資源簡介

第八單元 金屬和金屬材料
課題1 金屬材料
教材分析
本課題內容可分為兩部分。第一部分從日常生活用品很多是用金屬材料制成的入手，說明金屬材料包括純金屬和合金兩類，并從社會發展的歷史說明鐵、銅、鋁及其合金是人類使用最多的金屬材料。首先重點介紹金屬的物理性質，然后由學生根據金屬的物理性質討論其用途，最后得出性質決定物質的用途，同時綜合考慮其它多方面因素的結論。
第二部分介紹合金。通過活動與探究比較合金和純金屬在性質方面的差異，同時根據差異得出合金的用途更為廣泛的結論；為拓展學生視野，教材特意介紹了21世紀的重要金屬材料“鈦和鈦合金”和“形狀記憶合金”，在一定程度上體現了21世紀金屬材料的發展趨勢，教師應充分利用這一材料，激發探究材料科學的興趣及欲望。
學情分析
學生已經有了日常生活中使用金屬制品的經驗，也初步了解金屬制品的某些特殊用途。但學生對金屬的了解還不夠系統，也不十分清楚物質的用途與其性質之間的內在聯系。他們不了解鐵礦石是怎樣冶煉成鋼鐵的，不了解自己使用的金屬制品都是用合金材料制成的，更不了解性能各異的合金竟是通過多金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的。因此，教學中應從學生已有的生活經驗出發，通過實驗探究和交流討論，使其將自己對金屬制品的成分和各項性能及其用途的認識逐漸清晰、系統、深入，進而產生學習有關金屬性質和生產知識的積極心態。
幾種重要的金屬
一、核心素養
（一）化學觀念
1.認識金屬材料，了解金屬材料的發展史。
2.了解常見金屬的性質及用途。
3.了解物質的性質與用途的關系。
（二）科學思維
1.學習運用觀察、實驗等方法獲取信息。
2.學習運用比較、分析、歸納等方法對獲取的信息進行加工。
科學探究與實踐
從生活經驗出發，通過實驗探究和交流討論，使學生對自己金屬制品的成分和各項性能及其用途的認識逐漸清晰、系統、深入，進而產生學習有關金屬性質和生產知識的積極心態。
（四）科學態度與責任
1.培養對生活中化學現象的好奇心和探究欲，激發學習化學的興趣。
2.樹立事物是相互聯系的觀點，逐步形成合理使用物質的觀念。
二、教學重難點
（一）教學重點
1.金屬材料的物理性質。
2.物質的性質和用途的關系。
（二）教學難點
1.培養學生運用探究方法得出相關結論的能力。
2.提高學生綜合分析問題的能力。
三、教具準備
銅絲、鐵釘、曲別針、水龍頭（金屬）、金銀首飾、多媒體課件等
四、教學過程　　　　　　　　　　　　　
【導入新課】
展示常見的金屬制品（如：銅絲、鐵釘、曲別針、金銀首飾等）和投影色彩圖片（如：飛機、鍋具、扳手等工具、金銀首飾等）
【提問】同學們，想一想，你知道這些日常生活中的實物是什么材料制成的嗎？你還能舉出更多例子嗎？他們具有什么性質呢？今天我們就帶著這些問題一起來探索一下吧。
【探究新知】
一、金屬材料
1.金屬材料
展示生活中常見的金屬制品的圖片
提出問題：這些都是金屬材料，那么什么是金屬材料呢？
生活中有很多物質都是由金屬材料制成的。金屬材料包括純金屬以及他們的合金。
閱讀教材p2~p3。
金屬材料的發展史
現在世界上年產量前三的金屬為鐵、鋁、銅
二、金屬的物理性質
展示不同金屬材料用途的圖片。
【提出問題】根據圖片，你能總結出金屬的哪些物理性質？
有光澤、能導電、能導熱、有延展性，能壓成薄片，可以拉成絲、能夠彎曲
【知識歸納】
金屬共同的物理性質
項目 性質表現
狀態 常溫下它們都是固體（汞除外）
光澤 有金屬光澤
密度 密度較大
熔點 熔點較高
導電性 大多數為電的優良導體
導熱性 大多數為熱的優良導體
延展性 有延展性
金屬除具有一些共同的物理性質以外，還具有各自的特性，不同金屬的導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等物理性質差別也比較大。
例如，鐵、鋁等大多數金屬都呈銀白色，但銅是紫紅色，金呈黃色；在常溫下，鐵、鋁、銅等大多數金屬都是固體，但汞是液體。
一些金屬的物理性質的比較
物理性質 物理性質比較
導電性（以銀的導電性為100作標準）
密度/（g.cm-3）
熔點/℃
硬度（以金剛石的硬度為10作標準）
【金屬之最】
地殼中含量最高的金屬元素鋁（Al）；
人體中含量最高的金屬元素鈣（Ca）；
目前世界年產量最高的金屬鐵（Fe）；
導電、導熱性最好的金屬銀（Ag）；
硬度最高的金屬鉻（Cr）；
熔點最高的金屬鎢（W）；
熔點最低的金屬汞（Hg）；
密度最大的金屬餓（Os）；
密度最小的金屬鋰（Li）。
決定物質用途的因素
【討論】根據生活經驗和表格信息，回答下列問題。
為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鋁制？
鐵比鋁的硬度大
銀的導電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？
銀的成本比銅高。
為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會出現什么情況？
鎢的熔點比錫高。用錫制燈絲，通電后錫會熔化，燈絲會熔斷，燈泡不能正常發光。
為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會怎樣？
鉻比鐵的硬度大，耐磨，耐腐蝕性強，且美觀。鍍金雖然美觀，但成本高，不耐磨。
【思考】
通過以上討論，在考慮物質的用途時，除了要考慮物質的性質外，還需要考慮哪些因素
【課堂小結】
【教學拓展】
鐵能制成鐵鍋，不僅由于鐵具有良好的導熱性，還因為鐵具有良好的延展性，來源廣泛，價格便宜且能補充人體所需的鐵元素；銀是導電性最好的金屬，而且回收率幾乎達到100%，銀被用作很多精密儀器的導線。
五、作業目標
1.能夠舉例說明金屬的物理性質對用途的影響。
2.比較生鐵、純鐵和鋼在組成上的差異
六、板書設計
課題1　金屬材料
第1課時　幾種重要的金屬
一、金屬材料及其發展史
1.純金屬和它們的合金。
2.金屬材料發展史。
二、金屬的物理性質
1.共性：金屬光澤、導電性、導熱性、延展性。
2.特性：汞是液體，銅呈紫紅色，金是黃色，鐵可以被磁鐵吸引。
三、金屬的用途
考慮的因素：性質、價格、資源、美觀、經濟、回收、環保等。

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