2019-2020年高中化學 3.3《 用途廣泛的金屬材料》教學設計 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中化學 3.3 用途廣泛的金屬材料教學設計 新人教版必修1教學目的：1認識金屬與合金在性能上的主要差異。 2知道生活中常見合金鐵合金及銅合金的主要成分及性能。 3通過實踐活動認識如何正確使用金屬及如何愛護金屬資源。教學重點：知道生活中鐵合金及銅合金的主要成分及性能。教學難點：金屬材料的正確選用。課時安排：1課時教學過程：圖片導課 莫干山劍池的傳說（合金鋼的應用），材料科學的形成。板書 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，最簡單的金屬材料是純金屬，但我們實際應用的都是具有優(yōu)良性能的合金。板書 一、常見合金的重要應用回顧 學與問初中學過的合金知識，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、化學或機械性能：硬度比各成分的大；熔點比各成分的低。合金比各成分純金屬具有更廣泛的用途。多媒體展示 常用合金的重要應用。含碳量鋼鐵（2%4%）生鐵（低于0.03%）熟鐵（0.03%2%）碳素鋼板書 二、鋼1、按含碳量分2、按化學成分分 （課本61頁）多媒體展示學生閱讀板書 3、鋼的特性應用：含碳量越低，韌性越高，硬度越低；含碳量越高，韌性越低，硬度越高。三、非鐵合金1、 銅合金介紹 司母戊鼎：含銅848%、錫116%、鉛2 8%，工藝精湛，體現(xiàn)了我國光輝燦爛的古代科技簡介黃銅（含鋅及少量的錫、鉛、鋁等）及白銅（含鎳、鋅及少量錳）成分多媒體展示銅合金青銅黃銅白銅主要成分銅和錫銅和鋅銅和鎳板書 2、鋁及鋁合金 強度和硬度都比純鋁大含有Cu 4%Mg 0.5%Mn 0.5%Si 0.7%硬鋁火箭、飛機、輪船等制造業(yè)硬度和強度都比純鋁和純鎂大含有10%30%鎂 鋁合金主要用途主要性質組成名稱練習現(xiàn)代建筑的門窗框架、常用電解加工成古銅色的硬鋁制品。硬鋁是：A. AlSi合金 B. AlCuMgMnSi合金 C. AlMg合金 D. 表面有氧化膜的純鋁答案：板書 二、正確選用金屬材料思考與交流某家庭準備裝修門窗（計劃使用十年），可共選用的材料有：木材、鋼板、鋁合金、塑鋼、，請分析每種材料的性能、價格、安裝成本、利弊等，進行討論分析，選用何種材料好？提示 選擇材料時，需考慮主要用途、外觀、物理性質、化學性質、價格、加工難度、日常維修、對環(huán)境的影響。多媒體展示科學視野：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元素群的總稱，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個元素。稀土元素能與其它元素組成品種繁多、功能千變萬化，用途各異的新型材料，被稱為“現(xiàn)代工業(yè)的維生素，和神奇的新材料寶庫。”我國稀土資源占世界稀土資源的80%，以氧化物(REO)計達3 600萬噸，遠景儲量實際是1億噸。我國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，以罕見的離子態(tài)賦存與花崗巖風化殼層中，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，也是被人們逐漸認識的。發(fā)展到現(xiàn)在，稀土已經(jīng)從應用于冶金、機器、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度高5-6倍。稀土添加到某些鋼中，可以明顯提高鋼材的強度、耐磨性和抗腐蝕性，稀土鋁導線不但提高強度20%，而且還提高2-4%的導電性能。稀土微肥和稀土復合肥，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)，開發(fā)新能源，治理環(huán)保和國防尖端技術等方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁材料（釹鐵硼永磁）是當今磁性最強的永磁體，它被稱“一代磁王”。稀土永磁材料現(xiàn)已廣泛的用到了微型電機，工業(yè)用電機、風力發(fā)電機、音響設備、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，可使設備小型化，輕型化，同等功率的電機，體積和重量可減少30%以上。用稀土永磁同步電機代替工業(yè)上的異步電機，節(jié)電率可達12-15%，真正的稀土三基色熒光燈代替白熾燈，節(jié)電率可達到80%。稀土金屬鹵化物燈已被大量用于城市廣場、體育場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量，其生產(chǎn)過程也減少了污染，被稱作“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面。稀土鎳氫電池，可以充電而無記憶效應，代替了有污染的鎳鎘電池，被稱作無污染的“綠色電池”。它已廣泛用于移動電話，筆記本電腦等設備上。各種稀土功能材料，在航空、航天和尖端國防技術上，如雷達，偵查衛(wèi)星。激光制導和自動指揮系統(tǒng)等方面都獲得了廣泛的應用。稀土在高新技術領域中的應用，與其工業(yè)技術發(fā)達程度成正比。美國的稀土用量一直居世界第一位，日本、英國、法國、德國等工業(yè)發(fā)達國家都沒有稀土資源，但他們都有很先進的稀土應用技術。美國認定的35個戰(zhàn)略元素和日本選定的26個高技術元素中，都包括了全部的稀土元素。所以稀土被稱為神奇的稀土。小結略