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2019-2020年九年級化學(xué)下冊 金屬材料教案 新人教版 科目 化學(xué) 主備人 年級 九 時間 課題 課題一、金屬材料 課時 一課時 教學(xué)目標(biāo) .1、知識與技能 （1）了解常見的金屬及有關(guān)的冶煉歷史，了解常見金屬的物理性質(zhì)。 （2）認(rèn)識一些新的金屬材料，知道常見鐵，鋁，銅等為主要成分的合金比純金屬具有更廣泛的用途。 2.過程與方法 （1）初步學(xué)會運用調(diào)查，比較，分類，歸納等方法獲取信息。 （2）知道物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定它的用途。 3.情感態(tài)度與價值觀 （1）認(rèn)識化學(xué)科學(xué)對金屬材料發(fā)展的重大意義，學(xué)會用“量變與質(zhì)變”的觀點看待某些合金的不同性能。 教材分析 【教學(xué)重點】 常見金屬的物理性質(zhì)及物理性質(zhì)與用途的關(guān)系。 教法提示 實驗與講授相結(jié)合 教學(xué)過程設(shè)計(含作業(yè)安排) 【引入新課】 根據(jù)你的經(jīng)驗, 說出所知道的常見的金屬有哪些? ----------- 你說出的這些金屬，不是純金屬就是合金?；蛘哒f：金屬材料包括兩大類：純金屬； 合金。人類使用金屬經(jīng)歷了一個漫長的過程： 石器時代→青銅器時代→鐵器時代→鋁和鋁合金時代→鈦和鈦合金時代 中國人從商代使用青銅器，春秋時期會冶鐵，戰(zhàn)國時期會煉鋼，現(xiàn)在大量使用鋁合金等材料。鋁的使用只有100多年的歷史。21世紀(jì)是鈦和鈦合金時代。目前，產(chǎn)量居前三位的金屬依次是 鐵 鋁 銅 。 一、 金屬的物理性質(zhì) 老師這里有些純金屬，觀察后描述一下它們的物理性質(zhì)。（展示實物圖片）。 常溫下為固體（除汞外），有顏色和光澤 ； 請根據(jù)這些物質(zhì)的用途說出它們的性質(zhì)？ 綜上所述，金屬具有這樣的物理性質(zhì)：常溫下為固態(tài)（除汞外），有顏色和光澤，有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，熔點較高、密度、硬度因金屬不同而不同。如： 物理性質(zhì) 物理性質(zhì)比較 導(dǎo)電性(以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn)) 銀　 銅　 金　 鋁　 鋅　 鐵　 鉛 (優(yōu)) 100 99 74 61 27 17 7.9(良) 密度/(gcm-3) 金　 鉛　 銀　 銅　 鐵　 鋅　 鋁 (大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7(小) 熔點/℃ 鎢　鐵　 銅　 金　 銀　 鋁　 錫 (高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232(低) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)討論以下問題： 1.為什么菜刀，鐮刀，錘子用鐵而不用鉛？ 鐵的硬度大于鉛。 2.銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線用銅不用銀? ①銀在自然界的含量少，價格高；②銀的密度大，不易架線。 3.燈泡里的燈絲用鎢不用錫？用錫可能出現(xiàn)什么情況？ 鎢有較高的熔點且易導(dǎo)電。用錫燈絲導(dǎo)電產(chǎn)生的熱，易使燈絲熔斷影響燈泡壽命 4.鐵制水龍頭要鍍鉻？鍍金如何？ ①增加水龍頭的硬度使其不易變形，不易生銹，變得美觀大方。 ②鍍金更好看，耐腐蝕但成本高，硬度低易磨損。鉻的硬度大，耐磨，保存時間久。 結(jié)論：物質(zhì)的用途主要由性質(zhì)決定。但還要考慮價格、資源、美觀、使用是否便利，物質(zhì)是否易于回收利用和對環(huán)境的影響。如制金屬幣時還應(yīng)考慮： 資源豐富 ； 耐磨耐腐蝕 ； 無毒輕便 ； 美觀易加工 。 【科普知識】 金屬之最 硬度最高的金屬-----鉻 地殼中含量最高的金屬元素---鋁 熔點最高的金屬-----鎢 人體中含量最高的金屬元素---鈣　　　　熔點最低的金屬----汞 目前世界年產(chǎn)量最高的金屬---鐵　　　　密度最大的金屬----鋨 導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性最好的金屬---銀　　　　密度最小的金屬----鋰 課堂練習(xí) 請欣賞圖片（課件） 你知道這些好東西是什么材料制成的嗎？是合金。 二、合金： 一種金屬與其他一種或幾種金屬或非金屬一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。如：鋼鐵 鋁合金 黃銅 焊錫等 。 思考：生活中不用純鋁做門窗而用鋁合金？合金與組成它們的金屬有什么不同？ 【實驗探究1】探究一些合金材料與純金屬材料在物理性質(zhì)上的差異。 【實驗 步驟】 （1）比較黃銅片（銅和鋅的合金）和銅片；焊錫（錫和鉛的合金）和錫的光澤和顏色。 （2）將黃銅片和銅片，焊錫和錫互相刻劃，比較他們的硬度。（放視頻） 金屬材料 主要成分 光澤和顏色 硬度大小對比 黃銅片（合金） 銅 鋅 黃色 黃銅片>銅片 銅片（純銅） 銅 （紫）紅色 焊錫（合金） 鉛和錫 銀白色 焊錫>錫 錫（純錫） 錫 銀白色 【結(jié)論】（1）合金比其組分金屬的顏色鮮艷。 （2）合金的硬度大于組成它們的金屬。 【思考】鋁合金是由鋁、銅、鎂、硅組成的，它的硬度比純鋁大。合金的熔點與其組分金屬相比，又有何特點呢？ 【實驗探究3】比較焊錫和組成它的純金屬錫、鉛熔化的溫度。（放視頻） 【實驗步驟】 取綠豆粒大小的焊錫、錫、鉛放在鐵片上進行熔化，比較它們的熔點高低。 金屬材料 主要成分 熔化速率 數(shù)據(jù)熔點／ ℃ 結(jié)論 純鉛 鉛 慢 327 焊錫< 錫 < 鉛 純錫 錫 中 232 焊錫（合金） 鉛、錫 快 183 【結(jié)論】（3）合金的熔點低于組成其的金屬。如： 純金屬 合金 鉛 鎘 鉍 錫 武德合金（保險絲） 熔點／ ℃ 327 321 271 232 70 結(jié)論 武德合金的熔點比組分金屬的熔點都低 小結(jié)：當(dāng)電路發(fā)生故障時，產(chǎn)生的熱量首先使保險絲熔斷、切斷電路，避免電路事故發(fā)生。 （4）展示船就是合金制成的，說明什么？ 【結(jié)論】合金的抗腐蝕能力一般強于組成它們的金屬。 菜刀是不銹鋼作的；鋁合金比鋁耐腐蝕；黃銅比純銅具有更好的抗海水腐蝕能力。 綜上所述，合金比組成它們的金屬具有更好的性能： ①合金比其組分金屬的顏色鮮艷。 ②合金的硬度大于組成它的金屬。 ③合金的熔點低于組成它的金屬。 ④合金的抗腐蝕能力一般強于組成它的金屬。 三、鐵合金簡介 生鐵和鋼就是含碳量不同的鐵的兩種合金．生鐵的含碳量為 2％～4.3％ ，鋼的含碳量為 0.03％～2％ ．除含碳外，生鐵中還含有硅、錳等，鋼如不銹鋼中還含有鉻、鎳等．由于在純金屬鐵中熔合了一定量的碳、錳或碳、鉻、鎳等，這種組成的改變，使得合金性能也隨之發(fā)生改變．例如，純鐵較軟，而生鐵比純鐵硬；不銹鋼不僅比純鐵硬，而且其抗銹蝕性能也比純鐵好得多．含碳量越高，硬度越大；含碳量越低，韌性越好。 四、鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機、船舶、化工和通訊設(shè)備等 五、.形狀記憶合金簡介 有記憶功能的合金材料是在一次實驗中偶然發(fā)現(xiàn)的。1963年，美國海軍軍械實驗室的研究人員在一次實驗中將一些鎳鈦合金絲拉直。實驗中，當(dāng)溫度升到一定值的時候，這些已經(jīng)被拉直的鎳鈦合金絲，突然又全部恢復(fù)到原來彎曲的形狀且和原來一模一樣。 多次實驗，結(jié)果都一樣?？茖W(xué)家們把這種現(xiàn)象叫做“形狀記憶效應(yīng)”。目前發(fā)現(xiàn)的有記憶的金屬都是合金。在這種金屬里，金屬原子按一定的方式排列起來，當(dāng)金屬原子受到一定外力時，可以離開原來的位置而到另一個地方。金屬受熱后，獲得一定能量，金屬里的原子又會回到原來的地方。這就是金屬具有記憶的原因。 課堂練習(xí)。 課堂小結(jié)。 教學(xué)后記：