资源简介

课题1　金属材料
1．通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2．了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，同时还需要考虑价格、资源以及废料是否易于回收等因素，能合理选用金属材料。
3．认识合金，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。
金属和合金的重要性质及用途。
1．如何合理选用金属材料。
2．合金与纯金属性能的差异。
铁丝，铝丝，铜丝，锡丝，细砂纸，电烙铁，相同规格的铜片、铁片、铝片，三个大小相同的蜡块，烧杯，热水，黄铜板，硬铝板等。
新课导入
【教师活动】我们日常接触的生活用品中，有哪些是用金属材料制成的？你是依据什么判断的？
【学生活动】交流“课前学习任务一”的成果。
圆珠笔的笔尖、按压式笔中的弹簧、钢尺、人民币硬币、缝衣针、菜刀、铝箔、锅具、导线的线芯、自行车的车架等都是用金属材料制成的。
可以根据外观是否有金属光泽判断、根据磁铁能否吸铁判断、根据敲击的声音判断……
【教师活动】从日常的衣食住行到尖端科技领域的中国空间站、航空母舰等，我们的生活和社会发展都离不开金属材料。
【设计意图】从日常生活用品很多是用金属材料制成和尖端科技领域的中国空间站、航空母舰等也离不开金属材料引入，在交流分享中活跃课堂气氛，激发学生深入学习的欲望。
新知探究
一、几种重要的金属
（一）金属材料
【教师活动】金属材料包括哪两类？
【学生活动】金属材料包括纯金属以及它们的合金。
【教师活动】纯金属有铁、铜、铝等金属单质；青铜是以铜单质为主要成分的混合物，是史上最早的合金，属于金属材料。
【学生活动】完成“学习任务一”中的内容。
【教师活动】人类从石器时代进入了以使用青铜器为标志的青铜器时代，继而进入铁器时代。哪个时代是人类利用金属材料的开始？
【学生活动】青铜器时代。
【设计意图】通过实例，知道金属材料的分类，确立本节课的知识框架。
【教师活动】东汉晚期制造出的青铜奔马、953年河北沧州的铁狮子都可以说明铜和铁是人类使用较早的金属。至今，铜和铁仍是世界上应用最广泛的三种金属中的两种，你知道另外一种金属是什么吗？
【学生活动】铝。
【教师活动】铝的利用要比铜和铁晚得多。铝具有密度小和抗腐蚀等优良的性能。现在，世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。
【设计意图】拓宽学生的视野，呈现金属材料与人类文明发展的密切关系。
（二）金属的一些物理性质和用途
【教师活动】金属材料在生活中的广泛应用，与它们的性质有很大的关系。出示生活中的一些金属制品图片，提问：根据这些金属的用途，你能说出金属具有哪些物理性质？
【学生活动】举手发言，认识金属的一些物理共性：有光泽，优良的导电性、导热性，熔点较高，延展性，优良的机械性能。
【设计意图】从生活中常用的金属制品认识金属的物理性质，从感性上升到理性。
（三）探究金属的物理性质
【教师活动】给学生小组提供：铁丝、铝丝、铜丝、锡丝、细砂纸。
用细砂纸打磨，可以除去金属表面的氧化物。通过观察，你能得出这些金属具有哪些物理性质？
【学生活动】进行实验、观察、分析，完成“学习任务二”中1的内容。
物理性质 铁 铝 铜 锡
状态 固态 固态 固态 固态
光泽 有 有 有 有
颜色 银白色 银白色 紫红色 银白色
【教师活动】在常温下，金属都是固态的吗？
【学生活动】举手发言。
【教师活动】展示体温计并讲解：在常温下，大多数金属都是固态的，但汞是液态的。
【教师活动】演示实验：用电烙铁分别接触铁丝、锡丝。
【学生活动】观察现象：铁丝无明显变化，锡丝熔化。
结合汞的物质状态，分析：铁的熔点大于锡的熔点，锡的熔点大于汞的熔点。
结论：金属不同，其熔点也不同。
【教师活动】演示实验：取相同规格（等长、等宽、等厚）的铁片、铝片、铜片，在距离一端相同的位置弯折后搭在烧杯上，如下图所示。将3个大小相同的蜡块放在金属片的一端，向烧杯中倒入热水，直至金属片底端浸入热水中。
【学生活动】观察现象：铜片上的蜡最先熔化，铁片上的蜡最后熔化。
分析：铜的导热性强于铝，铝的导热性强于铁。
结论：金属不同，其导热性也不同。
【教师活动】组织学生进行实验，比较铁、铝、铜的硬度。
器材：铁片、铝片、铜片。
操作：用铁片、铝片、铜片相互刻画，比较三者的硬度。
原理：硬度大的金属可以在硬度小的金属上刻出划痕，反之不能。
【学生活动】进行实验。完成“学习任务二”中2的内容。
现象：铁片能在铜片、铝片上刻出划痕；铜片只能在铝片上刻出划痕；铝片在铁片、铜片上都不能刻出划痕。
分析：铁的硬度大于铜的硬度，铜的硬度大于铝的硬度。
【教师活动】你还能说出哪些在不同金属中存在差异的物理性质？
【学生活动】密度、导电性等。
【设计意图】通过实验，对金属的状态、熔点、导热性和硬度等进行比较，直观感受到金属既有共性，又有各自的特性，并培养科学探究能力，渗透学科综合的思想。
（四）金属物理性质的共性与特性
【教师活动】金属既具有一些共同的物理性质，也具有各自的特性。通过之前的学习，我们认识了金属的哪些共性和特性？
【学生活动】完成“学习任务三”中的内容。
【教师活动】展示一些金属物理性质（导电性、密度、熔点、硬度）的比较表格，常见的金属之最。
【设计意图】拓宽学生视野，为接下来选择金属的问题提供依据。
（五）用途的决定因素
【教师活动】物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，那么性质是唯一的决定因素吗？下面通过几个生活中的具体问题进行探讨。
1．为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？
2．为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？
3．2026年1月1日起，我国将全面禁止生产含汞体温计，为什么？
4．银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
5．为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？
【学生活动】组内交流观点，并选取代表回答。
【教师活动】补充说明：1．根据使用场景，应该从铁的硬度大的角度考虑。
2．钨的熔点高。灯丝发光时，温度很高，用锡制可能出现灯丝熔断。
3．含汞体温计易破碎，暴露的汞会污染环境，危害人体健康。
4．虽然银的导电性比铜好，但相差不大。从资源储量和经济成本的角度考虑，银储量稀少，价格昂贵。因此生活中常用的电线用铜制，科研等领域的精密设备的导线用银制。
5．结合使用场景，铬相比铁的优势是硬度更大，镀铬可以增加耐磨性。金的硬度小，价格昂贵，因此镀金虽然美观，但不耐磨，且增加成本。
综上，物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
【学生活动】完成“学习任务四”中的内容。
【设计意图】培养学生从多种角度综合考虑问题的意识，领会科学、合理利用化学物质的重要意义。
二、合金
（一）理解合金
【教师活动】在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。据此，我们可以获得哪些关于合金的信息？
【学生活动】合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。合金是混合物。由纯金属制得合金的过程，是物理变化。完成“学习任务五”中的内容。
【教师活动】合金中的各成分仍各自保持原来的化学性质。你能写出钢（铁、碳合金）在纯氧中燃烧时，发生反应的化学方程式吗？
【学生活动】、。
【设计意图】理解什么是合金。
（二）合金与纯金属的比较
【教师活动】过渡：生活中有很多铝合金制品，而纯铝制品很少，是因为铝制成铝合金后性能发生改变，变得更优异了吗？我们一起来探究合金与纯金属的性质。
【教师活动】组织学生进行实验，对比观察黄铜和铜、硬铝和铝的光泽和颜色，比较它们的硬度。
【学生活动】进行实验，观察黄铜和铜、硬铝和铝的光泽和颜色，比较它们的硬度。
【教师活动】引导学生分析：合金与组分金属的物理性质有差异，一般合金的硬度大于其组分金属的硬度。
【学生活动】完成“学习任务六”中1的内容。
【教师活动】出示焊锡、伍德合金的用途，提问：下列合金的用途，主要考虑了合金的什么性质？
【学生活动】焊接金属、电路保险丝都要求材料的熔点低。
【教师活动】给出焊锡的熔点，伍德合金的熔点，铅、镉、铋、锡的熔点，提问：根据这些金属材料的熔点，你能得出什么启示？
【学生活动】合金的熔点一般低于组分金属的熔点；改变合金的组成和含量，可以使合金具有许多良好的物理、化学和机械加工性能。
【教师活动】尽管目前已制得的纯金属只有90余种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。出示一些常见合金的主要成分、性能和用途，提出问题：为什么日常使用的金属材料，大多数属于合金？
【学生活动】合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更适合于不同的用途。
【教师活动】下面我们通过对比来梳理一下纯金属与合金的知识。
【学生活动】完成“学习任务六”中2的内容。
【设计意图】根据实验和实例，直观感受合金与组分金属的性质差异，了解合金比纯金属具有更广泛用途的原因。
（三）钛和钛合金、形状记忆合金
【教师活动】简单介绍钛和钛合金、形状记忆合金。
【学生活动】阅读教材中的相关内容。
【设计意图】拓宽学生视野，以事实来说明化学的学习价值，激发学生的学习热情。
课堂小结
本课主要介绍了金属材料的分类、金属的物理共性和特性、决定用途的因素、合金及其特点、合金比金属具有更广泛用途的原因、常见合金的性能及其用途等。通过本课的学习，渗透对比、归纳等学习方法，培养学生综合分析问题的能力。
板书设计
课题1　金属材料
一、几种重要的金属
（一）金属材料
（二）金属的一些物理性质和用途
（三）探究金属的物理性质
（四）金属物理性质的共性与特性
（五）用途的决定因素
二、合金
（一）理解合金
（二）合金与纯金属的比较
（三）钛和钛合金、形状记忆合金
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