高中化學(xué) 第3章 探索生活材料 第1節(jié) 合金教案 新人教版選修1

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1、 第三章 探索生活材料 第一節(jié) 合金   第一節(jié)合金   一、教學(xué)設(shè)計   在義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)教科書和高中課程標(biāo)準(zhǔn)必修教科書化學(xué)1中,關(guān)于合金已經(jīng)介紹了很多。如何遵照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,在義務(wù)教育階段和高中必修課程的基礎(chǔ)上,使學(xué)生對合金的認(rèn)識有進(jìn)一步的深入和提高,這是編寫本節(jié)教科書時主要考慮的問題。   本節(jié)包括“認(rèn)識合金”和“使用合金”兩部分內(nèi)容。   在“認(rèn)識合金”中,采用圖示(圖3-1)的形式,將純金屬和合金的結(jié)構(gòu)加以比較,指出在純金屬內(nèi),原子的排列十分規(guī)整,而合金內(nèi)由于加入了其他元素的原子,使得原子層之間的相對滑動變得困難,因而性能發(fā)生了改變。目的是使學(xué)生對合金與純金屬在性能上

2、的差異(如硬度、熔點等)從結(jié)構(gòu)角度有個大致了解,從而對合金的認(rèn)識更深入一步。   在“使用合金”中,介紹了鐵合金、鋁合金、銅合金,以及新型合金如儲氫合金等。在介紹這幾種常見合金的組成、性能和用途的同時,重點強(qiáng)調(diào):由于含碳量不同,鋼和生鐵的性能有很大差異;向鋼中加入不同的合金元素(如Cr、Mn、Ni等),可制得不同性能的合金鋼。以進(jìn)一步強(qiáng)化“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加以調(diào)節(jié)”這一基本觀念。   本節(jié)教學(xué)重點:金屬和合金在性能上的主要差異及其原因,鐵合金、鋁合金和銅合金的組成、性能和用途。   本節(jié)教學(xué)難點:合金的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系,合金元素的種類

3、、含量對合金性能的影響。   教學(xué)建議如下:   1?注意處理好與義務(wù)教育階段和高中必修課程的合理銜接。   關(guān)于鐵合金、鋁合金、銅合金的組成、性能和用途,學(xué)生已有知識基礎(chǔ),可以采取學(xué)生自學(xué)、總結(jié)的方式。例如,對于鐵合金,可引導(dǎo)學(xué)生以列表的形式加以歸納和總結(jié)。   2?精心組織好教科書中設(shè)置的活動。   本節(jié)設(shè)置了2個“思考與交流”、2個“學(xué)與問”、1個“實踐活動”和3個“資料卡片”,活動較多。第一個“思考與交流”針對學(xué)生已有的合金知識基礎(chǔ),讓學(xué)生查閱資料,填寫制造不同汽車配件所用的金屬或合金,并解釋使用這種材料的原因,目的是激發(fā)學(xué)生的興趣。第二個“思考與交流”密切聯(lián)系學(xué)生的

4、生活實際,就我國發(fā)行的第五套人民幣中的1元、5角和1角硬幣的一些問題展開討論。教學(xué)過程中應(yīng)精心組織好這些活動,以啟發(fā)學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。   3?建議補(bǔ)充介紹一些新型合金,以開闊學(xué)生視野。   由于新型合金的種類很多,教科書從氫能是未來的理想能源這一角度選取了儲氫合金進(jìn)行介紹,并以圖+圖注的形式介紹了鈦合金和耐熱合金(圖3-11和圖3-12)。在教學(xué)過程中,教師可補(bǔ)充有關(guān)新型合金的資料,特別是金屬和合金在尖端科技領(lǐng)域中的應(yīng)用,以增強(qiáng)學(xué)生對金屬和合金重要性的認(rèn)識。有條件的學(xué)??梢宰寣W(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)等媒體來查閱、收集有關(guān)新型合金的資料,然后在班上進(jìn)行展示和交流。   教

5、學(xué)設(shè)計參考:   【教學(xué)設(shè)計1】   提出問題:什么是合金?→概念講授→討論:日常生活中用到的金屬制品中哪些屬于合金?→合金具有優(yōu)良的物理性能:強(qiáng)度和硬度大、熔點低→討論:為什么合金具有這些優(yōu)良的物理性能?→進(jìn)一步明確:結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。   學(xué)生列舉最常見的合金:鐵合金、鋁合金→講授鐵合金的分類、特點→學(xué)生列舉生活中常見的各種鐵合金的不同用途→鋁合金、銅合金的主要用途→介紹新型合金材料。   【教學(xué)設(shè)計2】   課前布置:搜集生活中用到的金屬制品的資料,了解其中合金的組成(教師可提示重點搜集鐵合金、鋁合金以及銅合金的資料)→學(xué)生可通過各種渠道進(jìn)行查找:網(wǎng)絡(luò)、圖書和其他媒體等→課上分組匯

6、總→找出各種合金共同的物理性能→教師幫助總結(jié)→鐵合金的分類及用途→鋁合金、銅合金的主要用途→講授合金的概念→合金的物理性能→討論:為什么合金具有這些物理性能?→進(jìn)一步明確:結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)→教師介紹新型合金材料。   二、活動建議   【實踐活動】   提示:按制罐金屬材料的材質(zhì)劃分,易拉罐主要可分為鋁制和鐵制兩種。許多易拉罐的罐體上標(biāo)明了所用的材料,如“可口可樂”的罐體上標(biāo)有“鋁”的字樣等。要確定易拉罐的主要成分,既可以采用物理方法(如鐵制易拉罐可被磁鐵吸引,而鋁制易拉罐則不能),也可以采用化學(xué)方法(如鋁制易拉罐既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng))。   三、問題交流   【思考與交流1】

7、 ?。?)以下表格僅供參考。   (2)農(nóng)村學(xué)生可能對汽車配件不太熟悉,教學(xué)中可以結(jié)合農(nóng)村的實際,讓其調(diào)查農(nóng)業(yè)機(jī)械如農(nóng)機(jī)具的不同配件所使用的材料,并分析可能的原因。   【思考與交流2】   這個活動具有開放性,以下內(nèi)容僅供參考。   1?鑄造硬幣的合金應(yīng)該具有一定的硬度,能耐磨損和抗腐蝕,這樣硬幣才可以使用一定的年限;鑄造硬幣的合金也不能太硬,否則,硬幣上的圖案和數(shù)字不易被壓印出來;鑄造硬幣的合金也不能太昂貴,等等。   2?三種金屬的價值:鎳>銅>鋁。   3?鑄造硬幣所用合金的實際價值應(yīng)該低于面值。如果高于面值,人們可能會把硬幣收藏起來或高價出售,而不當(dāng)作貨幣使用。

8、   【學(xué)與問1】   在純金屬內(nèi),所有的原子大小相同,排列十分規(guī)整。而合金內(nèi)原子的大小不一,排列沒有純金屬那樣整齊,使得原子之間的相互作用力減小。所以,多數(shù)合金的熔點一般比各成分金屬的低。   【學(xué)與問2】   日常生活中常用的不銹鋼在大氣中比較穩(wěn)定,不容易生銹。但是如果放在海水中,海水中的氯離子會使這種不銹鋼發(fā)生腐蝕。設(shè)置這樣一個問題的目的是讓學(xué)生了解不銹鋼的“不銹”是相對的,是與使用條件有關(guān)的,從而樹立介質(zhì)環(huán)境對物質(zhì)性能有很大的影響這樣一個觀念。   實際上,不銹鋼是具有抵抗大氣、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,僅指在無污染大氣中不生銹

9、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)成分可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大類;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、耐尿素不銹鋼和耐海水不銹鋼等。   四、習(xí)題參考   1?提示:從合金與純金屬的結(jié)構(gòu)不同簡單加以說明。   2?C   3?武德合金可用于制電路保險絲、自動滅火和防爆安全裝置等。   4?提示:(1)手術(shù)刀:不銹鋼;(2)防盜門:鐵合金;(3)門鎖:鐵合金或銅合金;(4)鑰匙:鐵合金、鋁合金或銅合金;(5)飾物:金或鉑的合金;(6)飛機(jī)外殼:鋁合金。   

10、5?提示:鋁合金的密度小、強(qiáng)度高、易成型、抗腐蝕能力強(qiáng),所以更適合制造高層建筑的門窗。   說明:4、5題都是開放式習(xí)題,可以有多種答案,只要理由充分即可。   6?提示:鈦合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐高溫和抗腐蝕等優(yōu)良性能,是制造飛機(jī)、火箭發(fā)動機(jī)、人造衛(wèi)星外殼和宇宙飛船船艙等的重要材料;同時,由于鈦合金的強(qiáng)度高,可以承受深海的壓力,特別是能抗海水的腐蝕,可用于制造深海潛艇、海底石油的設(shè)備等。因此,鈦及鈦合金被譽(yù)為“空間金屬”和“深海金屬”。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375

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