項(xiàng)目一金屬材料的性能

1、教學(xué)案例二金屬材料一、教材分析：(一) 學(xué)情分析初中學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過金屬的應(yīng)用，了解了金屬的分類和共性，對(duì)金屬已有了一個(gè)淺顯的認(rèn)識(shí)，但學(xué)生現(xiàn)有的基礎(chǔ)知識(shí)普遍較差。所以，可以由已學(xué)習(xí)過 的內(nèi)容出發(fā)，由日常的實(shí)際應(yīng)用問題入手，弓I導(dǎo)學(xué)生了解金屬材料的發(fā)展史， 進(jìn)一步學(xué)習(xí)并掌握金屬的物理、化學(xué)性能。(二) 教學(xué)目標(biāo)分析1知識(shí)與技能(1) 了解常見金屬制品的金屬材料，認(rèn)識(shí)金屬材料在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用；(2) 知道金屬的物理性能和化學(xué)性能；(3) 知道金屬腐蝕的危害，認(rèn)識(shí)防止金屬腐蝕的重要性；(4) 知道各種防止金屬腐蝕的方法及其原理。2、過程與方法；(1) 知道結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)影響用途這一規(guī)律，初步

2、學(xué)會(huì)用這一規(guī)律去分 析物質(zhì)的性質(zhì)和用途或反過來分析物質(zhì)的結(jié)構(gòu)；(2) 初步學(xué)會(huì)比較、歸納等學(xué)習(xí)方法；(3) 初步學(xué)會(huì)辯證思考問題。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：了解金屬的發(fā)展史，認(rèn)識(shí)科學(xué)的發(fā)展過程。4、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析重點(diǎn)：(1) 金屬的物理性能；(2) 金屬的化學(xué)性能。難點(diǎn)：金屬的防腐方法。5、教法分析及程序任務(wù)提出務(wù)分析務(wù)實(shí)施(利用教材、課件、網(wǎng)絡(luò)*歸納總結(jié)等，學(xué)習(xí)新知，思考討論完成任務(wù)）二、授課過程：（一）任務(wù)提出：1結(jié)合相關(guān)知識(shí)，觀察教材及課件中的圖片，說說這些金屬制品都有哪些 物理性能？2、金屬性質(zhì)是否決定它們各自的用途？3、鋁是一種活潑金屬，為什么可用它制作鋁鍋，使用時(shí)應(yīng)注意什么問題4、

3、試分析比較它們各自有哪些不同的性能？（1）銅芯導(dǎo)線與鋁芯導(dǎo)線；（2）鋁材散熱片與鑄鐵散熱片；（3）銅質(zhì)出土文物與鐵質(zhì)出土文物；（4）車削鋼工件和車削鑄鐵工件。（二）任務(wù)分析：以上幾個(gè)問題都與金屬的性能有關(guān)。不同金屬具有不同的性能，用其制造 的產(chǎn)品也將具有不同的使用特點(diǎn)。同時(shí)將金屬材料制成相應(yīng)產(chǎn)品需要采用多種 加工手段，不同材料適應(yīng)加工的能力也是不同的。我們學(xué)習(xí)和掌握金屬的性能， 不僅是為了合理利用其性能特點(diǎn)制造出具有一定使用功能的產(chǎn)品，而且也是為 了更好的選擇其加工方法。本任務(wù)將學(xué)習(xí)金屬的物理性能、化學(xué)性能，并總結(jié) 其應(yīng)用要點(diǎn)。（三）任務(wù)實(shí)施通過問題的提出和分析，根據(jù)教材知識(shí)、課件講解相關(guān)知識(shí)

4、，啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué) 生去思考提出的問題，鼓勵(lì)學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)和學(xué)材尋找解決問題的方法和答案。1人類使用材料的進(jìn)化順序石器時(shí)代（利用課件展示一系列的石器時(shí)代的圖片）青銅器時(shí)代（利用課件展示一系列的青銅器時(shí)代的圖片）鐵器時(shí)代（利用課件展示一系列的鐵器時(shí)代的圖片）2、絢麗多彩的金屬世界（1）金屬材料的物理性能（展示一系列有關(guān)衣、食、住、行的金屬制品的圖片。學(xué)生思考并回答：在家里，你見到哪些用金屬材料制成的物品？在身邊，就現(xiàn)在，你能找出哪些金屬材料制成的物品？這些物品都有哪些共同的物理性能？）思考討論交流中（學(xué)生帶著問題，去學(xué)習(xí)、探討）附討論記錄：（略）1）耳環(huán)、戒指、項(xiàng)鏈、手表、手機(jī)2）炒鍋、電飯煲、燒水壺3

5、）電線線芯4）牛奶包裝袋 5）鑰匙、鋁合金門窗、防盜門、剪刀學(xué)生甲：金屬都呈固態(tài)。 老師：金屬都呈固態(tài)嗎？與溫度沒有關(guān)系嗎？ 學(xué)生乙：在常溫下，金屬都呈現(xiàn)固態(tài)。 老師：在常溫下，金屬都呈現(xiàn)固態(tài)嗎？ 學(xué)生甲（搶著說） ：在常溫下，金屬大多都呈現(xiàn)固態(tài)嗎？ 老師：常溫下哪些金屬不呈固態(tài)？體溫計(jì)里裝的是什么？ 學(xué)生（齊聲回答） ：水銀（汞）（略）得出問題一結(jié)論： 金屬具有一些共同的物理性質(zhì)： 金屬都有光澤 ; 在常溫下，大多數(shù)呈固態(tài) ; 大多數(shù)是電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體 ; 有延展性、密度較大、熔點(diǎn)較高； 有熱膨脹性和磁性。知識(shí)應(yīng)用： 試一試，連一連，看誰做得好用途金銀打造首飾物理性能有美麗的金屬光澤貼制造炊

6、具銅制成導(dǎo)線溫度計(jì)的度數(shù)會(huì)上升金屬在磁場(chǎng)被磁化金銀壓成片導(dǎo)熱性 導(dǎo)電性 熱膨脹性磁性 延展性問題二：（通過知識(shí)運(yùn)用，啟發(fā)誘導(dǎo)，思考討論得出結(jié)論）金屬的性質(zhì)在很 大程度上決定金屬物質(zhì)的用途（如上面的知識(shí)應(yīng)用） 。但還需考慮價(jià)格、資源、 美觀、使用是否便利、回收、環(huán)境影響等因素。（2）金屬材料的化學(xué)性能 在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用課件展示銹跡斑斑的鐵制品，表面生成一層薄薄 銅綠的銅制品等一系列圖片，引入金屬材料的化學(xué)性能及金屬的腐蝕與防腐蝕 的方法。提出以下問題： 問題三：鋁是一種活潑金屬，為什么可用它制作鋁鍋，使用時(shí)應(yīng)注意什么 問題?（這個(gè)問題同學(xué)們不陌生，紛紛回答） 表面有致密氧化物保護(hù)膜，保護(hù)里

7、面的鋁不與氧氣等物質(zhì)反應(yīng)；注意不要 破壞保護(hù)膜，同時(shí)不能盛放酸性或堿性食物，也不要用來盛放含鹽食物。洗滌 鋁炊具時(shí)也不宜使用酸性或堿性的洗滌劑。同學(xué)們，你在實(shí)際生活中，都見過或采用了哪些防腐蝕的辦法？ 同學(xué)們紛紛發(fā)言： 使用不銹鋼；體育器材的外表面刷油漆，包絕緣層；機(jī)床外表面刷上油漆； 軸承上涂黃油老師：體育器材的外表面包絕緣層是單單為了防腐蝕的嗎？學(xué)生（思考）：老師：絕緣層的作用是什么？ 學(xué)生：當(dāng)然是絕緣啦。老師：在這里，除了絕緣，還有其它作用嗎？學(xué)生：保護(hù)老師：體育器材的表面刷油漆，衣架外面包上一層塑料層，鉗子、扳手等 工具的“機(jī)械傳動(dòng)部位” ，能用油漆來防銹嗎？學(xué)生：不能，而是涂上油脂總

8、結(jié)：金屬材料的化學(xué)性能是指金屬在化學(xué)作用下所表現(xiàn)的性能，它包括耐腐蝕 性、抗氧化性和化學(xué)穩(wěn)定性。金屬防護(hù)的方法：1）改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)（制成各種合金：不銹鋼、耐磨鋼、耐熱鋼）2）加保護(hù)層（涂油漆、 涂油、電鍍、噴鍍、制成氧化膜、噴塑、烤漆等。 ） 在金屬表面烤漆。3）外加活潑電極保護(hù)法（犧牲鋅塊來保護(hù)船身、犧牲鎂塊來保護(hù)地下鋼鐵 管道）綜合運(yùn)用：?jiǎn)栴}四：試分析比較它們各自有哪些不同的性能？（1）銅芯導(dǎo)線與鋁芯導(dǎo)線； 導(dǎo)線的主要功能是傳導(dǎo)電流，因銅的電阻率較小，所以銅芯導(dǎo)線的導(dǎo)電性 能優(yōu)于鋁芯導(dǎo)線；同時(shí)，銅的化學(xué)穩(wěn)定性較好，銅芯導(dǎo)線的使用壽命也較長。（2）鋁材散熱片與鑄鐵散熱片； 散熱片的主要功能

9、是傳遞熱量，鋁材和鑄鐵分別是以鋁元素和鐵元素為主 要成分的金屬材料，由于鋁的導(dǎo)熱性好于鐵，所以鋁材散熱片好的散熱性能較 好。（3）銅質(zhì)出土文物與鐵質(zhì)出土文物； 銅的化學(xué)穩(wěn)定性較好，不易產(chǎn)生腐蝕，很多青銅器文物，在底下埋藏幾千 年仍保存完好；而鐵的化學(xué)穩(wěn)定性較差，易由于腐蝕而損壞，雖然人類應(yīng)用鐵 的歷史比銅要晚得多，但形體完整的鐵質(zhì)出土文物卻并不多見。在實(shí)際生產(chǎn)中， 為了防止鋼鐵材料在自然環(huán)境下腐蝕，表面經(jīng)常采取一些防護(hù)措施（如電鍍、搪瓷、刷防銹漆等。）（四）學(xué)習(xí)體會(huì)與交流（五）思考與練習(xí)1討論并回答下列問題看誰答得快1）為何鐵制鍋鏟需要加上木柄或塑料柄？2）導(dǎo)電導(dǎo)熱性最好的是哪種金屬？3）家里

10、的電線一般是用哪種金屬材料制成的？為什么不用導(dǎo)電性最好的金屬 材料？4）為什么菜刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？5）為什么燈泡里的燈絲用鎢絲而不用錫制？如果用錫制的話，可能出現(xiàn)什么 情況？6）為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金怎么樣？7）現(xiàn)在常用的鍋是什么材料？鋁和鐵相比哪種金屬用來做鍋比較好？為什 么？8）用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？資源豐富 無毒輕便 耐磨耐腐蝕 美觀、易加工。2、請(qǐng)把下列金屬或合金的用途與其相關(guān)聯(lián)的物理性質(zhì)用線連接起來。金屬或合金的用途相關(guān)的物理性質(zhì)（1）用鋁合金制作飛機(jī)A、易加工，耐腐蝕（2）用鎢絲做電燈泡的燈絲B、無毒，質(zhì)輕，強(qiáng)度咼（3）用汞做水銀溫度計(jì)C、抗腐蝕（4）古代用青銅鑄造錢幣D、質(zhì)輕，強(qiáng)度、硬度咼（5）用不銹鋼制炊具E、液態(tài)金屬，熱脹冷縮明顯（6）用鈦合金制作 人造骨骼”F、熔點(diǎn)咼，導(dǎo)電性能好3、查閱相關(guān)資料，完成下列表格。金屬制品金屬成分應(yīng)用的金屬性質(zhì)鋼精鍋”Fe導(dǎo)熱性電線Al 或 Cu導(dǎo)電性燈泡中的燈絲W導(dǎo)電、高熔點(diǎn)熔斷器中的保險(xiǎn)絲Pb、Sn、Bi、Cd導(dǎo)電、低熔點(diǎn)18K