初中课题1 金属材料教案

这是一份初中课题1 金属材料教案，共4页。教案主要包含了素养目标，教学重点，教学难点，教具准备，教学过程等内容，欢迎下载使用。
第二部分介绍合金。通过活动与探究比较合金和纯金属在性质方面的差异，同时根据差异得出合金的用途更为广泛的结论;为拓展学生视野，教材介绍了“形状记忆合金”，教师应充分利用这一材料，激发学生探究材料科学的兴趣及欲望。
本课题的知识难度不大，但如何引导学生积极探究，培养学生的创新能力是本课题教学难点，在教学过程中，应联系生活实际提出合理问题，更多地给学生提供实验探究机会培养学生分析问题、解决问题的能力。

第1课时 常见金属的物理性质
【素养目标】
1.认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2.了解常见金属的性质及用途。
3.了解物质的性质与用途的关系。
4.学习运用观察、实验等方法获取信息。
5.学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。
6.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。
7.树立事物是相互联系的观点，逐步形成合理使用物质的观念。
【教学重点】
1.金属材料的物理性质。
2.物质的性质和用途的关系。
【教学难点】
1.培养学生运用探究方法得出相关结论的能力。
2.提高学生综合分析问题的能力。
【教具准备】
多媒体课件等。
【教学过程】
【教学过程】
一、课前预习
1.金属材料包括纯金属和合金。
2.世界上年产量居前三位的金属依次是铁、铝、铜。
3.金属的物理性质：常温下大多数金属为固体（汞为液体），有金属光泽，是电和热的良导体。一般为银白色（但铜、金除外）。
4.物质的性质在很大程度上决定物质的用途，但这并不是唯一的决定因素，除此之外还要考虑价格、资源、对环境的影响等。
二、新课导入
我们在日常生活中已经有不少使用金属材料的经验，如用铁锅来炒菜、做饭，用铁丝、铝丝和铜丝作导线等。人类使用金属材料的历史十分悠久，今天我们就来学习金属和金属材料。
三、进行新课
知识点1 金属材料及其发展史
［讲解］以上这些实物都是由金属材料制成的，金属材料是指用纯金属或合金等制成的材料。金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用作为标志的。至今，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。
［提问］同学们知道人类应用的材料的发展分为哪几个时期吗？
［生］石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的利用时代
知识点2 金属的物理性质及用途
［阅读］请同学们阅读教材P3内容。
［提问］观察教材P3图片，想一想。这些金属制品分别应用了金属的哪些性质？
［回答］
1.纪念币主要利用其漂亮的金属光泽；电线主要利用铜的导电性好；热水壶主要利用铝的导热性好；铝箔主要是利用了铝的延展性好，曲别针和钢丝球主要利用铁的韧性较好。
2.金属的共性：①常温下都是固体（汞除外）；②有金属光泽；③大多数金属是电和热的良导体；④有延展性。
3.金属的个性：①大多数金属常温下为固态，而汞是液态；②大多数金属为银白色，而铜为红色、金是黄色；③金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。
［活动］阅读教材P3表8-1，分组讨论，比较一些金属的物理性质。
［思考］思考并回答下列问题。
1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？
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？
误区警示：
有些物质含有金属元素，但不是金属材料。如金属氧化物等，它们不具有金属的物理性质。
四、课外拓展
金属在日常生活中的应用：
铝（Al）——包装香烟、巧克力等的金属箔
锌（Zn）——干电池外皮的金属
金（Au）——延展性最好的金属，做饰品
铀（U）——海水中储量最大的放射性元素
思想方法：口诀法
我们可以运用口诀法巧记常见金属特殊物理性质及部分其他信息：黄金红铜纯铁白，铁粉铬锰颜色黑；熔点最低水银汞，唯此金属呈液态；导电导热银最强，地壳含金铝为冠；产量使用铁第一，人体含量最高钙。
［回答］1.铁的硬度大于铝，若菜刀、镰刀用铝制，容易卷刃；而锤子用铝制，易变形。2.尽管银的导电性比铜好，但银在自然界的含量少，价格昂贵。
3.灯丝用钨制是由于钨是熔点最高的金属，高温时不易熔化。锡的熔点较低，如果用锡制灯丝，则易熔化断开。
4.水龙头镀铬是因为①可增加水龙头的硬度，耐磨损；②不易生锈；③使水龙头美观大方。如果在水龙头表面镀金，金的价格高且硬度小，既增加了成本，又会使水龙头不耐用。
［提问］结合你在生活中看到的其他现象回答：物质的性质是否是决定物质用途的唯一因素？
［讲解］物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素；在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源，废料是否易于回收和对环境的影响，以及是否美观、使用是否便利等多种因素。
五、课堂小结
通过本课时学习，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；金属的物理性质可在很大程度上决定金属的一些用途，具体使用金属材料时也会考虑价格、资源等问题。这也启示我们在看待问题时不应是孤立的、片面的，而是要从大局出发，权衡利弊，在诸多要素中作出一个均衡选择。
第2课时 合金
【素养目标】
1.认识合金与人类生活和社会发展的密切关系。
2.了解常见合金的性质及用途。
3.通过实物观察、阅读教材、讨论交流的方法，归纳合金的主要用途。
4.学会查阅资料，归纳总结等方法，知道一些重要和新型的合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
5.激发学生亲近化学、热爱化学并渴望了解化学的情感。
6.激发学生对化学的好奇心和探究的欲望，关注与化学有关的社会问题。
【教学重点】
1.合金和其组成纯金属性质的比较。
2.合金的性质和用途的关系。
【教学难点】
1.物质性质和用途的关系。
2.提高学生综合分析问题的能力。
【教具准备】
黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片（铝合金）和铝片、多媒体课件等。
【教学过程】
一、课前预习
1.在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。可见，合金一定是混合物。
2.合金与组成它的纯金属相比，具有硬度大、熔点低、抗腐蚀性强等特点，因此合金具有更广泛的用途。
3.生铁和钢都是铁的合金，由于两者含碳量不同，导致它们的性能不同。
4.钛和钛合金具有很多优良的性能，如熔点高、密度小(钛的密度仅为4.5 g/cm3 )、可塑性好、易加工、机械性能好，抗腐蚀性能好等优点。
二、新课导入
上节课我们学习了金属材料，知道了金属材料性质与用途的关系。那么日常生活中使用的金属制品是纯金属制成的吗？合金又是什么？这节课我们一起来学习合金吧！
三、进行新课
知识点1 合金及其性质
［阅读］阅读教材P4合金线管内容。
［提问］钢铁是我们使用最多的合金材料，那么什么是合金呢？
［答］在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。
［追问］根据合金的概念判断，合金具有什么特征？
［答］一定含有金属成分；一定是混合物；一定具有金属特征。
知识点拨：
合金的制作过程只发生物理变化，不发生化学变化，各成分的化学性质与熔合前相同；含有金属元素的不一定是合金，如氧化铁中含有铁元素。
［讲解］生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%。除了含碳，生铁中还含有硅、锰等，不锈钢中还含有铬、镍等，等。由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、硅、锰或碳、铬、镍等，组成发生改变，使得合金性能也随之发生改变。例如：纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。因此，日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是纯铁，而是铁的合金。
［提问］生铁、纯铁和不锈钢的性质不同的原因是什么？
［答］三者的组成成分不同。
［过渡］在纯金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金具有更为广泛的用途。
下面我们来探索一下纯金属与合金的性质。
［活动］指导完成P5实验8-1，并比合金和纯金属的性能有哪些差异性。
步骤：①比较合金与纯金属的光泽、颜色和硬度。
②将黄铜片(铜锌合金)与铜片相互刻画；
③将硬铝片(铝合金)和铝片相互刻画。
结论：合金的硬度一般比组成它们的纯金属的大
［展示］多媒体展示焊锡(锡铅合金)和伍德合金(铅、铋、锡和镉组成的合金)的相关资料。
［思考与讨论］根据提供的数据，你能得到什么启示?
［答］合金的熔点一般比组成它们的纯金属低。
［归纳］
合金的性能：①合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高；②合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低；③抗腐蚀性能更好；④机械加工性能好。
［阅读］指导阅读教材P6部分的内容及P6表8-2“一些常见合金的主要成分、性能和用途”，
［讨论］为什么日常生活中金属制品大多数为合金?
［讲解］合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更适合于不同的用途。因此，金属材料中合金的使用更加广泛。
四、课外拓展
生铁和钢的主要区别是含碳量不同，含碳量越高，钢的硬度越大，含碳量越低，钢的韧性越好。
易错提醒：
合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质；合金是几种成分熔合在一起，而不是像铁粉、铜粉简单地混合在一起。
小组问题探讨：
生活中有哪些常见的合金制品？它们含有哪些金属？它们的某些用途利用了它们的什么性质？（如保险丝是武德合金，含铅、铋、锡、镉，利用了它熔点低的特性）
［总结］
1.合金的熔点一般低于组成它的纯金属。
2.合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的纯金属。
3.合金的性能比纯金属优越，日常生活中应用更广泛。
知识点2 几种重要的合金及其用途
［讲解］生铁和钢是两种常见的铁合金。纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。因此，日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是纯铁，而是铁的合金。
钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良性能，广泛用于航天、航空、船舶、化工和通信设备等。
［阅读］请同学们阅读教材P7第一段。
［提问］钛和钛合金有哪些优越性能？广泛应用于哪些场合？
［答］钛和钛合金具有熔点高、密度小（钛的密度仅为4.5g/cm3）、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好等优点。
五、课堂小结
本节课我们重点学习了合金与纯金属性质的差异，知道合金的熔点比组成它的纯金属低；合金的硬度比组成它的纯金属大；合金的抗腐蚀性能比组成它的纯金属强，因此合金具有广泛的用途。同时，我们还应认识到：人类的智慧是无穷的，只要我们勇于探索，就一定会有更多更好的新型合金不断面世，我们对合金性质的各种期望也不再是一个遥远的梦。