第三節 用途廣泛的金屬材料教學目標1.以鋼鐵、銅合金為例，認識合金的性能及合金材料在生活中的應用.2.學會正確選用金屬材料的方法。3.通過介紹金屬材料的發展歷史、重要作用和面臨的挑戰，激發學生的愛國熱情和社會責任感，提高求知欲。教學重點、難點重點：1合金的特性2合金材料的應用與材料的選擇難點：金屬材料的選擇教學過程教學環節 教師活動學生活動新課導入從材料的發展史和今天的高科技材料簡介導入新知學習知識回顧1 金屬材料包括哪些？2 什么是合金？合金有哪些特性？學習交流試列舉我們生活周圍的用品有哪些是金屬材料制成的。在這些材料中哪些是金屬？哪些是合金？知識導入一常見合金的重要應用合金的特性閱讀：教材P55歸納整理（1）合金的熔點比它的各成分金屬的熔點都低（2）合金的硬度和強度比純金屬的大，合金的密度較小（3）合金具有不同成分金屬的特殊化學性能和機械性能學習交流硬鋁是Al、Cu、Mg、Si的合金，它可以用來作制造飛機的材料，與同學交流一下，這種合金的最大優勢是什么？它的主要成分是Al，為什么不可以直接用Al來制造飛機？過渡合金材料分為黑色金屬材料和有色金屬材料，其中鋼鐵是最重要的黑色金屬材料，而銅合金是人類使用最早的有色金屬。知識導入1銅合金學習探究（1）人類對金屬認識的早晚與該金屬的性質有什么關系？（2）銅合金的種類有哪些？閱讀：教材P5556學習交流列舉銅合金在我們身邊有哪些應用？知識導入2鋼復習回顧鋼和鐵有什么區別? 鐵是如何煉成鋼的？閱讀：教材P56歸納整理鋼碳素鋼合金鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼組成元素含碳量性能用途學習探究合金的性質與成分有什么關系？合金中元素含量的多少對合金的性質有何影響？結合鐵合金的組成和性能討論回答知識導入3鋁合金學習交流說說你所知道的鋁合金有哪些用途？有哪些優良的性能？思考交流鋁合金的用途非常廣泛，但人類用鋁的歷史卻很晚，為什么？應用實踐鋁制器具不能用來盛放醋、酸梅湯和堿水等物質。如果盛放這些物質的話，鋁制器具就容易被腐蝕。請你嘗試分析其中所發生的化學反應并寫出有關化學反應方程式。知識導入4金和銀學習交流金、銀、銅、鐵、錫合稱“五金”，而金、銀、銅則更是金屬家族中的貴族，它們曾做過貨幣，又被制作成高貴的裝飾品，同時，金牌、銀牌、銅牌又是對勝利者的獎賞。試分析它們受寵的理由。應用實踐用銅鋅合金制成的假金元寶欺騙行人的事件屢有發生。不能用于區別其真偽的方法是（ ）測定密度 放入硝酸中 放入鹽酸中 觀察外觀知識導入二 正確選用金屬材料活動天地指導學生帶著“如何選用材料”的任務，采取小組合作的方式進行市場調查，同時完成教材提供的“實踐活動”任務。歸納整理由各小組選出代表在全班交流自己的實踐體會，上一次匯報課。總結選擇材料時需要考慮的幾個方面。板書設計一 常見合金的重要應用合金的特性 ：（1）硬度 （2）熔點 1 銅合金（1） 青銅：Cu Sn Pb（2） 黃銅：Cu Zn Sn Pb Al （3） 白銅：Cu Ni Zn Mn 2 鋼 碳素鋼 鋼 合金鋼 鐵合金 生鐵二正確選用金屬材料鞏固訓練：1下列物質中，不屬于合金的是（ ）硬鋁 黃銅 鋼鐵 水銀2. 我國古代的濕法冶金術是世界聞名的，我國在世界上最先應用濕法冶金的金屬是（） 我國在春秋戰國時期就懂得將白口鐵（含碳量）經退火熱處理得到相當于鑄鋼的器物（如鋒利的寶劍），這一技術要比歐洲早近兩千年；白口鐵退火熱處理的主要作用是（）除硫、磷雜質 適當降低了含碳量摻進合金元素 改善表面的結構性質4. 純鐵的熔點為1535，而高爐中煉鐵時生鐵（含碳量較高的鐵的合金）在1200左右就熔化了，這是因為（ ）鐵的純度越高熔點越低 合金的熔點比其成分物質的熔點高因為形成了鐵碳合金，所以熔點變低在高爐中熔化的過程中發生了化學反應5. 含碳量在34的生鐵，因斷口呈灰色所以叫灰口鐵。此生鐵具有較好的韌性，常用于鑄造機器底座和零件。試判斷：純鐵，灰口鐵，碳三種固體熔點從高到低的順序是（） 用于飛機制造業的重要材料是（）合金 合金 合金 不銹鋼7鐵和其他元素合成的不銹鋼具有良好的防腐性能，理論上將鐵置于某些溶液處理后，鐵也不會被腐蝕，此種溶液可以是（ ）常溫下的濃硫酸 氯化銅溶液常溫下的稀硝酸 稀硫酸8合金是不同種金屬（也包括非金屬）在熔化狀態下形成的一種具有金屬特性的熔合物，下表中金屬難與表中其他金屬形成二元合金的元素是（ ） FeCuZnAgAuW熔點（5960.810633380沸點（）30002595907221227075627Fe Zn Ag W9現有一塊鋁鐵合金，欲測定其鋁的質量分數，切下W g合金，溶于鹽酸中，再加入過量NaOH溶液，濾出沉淀，把沉淀在空氣中充分灼燒，最后得到W g紅棕色粉末。則此合金中鋁的質量分數約為（ ）20 30 70 8010鐵是人類較早使用的金屬之一。據有關報道，目前已能冶煉出純度高達99.999 9的鐵。你估計它不會具有的性質是（ ）硬度比生鐵低 在潮濕的空氣中放置不易生銹在冷的濃硫酸中鈍化 不能與鹽酸反應純鐵的實際應用范圍有限，人們大量使用的是鐵的合金。鋼鐵是鐵和碳的合金的總稱，其強度高、價格便宜、應用廣泛。在以下關于不銹鋼和普通鋼的認識中，你認為正確的是（ ）它們的組成元素是相同的 耐腐蝕的性能不同它們都屬于鋼，因此物理性質是一樣的構成普通鋼和不銹鋼的主要元素都是鐵，因此它們的化學性質完全相同11古代的“藥金”外觀與金相似，常被誤認為金子。它的冶煉方法如下：將ZnCO3、赤銅（Cu2O）和木炭混合加熱至800，得到金光閃閃的“藥金”，則藥金的主要成分是 ，有關的化學方程式是 、 、 。12由金屬活動性順序表可知，銅和稀硫酸不反應，但如果向銅和稀硫酸混合液中通人氧氣（或空氣）并加熱，則銅逐漸溶解，溶液逐漸變藍色，將此溶液緩緩蒸發至出現晶體，即得膽礬（CuSO45H2O）。試分析這一過程中涉及的化學反應并寫出化學方程式。備課參考（一） 參考答案：1D 2B 3D 4C 5C 6A 7A 8C 9B 10（1）D （2）B11Zn Cu ；ZnCO3 =ZnO + CO2 C + 2Cu2O = 4Cu + CO2 C + 2ZnO = 2Zn + CO2122Cu + O2 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 2H2O CuSO4 + 5 H2O = CuSO45 H2O （二） 視野拓展稀土元素及應用在元素周期表中，鑭系元素和釔稱為稀土元素（廣義的稀土也包括鈧），這是18世紀沿用下來的名稱，因為當時認為這些元素稀有，它們的氧化物既難溶又難熔，因而得名。稀土元素性質相似，并在礦物中共生，難以分離。稀土元素具有特殊的物質結構，因而具有優異的物理、化學、磁、光、電學性能，有著極為廣泛的用途。1結構材料在鋼鐵中加入適量稀土金屬或稀土金屬的化合物，可以使鋼得到良好的塑性、韌性、耐磨性、耐熱性、抗氧化性、抗腐蝕性等等。2磁性材料稀土金屬可制成永磁材料，稀土永磁材料是本世紀60年代發展迅速的新型功能材料。如SmCO5、Sm2CO17、Sm2Fe17Nx等均為磁性能優良的材料。稀土金屬能制成磁光存儲記錄材料，用于生產磁光盤等。3發光材料稀土金屬的氧化物可作發光材料，如彩色電視機顯象管中使用的稀土熒光粉，使畫面亮度和色彩的鮮艷度提高許多。稀土金屬鹵化物發光材料能制成節能光源。稀土金屬還能制成固體激光材料、電致發光材料等，電致發光材料可用于大面積超薄型顯示屏。4貯氫材料用稀土金屬制成的貯氫材料廣泛用于高容量充電電池的電極。5催化劑在石油化工中，稀土金屬主要用作催化活性高、壽命長的分子篩型的催化劑，可以用于石油裂化、合成橡膠等工業。近年來，科學家正致力于研究用稀土金屬作為汽車尾氣凈化的催化劑。6超導材料北京有色金屬研究總院發明的“混合稀土鋇銅氧超導體”，為高溫超導體的研究和應用開拓了新的途徑，榮獲第23屆國際發明展覽會金獎。7特種玻璃在石英光導纖維中摻入某些稀土金屬，可大大增強光纖的傳輸能力。在玻璃工業中，用稀土金屬作澄清劑、著色劑，可以使玻璃長期保持良好的透明度。玻璃中若加入某些