2021学年课题 1 金属材料教学设计及反思

课题8.1  金属材料

【学习目标】

1.了解金属的物理特征及常见金属的特征和应用。

2.了解常见合金与纯金属在组成和性能的区别。

3.知道生铁和钢等重要合金材料

【课前准备】

1、地壳中含量最高的金属元素是铝；体温计中的金属是汞，常温下为液态；黄金的颜色是黄色。

2、你知道我们家切菜的刀、炒菜的锅是什么材料制成的吗？

【新课学习】

一、导入新课

由课前准备2导入。

二、自主学习、合作探究

任务一：几种重要金属

仔细阅读课本（或观看金属视频），总结金属物理性质，完成学案。

1、目前，产量居前三位的金属依次是铁、铝、铜。

2、金属的物理性质：①常温下它们都是固体（汞是液体除外）；②有金属光泽，大多是银白色（铜是紫红色，金是黄色）；③大多数为电和热的优良导体；④有延展性；⑤密度和硬度较大；⑥熔点和沸点较高。

3、学以致用，尝试解答下列问题：

（1）请说出你是如何分辨出电线中的铜丝和铝丝?

铜呈紫红色，铝呈银白。

（2）银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？

银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。

（3）为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？

制作菜刀、镰刀、锤子所选用的金属硬度要大，因而选择硬度较大的铁，而不选用硬度较小的铝。

（4）为什么灯光里的灯丝用钨制而不用锡制？用锡制的话可能会出现什么情况？

钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。

4、拓展视野：了解金属之最

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；

目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。

任务二：合金

阅读课本，完成学案。

1、定义：是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。

2、例如：铁的合金（生铁、钢），铜合金，铝合金，钛合金。钢是铁的一种合金，

生铁是铁的另外一种合金。

生铁的含碳量为2% ～ 4.3%,还含有硅、锰；

钢的含碳量为0.03% ～ 2%,不锈钢还含有铬、镍。

任务三：比较合金与金属的性质

仔细观看实验（或实验视频），比较合金与金属的性质，完成学案。

（一）实验一视频：比较金属和合金。

注意：合金的硬度一般大于其组分金属，并且抗腐蚀性更好。

（二）实验二视频：比较金属和合金的熔点。

（三）总结实验：小结合金特点

1、合金硬度更大；2合金抗腐蚀性更好；3、合金颜色更鲜艳；4合金熔点比组成它的纯金属低。

任务四：钛和钛合金。

阅读教材（或观看视频），了解钛和钛合金。

1、钛（Ti）及其合金被认为是21世纪的重要金属材料，具有很多优良性能。熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性好。

2、用途：火箭、导弹、飞机、船舶、化工、通信设备。

【跟踪练习1】

【重点题型】本部分内容主要考查金属材料的物理特征及其用途合金的的定义及优点，常以选择题或填空题的形式进行考查，此部分题目都是简单题目。

【解题秘籍】熟练掌握金属材料的物理特征及其用途，掌握合金的的定义及优点，了解生铁和钢及其他常见合金，是解决此类问题的关键。

【易错解答】（1）常温下一般为固态（但汞为液态）。

（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）。

（3）合金是金属与金属或金属与非金属的混合物，而不一定非得是金属与金属的融合。

【基础过关】

1、通常状况下，颜色呈紫红色的金属是（　　）

A．铁         B．银       C．铜        D．铝

【答案】C

【解析】铁为黑色金属；银、铝为银白色金属；铜为紫红色的金属。

故选C。

2、下列关于金属的物理性质，不是铜、铝、铁所共有的是(    )

A．常温下都是固体          B．都具有银白色金属光泽

C．都是电、热的导体        D．都具有延展性

【答案】B

【解析】铜是紫红色，金是黄色，其它金属是银白色，故选B。

3、下列物品主要是由合金制成的是（　　）

A．塑料水杯       B．青铜铸像      C．汽车轮胎      D．羊毛大衣    

【答案】B

【解答】A、塑料属于有机合成材料，错误；
B、青铜属于合金，正确；
C、轮胎是橡胶制成的，属于有机合成材料，错误；
D、羊毛属于天然材料，错误；
故选：B。

4、铁锅能烹饪食品，说明铁具有良好的（    ）

1. 导电性                B.延展性

C.导热性                D.抗腐蚀性

【答案】C 

【解析】物质的性质决定物质的用途，根据金属的物理性质与用途，铁锅能烹饪食品，说明铁具有良好的导热性。

5、下列关于金属利用的说法错误的是(       )

A.用铝制高压电线                B.用钨制灯丝

C.用纯铁制机床底座              D.用铝粉制防锈漆

【答案】C

【解析】A项铝有良好的导电性能，所以可以制成导线，B项钨丝熔点高可以制成灯丝，D项铝在空气中可以和氧气缓慢氧化具有良好能的抗腐蚀性能，C项纯铁的硬度小不适宜制机床底座。

6、金属在生活中随处可见。请回答以下问题：
（1）用金属的下列特性填空（填字母序号）：
a．导热性、b．导电性、c．延展性。
①黄金经反复捶打可制成金箔，利用了金有良好的_______。
②铁锅常用于烹饪，利用了铁有良好的_______。
【答案】（1）：c；a。

【解答】（1）①黄金经反复捶打可制成金箔，利用了金有良好的延展性。

②铁锅常用于烹饪，利用了铁有良好的导热性。故：c；a。

【能力提高】

1、《吕氏春秋》记载“金（即铜单质）柔锡（即锡单质）柔，合两柔则刚（即坚硬）”。这句话说明合金具有的特性是（　　）

A．合金的熔点一般比其组分低

B．合金的硬度一般比其组分大

C．合金的抗腐蚀性一般比其组分强

D．合金的耐磨性一般比其组分好

【答案】B

【解答】合金与其组分相比：硬度大、熔点低、抗腐蚀性增强，这里说的是硬度大。

故选：B。

2、铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法中，正确的是(     )

A．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁         B．铁在自然界中以单质形式存在

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

【答案】D

【解析】A项铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，B项铁在自然界多数以化合物形式存在，C项地壳中含量最多的金属元素是铝，D项用铁锅炒菜可使食物中增加人体必需的微量铁元素是正确的。

3、金属有关的说法正确的是（     ）

A．生铁和钢都是铁的合金

B．废旧电池可以随意丢弃，不会对环境造成污染

C．银的导电性比铜强，所以一般用银作电线

D．铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采

【答案】A

【解析】A项生铁和钢都是铁和碳的合金，B项废旧电池中含有会污染环境的重金属，C项银的导线性虽然强但是由于价格昂贵一般不用银做电线，D项为保护铁资源，应合理开采铁矿石。

4、下列有关合金的说法错误的是（　　）

A．钢是一种化合物       B．黄铜的硬度比纯铜的硬度大

C．生铁是一种铁合金     D．焊锡的熔点比纯锡的熔点低

【答案】A

【解析】A、钢是铁合金，属于混合物，错误；

B、黄铜是铜合金，其硬度大于纯铜，正确；

C、生铁是铁合金，正确；

D、焊锡是锡合金，其熔点比纯锡的低，正确；

5、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法中不正确的是(      )

A．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械

B．铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具

C．铝合金轻而坚韧，可作汽车、飞机和火箭的材料

D．铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体

【答案】D

【解析】D项铅锑合金熔点低，不适宜制成发热体。

6、铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们的生活息息相关，

（1）用铜块制成铜片、铜丝利用了铜的　    　性。钢铁制品容易发生锈蚀，在其表面涂油漆的防锈原理是　                   　。

（2）将纯铝和铝合金相互刻划，纯铝上留下明显划痕。请你解释其中的原因？

（3）自行车用到大量铝合金材料，外形美观，材质轻硬、牢固，除了代步，还可以作为健身工具．由此你对化学与人类生活的关系有何感想（任写一点）？

【答案】（1）延展；隔绝水和氧气；

（2）铝合金的硬度比纯铝大；

（3）化学的发展可以提高人类的生活。

【解析】（1）用铜块制成铜片、铜丝利用了铜的延展性．钢铁制品容易发生锈蚀，在其表面涂油漆的防锈原理是隔绝了水和氧气，故填：延展；隔绝水和氧气；

（2）将纯铝和铝合金相互刻划，纯铝上留下明显划痕．是因为制成合金以后硬度增大，故答案为：铝合金的硬度比纯铝大；

（3）根据信息可以看出，化学的发展可以提高人类的生活，故答案为：化学的发展可以提高人类的生活。

三、课堂小结

可独立展示，可小组为单位集体展示！

四、中考链接

1、【2021江苏南京】常温下为紫红色固体的是（　　）

A．锌 B．铁 C．铜 D．银

【答案】C

【解答】A、锌在常温下为银白色固体，选项错误。

B、铁在常温下为银白色固体，选项错误。

C、铜在常温下为紫红色固体，选项正确。

D、银在常温下为银白色固体，选项错误。

故选：C。

2、【2021江苏扬州】金可制成金箔，拉成金丝，说明金具有良好的（    ）

A. 导电性 B. 延展性 C. 导热性 D. 抗腐蚀性

【答案】B

【解析】金子被压成薄薄的金箔、被拉成几十上百倍长度的金丝，这些都表明金具有良好的延展性。故选B。

3、【2021湖南娄底】无人机的用途越来越广泛，可以用于航拍、喷洒农药等。制无人机框架宜选用密度小、强度高、硬度较大，化学稳定性好的金属材料，下列材料中最适合做无人机框架的是（　　）

A．生铁 B．黄铜 C．铝合金 D．纯铝

【答案】C

【解答】A、生铁的密度较大、化学性质也不稳定，容易生锈，不适合做无人机框架，故选项错误。

B、黄铜的密度较大，不适合做无人机框架，故选项错误。

C、铝合金的密度小、强度高、硬度较大，化学稳定性好，适合做无人机框架，故选项正确。

D、纯铝强度小，硬度较小，不适合做无人机框架，故选项错误。

故选：C。

4、【2021湖南长沙】今年3月，三星堆遗址新出土重要文物500多件，其中有高2.62米的青铜大立人、高3.95米的青铜神树、由金箔包裹的权杖、重约286g的黄金面具以及玉石器和象牙等。

（1）黄金属于 　      　材料（填“金属”或“合成”）。

（2）与纯铜相比，青铜的优良性能有 　              （写一种即可）。

【答案】（1）金属；（2）硬度大等。

【解答】（1）黄金属于纯金属，属于金属材料。

（2）与纯铜相比，青铜的优良性能有硬度大、强度高、熔点低等。

5、【2021天津】金属在生产和生活中的应用极为广泛。

（1）生铁和钢是两种含碳量 　   　的铁合金（填“相同”或“不同”）。

（2）下列生活用品利用金属良好导热性的是 　   　（填序号）。

A.镀铬水龙头     B.铸铁暖气片     C.黄铜钥匙

【答案】（1）不同；（2）B；

【解答】（1）生铁和钢均属于铁合金，其中生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，二者的区别是含碳量不同；故填：不同；

（2）铸铁暖气片是利用了金属良好导热性；故填：B；

6、【2021湖北宜昌】金属的利用和保护

（1）如图利用了铜的物理性质是______。

（2）如图说明铁具有______性。

【答案】（1）导电性（2）导热

【解析】（1）铜制导线利用了铜的导电性；

（2）铁制炒锅，说明铁具有导热性；

【学霸必背】

中考必背考点21：燃烧与灭火

一、燃烧

1、概念：可燃物跟氧气发生的剧烈的发光、发热的氧化反应。

2、实验探究燃烧条件

（1）实验现象：①铜片上的白磷燃烧，发黄光，放热，产生大量白烟。②红磷不燃烧。③水下的白磷不燃烧。

（2）实验结论：通过实验现象 ①② 对比说明燃烧需要：温度达到着火点。

通过实验现象 ①③ 对比说明燃烧需要：氧气。

（3）小结燃烧的条件：①物质具有可燃性； ②可燃物跟氧气充分接触；③可燃物的温度达到着火点以上；三者同时具备才可以燃烧。

着火点：可燃物燃烧所需要的最低温度，是物质的固有属性，不能改变；着火点越低，越易燃烧。

3、促进燃烧的方法：①增大氧气的浓度；②增大可燃物与氧气的接触面积；

4、燃烧分类：①充分燃烧：氧气充足；②不充分燃烧：氧气不足。

例如：碳的燃烧

氧气充足，化学方程式：C+O2CO2 ；

氧气不充足2C+O22CO；（CO中毒：与血红蛋白结合，失去运氧能力）

二、灭火                 

灭火的原理：破坏燃烧所需的条件，只要破坏其中一个燃烧条件，就可灭火。

灭火的方法：①隔绝氧气（如沙土覆盖）；

②移走可燃物（如关闭煤气阀门）；

③降低温度到着火点以下（如用水灭火）。

考题举例：【2021甘肃兰州】下列有关燃烧和灭火的说法不正确的是（    ）

A. 燃烧是一种缓慢的氧化反应

B. “釜底抽薪”蕴含的灭火原理是清除可燃物

C. 温度达到着火点，可燃物不一定燃烧

D. 篝火晚会时架空火柴，有利于木材充分燃烧

【答案】A

【解析】A、燃烧是一种剧烈的、发光、发热的氧化反应，说法错误；

B、“釜底抽薪”蕴含的灭火原理是清除可燃物，说法正确；

C、物质燃烧同时具备三个条件：可燃物、达到物质燃烧的着火点、与氧气接触，温度达到着火点，可燃物不一定燃烧，说法正确；

D、篝火晚会时架空火柴，可燃物与氧气充分接触，有利于木材充分燃烧，说法正确；

答案：A。

【2021湖北鄂州】为探究燃烧的条件，某同学进行如图所示的实验：

（1）实验Ⅰ能验证可燃物燃烧需要氧气的现象是___________，反应的化学方程式是___________。

（2）设计实验Ⅱ的目的是___________。

（3）铜片上的红磷没有燃烧的原因是___________。

（4）实验中水的作用是___________。

【答案】（1）铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧；（2）更加直观地说明燃烧需要氧气（3）温度未达到红磷的着火点（4）提供热量和隔绝氧气

【解析】（1）实验Ⅰ中铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧，控制的变量为氧气，两者对比说明可燃物燃烧需要氧气，反应为磷和氧气点燃生成五氧化二磷：。

（2）实验Ⅱ中，通入氧气前，水中白磷不燃烧，通入氧气后，水中磷也能燃烧，该实验目的是更加直观地说明燃烧需要氧气。

（3）铜片上的红磷没有燃烧的原因是温度未达到红磷的着火点，不符合燃烧的条件。

（4）实验中水的作用是提供热量和隔绝氧气。