高中第三节用途广泛的金属材料学案教案

课题：第三节用途广泛的金属材料

学习目标 1.以钢铁、铜合金为例，认识合金的性能及合金材料在生活中的应用.

2.学会正确选用金属材料的方法。

3.通过介绍金属材料的发展历史、重要作用和面临的挑战，激发学生的爱国热情和社会责任感，提高求知欲。

学习重点  1．合金的特性2．合金材料的应用与材料的选择

学习难点  金属材料的选择

知识链接

合金的概念：有一种         跟其他一种或几种         （或         和         ）一起熔合而成的具有         的物质；

金属材料包括                和                 。      

自主梳理

1. 常见合金的重要应用

合金的特性（1）                （2）                   （3）                 

使用不同的_____________，改变_______________，改变_______________等，可以制得具有不同性能的合金。因此，合金在工业上具有比纯金属更广泛的用途。

我国最早使用的合金是____________，含__________________、_____________等元素。

1．铜合金

青铜：                     黄铜：                    白铜：                    

2．铁合金

（1）生铁：－Fe、C（C％＝2％－4.3％）   含碳量高，硬度大

       钢：－Fe、C（C％＝0.03％－2％）  含碳量低，韧性好

         是用途最广、用量最大的金属合金。

（2）钢的分类：

[探讨交流]：(1).生铁和钢性质上为何不同？

(2).交流你所知道的铝合金、镁合金、铜合金的用途。

3．铝合金

(1).说说你所知道的铝合金有哪些用途？有哪些优良的性能？

(2).铝合金的用途非常广泛，但人类用铝的历史却很晚，为什么？

[练习]: 铝制器具不能用来盛放醋、酸梅汤和碱水等物质。如果盛放这些物质的话，铝制器

具就容易被腐蚀。请你尝试分析其中所发生的化学反应并写出有关化学反应方程式。

2. 正确选用金属材料

[指导学生阅读]

[思考与交流]某家庭准备装修门窗（计划使用十年），可共选用的材料有：木材、钢板、铝合金、塑钢、，请分析每种材料的性能、价格、安装成本、利弊等，进行讨论分析，选用何种材料好？

[提示]选择材料时，需考虑主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维修、对环境的影响………。

科学视野：用途广泛的稀土金属

小结：

1. 金属材料的选用要从多方面考虑，既要考虑实用美观，又要考虑成本低、保护环境、物尽其用等诸方面因素。
2. 我国的金属资源不够丰富，人均占有量低。合理利用金属，保护现有资源，最大限度地减少开采过程中对环境的破坏，回收废旧金属，实现循环利用等是需要我们每个人都必须付出努力的。

互动探究

探究一：为什么普遍使用的金属材料是合金而不是纯金属？

讲解  纯金属是最简单的金属材料，但其性能过于单一，机械强度不够，并且易被腐蚀，所以应用受到了。而合金比它的成分金属具有许多良好的物理、化学和机械方面的性能，如合金的熔点一般比各成分金属的熔点低，硬度和强度大等，从而大大提高了金属的功能和应用范围，因而被普遍使用。

探究二：钢的性能与含碳量有什么关系？

讲解  纯铁是银白色的金属，但质地较软不适于制造工具，铁、碳合金则硬度较大。一般说来含碳量高的钢硬度大，含碳量低的钢韧性好。但含碳量过高，就变脆；含碳量过低硬度不够。所以工业上一般根据不同需要来调整含碳量，生产出硬度、韧性符合要求的钢材。

[练习]常用来制造刀具的含铁材料是（   ）

A．生铁     B．低碳钢     C．中碳钢     D．高碳钢

探究三：任意两种金属都可以形成合金吗？

讲解 所谓合金，是不同种金属（也包括部分非金属）在熔化状态下形成的一种熔化物或冷却后的固体。因此形成合金的两种金属要有共同的熔化状态，即熔点比较接近。若熔点相差太大，则不易形成合金。

检测反馈

1．下列物质中，不属于合金的是                                       （    ）

Ａ．硬铝（Al、Cu、Mg、Mn、Si ）  Ｂ．黄铜  Ｃ．钢铁  Ｄ．水银

2．用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。不能用于区别其真伪的方法是（　）                                                               

Ａ．测定密度  Ｂ．放入中  Ｃ．放入盐酸中  Ｄ．观察外观

3.纯铁的熔点1535℃，高炉中炼铁时生铁在1200℃左右就熔化了，因为                                    （ ）www.xkb1.com

Ａ．铁的纯度越高熔点越低          Ｂ．合金的熔点比其成分物质的熔点高

Ｃ．因为形成了铁碳合金，所以熔点变低　Ｄ．在高炉中熔化的过程中发生了化学反应

4．物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质：①导热性、②导电性、③还原性、④延展性、⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。

（1）用铝定制成包装用的铝箔       ；（2）用铝制成的高压铝锅         ；

（3）用铁粉回收照相业废液中的银     ；（4）电信业中大量使用的铜丝、金属电缆        。