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1、1第三节 用途广泛的金属材料教学设计（人教版必修一）周锦华 2009、12、5一、学生预习提纲1了解金属材料的发展历史、重要作用和面临的挑战，树立社会责任感。2关注金属材料在国民经济中的重要地位，激发自己的求知欲望。二、教学目标1.知识与技能。(1)明确合金的概念及合金的性质。(2)了解常见合金(如碳素钢、合金钢及铜合金 )的主要组成、机械性能和用途。2.过程与方法。(1)学会正确选用金属材料；(2)通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。3.情感态度与价值观。了解金属材料的发展历史、重要作用和面临的挑战，通过激发学生的爱国热情和社会责任感来提高学
2、生的求知欲。教学重点：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在生产和生活中，金属材料是非常重要的。环顾我们四周，很多物品是有金属材料制成的，最简单的金属材料是纯合金，但我们实际应用的都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2板书1、铜合金介绍 司母戊鼎：含铜 848%、锡 116% 、铅 2 8% ，工艺精湛，体现
3、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、常用电解加工成古铜色的硬铝制品。硬铝是：A. AlSi 合金 B. AlCuMgMnSi 合金 C. AlMg 合金 D. 表面有氧化膜的纯铝答案：板书、钢讲述钢是用途最广、用量最大的金属合金，据成分可分为两打类：碳素钢、合金钢。板书钢是铁的合金，含碳量在 0.032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
4、窗（计划使用十年） ，可共选用的材料有：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 稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称，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 个元素。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“
5、现代工业的维生素，和神奇的新材料宝库。”3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，以罕见的离子态赋存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。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
6、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，治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。例如稀土
7、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
8、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。小结合金的概念合金的性质作业P58
9、1、2、3、4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。三、反馈练习1下列说法中不正确的是 （ ）A人类历史上使用最早的合金是青铜 4B司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器C目前世界上使用量最大的合金是铝合金D目前世界上用途最广的合金是钢2适宜于制作不锈钢用具的钢是 （ ）A低碳钢 B中碳钢 C高碳钢 D合金钢3下列金属中属于黑色金属的是 （ ）A铁 B金 C银 D铜4下列金属中不属于货币金属的是 （ ）A铁 B金 C银 D铜5关于合金性质的说法中，错误的是 （ ）A多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高 B多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低C合金的物
10、理性质一般与其各成分金属的的物理性质不同 D合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性质不同6最不适宜于制作炊事用具的金属是 （ ）AFe BPb CAl DCu 7下列物质中，不属于合金的是 （ ）A 硬铝 B黄铜 C 钢铁 D水银8把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是 （ ）A除去生铁中的各种杂质，把生铁提纯B适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害杂质C用还原剂把铁的氧化物还原成铁D加入合金元素改善生铁性能9铝在人体中积累可使人慢性中毒，世界卫生组织将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝在下列使用场合中，必须加以控制的是 （ 5）A制造炊具 B制防锈油漆 C制牙膏皮 D炼铝厂制造铝锭10在电子工业中，制印刷电路时，常用氯化铁溶液作为铜的“腐蚀液” ，该过程发生的反应为：2FeCl 3 Cu=2FeCl2CuCl 2。该反应利用了铜的什么性质 （ ）A 氧化性 B还原性 C导电性 D 导热性D把 Cr、Ni 等金属加入到普通钢里制成不锈钢11 （8 分）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：导热性、导电性、还原性、延展性、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）用铝定制成包装用的铝箔 ；（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 。
