第3節(jié)　用途廣泛的金屬材料

教 案課題：第三章第三節(jié)用途廣泛的金屬材料 授課班級課 時(shí)1教學(xué)目的 知識與技能1、明確合金的概念以及合金的性質(zhì)2、了解常見的合金的主要組成、機(jī)械性能和用途過程與方法1、學(xué)會(huì)正確選用金屬材料2、通過日常生活中廣泛使用金屬材料等具體事例，認(rèn)識金屬材料與人類生活和社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系。情感態(tài)度價(jià)值觀了解金屬材料的發(fā)展歷史、重要作用和面臨的挑戰(zhàn)，通過激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和社會(huì)責(zé)任感來提高學(xué)生的求知欲重 點(diǎn)常見的合金的性質(zhì)及應(yīng)用難 點(diǎn) 通過金屬材料的性質(zhì)、應(yīng)用及資源現(xiàn)狀的認(rèn)識這種拓展性內(nèi)容的學(xué)習(xí)，開展有效的、積極探究、合作交流的自主學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)會(huì)正確選用金屬材料知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計(jì)第三章第三節(jié)用途廣泛的金屬材料一、用途廣泛的金屬材料1、銅合金2、鋼二、正確使用金屬材料教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)引入金屬材料對推動(dòng)社會(huì)文明的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，青銅時(shí)代和鐵器時(shí)代曾在人類歷史上留下光輝的篇章，鋼鐵的大規(guī)模應(yīng)用則成為工業(yè)時(shí)代的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，新型金屬材料層出不窮，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防，科學(xué)技術(shù)以及人類生活等方面發(fā)揮著日益重要的作用。問什么叫合金？合金有哪些特性？有哪些用途？講合金是在金屬加熱熔合某些金屬或非金屬制得的具有金屬特征的金屬材料。不同的合金具有不同的性能，主要表現(xiàn)在機(jī)械強(qiáng)度、韌性、強(qiáng)度、可塑性、制腐蝕性等方面。例如，不銹鋼抗腐蝕性好，用來做醫(yī)療器械、炊具等；硬鋁強(qiáng)度和硬度好，用來制門窗，也用于制火箭、飛機(jī)、輪船等；青銅強(qiáng)度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕，用于制機(jī)器零件，等等。講合金除了具有以上特點(diǎn)外還具有以下性質(zhì)：投影1、合金的硬度一般比它的各成分金屬要大。2、多數(shù)合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬要低。3、改變原料的配比或改變生成合金的條件，可以得到不同性能的合金。引今天我們來介紹幾種合金板書第三章第三節(jié)用途廣泛的金屬材料一、用途廣泛的金屬材料1、銅合金投影并講解（1）銅材：以純銅或銅合金制成各種形狀包括棒、線、板、帶、條、管、箔等統(tǒng)稱銅材。銅材的加工有軋制、擠制及拉制等方法，銅材中板材和條材有熱軋和冷軋的；而帶材和箔材都是冷軋的，管材和棒材則分為擠制品和拉制品，線材都是拉制的。（2）黃銅：黃銅是銅與鋅合金。最簡單的黃銅是銅鋅二元合金，稱為簡單黃銅或普通黃銅。黃銅中鋅的含量較高，其強(qiáng)度也較高，塑性稍低。工業(yè)上采用的黃銅含鋅量不起過45%，含鋅量再高將會(huì)產(chǎn)生脆性，使合金性能變壞。為了改善黃銅的某種性能，在二元黃銅的基礎(chǔ)上加入其他合金元素的黃銅稱為特殊黃銅。常用的合金元素有硅、鋁、錫、鉛、錳、鐵與鎳等。在黃銅中加鋁能提高黃銅的屈服強(qiáng)度和抗腐蝕性，稍降低塑性。含鋁小于4%的黃銅具有良好的加工、鑄造等綜合性能。在黃銅中加1%的錫能顯著改善黃銅的抗海水和大氣腐蝕的能力，因此稱為“海軍黃銅”。錫還能改善黃銅的切削加工性能。黃銅加鉛的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，鉛對黃銅的強(qiáng)度影響不大。錳黃銅具有良好的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性和抗蝕性；在錳黃銅中加鋁，還可以改善它的性能，得到表面光潔的鑄件。黃銅可以分為鑄造和壓力加工兩類產(chǎn)品。（3）青銅：青銅是歷史上應(yīng)用最早的一種合金，原指銅錫合金，因顏色呈青灰色，故稱青銅。為了改善合金的工藝性能和機(jī)械性能，大部分青銅內(nèi)還加入其他合金元素，如鉛、鋅、磷等。由于錫是一種稀缺元素，所以工業(yè)上還使用許多不含錫的無錫青銅，它們不僅價(jià)格便宜，還具有而需要的特殊性能。無錫青銅主要有鋁青銅、鈹青銅、錳青銅、硅青銅等。此外還有成分較為復(fù)雜的三元或四元青銅。現(xiàn)在除黃銅和白銅（銅鎳合金）以外的銅合金均稱為青銅。錫青銅有較高的機(jī)械性能，較好的耐蝕性、減摩性和好的鑄造性能；對過熱和氣體的敏感性小，焊接性能好，無鐵磁性，收縮系數(shù)小。錫青銅在大氣、海水、淡水和蒸汽中的抗蝕性都比黃銅高。鋁青銅有比錫青銅高的機(jī)械性能和耐磨、耐蝕、耐寒、耐熱、無鐵磁性，有良好的流動(dòng)性，無偏析傾向，可得到致密的鑄件。在鋁青銅中加入鐵、鎳和錳等元素，可進(jìn)一步改善合金的各種性能。青銅也分為壓力加工和鑄造產(chǎn)品兩大類。（4）白銅：以鎳為主要添加元素的銅基合金呈銀白色，稱為白銅。銅鎳二元合金稱普通白銅，加錳、鐵、鋅和鋁等元素的銅鎳合金稱為復(fù)雜白銅，純銅加鎳能顯著提高強(qiáng)度、耐蝕性、電阻和熱電性。工業(yè)用白銅根據(jù)性能特點(diǎn)和用途不同分為結(jié)構(gòu)用白銅和電工用白銅兩種，分別滿足各種耐蝕和特殊的電、熱性能。板書2、鋼講鋼的分類方法較多，按照品種，劃分為普通碳素鋼、低合金鋼、低硅鋼、一般碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金彈簧鋼、軸承鋼等。綜合劃分為普通鋼和優(yōu)質(zhì)鋼兩大類。按照規(guī)格，劃分為大、中、小三類。我們教材按照化學(xué)成分分成兩類，即碳素鋼和合金鋼。問碳素鋼按什么分成哪幾類？各具有哪些性能？合金鋼中含有哪些元素？投影總結(jié)鋼碳素鋼：鐵和碳的合金合金鋼：在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等合金元素(如不銹鋼)低碳鋼：含碳量低于0.3%中碳鋼：含碳量0.3%0.6%高碳鋼：含碳量高于0.6%講隨著現(xiàn)代工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，碳鋼的性能已不能完全滿足需要，于是人們研制了各種合金鋼。合金鋼是在碳鋼基礎(chǔ)上，有目的地加入某些元素（稱為合金元素，如：鉻、錳、鎢、鉬、鈷、硅等）而得到的多元合金。合金鋼具有優(yōu)良的性能。過我們了解金屬合金的性質(zhì)，那么在實(shí)際生活中如何使用呢？板書二、正確使用金屬材料思考與交流如何選用材料案例剖析：某家庭準(zhǔn)備裝修窗戶，可使用的材料有：木材、鋼鐵、鋁合金等，請你調(diào)查每種材料的性能、價(jià)格、制造或安裝成本、利弊，進(jìn)行分析。你認(rèn)為選用哪種材料比較好？說說你的理由。提示：選材需要考慮以下幾個(gè)方面：（1）主要用途（2）外觀（3）物理性質(zhì)（密度、硬度、強(qiáng)度、導(dǎo)電性）（4）化學(xué)性質(zhì)（對水的作用，耐腐蝕性）（5）價(jià)格（6）加工難度（7）日常維修等?？梢宰寣W(xué)生對自己家庭或某一單位的裝潢根據(jù)以上提示的幾個(gè)方面進(jìn)行調(diào)查，可寫出調(diào)查報(bào)告，再讓學(xué)生進(jìn)行比較。實(shí)踐活動(dòng)針對是否應(yīng)該停止使用鋁制飲料罐的問題，讓學(xué)生自選扮演角色，準(zhǔn)備好表達(dá)自己看法的材料，開展一下討論。小結(jié)本節(jié)討論了合金的特點(diǎn)、組成和性質(zhì)，通過銅合金、合金鋼的學(xué)習(xí)加深了學(xué)生對合金的認(rèn)識，同時(shí)通過對我國合金的發(fā)展和現(xiàn)狀的了解培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，明確了自己努力的方向，可以鼓勵(lì)學(xué)生奮發(fā)學(xué)習(xí)，將來去更大的社會(huì)責(zé)任。積極開展社會(huì)調(diào)查活動(dòng)，提高學(xué)生對金屬材料的認(rèn)識，增強(qiáng)其社會(huì)活動(dòng)能力，開展多種形式的交流活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的互助合作精神。自我評價(jià)1、下列物質(zhì)中,不屬于合金的是（ ）A、硬鋁 B、黃銅 C、鋼鐵 D、水銀2 、人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁、鐵、鈦、銅四種金屬的時(shí)間順序是（ ）A。銅、鐵、鋁、鈦B。鐵、鋁、銅、鈦C。銅、鐵、鈦、鋁D。鐵、銅、鋁、鈦3、 我國在春秋戰(zhàn)國時(shí)期，就懂得將白鐵褪火處