逍遥右脑 2014-03-28 16:27
课 题
3—3用途广泛的金属材料
课标要求
能列举出合金材料的重要应用
教学目标
1、知识与技能
了解常见合金如铜合金和钢材料的重要应用
了解金属材料的分类，认识合金材料的组成、性质与用途的关系
2、过程与方法
通过对金属材料在日常生活中的应用的讲座、交流、培养学生自主学习和合作学习的意识，学会获取信息及对信息进行加工。
通过自选某种合金作为课题进行课外实验活动，体验科学探究过程。
3、情感态度价值观
通过了解金属材料的广泛使用对日常生活乃至人类社会的发展所起重要作用，激发学生学习化学积极性。
通过对金属材料的用途方面的讨论与交流活动，培养学生辩证唯物主义的观点及对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断能力。
学生分析
对金属材料及合金已有初步了解
重点难点
金属材料的特性及常见合金的组成与性质
教学准备
阅读材料
教学过程
教 学 活 动
设计意图
〖引言〗金属材料的出现和使用对人类社会文明的发展起到了巨大的推动作用，从5000年前使用青铜器，3000年前进入铁器时代，到20世纪铝合金的广泛应用，金属材料在生活、生产、科技、国防各领域发挥着日益重要的作用。
〖提问〗在人类社会发展的漫长历史中，历史学家按当时使用的有代表性的材料将人类社会划分哪几个时代？（石器、青铜器、铁器时代）
当今广泛应用的“三大材料”指的是什么？
（陶瓷材料、金属材料、合成高分子了材料。）
〖交流讨论〗列举金属材料在工农业生产、国防科技及日常生活中的应用，并说明金属材料具有哪些性质使其成为其他材料不可替代的重要材料之一？
（金属的光泽、良好的延展性、导热导电性、高强度、优良的韧性、可铸造锻压。）
一、常见合金的重要应用
〖学与问〗
1、什么是合金？你知道在生产、生活中有哪些用途吗？举出一些例子。
2、为什么我们使用的金属材料主要是合金，而不是纯金属？
（合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各成分金属。）
【合金】：是一种金属跟其他一种或几种金属（或非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。一般合金的硬度＞它的组成份，熔点＜各组份。
〖阅读思考〗阅读教材常见合金部分，完成下列表格。
感受材料在社会发展中的地位
回忆初中所学内容，直至承上启下作用。
教 学 活 动
设计意图
〖交流讨论〗
1、合金的组成与性质有什么关系？
2、金属的内部结构如图所示，为什么合金的硬度比纯金属大、熔点比纯金低？
〖阅读材料〗钛合金
? 钛和钛合金有优异的耐蚀性，只能被氢氟酸和中等浓度的强碱溶液所侵蚀。特别是钛对海水很稳定，将钛或钛合金放入海水中数年，取出后，仍光亮如初，远优于不锈钢。
? 液态的钛几乎能溶解所有的金属，形成固溶体或金属化合物等各种合金。合金元素如Al、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入，可改善钛的性能，以适应不同部门的需要。例如，Ti-Al-Sn合金有很高的热稳定性，可在相当高的温度下长时间工作；以Ti-Al-V合金为代表的超塑性合金，可以50%～150%地伸长加工成型，其最大伸长可达到2 000%。而一般合金的塑性加工的伸长率最大不超过30%。
? 由于上述优异性能，钛享有“未来的金属”的美称。钛合金已广泛用于国民经济各部门，它是火箭、导弹和航天飞机不可缺少的材料。船舶、化工、电子器件和通讯设备以及若干轻工业部门中要大量应用钛合金，只是目前钛的价格较昂贵，限制了它的广泛使用。
〖思考交流〗请说出钛及其合金被誉为“空间金属”和“深海金属”的原因。
〖学以致用〗
培养学生自主学习能力
培养学生分析问题能力，从合金内部结构认识其性质。
感受第四代金属钛
体会合金在生活中的应用
教 学 活 动
设计意图
〖课后作业〗查阅资料（选择一个题目）
? 写出一篇介绍贮氢材料和泡沫金属的小论文。
? 某家庭装修窗户（计划10年），可供选用的材料有：木材、钢铁、铝合金、塑钢，请调查每种材料的性能、价格、制造或安装成本、利弊等、进行综合分析、比较，试着提出一个切实可行的选择方案。
? 是否应该停止使用铝制饮料罐。
扩展视野，认识新新型金属材料。
附： 3－3合金的练习
1．下列有关合金的叙述中正确的是（ ）。
①合金具有金属特性；②合金中可能含非金属；③合金中不一定含有金属；④钢是含杂质较少的铁合金；⑤合金属于金属材料；⑥生铁可完全溶解于稀盐酸
A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥ C.①②④⑤ D.①④⑥
2、下列物质中，不属于合金的是（ ）。
A、硬铝 B、黄铜 C、钢铁 D、水银
3、用于飞机制造业的重要材料是（ ）。
A、镁铝合金 B、铜锡合金 C、铝硅合金 D、不锈钢
4、有关合金的性质叙述不正确的是（ ）。
A、合金的熔点比它的各成分的熔点低 B、合金一定是金属熔合而成
C、合金的硬度和强度一般比纯金属高 D、硬铝、黄铜、钢均为合金
5．最近, 科学家冶炼了纯度高达99．999％的铁，你估计它不会具有的性质是（ ）。
A．硬度比生铁低 B．在潮湿空气中放置不易生锈
C．可溶在稀H2S04中 D．熔点比生铁低
6．工业生产中常将两种或多种金属（或金属与非金属）在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。这是制取合金的常用方法之一。仅根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是（ ）。
金属
Na
K
Al
Cu
Fe
熔点（℃）
97.5
63.6
660
1083
1535
沸点（℃）
883
774
2467
2567
2750
A．Fe—Cu合金 B．Cu—Al合金 C．Al—Na合金 D．Cu—Na合金
高于面值，人们可能会怎样做？
7.人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属单质的时间顺序是（ ）。
A.铜→铁→铝→钛 B.铁→铜→铝→钛 C.铁→铜→钛→铝 D.铜→铁→钛→铝
8．金属钾与金属钠的金属性相近，但钾比钠略强。当利用钠与KCl共融，制金属钾时，钠与钾的共熔体难以分离，如调整温度到一定程度，则可利用Na与KCl反应制K。下表是4种物质的熔、沸点。根据“不挥发物质制取挥发性物质”的原理，温度应调整为 （ ）。
K
Na
KCl
NaCl
熔点
63.6
97.8
770
801
沸点
774
882.9
1500
1413
A．低于774 ℃ B．850 ℃ C．>882．9 ℃ D．1413 ℃～1500 ℃
9、我国发行的第五套人民币中，1元、5角和1角硬币的材质分别是钢芯镀镍合金（1元）、钢芯镀铜合金（5角）和铝合金（1角）。
（1）铸造硬币的合金应该有什么性质？为什么？
（2）你从1元、5角和1角硬币的材质不同能得出什么结论？
（3）你认为铸造硬币所用合金的实际价值是低于面值、等于面值、还是高于面值？如果10． 古代的“药金”外观与金相似，常误以为是金子。冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜（Cu2O）、木炭混合加热至800 ℃得金光闪闪的“药金”。
（1）“药金”的主要成分是________。
（2）写出有关冶炼的化学方程式。
（3）如何鉴别“药金”和金？
参与答案
1、C 2、D 3、A 4、B 5、D 6、D 7、A 8、B
9、（1）?铸造硬币的合金应该具有一定的硬度，能耐磨损和抗腐蚀，这样硬币才可以使用一定的年限；铸造硬币的合金也不能太硬，否则，硬币上的图案和数字不易被压印出来；铸造硬币的合金也不能太昂贵，等等。（2）?三种金属的价值：镍＞铜＞铝。（3）?铸造硬币所用合金的实际价值应该低于面值。如果高于面值，人们可能会把硬币收藏起来或高价出售，而不当作货币使用。
10、铜锌合金 2ZnO+C2Zn+CO2 2Cu2O+C4Cu+CO2
用火烧，表面发黑的是“药金”，或 放入稀硝酸中，能溶解的是“药金”