人教版必修第一冊(cè)3.2.1金屬合金教案

第三章鐵金屬材料第二節(jié)金屬材料第1課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】1.了解金屬材料組成、性能及應(yīng)用的聯(lián)系。2,認(rèn)識(shí)鐵合金的類型、常見鐵合金的組成、性能及用途。3,了解鋁合金的特性、用途。4.了解新型合金的類型及性能?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】L重點(diǎn)：(1)合金的性質(zhì)和用途。2.難點(diǎn)：(1)合金的性質(zhì)和用途【教學(xué)過程】.新課導(dǎo)入［師］近年來(lái),金屬材料的發(fā)展面臨前所未有的壓力。一方面,新型高分子材料(如工程塑料)、新型陶瓷材料的崛起，從性能到應(yīng)用等許多方面已和傳統(tǒng)的金屬材料不相上下，加上原料豐富、價(jià)格便宜，其產(chǎn)量正在以驚人的速度增長(zhǎng)。另一方面，金屬材料經(jīng)近百年的大力開發(fā)，某些主要的金屬礦產(chǎn)資源日漸緊張。從資源、能源和環(huán)境等方面考慮，金屬材料的發(fā)展確實(shí)面臨巨大的挑戰(zhàn)。這就要求化學(xué)工作者,既要保證對(duì)已有金屬材料的最大限度的利用，又要不斷開拓金屬材料的新功能，同時(shí)還要建立廢舊金屬的回收和再利用機(jī)制。今天這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)金屬材料。.新課講授［板書］3.2.1金屬材料一、合金［師］我們知道，金屬材料包括純金屬和它們的合金。日常使用的金屬材料，大多屬于合金。那么什么是合金呢？［投影］合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的，具有金屬特性的混合物。［強(qiáng)調(diào)］合金一般是混合物,沒有固定的熔點(diǎn)。合金中各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不變。［師］合金具有優(yōu)良的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，如合金的硬度、熔點(diǎn)不同于其成分金屬，可以滿足不同的需要。合金的硬度一般大于其成分金屬，熔點(diǎn)多數(shù)低于其成分金屬。那么為什么合金的性能和純金屬會(huì)有如此大的差異呢?［講解］在純金屬內(nèi)加入其他元素形成合金以后，結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，使合金的性能與純金屬有很大的差異。例如，常見的一些合金的硬度比其成分金屬的大，是因?yàn)樵诩兘饘賰?nèi)，所有原子的大小和形狀都是相同的，原子的排列十分規(guī)整；加入或大或小的其他元素的原子后（如圖所示），改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列，使原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難，導(dǎo)致合金的硬度變大。［投影］展示純金屬與合金的結(jié)構(gòu)比較圖。純金屬內(nèi)原子的排列十分規(guī)整合金內(nèi)原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難［提問］那么有哪些因素會(huì)影響合金的性能呢？［學(xué)生活動(dòng)］學(xué)生思考并回答：元素的種類、元素含量、生成條件。［講解］合金的性能可以通過所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來(lái)加以調(diào)節(jié)。因此，盡管目前已經(jīng)制得的純金屬只有80多種，但由這些純金屬（或金屬與非金屬）制得的合金已達(dá)數(shù)千種，大大擴(kuò)展了金屬材料的使用范圍和價(jià)值。［師］同學(xué)們知道生活中最常見的哪些合金呢？［生］鋁合金、鐵合金、銅合金等［板書］二、鐵合金［講解］鐵合金分為生鐵和鋼。生鐵的含碳量為2%?4.3%,硬度大、抗壓、性脆、可以鑄造成型；鋼的含碳量為0.03%?2%,延展性好、機(jī)械性能好、可以鍛軋和鑄造。由于含碳量不同，鋼和生鐵在性能上有很大差異，用途也有很大差別。生鐵是制造機(jī)座、管道的重要材料，鋼廣泛用于制造機(jī)械和交通工具。目前鋼是使用范圍最廣、用量最大的鐵碳合金。分為碳素鋼和合金鋼。其中碳素鋼又根據(jù)含碳量的高低分為中碳鋼、低碳鋼、高碳鋼，合金鋼根據(jù)加入的金屬元素不同分為不銹鋼、鋪硅鋼、高速鋼等。［過渡］由于各成分以及成分的含量不同，它們的性能和用途也各不相同。［師］低碳鋼主要用于制鋼板、鋼絲、鋼管，中碳鋼主要用于鋼軌、車輪、建材；高碳鋼主要用于制器械、刀具、彈簧等。不銹鋼耐腐蝕性強(qiáng)，主要用于餐具、裝修材料、醫(yī)療器械等。［思考］日常生活中常用的不銹鋼在大氣中抗腐蝕能力很強(qiáng)，但在海水中會(huì)被腐蝕。這對(duì)你有什么啟示？［師］不銹鋼放在海水中，海水中的氯離子會(huì)使這種不銹鋼發(fā)生腐蝕。不銹鋼具有抗大氣、酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱。不銹鋼的含義可歸納為三種：（1）狹義型，僅指在無(wú)污染大氣中不生銹的鋼；（2）習(xí)慣型,指狹義型含義的不銹鋼和耐酸鋼的統(tǒng)稱；（3）廣義型，指習(xí)慣型含義的不銹鋼和不銹耐熱鋼的泛稱。不銹鋼種類繁多、性能各異，按化學(xué)成分可分為銘不銹鋼和銘銀不銹鋼兩大類；按使用的介質(zhì)環(huán)境可分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼和耐海水不銹鋼等。［思維啟迪］鋼中合金元素的主要作用［小結(jié)］展示鐵合金的分類小結(jié)［教師活動(dòng)］介紹鋁合金。［投影］展示鋁合金的實(shí)際應(yīng)用（硬鋁常用于制造飛機(jī)的外殼）［過渡］除常見合金外，目前還有大量的新型合金，例如鈦合金、儲(chǔ)氫合金、形狀記憶合金、耐熱合金。［師］儲(chǔ)氫合金：Ti-FeLa-Ni形狀記憶合金：合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時(shí)，它又可以魔術(shù)般地變回到原來(lái)的形狀，人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。［投影］【課堂小結(jié)】.課堂小結(jié)［師］初中階段我們對(duì)于金屬材料有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，通過本節(jié)