金属材料
【教学目标】
1．了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属，认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用；了解常见金属的特征及其应用，认识加入其它元素可以改良金属特性的重要性；知道生铁和钢等重要的合金。
2．通过比较学习，帮助学生形成获取信息和处理信息的能力，并构建出与金属材料相关联的知识体系。
3．通过资源共享，激励学生的合作参与意识；通过对金属物理性质与用途关系的学习，使学生体会到学习化学的价值。
【教学重难点】
1．认识金属物理性质的相似性和差异性。 2．如何合理考虑金属物质的用途。
【实验准备】
教师：镁条、黄铜片、纯铜片、纯锡、硫磺等。
学生：易拉罐（铝镁合金）、带封口的娃哈哈塑料瓶、焊锡、铁锅碎片、不锈钢制品、以及自主选择的其它材料。
【课时安排】
2课时
【教学设计】 【第一课时】 【教学过程】 创设情景 故事引入： 1912年，英国斯科特探点评 险队的船只，在去南极的途中，天气十分采撷短小、精寒冷，可是用于取暖的煤油却漏光了，以致的历史故致探险队员全部冻死在南极冰原。原来装事，点燃学生煤油的铁桶是用锡焊接的，而锡却莫名其的学习热情！ 妙地化为了灰尘。1867年冬天，俄国彼得
堡海军仓库的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下了泥土一样的灰色粉末。 猜一猜：听了上面两个小故事，你能猜出产生事故的原因吗？ 学生猜测：可能是因为金属锡在较低温度下容易挥发或者是因为金属锡在较低温度下像水一样流入地下不见了。 教师：原来是因为白锡怕冷，在温度低于-18摄氏度时，体积就会骤然膨胀，原子间空隙加大。如果温度下降到-33摄氏度，这种变化就像传染病一样迅速蔓延。这种现象人们称为“锡 疫”，使整块的锡很快变成粉末。上述情况的出现，就是因为气生活中处处候冷造成的。 说一说： 在日常生活中，你碰到过类似因为不恰当使用金属而导致的尴尬事吗？ 学生交流与小结：在日常生活中，我们要在了解金属物理性质的基础上合理应用金属。例如：不能用铜丝来做保险丝，不要买劣质的起子做工具，不要买容易脆断的金属眼镜架等等。 议一议：你最想知道哪些关于金属材料的知识？ 活动探究 有化学！ 在充分铺垫的基础上由学生自主提金属材料和非金属材料在物理性质上的差异性：小组协商选出下面的教择你认为有价值的金属和非金属材料，自己确定研究方案，从光学目标。 泽、硬度、导电性、导热性、延展性、熔点等多角度进行比较。 谈一谈：你知道金属材料具有哪些共同的物理性质？ 学生在分析实验和阅读教材图的基础上小结：金属一般都具有光泽，能够导热、导电，有延性、展性等等。而非金属不具有上述物理性质。 教师补充： 1．具有光泽是金属很重要的物理性质。例如：纯铜的粉末和氧化铁的粉末，它们的颜色几乎相同，都是红色的，如何从外观上进行区别呢？有光泽的是纯铜的粉末，而没有光泽的是氧化铁的粉末。 2．有同学提出，能否根据是否能燃烧来区分金属材料和非
金属材料，有两点要注意：一、燃烧属于物质化学性质的范畴，二、不能单纯从是否能燃烧来区分金属材料和非金属材料，这些知识都会在下一个课题中学到。 知识共享 变讲台为师生共同拥有在日常生活中，你见到过哪些金属材料？你能说出它们的用的活动舞台。 途吗？反过来，通过它们的用途，你能推测出它的相关物理性质吗？有兴趣的同学，请你走上讲台，为我们作一次精彩的演说！ 现在，你知道金属材料的物理性质和用途有哪些关系？ 学生交流与小结：金属的物理性质决定它的相关用途，而由用途可以大致推测出它的物理性质。即：性质决定用途，用途反映性质。 归纳整合 通过本节课的研究，学到了哪些关于金属材料的知识？有什么全新的体验？请同学们说说。 适时应用STS渗透教育。 教师展示图片：要把神州5号飞船送入太空，就需要推力很大的宇宙火箭，并且要求火箭的飞行速度达到每秒8公里以上才行。在这样快的速度下，火箭外壳与大气摩擦将会产生上千度的高温。与此同时，当火箭发动机工作时，还要喷出几千度的高温气流，这样一来，火箭尾部就得承受摄氏四千度以上的高温。 结合教材表和教材的资料，谈谈你的想法。 学生阅读与交流： 【第二课时】 师生交流 1．从表和教材的资料得知，所有的纯金属如果从熔点角度自然过渡。 来看，都不符合火箭外壳的设计标准。 2．可以通过化学方法制造代用品来解决日常生活中对各种
材料的需求。 教师再次指导学生阅读并强调：事实上，目前已制得的纯金属只有90余种。由于科学技术的日新月异，仅有的这些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求。因此合金材料应运而生。 活动探究 合金材料与纯金属材料在物理性质上的差异性：小组协商选择你认为有价值的合金材料与纯金属材料，自己确定研究方案，从光泽、颜色、硬度、熔点等多角度进行比较。 议一议：你知道合金材料有哪些优良的物理性能？ 学生分析与小结： 1．合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更容易适合于不同的用途，或者要求更高的材料需求。比如硬度更大、熔点更高、加工更方便，并且改变了颜色、密度、韧性、耐磨性、导热性、导电性以及延展性等等。 在应用中更深刻的领2．生铁和钢都是铁的合金，它们的主要区别是含碳量不同。 会知识。 3．钛和钛合金具有很多优良的性能，是21世纪的重要金属材料。 拓展研究 设计与辩论：综合考虑飞行中火箭的实际情况，①设计出制造火箭外壳所用材料的物理指标；②公开辩论所设计物理指标的可行性。 归纳整合 通过本节课的研究，学到了哪些关于金属材料的知识？有什么全新的体验？还有哪些疑惑不解的地方？请同学们说说。 点评
两节课以学生自主探究解决金属材料的课题为中心，引导学生从故事化的教学情景入手，由学生提出探究目的和方案，并用交流、实验、设计、辩论等方式，得出如何区分常见的金属和非金属以及金属物理性质与用途的关系，由学生熟悉的神州5号飞船上天事件，自然过渡到探究合金的相关知识，进而迁移到设计火箭外壳材料的物理指标。这样创设的教学环节既生动、真实而又可行，符合学生的认知规律和探究性学习要求。
两节课有四个明显特点：一是由学生提出教学目标，即教学目标应该陈述：通过一定的教学活动后学生在行为上的变化，而不是陈述教师应该怎么做、做什么。二是学生的自主活动充分，参与面广、参与程度深。三是教师在多样化的教学方式下，于潜移默化中引领学生转变学习方式。四是多次、适时应用STS渗透教育，使学生体验到学习化学的价值和乐趣。
你想知道璀璨的秦文化吗？请看： 秦铜之冠——秦陵铜车马
秦陵铜车马出土于秦始皇陵西侧20M处，1980年局部试掘铜车马坑时，在一木椁内出土一前一后纵置的两辆大型铜车马，出土时已残破，经修复后恢复原状。
铜车马主体为青铜所铸，一些零部件为金银饰品。各个部件分别铸造，然后用嵌铸、焊接、粘接、铆接、子母扣、纽环
扣接、销钉连接等多种机械连接工艺，将众多的部件组装为一体。通体彩绘，马为白色，彩绘时所用颜料均为用胶调和的矿物颜料，利用胶的浓度塑造出立体线条。车、马和俑的大小约相当于真车、真马、真人的二分之一。它完全仿实物精心制作，真实地再现了秦始皇帝车驾的风采。
秦代的金属加工技术有了辉煌的成就，在秦陵铜车马的制造上集中体现出来。秦陵铜车马共有三千多个零件，秦代工匠巧妙地运用了铸造、焊接、镶嵌、销接、活铰连接、子母扣连接、转轴连接等各种工艺技术，将此结合为一个整体，达到了非常高的水平。特别是一、二号车的伞盖，其厚度仅0.1～0.4厘米，而面积分别为1.12和2.3平方米，整体用浑铸法一次铸出，即使在今天，要铸成这么大而薄、均匀呈穹窿形的铜件也非易事。
至今，铜车马上的各种链条仍转动灵活，门、窗开闭自如，牵动辕衡，仍能载舆行使。秦陵铜车马被誉为中国古代的“青铜之冠” 。
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