資源簡介

課題1 金屬材料
第2課時 合金
課題 合金 課型 新授課
素養目標 1.認識合金與人類生活和社會發展的密切關系。2.了解常見合金的性質及用途。3.通過實物觀察、閱讀教材、討論交流的方法，歸納合金的主要用途。4.學會查閱資料，歸納總結等方法，知道一些重要和新型的合金，以及合金比純金屬具有更廣泛的用途。5.激發學生親近化學、熱愛化學并渴望了解化學的情感。6.激發學生對化學的好奇心和探究的欲望，關注與化學有關的社會問題。
教學重點 1.合金和其組成純金屬性質的比較。2.合金的性質和用途的關系。
教學難點 1.物質性質和用途的關系。2.提高學生綜合分析問題的能力。
教具準備 黃銅片（銅鋅合金）和銅片、硬鋁片（鋁合金）和鋁片、多媒體課件等。
課前預習 1.在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，就可以制得具有金屬特征的合金?？梢姡辖鹨欢ㄊ腔旌衔铩?br/>2.合金與組成它的純金屬相比，具有硬度大、熔點低、抗腐蝕性強等特點，因此合金具有更廣泛的用途。
3.生鐵和鋼都是鐵的合金，由于兩者含碳量不同，導致它們的性能不同。
4.鈦和鈦合金具有很多優良的性能，如熔點高、密度小(鈦的密度僅為4.5 g/cm3 )、可塑性好、易加工、機械性能好，抗腐蝕性能好等優點。
新課導入 上節課我們學習了金屬材料，知道了金屬材料性質與用途的關系。那么日常生活中使用的金屬制品是純金屬制成的嗎？合金又是什么？這節課我們一起來學習合金吧！
進行新課 知識點1 合金及其性質［閱讀］閱讀教材P4合金線管內容。［提問］鋼鐵是我們使用最多的合金材料，那么什么是合金呢？［答］在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，就可以制得具有金屬特征的合金。［追問］根據合金的概念判斷，合金具有什么特征？［答］一定含有金屬成分；一定是混合物；一定具有金屬特征。
備課筆記
知識點撥：
合金的制作過程只發生物理變化，不發生化學變化，各成分的化學性質與熔合前相同；含有金屬元素的不一定是合金，如氧化鐵中含有鐵元素。
進行新課 ［講解］生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金。生鐵的含碳量為2%~4.3%，鋼的含碳量為0.03%~2%。除了含碳，生鐵中還含有硅、錳等，不銹鋼中還含有鉻、鎳等，等。由于在純金屬鐵中熔合了一定量的碳、硅、錳或碳、鉻、鎳等，組成發生改變，使得合金性能也隨之發生改變。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。因此，日常生活、工農業生產和科學研究中，大量使用的常常不是純鐵，而是鐵的合金。［提問］生鐵、純鐵和不銹鋼的性質不同的原因是什么？［答］三者的組成成分不同。［過渡］在純金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的合金，其性能會發生改變。合金具有更為廣泛的用途。下面我們來探索一下純金屬與合金的性質。［活動］指導完成P5實驗8-1，并比合金和純金屬的性能有哪些差異性。步驟：①比較合金與純金屬的光澤、顏色和硬度。②將黃銅片(銅鋅合金)與銅片相互刻畫；③將硬鋁片(鋁合金)和鋁片相互刻畫。現象：現象黃銅銅硬鋁鋁光澤和顏色有光澤，黃色有光澤，紫紅色有光澤，銀白色有光澤，銀白色硬度銅片上留下劃痕，說明黃銅的硬度比銅的大鋁片上留下劃痕，說明硬鋁的硬度比鋁的大結論：合金的硬度一般比組成它們的純金屬的大［展示］多媒體展示焊錫(錫鉛合金)和伍德合金(鉛、鉍、錫和鎘組成的合金)的相關資料。［思考與討論］根據提供的數據，你能得到什么啟示 ［答］合金的熔點一般比組成它們的純金屬低。［歸納］合金的性能：①合金的強度和硬度一般比組成它們的純金屬更高；②合金的熔點比組成它們的純金屬的熔點低；③抗腐蝕性能更好；④機械加工性能好。［閱讀］指導閱讀教材P6部分的內容及P6表8-2“一些常見合金的主要成分、性能和用途”，［討論］為什么日常生活中金屬制品大多數為合金 ［講解］合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，使合金更適合于不同的用途。因此，金屬材料中合金的使用更加廣泛。
備課筆記
課外拓展：
生鐵和鋼的主要區別是含碳量不同，含碳量越高，鋼的硬度越大，含碳量越低，鋼的韌性越好。
易錯提醒：
合金是在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬制得的具有金屬特征的物質；合金是幾種成分熔合在一起，而不是像鐵粉、銅粉簡單地混合在一起。
小組問題探討：
生活中有哪些常見的合金制品？它們含有哪些金屬？它們的某些用途利用了它們的什么性質？（如保險絲是武德合金，含鉛、鉍、錫、鎘，利用了它熔點低的特性）
進行新課 ［總結］1.合金的熔點一般低于組成它的純金屬。2.合金的抗腐蝕能力一般強于組成它的純金屬。3.合金的性能比純金屬優越，日常生活中應用更廣泛。知識點2 幾種重要的合金及其用途［講解］生鐵和鋼是兩種常見的鐵合金。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。因此，日常生活、工農業生產和科學研究中，大量使用的常常不是純鐵，而是鐵的合金。鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料，它們具有很多優良性能，廣泛用于航天、航空、船舶、化工和通信設備等。［閱讀］請同學們閱讀教材P7第一段。［提問］鈦和鈦合金有哪些優越性能？廣泛應用于哪些場合？［答］鈦和鈦合金具有熔點高、密度?。ㄢ伒拿芏葍H為4.5g/cm3）、可塑性好、易于加工、機械性能好、抗腐蝕性能非常好等優點。
教學板書 第八單元 金屬和金屬材料課題1 金屬材料第2課時 合金合金1.定義：在純金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的，有金屬特性的物質。2.與純金屬性質比較（1）合金比組成它的純金屬的顏色鮮艷。（2）硬度大于組成它的純金屬。（3）熔點低于組成它的純金屬。 （4）抗腐蝕能力優于純金屬。3.生鐵和鋼4.鈦和鈦合金（1）性質：熔點高、密度?。é砚?4.5g/cm3）、可塑性好、易加工、機械性能好。（2）用途：航天、航空、船舶、化工、通信設備等。
課堂小結 本節課我們重點學習了合金與純金屬性質的差異，知道合金的熔點比組成它的純金屬低；合金的硬度比組成它的純金屬大；合金的抗腐蝕性能比組成它的純金屬強，因此合金具有廣泛的用途。同時，我們還應認識到：人類的智慧是無窮的，只要我們勇于探索，就一定會有更多更好的新型合金不斷面世，我們對合金性質的各種期望也不再是一個遙遠的夢。
教材習題解答 練習與應用（P9）3.A 4.C 5.B 6.D7.(１)不正確 (２)不正確 (３)正確 [解析] (１)地殼中含量最高的金屬元素是鋁。 (２)鋼是含有少量碳(0.03％～2％)及其他金屬或非金屬的鐵合金，如不銹鋼中還含有鉻、鎳等。 (３)合金的性能大多優于純金屬，如不銹鋼的抗腐蝕性比純鐵的更好。
備課筆記
歸納總結：
（1）合金的形成條件：其中任一金屬的熔點不能高于另一金屬的沸點（當兩種金屬形成合金時）。
（2）合金具有許多良好的物理、化學或機械性能。合金的硬度一般比組成它的純金屬大，多數合金的熔點低于組成它的純金屬。調整合金的配方和改變合金的形成條件，可以制成性能不同的各種合金。
教材習題解答 8.（1）不銹鋼，因為其抗腐蝕性好。（2）錳鋼，因為其韌性好、硬度大。（3）黃銅，因為其強度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕。（4）錳鋼，因為其韌性好、硬度大。9.該金屬的可能用途：制作醫療器械、炊具、容器、自行車架、電線、電纜和通信設備等。 10.方法一 解：設鋼樣中碳的質量為x。 C + O2 CO212 44 x 0.013g =此鋼樣中碳的質量分數為。答：此鋼樣中碳的質量分數為0.3%。 方法二 解：0.013g二氧化碳中碳元素的質量為，此鋼樣中碳的質量分數為。答:此鋼樣中碳的質量分數為0.3%。
難題解答 ［例1］下列是關于合金的敘述：①合金中至少含有兩種金屬；②合金中元素以化合物的形式存在；③合金中一定含有金屬元素；④合金一定為混合物；⑤合金依然具有金屬特性。其中正確的是（ ）A.④ B.①②③ C.③④ D.③④⑤［解析］判斷合金要抓住四點：①合金中的成分不一定全部是金屬元素，也可能有非金屬元素，但必須含有金屬元素，②合金中的元素均以單質形式存在，③合金是含金屬的混合物；④合金一定具有金屬特性。［答案］D［例2］下列說法中，不正確的是（ ）A.鈦-鎳形狀記憶合金可用來制造人造衛星上的天線 B.將黃銅與銅互相刻畫，銅表面出現刻痕 C.含有某些金屬和碳元素的鐵合金，其性能比純鐵更優良
備課筆記
易錯提醒：
在金屬表面鍍上一層其他金屬時，不屬于合金，因為它們并沒有真正熔合在一起。還有像氧化鐵這樣的氧化物也不屬于合金，它們屬于純凈物。
方法點撥：
了解一些合金的成分，理解金屬的性質和用途是解題的關鍵。
難題解答 D.合金中至少要含有兩種金屬元素［解析］鈦-鎳形狀記憶合金具有形狀記憶功能，因此可用來制造人造衛星上的天線；黃銅是銅的合金，硬度大于銅，將黃銅與銅互相刻畫，銅表面出現刻痕；合金的性質是比它的成分金屬的硬度大，熔點低，性能要比成分金屬的優良，故A、B、C說法正確；合金中至少含有一種金屬元素。［答案］D［例3］生鐵和鋼都是鐵的合金。下表對生鐵和鋼的成分、性能作了比較。根據表中提供的信息，回答下列問題：（1）與生鐵相比，鋼有什么優良性能？（答出一條即可） 。（2）寫出鋼的一條用途： 。（3）比較生鐵與鋼的成分，說明生鐵與鋼在性能上有較大差異的主要原因。 。（4）根據你的生活經驗，你若到廢品回收公司辯認生鐵和鋼，說出你的一種方法： 。［解析］根據表中提供的信息可以對鋼和生鐵的性質、用途、區別與聯系等方面進行正確的判斷。根據生鐵和鋼的差異進行鑒別，生鐵的機械性能比鋼差，加工方法不同，用途不同。［答案］（1）有韌性、可鍛軋、可延壓（2）鋼可以制作機器零件、菜刀等（3）含碳量不同（4）①看部件的用途（即曾用作什么）②用鐵錘敲擊，看其韌性、脆性等③看斷面的顏色
布置作業：完成本課時對應練習，并提醒學生預習下一節的內容。
教學反思 本節課的設計和實施，充分體現了高效課堂核心理論：自主、合作、探究。課堂活潑而有序，時間分配合理；學生肯學、想學、會學，通過展示實現交流，通過點撥實現提升，通過講一些課外高科技的合金相關
備課筆記
教學反思 知識，可提高學生的學習興趣，課堂效果會更好。
教學反思 教學過程中老師的疑問：
教師點評和總結：
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4第八單元 金屬和金屬材料
單元體系設計
核心素養目標 化學觀念 1.知道物質具有獨特的物理性質和化學性質，同類物質具有一定的相似性。2.知道大多數金屬在自然界中是以化合物的形式存在的，體會化學方法在金屬治煉中的重要性。3.能從金屬的存在形式組成、轉化制備和用途等方面及它們之間的關系認識金屬和合金的性質，形成“物質的組成決定性質性質決定用途，用途體現性質”的基本觀念。4.以高爐煉鐵為例，形成根據元素的存在形態選擇其獲取方法，建立科學的元素觀、物質轉化觀及合理利用資源的意識。
科學思維 1.通過歸納金屬的物理性質，形成“同一類物質既有共性，又有個性”的認識。2.通過學習金屬的物理性質和化學性質，體會物質分類研究的基本思想，建立研究一類物質性質的基本思路和方法。3.運用控制變量法設計實驗探究鐵生銹的條件，建立模型，在證據不斷收集、比較、歸納的過程中，隨著證據的豐富，不斷修正結論，增加基于證據對實驗進行推理的經驗。
科學探究與實踐 能運用控制變量的方法設計實驗，探究鐵生銹的條件，依據鐵生銹的條件解釋生活中鐵生銹的現象，并提出防止鐵生銹的簡便方法。
科學態度與責任 1.能從材料的性能、成本、環保、資源回收等角度綜合考慮合理運用金屬材料。2.認識金屬礦物是寶貴的自然資源，形成保護和節約資源的可持續發展意識與社會責任。
學習目標 1.了解金屬、金屬材料在生產生活和杜會發展中的重要作用。2.知道在金屬中加人其他元素形成合金可以改變金屬材料的性能。3.通過實驗探究等活動認識常見金屬的主要化學性質及金屬活動性順序。4.了解廢棄金屬對環境的影響及金屬回收再利用的價值。
核心知識
課題1 金屬材料
本課題分為兩部分。第一部分從日常生活金屬用品入手，說明金屬材料包括純金屬和合金兩類。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，最后得出物質的性質在很大程度上決定了物質的用途，但這不是唯一的決定因素的結論，同時綜合考慮其他多方面因素的結論。
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，教材介紹了“形狀記憶合金”，教師應充分利用這一材料，激發學生探究材料科學的興趣及欲望。
本課題的知識難度不大，但如何引導學生積極探究，培養學生的創新能力是本課題教學難點，在教學過程中，應聯系生活實際提出合理問題，更多地給學生提供實驗探究機會培養學生分析問題、解決問題的能力。
第1課時 常見金屬的物理性質
課題 常見金屬的物理性質 課型 新授課
素養目標 1.認識金屬材料與人類生活和社會發展的密切關系。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。4.學習運用觀察、實驗等方法獲取信息。5.學習運用比較、分析、歸納等方法對獲取的信息進行加工。6.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。7.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。
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。
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。
教具準備 多媒體課件等。
備課筆記
課前預習 1.金屬材料包括純金屬和合金。
2.世界上年產量居前三位的金屬依次是鐵、鋁、銅。
3.金屬的物理性質：常溫下大多數金屬為固體（汞為液體），有金屬光澤，是電和熱的良導體。一般為銀白色（但銅、金除外）。
4.物質的性質在很大程度上決定物質的用途，但這并不是唯一的決定因素，除此之外還要考慮價格、資源、對環境的影響等。
新課導入 我們在日常生活中已經有不少使用金屬材料的經驗，如用鐵鍋來炒菜、做飯，用鐵絲、鋁絲和銅絲作導線等。人類使用金屬材料的歷史十分悠久，今天我們就來學習金屬和金屬材料。
進行新課 知識點1 金屬材料及其發展史［講解］以上這些實物都是由金屬材料制成的，金屬材料是指用純金屬或合金等制成的材料。金屬材料對于促進社會發展、改善人類生活發揮了巨大作用。人類從石器時代進入青銅器時代，繼而進入鐵器時代，就是以金屬材料的使用作為標志的。至今，銅和鐵作為金屬材料一直被廣泛地應用著。［提問］同學們知道人類應用的材料的發展分為哪幾個時期嗎？［生］石器時代→青銅器時代→鐵器時代→鋁的利用時代知識點2 金屬的物理性質及用途［閱讀］請同學們閱讀教材P3內容。［提問］觀察教材P3圖片，想一想。這些金屬制品分別應用了金屬的哪些性質？［回答］1.紀念幣主要利用其漂亮的金屬光澤；電線主要利用銅的導電性好；熱水壺主要利用鋁的導熱性好；鋁箔主要是利用了鋁的延展性好，曲別針和鋼絲球主要利用鐵的韌性較好。2.金屬的共性：①常溫下都是固體（汞除外）；②有金屬光澤；③大多數金屬是電和熱的良導體；④有延展性。3.金屬的個性：①大多數金屬常溫下為固態，而汞是液態；②大多數金屬為銀白色，而銅為紅色、金是黃色；③金屬的導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等物理性質差別也較大。［活動］閱讀教材P3表8-1，分組討論，比較一些金屬的物理性質。［思考］思考并回答下列問題。1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鋁制？2.銀的導電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？3.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？4.為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金怎么樣？
備課筆記
誤區警示：
有些物質含有金屬元素，但不是金屬材料。如金屬氧化物等，它們不具有金屬的物理性質。
課外拓展：
金屬在日常生活中的應用：
鋁（Al）——包裝香煙、巧克力等的金屬箔
鋅（Zn）——干電池外皮的金屬
金（Au）——延展性最好的金屬，做飾品
鈾（U）——海水中儲量最大的放射性元素
思想方法：口訣法
我們可以運用口訣法巧記常見金屬特殊物理性質及部分其他信息：黃金紅銅純鐵白，鐵粉鉻錳顏色黑；熔點最低水銀汞，唯此金屬呈液態；導電導熱銀最強，地殼含金鋁為冠；產量使用鐵第一，人體含量最高鈣。
［回答］1.鐵的硬度大于鋁，若菜刀、鐮刀用鋁制，容易卷刃；而錘子用鋁制，易變形。2.盡管銀的導電性比銅好，但銀在自然界的含量少，價格昂貴。3.燈絲用鎢制是由于鎢是熔點最高的金屬，高溫時不易熔化。錫的熔點較低，如果用錫制燈絲，則易熔化斷開。4.水龍頭鍍鉻是因為①可增加水龍頭的硬度，耐磨損；②不易生銹；③使水龍頭美觀大方。如果在水龍頭表面鍍金，金的價格高且硬度小，既增加了成本，又會使水龍頭不耐用。［提問］結合你在生活中看到的其他現象回答：物質的性質是否是決定物質用途的唯一因素？［講解］物質的性質在很大程度上決定了物質的用途，但這不是唯一的決定因素；在考慮物質的用途時，還需要考慮價格、資源，廢料是否易于回收和對環境的影響，以及是否美觀、使用是否便利等多種因素。
教學板書 第八單元 金屬和金屬材料課題1 金屬材料第1課時 常見金屬的物理性質1.常見金屬的物理性質1.共性：①常溫下都是固體（汞除外）；②有金屬光澤；③大多數金屬是電和熱的良導體；④有延展性。2.個性：①大多數金屬常溫下為固態，而汞是液態；②大多數金屬為銀白色，而銅是紅色、金是黃色；③金屬的導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等物理性質差別也較大。2.決定物質用途的因素1.物質的性質在很大程度上決定了物質的用途。2.價格、資源，廢料是否易于回收和對環境的影響，以及是否美觀、使用是否便利等。
課堂小結 通過本課時學習，我們知道：金屬的物理性質主要包括顏色、光澤、熔點、沸點、硬度、密度、延展性、導電性、導熱性等；金屬的物理性質可在很大程度上決定金屬的一些用途，具體使用金屬材料時也會考慮價格、資源等問題。這也啟示我們在看待問題時不應是孤立的、片面的，而是要從大局出發，權衡利弊，在諸多要素中作出一個均衡選擇。
教材習題解答 練習與應用（P9）1.B 2.B
備課筆記
難題解答 ［例1］人類使用材料的歷史就是人類的進步史。下列物品的主要材質不是金屬材料的是（ ）青銅器 B.龍泉寶劍 C.黃金首飾 D.塑料器具 ［解析］本題考察了材料的相關知識。金屬材料包括純金屬和合金，由圖可知，A、B、C都是金屬材料，D屬于有機合成材料，這個在后面的單元中會有學習。［答案］D［例2］資料：黃金在地球上分布較廣，但稀少，自然界常以游離態存在，絕大部分金是從巖脈金和沖積金礦中提取的，素有“沙里淘金”之說。金單質是金黃色金屬，熔點為1064.43℃，沸點為3080℃，密度為19.3×103kg·m-3，有光澤，質軟，延展性大，能拉成5×10-4g·m-1的絲，碾成1×10-5mm厚的半透明箔片。導電性僅次于銀、銅，列第三位，是化學性質穩定的金屬之一，在空氣中不被氧化，亦不變暗。問題提出：（1）金是 色、熔點為 、沸點為 、密度為 的一種金屬。（2）金可以打成項鏈的原因是 。［解析］金單質是金黃色金屬，熔點為1064.43℃，沸點為3080℃，密度為19.3×103kg·m-3，有光澤，質軟，延展性大，能拉成5×10-4g·m-1的絲，碾成1×10-5mm厚的半透明箔片。［答案］（1）金黃1064.43℃ 3080℃ 19.3×103kg·m-3（2）金有光澤，質軟，延展性好
布置作業：完成本課時對應練習，并提醒學生預習下一節的內容。
教學反思 本課教師通過展示我們生活中常見的一些金屬材質的物品，讓學生切身感受到金屬的性質與用途，輔以教科書提供的信息，讓學生在閱讀討論中自由發揮、自我表現、獲取知識，這種教學方式對于常識性較強的教學內容，是完全適宜的。
教學過程中老師的疑問：
教師點評和總結：
備課筆記
方法點撥：
理解和區分金屬材料，積累有關金屬的感性知識是解答這類題的關鍵。
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