第八单元《 金属和金属材料》
[教学目标] 1．知识与技能
(1)理解金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
(2)了解常见金属的物理性质及合金的特点。 (3)了解物质的性质与用途的关系。 (1)学习使用观察、实验等方法获取信息。
(2)学习使用比较、分析、归纳等方法对获取的信息实行加工。 3．情感态度与价值观
(1)进一步培养对生活中化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。 (2)树立事物是普遍联系的观点，逐步形成合理使用物质的观点。 (3)树立为社会进步而学习化学的志向。
[教学重点]：1．金属材料的物理性质。 2．物质性质与用途的关系。 [教学难点]：1．培养学生使用探究方法得出相关结论的水平。
2．提升学生综合分析问题的水平。
[教学方法]：创没情境→实验探究→得出结论→联系实际→拓展视野→发挥想象→提升兴趣。
[教具准备]：教师用具：投影仪、金属制品(如曲别针、铝箔、铜丝、水龙头等)、金属制品的挂图(如飞机、坦克、轮船等)、铁架台(带铁圈)、铁片、酒精灯、绿豆粒大小的焊锡、锡、铅、火柴等。学生用具：大小形状相同的铁片、铜片、铝片，干电池，小灯泡，导线，酒精灯，火柴，砂纸，黄铜，铜，与钛相关的资料和新型合金的资料(内容见教学过程)。 [课时安排]：2课时
第一课时：常见金属的物理性质和用途。 第二课时：合金。 教学过程
第一课时
[学习情景]展示金属制品(如曲别针、铝箔、铜丝、水龙头等)和金属制品的图片(如飞机、坦克、轮船等)。
[介绍]以上这些实物或图片中的物质都是由金属材料制成的。金属材料包括纯金属以及它们的合金。
[设问]看到这些实物或图片，你想到了什么?
[学生发表感想]如：1．想到金属与人类的生活、生产关系密切。 2．感到金属在各个领域都有广泛的用途。 3．想要知道它们是由什么金属制成的。 4．想知道制造不同的东西根据什么选用金属。
[新课引入]通过大家刚才的发言，能够看出大家对金属材料的重要性有了一定的理解，而且也对它们很感兴趣，当然也有很多疑问。本单元我们就来学习金属和金属材料。
[板书]第八单元 金属和金属材料 课题1 金属材料
[设问]根据你的生活经验，你所知道的金属有哪些?我们最常见的金属又有哪些呢? [学生回答、交流]
[小结]金属的种类有很多，而我们最常见的金属是铁、铝和铜。
[讲解]铜和铁是人类使用较早的金属，我国劳动人民在商代就制造出精美的青铜器，春秋战国时期就会冶铁和炼钢。〔与学生一起欣赏第2页的两幅图〕铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是100多年前的事情。但因为铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。 [过渡]下面，我们就以铜、铝、铁为例，来对金属的物理性质实行探讨。 [板书]一、金属的物理性质 [活动与探究]
请学生取三块同样大小的铜片、铝片和铁片，实行探究。 (可投影打出探究内容和步骤)
1．观察它们的颜色和光泽。然后用细砂纸打磨，再观察它们的颜色和光泽。
2．感觉一下它们的质量大小，由此判断它们的密度大小。 3．试试它们是否容易被弯曲、折断，并感觉一下它们的硬度。
4．用手拿着金属片的一端，在酒精灯上方烘烤它的另一端(注意：时间不要长，防止烫伤)，试试它能不能传热。
5. 用电池和小灯泡试试它们能不能导电，并比较灯泡的亮度是否相同。 [学生活动，教师巡视] [总结、思考，讨论]
[实验1的结论]金属都有颜色、有光泽。 思考：1．常温下，是不是所有的金属都是固体?
2．金属用砂纸打磨前后，其颜色和光泽是否相同?这说明了什么? [答案]1．常温下汞(即水银)为液态。
2．砂纸打磨后的金属光泽与打磨前不一样，说明这些金属表面可能和某些物质发生反应而使光泽发生了变化。
[设问]金属的颜色和光泽在生活中有什么用途?请举例说明。 [回答]可做装饰品。如金、银首饰，金属纽扣等。
[教师补充]春节写对联时所用的“银粉”和涂暖气、水管等管道时常用的涂料——“银漆”，实际上就是铝粉，铝粉的银白色光泽可起到装饰作用。(金屑粉末多数呈黑色，如铁粉、银粉均为黑色)
[反问]写对联或做装饰品时所用的“金粉”是不是真正的金粉?为什么? [回答]肯定不是!因为金子太昂贵了! [评价]大家能联系实际回答问题，很好!
[实验2和3的结论]金属不同，其密度、硬度大小也不相同，金属能被弯曲，而且不易折断。
[设问]大家想一想，制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有何要求? [回答]前者密度要小，后者密度要大；两者为防止变形都需要有较高的硬度。 [设问]实验4说明金属有什么样的通性?该性质决定它们可应用在哪些方面?
[回答]导热性。它们可用作炊具、餐具、热交换器、散热器等。 [追问]炊具加热时有没有被熔化?说明它们的熔点怎么样? [回答]没有，说明它们的熔点较高。
[教师补充]在制造餐具的材料中，铝、铁制品最多，但需注意人体若摄入铝过量，可能导致大脑迟钝，故餐具最好少用铝，多用铁，因为铁是人体必需的一种元素。 [实验5的结论]金屑具有导电的通性，不同金属的导电水平各不相同。 [介绍]一般来讲，导电性好的金属其导热性也好。
思考：电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了金属的什么性质? 答案：导电、导热、熔点高的性质。 [学习情景]展示细铁丝、铜丝、铝箔等。 [设问]金属的这种形变说明金属具有什么性质? [回答]延展性!
[教师]对!抽成细丝的性质为延性，打轧成薄片的性质为展性。金属的延展性决定了金属一般具有良好的机械强度。
[过渡]请大家根据以上探讨结果，总结出金属的物理性质，并用简短的语言实行回答。 [学生分组讨论、归纳、总结并汇报]
[教师总结并板书]常温下为固态(除汞外)，有颜色和光泽，有良好的导电性、导热性和延展性，熔点较高，密度、硬度因金属的不同而不同。 [设问]物质的性质和用途之间又有什么关系呢? [回答]物质的性质决定物质的用途。
[过渡]下面是一些常见金属物理性质的比较。 [投影]一些金属物理性质的比较
[教师]请大家根据你的生活经验和表8—1所提供的信息，分组讨论以下问题。 [投影展示]讨论：
1．为什么菜刀、镰刀，锤子等用铁制而不用铅制?
2．银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制?
3. 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?如果用锡制的话，可能会出现什么情况? 4. 为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金怎么样?
[学生分组讨论后，由小组代表到前面陈述讨论结果，其他小组可宣布自己的不同答案]
(注意：答案不唯一) [讨论结果可能有以下一些]
1．因铁的硬度大于铅；铅的硬度很小，若菜刀、镰刀用铅制，容易券刃；而锤子用铅制，很易变形。
2．电线用铜制而不用银制的理由：(1)银在自然界的含量少，价格昂贵；(2)银的密度大，不易架设。3．灯泡里的灯丝用钨制是因为钨有较高的熔点，且易导电。若用锡制的话，灯丝导电产生的热量易使灯丝熔断(因锡的熔点低)，从而影响灯泡的寿命。 4．水龙头镀铬，(1)可增加水龙头的硬度，而使其不易变形；(2)不易生锈；(3)镀铬可使水龙头变得美观大方。镀金更好看，更耐腐蚀，但不经济。
思考：根据以上讨论结果并结合实际思考物质的性质是否是决定其用途的唯一因素?如若不是，你认为还需考虑哪些因素? [小组讨论，并交流讨论结果]
[教师总结并板书]用途主要由性质决定。还需考虑价格，资源，是否美观，使用是否便利，废料是否容易回收利用和对环境的影响等。
[转折]我们知道，在一切比赛中，当冠军的感觉都是最好的。那么，哪些金属能获得如此殊荣呢?请大家看资料： 金属之最：
地壳中含量最高的金属元素——铝 人体中含量最高的金属元素——钙 当前世界年产量最高的金属——铁 导电、导热性最好的金属——银 硬度最高的金属——铬 熔点最高的金属——钨 熔点最低的金属——汞 密度最大的金属——锇 密度最小的金属——锂
[比一比，赛一赛]你能很快记住它们吗?以小组为单位，比一比，赛一赛，看谁是冠军。 [学生活动]
[小结]通过本节课我们知道，金属的物理性质主要包括颜色、光泽、熔点沸点、硬度、密度、延展性、导电性、导热性等；金属的物理性质可决定金属的一些用途，但这不是唯一的决定因素，即同时还要考虑经济、环境、资源、美观等方面的问题。这也启示我们在看待任何问题时，都不应是孤立的、片面的，而是要从大局出发，权衡利弊，然后再作决定。 [布置作业]习题1、2
请大家在课外查阅相关合金的资料，并把你感兴趣的记录下来。 板书设计
第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
一、金属的物理性质
常温下为固态(除汞外)，有颜色和光泽，有良好的导电性、导热性和延展性，熔点较高，密度、硬度随金属的不同而不同。 用途：主要由性质决定。
还需考虑的因素：价格、资源、是否美观、使用是否便利、废物是否易于回收利用和对环境的影响。
第二课时
思考1：商店里出售的首饰为什么多是18K金而非纯金? 资料一
超轻雨伞——超越重量极限
夏天到了，除了暑假快要来临外，也是阴晴不定的季节。小丽为人十分谨慎，为了避免给雨淋病，她会经常放一把细小的钢骨雨伞在书包内，以备不时之需。 雨伞虽小，重量可很多啊!这把细小的钢骨雨伞，令小丽“背上加斤”。对于这样的天气，小丽感到既讨厌又无奈。
今天，妈妈到百货公司，为小丽买了一把“超轻雨伞”。这把细小的雨伞，外表和小丽的钢骨雨伞一模一样，不过却轻巧多了!
你知道小丽的新雨伞是用什么材料制造的吗?
妈妈新买的“超轻雨伞”是用铝(aluminium，Al)的合金(a11oy)制造的。因为铝合金的密度(density)远比钢为低，所以新买的合金雨伞较钢骨雨伞轻巧。也因为铝合金的坚韧度比铝强，所以铝合金较适合作为雨伞的骨架。
雨伞重量对照表
类型 重量（红） 合金雨伞 200g 钢骨短伞 500g 钢骨长伞 800g 思考2：小丽用的铝合金雨伞与钢骨雨伞相比有何优点? 思考3：你觉得合金的性质与组成它们的金属相同吗?举例说明。 [学生分组讨论，并交流回答] 思考题答案：
1．若用纯金做装饰品，因其太软而易变形；若做项链，则接口处容易脱钩。 2．铝合金雨伞比钢骨雨伞轻，携带便利。
3．合金的性质与组成它们的金属不同。如金的合金比纯金硬度大，铝的合金比纯铝的坚 [新课引入]上述资料告诉我们，要满足各种不同的需要，仅用纯金属是不够的。为此，人们在生产实践中制造出了许很多多的具有特殊性能的“新型金属材料”——合金。 [板书]二、合金
[设疑]那么，什么是合金？合金的性质与其组分金属有何不同?合金的应用范围怎样? 我们常用的合金有哪些?哪些合金最有前途? 这就是我们本节课所要探讨的内容。
[设问]我们应该怎样定义合金?谈谈你的看法。 [学生发言]1．合金是不纯的金属。 2．合金是掺有其他金属的金属。
3. 两种或两种以上的金属融合在一起形成的金属材料。
[教师评价]大家善于思考，善于发言，体现了大家强烈的求知欲，希望大家继续发扬这种精神!
[过渡]那么，合金究竟指的什么呢？
[讲解并板书]1. 其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。
[介绍]如我们熟知的钢铁就是一种合金。它实际上是含有少量碳及其他金属的铁，与纯铁相比，钢有很多优良的性能、用处非常大。这就像厨师炒菜时那样，若他们在菜里加入各种调料，便可改善菜的色、香、味，并会使菜的营养价值更高。 [过渡]下面，我们就通过实验来探究合金与组成它们的纯金属性质的差异。 [板书]2．合金与组成它们的金属性质的差异。 [实验探究]
1．比较黄铜片(铜和锌的合金)和铜片、焊锡(锡和铅的合金)和锡的光泽与颜色。 2．将黄铜片和铜片、焊锡和锡互相刻画，比较它们的硬度。 [学生实验后得出结论]
[教师总结并板书](1)合金比其组分金属的颜色鲜艳 (2)合金的硬度大于组成它们的金属
[过渡]合金的熔点与其组分金属相比，又有何特点呢?下面，我们以焊锡为例，实行实验。
[演示实验8—2]取绿豆粒大小的焊锡、锡、铅放在铁片上实行熔化，比较它们的熔点大小。
[设问]由上述实验，可得出什么结论?
[学生回答，教师板书](3)合金的熔点低于组成它们的金属
[补充介绍]我们常用的保险丝就是用武德合金制成的，熔点约为69℃。而组成它的金属铋、铅、锡、镉的熔点分别为271℃、327℃、232℃、321℃。 [讲解]合金与它的组分金属相比，还往往具有较好的抗腐蚀性能。 [板书](4)合金的抗腐蚀水平一般强于各组分金属 [设问]能否举例说明?
[回答]如不锈钢就比普通的铁耐腐蚀；铝合金比铝耐腐蚀；黄铜比纯铜具有更好的抗海水腐蚀水平。
[总结]通过以上探究，我们知道合金往往比组成它们的金属具有更好的性能。所以，我们在日常生活、工农业生产和科学研究中使用的金属，绝绝大部分属于合金。当前，合金的品种已不下万种，远远超过金属自身的种类(90余种)。合金大大拓宽了金属材料的使用范围和使用价值。
[板书]3．合金比纯金属具有更广泛的用途。
[过渡]下面就是几种常见合金的主要成分、性能和用途。 [投影展示]
常见合金的主要成分、性能和用途
讨论：根据上表，你将选用什么合金来制造下列物品?说明理由。 (1)飞机 (2)防盗门 (3)衣架 (4)钱币 (5)刀具 [学生分组讨论，并交流讨论结果]
(注：以上讨论题为开放性试题，只要理由充分即可)
[教师就学生的回答实行总结、评价。可从性能、成本、资源、是否使用便利等方面予以评价]
[过渡]合金在人类生活和生产中具有极为广泛的应用，尤其是在科学技术日益发展的今天，新的金属和合金一直在被持续的发现和应用。例如，钛和钛合金就是近30年来引起人们普遍重视和注重的一种新型金属材料。 [板书]4．钛和钛合金 新型金属材料
[把预先印好的相关钛的资料分发给学生实行阅读或实行投影解说，以拓展学生视野。最好能有相对应的录像带或VCD]
几种合金
1．不锈钢：不锈钢是指含铬13％以上的铁合金。最常见的不锈钢含有18％的铬和8％的镍。这种合全在空气中较稳定，不容易生锈，能够长久保持其金属光泽和银白色。在某些情况下(例如在海水中)，不锈钢仍然会被腐蚀。所以，不锈钢并不是绝对不会生锈的，只不过是它的“自我保护水平”比较强而已。
2．形状记忆合金：形状记忆合金是指具有特殊的形状记忆功能的合金。
从组成上看，有的是镍钛合金，有的是以铜为主或以其他金属为主的合金。用形状记忆合金做成的金属丝，即使被揉成一团，但只要达到某一定温度，就能在瞬间恢复原来的形状。这类合金被广泛地用于卫星、航空、生物工程、医疗、能源和自动化等方面。
高温合金：在高温下，仍能保持其较高强度的合金，叫高温合金。它主要用于制造飞机和航天飞机的关键部件。
贮氢合金：贮氢合金是指能在室温下吸收氢气，稍稍加热即能很快放出氢气的合金。它是以镁或稀土金属为主形成的合金。氢气是21世纪要开发的新能源之一。贮氢合金不但能解决氢气的贮存和输送问题，而且可用于氢气的回收、分离、净化等方面。 [展开想象的翅膀]学完本节课，想到了什么?请你谈谈。
[学生谈自己的感受并畅想未来，教师要对他们丰富的想象力予以肯定] [回答可能有]
1．感到科学的发展不可思议。
2．想到我将来能发明或实践出什么样的新型合金呢。
3. 我想发明一种贮氧合金，能够协助登山队员或潜水员减轻负担。
4．如果摩托车或汽车能用形状汜忆台金制造就好了，这样，不用时可把它们折叠起来，用时再让它们恢复原状，要是能把它们装在口袋里那就更好了。
[小结]本节课我们重点学习了合金与纯金属性质的差异，并理解了几种新型合金，知道在金属中加热熔合某些金属或非金属，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的组分金属更高，抗腐蚀性能等也更好，所以，合金具有更广泛的用途。 同时，我们还应理解到：人类智慧是无穷的，只要我们勇于探索、敢于攀登，就一定会有更多更好的新型合金持续问世，我们对合金性质的各种期望也便不再是一个遥远的梦!
[布置作业]习题5、6， 亲自做一做家庭小实验——淬火与回火 板书设计 二、合金
1．合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。 2．合金与组成它们的金属的性质差异。
(1)合金比其组分金属的颜色更鲜艳 (2)合金的硬度大于组成它们的金属
(3)合金的熔点低于组成它们的金属 (4)合金的抗腐蚀水平一般强于组成它们的金属
3．合金比纯金属具有更广泛的用途。 4. 钛和钛合金 新型金属材料 考题回顾
1.铁是一种应用广泛的金属，下列相关铁的说法中，准确的是……………………( ) A．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 B．铁在干燥的空气中容易生锈 C. 铁是地壳里含量最多的金属元素 D．用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素 2．下列物质中，属于合金的是 …………………( ) A．汞 B．铜 C. 锌 D．钢
3．下列各组操作，用物理方法能够达到目的的是 ……( )
A．分离炭粉和铁粉的混合物 B．除去氧化铜中混有的少量铜粉 C. 检验氢气中是否含一氧化碳 D．鉴别氯酸钾和氯化钾 答案：1．D 2．D 3．A
