第八單元 金屬和金屬材料課題1 金屬材料第2課時(shí) 合金【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能（1）了解常見(jiàn)合金的特點(diǎn)。（2）了解物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系。2.過(guò)程與方法（1）學(xué)習(xí)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)等方法獲取信息。（2）學(xué)習(xí)運(yùn)用比較、分析、歸納等方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）通過(guò)對(duì)生活中常見(jiàn)合金性質(zhì)的分析，體會(huì)化學(xué)就在你我身邊。（2）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生活中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】金屬材料的特性及常見(jiàn)合金的組成與性質(zhì)?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用探究法得出相關(guān)結(jié)論的能力。【教學(xué)流程】創(chuàng)設(shè)情境準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用品“神八”的成功發(fā)射，對(duì)于金屬材料性能的要求導(dǎo)入新課講解實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)建立合金與純金屬相比優(yōu)良的性能合作探究歸納總結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容課堂小結(jié)本節(jié)知識(shí)的練習(xí)并布置作業(yè)檢測(cè)反饋，布置作業(yè)【教學(xué)設(shè)計(jì)】一、創(chuàng)設(shè)情境“神八”的成功發(fā)射，讓我國(guó)的航天事業(yè)又前進(jìn)了一步。要把神州飛船送入太空，就需要推力很大的火箭，并且要求火箭的飛行速度達(dá)到8公里/秒以上才行，在這樣快的速度下，火箭外殼和大氣摩擦?xí)a(chǎn)生上千攝氏度的高溫。與此同時(shí)，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，會(huì)噴出千攝氏度的高溫氣流。這樣一來(lái)，火箭尾部將要承受4000多攝氏度的高溫。這會(huì)對(duì)制造火箭的材料產(chǎn)生什么要求？今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)這部分知識(shí)。目前已制得的純金屬種類只有90余種。由于科學(xué)技術(shù)的日新月異，現(xiàn)僅有的一些純金屬已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防技術(shù)現(xiàn)代化的需求。為此，人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中制造出了許許多多的具有特殊性能的“新型金屬材料”合金。二、新課導(dǎo)入【設(shè)問(wèn)】什么是合金？合金的性質(zhì)與組成它們的金屬有何不同？合金的應(yīng)用范圍是怎樣的？我們常用的合金有哪些？哪些合金最有前途？這就是我們本節(jié)課所要探討的內(nèi)容。我們應(yīng)該怎樣定義合金？談?wù)勀愕目捶??！净卮稹可?：合金是不純的金屬。生2：合金是摻有其他金屬的金屬。生3：兩種或兩種以上的金屬熔合在一起形成的金屬材料?！局v解】大家都很善于思考，體現(xiàn)了大家強(qiáng)烈的求知欲，希望大家繼續(xù)發(fā)揚(yáng)這種精神！那么，合金究竟怎么定義呢？【板書(shū)】合金：由一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)?！局v解】如我們熟知的鋼鐵就是一種合金。它實(shí)際上是含有少量碳及其他金屬的鐵，與純鐵相比，鋼有許多優(yōu)良的性能，用處非常大。這就像廚師炒菜時(shí)那樣，若他們?cè)诓死锛尤敫鞣N調(diào)料，便可改善菜的色、香、味，并會(huì)使菜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。下面，我們就通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究合金與組成它們的純金屬性質(zhì)的差異?！景鍟?shū)】2.合金與組成它們的金屬性質(zhì)的差異?！緦?shí)驗(yàn)探究】1比較黃銅片(銅和鋅的合金)和銅片、焊錫(錫和鉛的合金)和錫的光澤與顏色。2將黃銅片和銅片、焊錫和錫互相刻畫(huà)，比較它們的硬度。合金和純金屬性質(zhì)的比較合金材料主要成分光澤和顏色硬度大小比較黃銅片(合金)銅、鋅黃色銅片(純金屬)銅(紫)紅色黃銅片銅片焊錫(合金)鉛、錫銀白色錫(純金屬)錫銀白色焊錫錫【板書(shū)】(1)合金比其組成金屬的顏色鮮艷；(2)合金的硬度大于組成它們的金屬；【講解】合金的熔點(diǎn)與其組分金屬相比，又有何特點(diǎn)呢？下面，我們以焊錫為例，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。【投影展示】取綠豆粒大小的焊錫、錫、鉛放在鐵片上進(jìn)行熔化，比較它們的熔點(diǎn)大小。合金和純金屬熔點(diǎn)高低的比較金屬材料主要成分熔化速度熔點(diǎn)()結(jié)論鉛(純金屬)鉛慢327錫(純金屬)錫中232焊錫(合金)鉛、錫快183熔點(diǎn)：焊錫錫鉛【板書(shū)】(3)合金的熔點(diǎn)低于組成它們的金屬；【講解】我們常用的保險(xiǎn)絲就是用武德合金制成的，熔點(diǎn)約為70 。而組成它的金屬鉍、鉛、錫、鎘的熔點(diǎn)分別為271 、327 、232 、321 。純金屬合金鉛鎘鉍錫焊錫武德合金熔點(diǎn)()32732127123218370結(jié)論武德合金的熔點(diǎn)比組成它們的純金屬的熔點(diǎn)都低在電路發(fā)生故障時(shí)，產(chǎn)生的熱量首先使保險(xiǎn)絲熔斷，從而切斷電路，避免電路事故的發(fā)生?！景鍟?shū)】(4)合金的抗腐蝕能力一般強(qiáng)于組成它的各種金屬。【提問(wèn)】合金與組成它的金屬相比，還往往具有較好的抗腐蝕性能。你們能舉一些例子嗎？【回答】如不銹鋼就比普通的鐵耐腐蝕；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?！局v解】通過(guò)以上探究，我們知道合金往往比組成它們的金屬具有更好的性能。所以，我們?cè)谌粘Ｉ?、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中使用的金屬，大多數(shù)屬于合金。目前，合金的品種已不下萬(wàn)種，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)金屬自身的種類。合金大大拓寬了金屬材料的使用范圍和使用價(jià)值。【板書(shū)】3.合金比純金屬具有更廣泛的用途?！局v解】下面就是幾種常見(jiàn)合金的主要成分、性能和用途。投影展示課本P6“一些常見(jiàn)合金的主要成分、性能和用途”表格。【提問(wèn)】根據(jù)表格內(nèi)容，你將選用什么合金來(lái)制造下列物品？并說(shuō)明理由。(1)飛機(jī)(2)防盜門(3)衣架(4)錢幣(5)刀具學(xué)生分組討論，并交流討論結(jié)果。(注：以上討論題為開(kāi)放性試題，只要理由充分即可)教師就學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié)、評(píng)價(jià)?？蓮男阅?、成本、資源、是否使用便利等方面予以評(píng)價(jià)。【講解】合金在人類生活和生產(chǎn)中具有極為廣泛的應(yīng)用，尤其是在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天，新的金屬和合金一直在被不斷地發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。例如，鈦和鈦合金就是近30年來(lái)引起人們普遍重視和關(guān)注的一種新型金屬材料。【板書(shū)】4.鈦和鈦合金新型金屬材料【投影展示】資料1鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金因具有強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。世界上許多國(guó)家都認(rèn)識(shí)到鈦合金材料的重要性，相繼對(duì)其進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，并得到了實(shí)際應(yīng)用。20世紀(jì)5060年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)用的高溫鈦合金和機(jī)體用的結(jié)構(gòu)鈦合金，70年代開(kāi)發(fā)出了一批耐蝕鈦合金，80年代以來(lái)，耐蝕鈦合金和高強(qiáng)鈦合金得到了進(jìn)一步發(fā)展。鈦合金主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件。資料2純凈的鈦，是銀白色的金屬，它具有比重小、強(qiáng)度高、耐高溫、抗蝕性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。鈦的硬度和鋼鐵差不多，重量卻只有同體積鋼鐵的一半。據(jù)試驗(yàn)，如果采用鈦和鈦合金作為火車頭的蒸汽機(jī)零件，可以比鋼制的蒸汽機(jī)輕30%，而且更為堅(jiān)固耐用。鈦耐高熱，在1668 的高溫下才熔化，比號(hào)稱“不怕火”的黃金熔點(diǎn)還高約600 左右。鈦在常溫下很穩(wěn)定，就是在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的溶液里，甚至在“兇猛”的王水(三體積濃鹽酸和一體積濃硝酸的混和物)中，也不會(huì)被腐蝕。有人曾把一塊鈦片沉到海底，經(jīng)過(guò)五年后取出來(lái)，還是亮閃閃的，沒(méi)生一點(diǎn)銹?！咎釂?wèn)】你還知道哪些合金？學(xué)生們相互介紹自己感興趣的合金(課外查閱資料而得)。資料形狀記憶合金：加熱后能隨意拉長(zhǎng)和扭曲，冷卻后形狀不變，再次加熱可恢復(fù)到原來(lái)的形狀。形狀記憶合金主要成分是：鎳和鈦。形狀記憶合金的物理特性：當(dāng)溫度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致外形的變化?！究偨Y(jié)】學(xué)完本節(jié)課，你們有什么感想？請(qǐng)談?wù)劇Ｉ?：感到科學(xué)的發(fā)展不可思議。生2：不知道我將來(lái)能發(fā)明或?qū)嵺`出什么樣的新型合金呢。生3：我想發(fā)明一種貯氧合金，可以幫助登山隊(duì)員或潛水員減輕負(fù)擔(dān)。生4：如果摩托車或汽車能用形狀記憶合金制造就好了，這樣，不用時(shí)可把它們折疊起來(lái)，用時(shí)再讓它們恢復(fù)原狀，要是能把它們裝在口袋里那就更好了。同學(xué)們的想法都很棒！本節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了合金與純金屬性質(zhì)的差異，并認(rèn)識(shí)了幾種新型合金，知道在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，其性能會(huì)發(fā)生改變。合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的金屬更高，抗腐蝕性能等也更好，因此，合金具有更廣泛的用途。同時(shí)，我們還應(yīng)認(rèn)識(shí)到：人類的智慧是無(wú)窮的，只要我們勇于探索、敢于攀登，就一定會(huì)有更多更好的新型合金不斷問(wèn)世，我們對(duì)合金性質(zhì)的各種期望也便不再是一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢(mèng)！三、課堂小結(jié)定義：由一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)。(1)合金比其組成金屬的顏色鮮艷；(2)合金的硬度大于組成它們的金屬；(3)合金的熔點(diǎn)低于組成它們的金屬；(4)合金的抗腐蝕能力一般強(qiáng)于組成它的各種金屬。有(4)合金的抗腐蝕能力一般強(qiáng)于組成它的各種金屬。其他物質(zhì)生成的變化合金優(yōu)點(diǎn)合金新型合金：鈦和鈦合金新型金屬材料【布置作業(yè)】完成相應(yīng)練習(xí)?！窘虒W(xué)反思】對(duì)合金的學(xué)習(xí)，學(xué)生們表現(xiàn)出了很高的熱情。什么是合金？它是如何生產(chǎn)的？為什么在生活中能得以廣泛使用？它和純金屬有何區(qū)別？一系列的問(wèn)題引發(fā)了學(xué)生認(rèn)識(shí)探究合金的欲望。隨后的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自參與探究過(guò)程，體驗(yàn)合金的優(yōu)良性能，加深對(duì)合金與純金屬性質(zhì)差異的認(rèn)識(shí)。非常自然地將學(xué)生引向了對(duì)本節(jié)課難點(diǎn)的探究。4