高中化學 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、教學設(shè)計 　　在義務(wù)教育課程標準教科書和高中課程標準必修教科書化學1中，關(guān)于合金已經(jīng)介紹了很多。如何遵照課程標準的要求，在義務(wù)教育階段和高中必修課程的基礎(chǔ)上，使學生對合金的認識有進一步的深入和提高，這是編寫本節(jié)教科書時主要考慮的問題。 　　本節(jié)包括“認識合金”和“使用合金”兩部分內(nèi)容。 　　在“認識合金”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。以進一步強化“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，學生已有知識基礎(chǔ)，可以采取學生自學、總結(jié)的方式。例如，對于鐵合金，可引導(dǎo)學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”針對學生已有的合金知識基礎(chǔ)，讓學生查閱資料，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)學生的興趣。第二個“思考與交流”密切聯(lián)系學生的

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。教學過程中應(yīng)精心組織好這些活動，以啟發(fā)學生思維，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。 　　3?建議補充介紹一些新型合金，以開闊學生視野。 　　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）。在教學過程中，教師可補充有關(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，以增強學生對金屬和合金重要性的認識。有條件的學?？梢宰寣W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，然后在班上進行展示和交流。 　　教

5、學設(shè)計參考： 　　【教學設(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？→進一步明確：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。 　　學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）→學生可通過各種渠道進行查找：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明了所用的材料，如“可口可樂”的罐體上標有“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。 　?。?）農(nóng)村學生可能對汽車配件不太熟悉，教學中可以結(jié)合農(nóng)村的實際，讓其調(diào)查農(nóng)業(yè)機械如農(nóng)機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，而不當作貨幣使用。

8、 　　【學與問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)飛機外殼：鋁合金。 　　

10、5?提示：鋁合金的密度小、強度高、易成型、抗腐蝕能力強，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、強度高、耐高溫和抗腐蝕等優(yōu)良性能，是制造飛機、火箭發(fā)動機、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，鈦及鈦合金被譽為“空間金屬”和“深海金屬”。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375