2019-2020年高中化學(xué)《用途廣泛的金屬材料》教案15 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學(xué)《用途廣泛的金屬材料》教案15 新人教版必修1 教學(xué)目的： 1．認(rèn)識(shí)金屬與合金在性能上的主要差異。 2．知道生活中常見(jiàn)合金鐵合金及銅合金的主要成分及性能。 3．通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)認(rèn)識(shí)如何正確使用金屬及如何愛(ài)護(hù)金屬資源。 重點(diǎn)、難點(diǎn)：知道生活中鐵合金及銅合金的主要成分及性能。 教學(xué)過(guò)程： [圖片導(dǎo)課]投影：合金的廣泛應(yīng)用 [板書(shū)]第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料 [講述]在生產(chǎn)和生活中，是非常重要的。環(huán)顧我們四周，很多物品是有金屬材料制成的，最簡(jiǎn)單的金屬材料是純合金，但我們實(shí)際應(yīng)用的都是具有優(yōu)良性能的合金。 [板書(shū)]一、常見(jiàn)合金的重要應(yīng)用 [回顧]初中學(xué)過(guò)的合金知識(shí)，回答什么是合金？合金具有哪些優(yōu)良性能？ [回答]合金優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能：硬度比各成分的大；熔點(diǎn)比各成分的低。 合金比各成分純金屬具有更廣泛的用途。 [投影]圖3-26司母戊鼎 [板書(shū)]1、銅合金 [介紹] 司母戊鼎：含銅84．8%、錫11．6%、鉛2 ．8%，工藝精湛，體現(xiàn)了我國(guó)光輝燦爛的古代科技 ［簡(jiǎn)介］黃銅（含鋅及少量的錫、鉛、鋁等）及白銅（含鎳、鋅及少量錳）成分． ［練習(xí)］現(xiàn)代建筑的門(mén)窗框架、常用電解加工成古銅色的硬鋁制品。硬鋁是： A. Al–Si合金 B. Al–Cu–Mg–Mn–Si合金 C. Al–Mg合金 D. 表面有氧化膜的純鋁 答案：Ｂ ［板書(shū)］２、鋼 ［講述］鋼是用途最廣、用量最大的金屬合金，據(jù)成分可分為兩打類(lèi)：碳素鋼、合金鋼。 ［板書(shū)］鋼是鐵的合金，含碳量在0.03％～2％之間常含少量硅、錳，幾乎不含硫、磷等元素。鋼的分類(lèi)：碳素鋼、合金鋼。 ［投影］學(xué)生閱讀 [探討交流]1、生鐵和鋼性質(zhì)上為何不同？ 2、交流你所知道的鋁合金、鎂合金、銅合金的用途。 [板書(shū)]二、正確選用金屬材料 [思考與交流]某家庭準(zhǔn)備裝修門(mén)窗（計(jì)劃使用十年），可共選用的材料有：木材、鋼板、鋁合金、塑鋼、，請(qǐng)分析每種材料的性能、價(jià)格、安裝成本、利弊等，進(jìn)行討論分析，選用何種材料好？ [提示]選擇材料時(shí)，需考慮主要用途、外觀、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、價(jià)格、加工難度、日常維修、對(duì)環(huán)境的影響………。 [投影]科學(xué)視野：用途廣泛的稀土金屬 [閱讀材料]稀土元素是鑭系元素系稀土類(lèi)元素群的總稱(chēng)，包含鈧Sc、釔Y及鑭系中的鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、钷Pm、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、镥Lu，共17個(gè)元素。稀土元素能與其它元素組成品種繁多、功能千變?nèi)f化，用途各異的新型材料，被稱(chēng)為“現(xiàn)代工業(yè)的維生素，和神奇的新材料寶庫(kù)?！? 我國(guó)稀土資源占世界稀土資源的80%，以氧化物(REO)計(jì)達(dá)3 600萬(wàn)噸，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量實(shí)際是1億噸。我國(guó)稀土資源分南北兩大塊。 ——北方：輕稀土資源，集中在包頭白云鄂博特等地，以后在四川冕寧又有發(fā)現(xiàn)。主要含鑭、鈰、鐠、釹和少量釤、銪、釓等元素； ——南方：中重稀土資源，分布在江西、廣東、廣西、福建、湖南等省，以罕見(jiàn)的離子態(tài)賦存與花崗巖風(fēng)化殼層中，主要含釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔和鑭、釹等元素。 　　稀土的神奇特性，也是被人們逐漸認(rèn)識(shí)的。發(fā)展到現(xiàn)在，稀土已經(jīng)從應(yīng)用于冶金、機(jī)器、石油、化工、玻璃、陶瓷、紡織染色，皮草揉制和農(nóng)牧養(yǎng)殖業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，逐漸發(fā)展到光、電、磁多功能高科技新材料中。在鋼、鐵有色金屬中，添加微量稀土，可以明顯的提高金屬材料的性能；稀土球墨鑄鐵管比普通鑄鐵管的強(qiáng)度高5-6倍。稀土添加到某些鋼中，可以明顯提高鋼材的強(qiáng)度、耐磨性和抗腐蝕性，稀土鋁導(dǎo)線不但提高強(qiáng)度20%，而且還提高2-4%的導(dǎo)電性能。稀土微肥和稀土復(fù)合肥，可提高作物產(chǎn)量，并可增加作物的抗病性能。 　　稀土作為基體元素能制造出具有特殊“光電磁”性能的多種功能材料，如稀土永磁材料，稀土鎳氫電池材料，稀土熒光材料，稀土催化劑。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料。生物工程材料等，它們都是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)新能源，治理環(huán)保和國(guó)防尖端技術(shù)等方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁材料（釹鐵硼永磁）是當(dāng)今磁性最強(qiáng)的永磁體，它被稱(chēng)“一代磁王”。稀土永磁材料現(xiàn)已廣泛的用到了微型電機(jī)，工業(yè)用電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、音響設(shè)備、儀器儀表。航天航空通訊，醫(yī)用核磁共振成像儀等方面。 　　稀土永磁材料用于電機(jī)，可使設(shè)備小型化，輕型化，同等功率的電機(jī)，體積和重量可減少30%以上。用稀土永磁同步電機(jī)代替工業(yè)上的異步電機(jī)，節(jié)電率可達(dá)12-15%，真正的稀土三基色熒光燈代替白熾燈，節(jié)電率可達(dá)到80%。稀土金屬鹵化物燈已被大量用于城市廣場(chǎng)、體育場(chǎng)館和高層建筑的美化泛光照明。這些新型電光源不但節(jié)電效果明顯。而且大大提高了照明質(zhì)量，其生產(chǎn)過(guò)程也減少了污染，被稱(chēng)作“綠色照明”。彩色電視正是采用了稀土三基色熒光粉，才能獲得彩色逼真的畫(huà)面。稀土鎳氫電池，可以充電而無(wú)記憶效應(yīng)，代替了有污染的鎳鎘電池，被稱(chēng)作無(wú)污染的“綠色電池”。它已廣泛用于移動(dòng)電話(huà)，筆記本電腦等設(shè)備上。各種稀土功能材料，在航空、航天和尖端國(guó)防技術(shù)上，如雷達(dá)，偵查衛(wèi)星。激光制導(dǎo)和自動(dòng)指揮系統(tǒng)等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。 稀土在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，與其工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)程度成正比。美國(guó)的稀土用量一直居世界第一位，日本、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都沒(méi)有稀土資源，但他們都有很先進(jìn)的稀土應(yīng)用技術(shù)。美國(guó)認(rèn)定的35個(gè)戰(zhàn)略元素和日本選定的26個(gè)高技術(shù)元素中，都包括了全部的稀土元素。所以稀土被稱(chēng)為神奇的稀土。 [小結(jié)]略 [課外實(shí)踐] 1、調(diào)查或?qū)嶒?yàn)：易拉罐的主要成分。 2、查閱資料：新型合金的用途。 3、就近參觀金屬材料的生產(chǎn)、加工企業(yè) （或者觀看有關(guān)影像），收集有關(guān)資料，撰寫(xiě)有關(guān)科學(xué)小品。 [課后練習(xí)] 1、多數(shù)合金與組成成份相比較，合金的（ ） A熔點(diǎn)高，硬度小 B密度大 C機(jī)械強(qiáng)度差 D熔點(diǎn)低，硬度大 2.在我國(guó)文明發(fā)展過(guò)程中，最早較廣泛使用的金屬是（ ） A、銅 B、鐵 C、鋁 D、鉛 3. 現(xiàn)代建筑門(mén)框架，常用電解加工成古銅色的硬鋁制造。硬鋁是（ ） AAl—Mg合金 BAl—Cu—Mg—Mn—Si合金 CAl—Si合金 D表面的氧化鋁膜的純鋁 4、某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示： 熔點(diǎn)/℃ 密度(g /cm3) 硬度(金剛石為10) 導(dǎo)電性(銀為100) 某合金 2500 3.00 7.4 2.3 鐵 1535 7.86 4.5 17 還知該合金耐腐蝕,強(qiáng)度大.從以上性能看,該合金不適合作( ) A、導(dǎo)線 B、門(mén)窗框 C、爐具 D、飛機(jī)外殼 5．物質(zhì)的性質(zhì)決定了物質(zhì)的用途，下面列出了金屬的幾種性質(zhì)：①導(dǎo)熱性、②導(dǎo)電性、③還原性、④延展性、⑤具有金屬光澤。請(qǐng)?jiān)谙旅娼饘儆猛竞蟮臋M線上填上金屬性質(zhì)對(duì)應(yīng)的序號(hào)。 （1）用鋁定制成包裝用的鋁箔 ； （2）用鋁制成的高壓鋁鍋 ； （3）用鐵粉回收照相業(yè)廢液中的銀 ； （4）電信業(yè)中大量使用的銅絲、金屬電纜 。 6．銅是生命必要的元素，也是人類(lèi)最早使用的金屬之一，銅的生產(chǎn)和使用對(duì)國(guó)計(jì)民生各個(gè)方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在化學(xué)反應(yīng)中，銅元素可表現(xiàn)為0、+1、+2。 （1）在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅（即：曾青(CuSO4)跟鐵反應(yīng)生成銅），試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式： 。 （2）盡管銅比鐵較為穩(wěn)定，但銅器表面經(jīng)常會(huì)生成銅銹 [即：銅綠，化學(xué)式Cu2(OH)2CO3]， 其中生成銅綠的反應(yīng)物除銅外還有O2、CO2和H2O。試寫(xiě)出保護(hù)銅制品的方法： 。 （3）銅錢(qián)在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。試從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析為什么銅常用于制造貨幣。(銅的熔點(diǎn)是1183.4℃，鐵的熔點(diǎn)是1534.8℃) 。