教学目标：

1．认识金属与合金在性能上的主要差异。
      2．知道生活中常见合金铁合金及铜合金的主要成分及性能。
      3．通过实践活动认识如何正确使用金属及如何爱护金属资源。

教学重点、难点：知道生活中铁合金及铜合金的主要成分及性能。
教学过程：

[图片导课]投影：合金的广泛应用

 

 

 

 

 

 

[板书]第三节  用途广泛的金属材料

[讲述]环顾我们四周，很多物品是由金属材料制成的，最简单的金属材料是纯金属，但我们实际更加广泛应用的是具有优良性能的合金。

[板书]一、常见合金的重要应用

[回顾]初中学过的合金知识，回答什么是合金？合金具有哪些优良性能？

[回答]合金优良的物理、化学或机械性能：硬度比各成分的大；熔点比各成分的低。

合金比各成分纯金属具有更广泛的用途。

 

[投影]图3-26司母戊鼎

 

[板书]1、铜合金

[介绍] 司母戊鼎：含铜84．8%、锡11．6%、铅2 ．8%，工艺精湛，体现了我国光辉灿烂的古代科技。

［简介］黄铜（含锌及少量的锡、铅、铝等）及白铜（含镍、锌及少量锰）成分．

［练习］现代建筑的门窗框架，常用电解加工成的古铜色的硬铝材料制作。硬铝是：

A. Al?Si合金    B. Al?Cu?Mg?Mn?Si  合金   C. Al?Mg合金   D. 表面有氧化膜的纯铝

答案：Ｂ

 

［板书］2、钢

［讲述］钢是用途最广、用量最大的金属合金，据成分可分为两大类：碳素钢、合金钢。

［板书］钢是铁的合金，含碳量在0.03％～2％之间常含少量硅、锰，几乎不含硫、磷等元素。钢的分类：碳素钢、合金钢。

 

［投影］学生阅读

[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。

[板书]二、正确选用金属材料

[思考与交流]某家庭准备装修门窗（计划使用十年），可供选用的材料有：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………。

 

[投影]科学视野：用途广泛的稀土金属

 

[阅读材料]稀土元素包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu，共17种元素。稀土元素能与其它元素组成品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料，被称为“现代工业的维生素和神奇的新材料宝库”。

 

我国稀土资源占世界稀土资源的80%，以氧化物(REO)计达3 600万吨，远景储量实际是1亿吨。我国稀土资源分南北两大块。

 

——北方：轻稀土资源，集中在包头白云鄂博特等地，以后在四川冕宁又有发现。主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素；

 

——南方：中重稀土资源，分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省，以罕见的离子态贮存于与花岗岩风化壳层中，主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、钕等元素。

　　

   稀土的神奇特性，也是被人们逐渐认识的。从发展到现在，稀土已经从应用于冶金、机器、石油、化工、玻璃、陶瓷、纺织染色、皮草揉制和农牧养殖业等传统产业中，逐渐发展到光、电、磁多功能高科技新材料中。在钢、铁有色金属中，添加微量稀土，可以明显的提高金属材料的性能；稀土球墨铸铁管比普通铸铁管的强度高5-6倍。稀土添加到某些钢中，可以明显提高钢材的强度、耐磨性和抗腐蚀性，稀土铝导线不但提高强度20%，而且还提高2-4%的导电性能。稀土微肥和稀土复合肥，可提高作物产量，并可增加作物的抗病性能。

　　

   稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料，如稀土永磁材料、稀土镍氢电池材料、稀土荧光材料、稀土催化剂、稀土激光材料、稀土精密陶瓷材料、生物工程材料等，它们都是发展电子信息产业，开发新能源，、环境保护和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁材料（钕铁硼永磁）是当今磁性最强的永磁体，它被称“一代磁王”。稀土永磁材料现已广泛的用到了微型电机、工业用电机、风力发电机、音响设备、仪器仪表、航天航空通讯、医用核磁共振成像仪等方面。

　　

   稀土永磁材料用于电机，可使设备小型化，轻型化，同等功率的电机，体积和重量可减少30%以上。用稀土永磁同步电机代替工业上的异步电机，节电率可达12-15%，真正的稀土三基色荧光灯代替白炽灯，节电率可达到80%。稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、体育场馆和高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但节电效果明显，而且大大提高了照明质量，其生产过程也减少了污染，被称作“绿色照明”。彩色电视正是采用了稀土三基色荧光粉，才能获得彩色逼真的画面。稀土镍氢电池，可以充电而无记忆效应，代替了有污染的镍镉电池，被称作无污染的“绿色电池”。它已广泛用于移动电话、笔记本电脑等设备上。各种稀土功能材料，在航空、航天和尖端国防技术上，如雷达、侦查卫星、激光制导和自动指挥系统等方面都获得了广泛的应用。

 

稀土在高新技术领域中的应用，与其工业技术发达程度成正比。美国的稀土用量一直居世界第一位，日本、英国、法国、德国等工业发达国家都没有稀土资源，但他们都有很先进的稀土应用技术。美国认定的35个战略元素和日本选定的26个高技术元素中，都包括了全部的稀土元素。所以稀土被称为神奇的稀土。

[小结]略

[课外实践] 

1、调查或实验：易拉罐的主要成分。
     2、查阅资料：新型合金的用途。

3、就近参观金属材料的生产、加工企业（或者观看有关影像），收集有关资料，撰写有关科学小品。

 

   [课后练习] 

  1、多数合金与组成成份相比较，合金的（   ）。

  A·熔点高，硬度小                       B·密度大

C·机械强度差                           D·熔点低，硬度大

 

   2.在我国文明发展过程中，最早较广泛使用的金属是（  ）。

A、铜         B、铁         C、铝        D、铅

 

   3. 现代建筑门框架，常用电解加工成古铜色的硬铝制造。硬铝是（   ）。

   A·Al—Mg合金                    B·Al—Cu—Mg—Mn—Si合金

C·Al—Si合金                    D·表面的氧化铝膜的纯铝

 

 4、某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：

 

熔点/℃

密度(g /cm3)

硬度(金刚石为10)

导电性(银为100)

某合金

2500

3.00

7.4

2.3

铁

1535

7.86

4.5

17

还知该合金耐腐蚀,强度大.从以上性能看,该合金不适合作(    )。

A、导线        B、门窗框       C、炉具      D、飞机外壳

 

  5．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）用铝锭制成包装用的铝箔                 ；

（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               。

 

  6．铜是生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中，铜元素可表现为0、+1、+2。

（1）在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜（即：曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜），试写出该反应的离子方程式：                          。

（2）尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈 [即：铜绿，化学式Cu2(OH)2CO3]， 其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。试写出保护铜制品的方法：                                     。

（3）铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃)

                                                                。

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