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1、 第三章 探索生活材料 第一節(jié) 合金 　　第一節(jié)合金 　　一、教學(xué)設(shè)計(jì) 　　在義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)教科書(shū)和高中課程標(biāo)準(zhǔn)必修教科書(shū)化學(xué)1中，關(guān)于合金已經(jīng)介紹了很多。如何遵照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，在義務(wù)教育階段和高中必修課程的基礎(chǔ)上，使學(xué)生對(duì)合金的認(rèn)識(shí)有進(jìn)一步的深入和提高，這是編寫(xiě)本節(jié)教科書(shū)時(shí)主要考慮的問(wèn)題。 　　本節(jié)包括“認(rèn)識(shí)合金”和“使用合金”兩部分內(nèi)容。 　　在“認(rèn)識(shí)合金”中，采用圖示（圖3-1）的形式，將純金屬和合金的結(jié)構(gòu)加以比較，指出在純金屬內(nèi)，原子的排列十分規(guī)整，而合金內(nèi)由于加入了其他元素的原子，使得原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難，因而性能發(fā)生了改變。目的是使學(xué)生對(duì)合金與純金屬在性能上

2、的差異（如硬度、熔點(diǎn)等）從結(jié)構(gòu)角度有個(gè)大致了解，從而對(duì)合金的認(rèn)識(shí)更深入一步。 　　在“使用合金”中，介紹了鐵合金、鋁合金、銅合金，以及新型合金如儲(chǔ)氫合金等。在介紹這幾種常見(jiàn)合金的組成、性能和用途的同時(shí)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：由于含碳量不同，鋼和生鐵的性能有很大差異；向鋼中加入不同的合金元素（如Cr、Mn、Ni等），可制得不同性能的合金鋼。以進(jìn)一步強(qiáng)化“合金的性能可以通過(guò)所添加的合金元素的種類(lèi)、含量和生成合金的條件等來(lái)加以調(diào)節(jié)”這一基本觀念。 　　本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：金屬和合金在性能上的主要差異及其原因，鐵合金、鋁合金和銅合金的組成、性能和用途。 　　本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：合金的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，合金元素的種類(lèi)

3、、含量對(duì)合金性能的影響。 　　教學(xué)建議如下： 　　1?注意處理好與義務(wù)教育階段和高中必修課程的合理銜接。 　　關(guān)于鐵合金、鋁合金、銅合金的組成、性能和用途，學(xué)生已有知識(shí)基礎(chǔ)，可以采取學(xué)生自學(xué)、總結(jié)的方式。例如，對(duì)于鐵合金，可引導(dǎo)學(xué)生以列表的形式加以歸納和總結(jié)。 　　2?精心組織好教科書(shū)中設(shè)置的活動(dòng)。 　　本節(jié)設(shè)置了2個(gè)“思考與交流”、2個(gè)“學(xué)與問(wèn)”、1個(gè)“實(shí)踐活動(dòng)”和3個(gè)“資料卡片”，活動(dòng)較多。第一個(gè)“思考與交流”針對(duì)學(xué)生已有的合金知識(shí)基礎(chǔ)，讓學(xué)生查閱資料，填寫(xiě)制造不同汽車(chē)配件所用的金屬或合金，并解釋使用這種材料的原因，目的是激發(fā)學(xué)生的興趣。第二個(gè)“思考與交流”密切聯(lián)系學(xué)生的

4、生活實(shí)際，就我國(guó)發(fā)行的第五套人民幣中的1元、5角和1角硬幣的一些問(wèn)題展開(kāi)討論。教學(xué)過(guò)程中應(yīng)精心組織好這些活動(dòng)，以啟發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 　　3?建議補(bǔ)充介紹一些新型合金，以開(kāi)闊學(xué)生視野。 　　由于新型合金的種類(lèi)很多，教科書(shū)從氫能是未來(lái)的理想能源這一角度選取了儲(chǔ)氫合金進(jìn)行介紹，并以圖+圖注的形式介紹了鈦合金和耐熱合金（圖3-11和圖3-12）。在教學(xué)過(guò)程中，教師可補(bǔ)充有關(guān)新型合金的資料，特別是金屬和合金在尖端科技領(lǐng)域中的應(yīng)用，以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)金屬和合金重要性的認(rèn)識(shí)。有條件的學(xué)?？梢宰寣W(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)等媒體來(lái)查閱、收集有關(guān)新型合金的資料，然后在班上進(jìn)行展示和交流。 　　教

5、學(xué)設(shè)計(jì)參考： 　　【教學(xué)設(shè)計(jì)1】 　　提出問(wèn)題：什么是合金？→概念講授→討論：日常生活中用到的金屬制品中哪些屬于合金？→合金具有優(yōu)良的物理性能：強(qiáng)度和硬度大、熔點(diǎn)低→討論：為什么合金具有這些優(yōu)良的物理性能？→進(jìn)一步明確：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。 　　學(xué)生列舉最常見(jiàn)的合金：鐵合金、鋁合金→講授鐵合金的分類(lèi)、特點(diǎn)→學(xué)生列舉生活中常見(jiàn)的各種鐵合金的不同用途→鋁合金、銅合金的主要用途→介紹新型合金材料。 　　【教學(xué)設(shè)計(jì)2】 　　課前布置：搜集生活中用到的金屬制品的資料，了解其中合金的組成（教師可提示重點(diǎn)搜集鐵合金、鋁合金以及銅合金的資料）→學(xué)生可通過(guò)各種渠道進(jìn)行查找：網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)和其他媒體等→課上分組匯

6、總→找出各種合金共同的物理性能→教師幫助總結(jié)→鐵合金的分類(lèi)及用途→鋁合金、銅合金的主要用途→講授合金的概念→合金的物理性能→討論：為什么合金具有這些物理性能？→進(jìn)一步明確：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)→教師介紹新型合金材料。 　　二、活動(dòng)建議 　　【實(shí)踐活動(dòng)】 　　提示：按制罐金屬材料的材質(zhì)劃分，易拉罐主要可分為鋁制和鐵制兩種。許多易拉罐的罐體上標(biāo)明了所用的材料，如“可口可樂(lè)”的罐體上標(biāo)有“鋁”的字樣等。要確定易拉罐的主要成分，既可以采用物理方法(如鐵制易拉罐可被磁鐵吸引，而鋁制易拉罐則不能)，也可以采用化學(xué)方法(如鋁制易拉罐既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng))。 　　三、問(wèn)題交流 　　【思考與交流1】

7、　?。?）以下表格僅供參考。 　?。?）農(nóng)村學(xué)生可能對(duì)汽車(chē)配件不太熟悉，教學(xué)中可以結(jié)合農(nóng)村的實(shí)際，讓其調(diào)查農(nóng)業(yè)機(jī)械如農(nóng)機(jī)具的不同配件所使用的材料，并分析可能的原因。 　　【思考與交流2】 　　這個(gè)活動(dòng)具有開(kāi)放性，以下內(nèi)容僅供參考。 　　1?鑄造硬幣的合金應(yīng)該具有一定的硬度，能耐磨損和抗腐蝕，這樣硬幣才可以使用一定的年限；鑄造硬幣的合金也不能太硬，否則，硬幣上的圖案和數(shù)字不易被壓印出來(lái)；鑄造硬幣的合金也不能太昂貴，等等。 　　2?三種金屬的價(jià)值：鎳＞銅＞鋁。 　　3?鑄造硬幣所用合金的實(shí)際價(jià)值應(yīng)該低于面值。如果高于面值，人們可能會(huì)把硬幣收藏起來(lái)或高價(jià)出售，而不當(dāng)作貨幣使用。

8、 　　【學(xué)與問(wèn)1】 　　在純金屬內(nèi)，所有的原子大小相同，排列十分規(guī)整。而合金內(nèi)原子的大小不一，排列沒(méi)有純金屬那樣整齊，使得原子之間的相互作用力減小。所以，多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬的低。 　　【學(xué)與問(wèn)2】 　　日常生活中常用的不銹鋼在大氣中比較穩(wěn)定，不容易生銹。但是如果放在海水中，海水中的氯離子會(huì)使這種不銹鋼發(fā)生腐蝕。設(shè)置這樣一個(gè)問(wèn)題的目的是讓學(xué)生了解不銹鋼的“不銹”是相對(duì)的，是與使用條件有關(guān)的，從而樹(shù)立介質(zhì)環(huán)境對(duì)物質(zhì)性能有很大的影響這樣一個(gè)觀念。 　　實(shí)際上，不銹鋼是具有抵抗大氣、酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱(chēng)。不銹鋼的含義可歸納為三種：（1）狹義型，僅指在無(wú)污染大氣中不生銹

9、的鋼；（2）習(xí)慣型，指狹義型含義的不銹鋼和耐酸鋼的統(tǒng)稱(chēng)；（3）廣義型，指習(xí)慣型含義的不銹鋼和不銹耐熱鋼的泛稱(chēng)。不銹鋼種類(lèi)繁多、性能各異，按化學(xué)成分可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大類(lèi)；按使用的介質(zhì)環(huán)境可分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐尿素不銹鋼和耐海水不銹鋼等。 　　四、習(xí)題參考 　　1?提示：從合金與純金屬的結(jié)構(gòu)不同簡(jiǎn)單加以說(shuō)明。 　　2?C 　　3?武德合金可用于制電路保險(xiǎn)絲、自動(dòng)滅火和防爆安全裝置等。 　　4?提示：(1)手術(shù)刀：不銹鋼；(2)防盜門(mén)：鐵合金；(3)門(mén)鎖：鐵合金或銅合金；(4)鑰匙：鐵合金、鋁合金或銅合金；(5)飾物：金或鉑的合金；(6)飛機(jī)外殼：鋁合金。 　　

10、5?提示：鋁合金的密度小、強(qiáng)度高、易成型、抗腐蝕能力強(qiáng)，所以更適合制造高層建筑的門(mén)窗。 　　說(shuō)明：4、5題都是開(kāi)放式習(xí)題，可以有多種答案，只要理由充分即可。 　　6?提示：鈦合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐高溫和抗腐蝕等優(yōu)良性能，是制造飛機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、人造衛(wèi)星外殼和宇宙飛船船艙等的重要材料；同時(shí)，由于鈦合金的強(qiáng)度高，可以承受深海的壓力，特別是能抗海水的腐蝕，可用于制造深海潛艇、海底石油的設(shè)備等。因此，鈦及鈦合金被譽(yù)為“空間金屬”和“深海金屬”。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375