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8.1 金属材料（第二课时）
一、学习目标
1．了解合金的特点，认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金。
2．知道生铁和钢等重要合金以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
3．进一步培养对化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。
二、教学重难点
重点：金属材料的特性及常见合金的组成和性质
难点：培养学生运用探究法得出相关结论的能力
三、教学方法
讲授法、谈话法
四、教学过程
（一）新课导入：
情景导入：
神舟十三号，简称“神十三”，为中国载人航天工程发射的第十三艘飞船 ，是中国空间站关键技术验证阶段第六次飞行，也是该阶段最后一次飞行任务，按照计划部署，神舟十三号航天员乘组在轨驻留六个月。
神州十三号飞船飞行速度需要达到一定飞行速度，外壳和大气摩擦会产生上千摄氏度的高温，这会对制造火箭的材料产生什么要求？今天我们来学习这部分知识。
（二）新知探究
知识点1 合金
问题讨论：什么叫合金？
在金属加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质。
例如：铁的合金（生铁、钢），铜合金，铝合金，钛合金
教师补充：
①合金至少含有一种金属，合金可以由金属和金属熔合而成，也可以由金属与非金属熔合而成，例如生铁和钢是铁碳的合金；
②合金具有金属特性，如导电性、导热性、延展性；
③合金一定是混合物，例如四氧化三铁是纯净物，不是合金。
实验探究：【实验8-1】
比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片（铝合金）和铝片的光泽和颜色；将它们互相刻画，比较它们的硬度。
实验视频展示：比较合金和纯金属的硬度
学生活动：学生观察实验现象，并思考讨论填写表格
性质比较 现 象
黄铜 铜 硬铝 铝
光泽和颜色 有光泽、黄色 有光泽、紫红色 有光泽、银白色 有光泽、银白色
硬度 黄铜比铜硬 硬铝比铝硬
结论 合金的硬度比组成它们的纯金属硬度要大
学生讨论：
查阅资料，了解焊锡（锡铅合金）和武德合金（铅、铋、锡、镉组成的合金）的用途。根据下表提供的数据，你能得到什么启示？
教师总结：
焊锡主要用于焊接金属等；武德合金（组成金属的质量分别为50%铋、25%铅、13%锡、12%镉）可用于制电路保险丝等。
纯金属 合金
铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金
熔点/℃ 327 321 271 232 183 70
启示 合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点要低
教师总结：合金和组成它们的纯金属相比
1．合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高；
2．合金的熔点一般比组成它们的纯金属更低；
3．合金的抗腐蚀性能一般比组成它们的纯金属更好；
所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。
过渡：铁合金是一种重要的合金，我们一起了解这种合金。
教师讲解：生铁和钢是含碳量不同的铁的两种合金。
类别 含碳量 机械性能 用途
生铁（铸铁） 2%~4.3% 硬而脆、无韧性 制铁锅、暖气片、机床等
钢 0.03%~2% 较硬而韧，有弹性、良好的延展性 制机械、交通工具、炊具等
师生讨论：
生铁和钢的主要成分都是铁
根本区别：它们的含碳量不同
教师讲解：
过渡：钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良的性能
性质 熔点高、密度小（钛的密度仅为4.5g/cm3）、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好、与人体具有良好的“相容性”。
用途 被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备、制造人造骨等。
教师总结：
教师补充： 形状记忆合金
形状记忆合金作为一类新兴的功能材料，记忆合金的很多新用途正不断被开发，例如用记忆合金制作的眼镜架，如果不小心被碰弯曲了，只要将其放在热水中加热，就可以恢复原状。
（三）课堂练习
1．下列应用在高铁列车上的材料，不属于金属材料的是（ ）
A．特种钢 B．玻璃 C．铝合金 D．铜线
解析：金属材料包括纯金属和合金。玻璃不具有金属光泽、导电性、导热性等金属特性，不属于金属材料。故选B。
2．下列关于合金的说法中正确的是（ ）
A．合金不属于金属材料
B．合金的硬度一般比各成分金属大
C．合金属于金属单质
D．多数合金的熔点高于组成它们的成分金属
解析：金属材料包括纯金属和合金，A错误；合金属于混合物，C错误；多数合金的熔点低于组成它们的成分金属，D错误；只有B是正确的。故本题选B。
3．合金是重要的金属材料。
（1）下列物品所使用的主要材料属于合金的是 （填字母序号）。
A．青花瓷瓶 B．橡胶充气艇 C．不锈钢锅
（2）生铁是常用的合金，生铁属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（3）黄铜是铜锌合金，将纯铜片和黄铜片互相刻画（如图所示），纯铜片上留下明显的划痕，说明 。
解析：（1）金属材料包括纯金属及合金；不锈钢使用的材料为金属材料中的合金；
（2）合金是金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质，属于混合物；
（3）将纯铜片和黄铜片相互刻画，在纯铜片上留下明显的划痕，说明黄铜的硬度比纯铜大。
故答案为：（1）C；（2）混合物；（3）黄铜的硬度大于纯铜。
（四）课堂小结
本节课重点学习了合金与纯金属性质的差异，并认识了几种新型合金。合金的强度和硬度一般比组成它们的金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛的用途。
（五）作业布置
寻找生活中常见的一种金属制品，查阅资料分析它的金属构成。
五、板书设计
金属材料
四、合金
1．定义
2．合金和组成它们的金属的性质差异：
（1）合金比其组成金属的颜色更鲜艳；
（2）合金的硬度大于其组成金属；
（3）合金的熔点低于比其组成金属；
（4）合金的抗腐蚀性能一般强于其组成金属；
3．合金比纯金属具有更广泛的用途
4．钛和钛合金、新型金属材料
六、教学反思
对合金的学习，学生们表现出了很高的热情。什么是合金？它是如何生产的？为什么在生活中能得以广泛使用？它和纯金属有何区别？一系列的问题引发学生认识探究合金的欲望。
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