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金屬材料(3)(3)
金屬材料 教案 A
[教學目標]
①了解金屬的物理特征，能區分常見的金屬和非金屬，認識金屬材料在生產、生活和社會發展中的重要作用；了解常見金屬的特征及其應用，認識加入其它元素可以改良金屬特性的重要性；知道生鐵和鋼等重要的合金。
②通過比較學習，幫助學生形成獲取信息和處理信息的能力，并構建出與金屬材料相關聯的知識體系。
③通過資源共享，激勵學生的合作參與意識；通過對金屬物理性質與用途關系的學習，使學生體會到學習化學的價值。 [教學重點和難點]
①認識金屬物理性質的相似性和差異性。 ②如何合理考慮金屬物質的用途。 [實驗準備]
教師：鎂條、黃銅片、純銅片、純錫、硫磺等。
學生：易拉罐（鋁鎂合金，媒體鏈接④）、帶封口的娃哈哈塑料瓶、焊錫、鐵鍋碎片、不銹鋼制品、
以及自主選擇的其它材料。 [課時安排]
2課時
[教學設計]
第1課時
教學過程
創設情景
故事引入： 1912年，英國斯科特探險隊的船只，在去南極的途中，天氣十分寒冷，可是用于取暖的煤油卻漏光了，以致探險隊員全部凍死在南極冰原。原來裝煤油的鐵桶是用錫焊接的，而錫卻莫名其妙地化為了灰塵。1867年冬天，俄國彼得堡海軍倉庫的大批錫磚，一夜之間不翼而飛，留下了泥土一樣的灰色粉末。
猜一猜：聽了上面兩個小故事，你能猜出產生事故的原因嗎？
學生猜測：可能是因為金屬錫在較低溫度下
容易揮發或者是因為金屬錫在較低溫度下像水一樣流入地下不見了。
教師鏈接媒體①：原來是因為白錫怕冷，在溫度低于-18攝氏度時，體積就會驟然膨脹，原子間空隙加大。如果溫度下降到-33攝氏度，這種變化就像傳染病一樣迅速蔓延。這種現象人們稱為“錫疫”，使整塊的錫很快變成粉末。上述情況的出現，就是因為氣候冷造成的。
說一說： 在日常生活中，你碰到過類似因為不恰當使用金屬而導致的尷尬事嗎？
學生交流與小結：在日常生活中，我們要在了解金屬物理性質的基礎上合理應用金屬。例如：不能用銅絲來做保險絲，不要買劣質的起子做工具，不要買容易脆斷的金屬眼鏡架等等。
議一議：你最想知道哪些關于金屬材料的知識？ 活動探究
金屬材料和非金屬材料在物理性質上的差異性：小組協商選擇你認為有價值的金屬和非金屬材料，自己確定研究方案，從光澤、硬度、導電性、導熱性、延展性、熔點等多角度進行比較。
談一談：你知道金屬材料具有哪些共同的物理性質？
學生在分析實驗和閱讀教材圖8-3的基礎上小結：金屬一般都具有光澤，能夠導熱、導電，有延性、展性等等。而非金屬不具有上述物理性質。
教師補充：
1、具有光澤是金屬很重要的物理性質。例如：純銅的粉末和氧化鐵的粉末，它們的顏色幾乎相同，都是紅色的，如何從外觀上進行區別呢？有光澤的是純銅的粉末，而沒有光澤的是氧化鐵的粉末。
2、有同學提出，能否根據是否能燃燒來區分金屬材料和非金屬材料，有兩點要注意：一、燃燒屬于物質化學性質的范疇，二、不能單純從是否能燃燒來區分金屬材料和非金屬材料，這些知識都會在下一個課題中學到。 知識共享
在日常生活中，你見到過哪些金屬材料？你能說出它們的用途嗎？反過來，通過它們的用途，你能推測出它的相關物理性質嗎？有興趣的同
采擷短小、精致的歷史故事，點燃學生的學習熱情！
生活中處處有化學！
在充分鋪墊的基礎上由學生自主提出下面的教學目標。
變講臺為師生共同擁有
的
點評
學，請你走上講臺，為我們作一次精彩的演說！
現在，你知道金屬材料的物理性質和用途有哪些關系？
學生交流與小結：金屬的物理性質決定它的相關用途，而由用途可以大致推測出它的物理性質。即：性質決定用途，用途反映性質。 歸納整合
通過本節課的研究，學到了哪些關于金屬材料的知識？有什么全新的體驗？請同學們說說。
第2課時
師生交流
教師鏈接媒體②和③： 要把神州5號飛船送入太空，就需要推力很大的宇宙火箭，并且要求火箭的飛行速度達到每秒8公里以上才行。在這樣快的速度下，火箭外殼與大氣摩擦將會產生上千度的高溫。與此同時，當火箭發動機工作時，還要噴出幾千度的高溫氣流，這樣一來，火箭尾部就得承受攝氏四千度以上的高溫。
結合教材表8—1和教材的資料，談談你的想法。 學生閱讀與交流： 1、從表8—1和教材的資料得知，所有的純金屬如果從熔點角度來看，都不符合火箭外殼的設計標準。
2、可以通過化學方法制造代用品來解決日常生活中對各種材料的需求。
教師再次指導學生閱讀并強調：事實上，目前已制得的純金屬只有90余種。由于科學技術的日新月異，僅有的這些純金屬已經遠遠不能滿足工農業生產和國防技術現代化的需求。因此合金材料應運而生。 活動探究
.合金材料與純金屬材料在物理性質上的差異性：小組協商選擇你認為有價值的合金材料與純金屬材料，自己確定研究方案，從光澤、顏色、硬度、熔點等多角度進行比較。
議一議：你知道合金材料有哪些優良的物理性能？ 學生分析與小結：
1、合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，使合金更容易適合于不同的用途，或者要求更高的材料需求。比如硬度更大、熔點更高、加工更方便，并且改變了顏色、密度、韌性、耐磨性、導熱性、導電性以及延性、展性等等。
2、生鐵和鋼都是鐵的合金，它們的主要區別是含碳量不同。
3、鈦和鈦合金具有很多優良的性能，是21世紀的重要金屬材料。 拓展研究
設計與辯論：綜合考慮飛行中火箭的實際情況，①設計出制造火箭外殼所用材料的物理指標；②公開辯論所設計物理指標的可行性。 歸納整合
通過本節課的研究，學到了哪些關于金屬材料的知識？有什么全新
活動舞臺。
適時應用 STS滲透教育。
自然過渡。
在應用中更深刻的領會知識。
的體驗？還有哪些疑惑不解的地方？請同學們說說。
點評
兩節課以學生自主探究解決金屬材料的課題為中心，引導學生從故事化的教學情景入手，由學生提出探究目的和方案，并用交流、實驗、設計、辯論等方式，得出如何區分常見的金屬和非金屬以及金屬物理性質與用途的關系，由學生熟悉的神州5號飛船上天事件，自然過渡到探究合金的相關知識，進而遷移到設計火箭外殼材料的物理指標。這樣創設的教學環節既生動、真實而又可行，符合學生的認知規律和探究性學習要求。 兩節課有四個明顯特點：一是由學生提出教學目標，即教學目標應該陳述通過一定的教學活動后學生在行為上的變化，而不是陳述教師應該怎么做、做什么。二是學生的自主活動充分，參與面廣、參與程度深。三是教師在多樣化的教學方式下，于潛移默化中引領學生轉變學習方式。四是多次、適時應用STS滲透教育，使學生體驗到學習化學的價值和樂趣。
背景資料（媒體鏈接）：
①http://www.kepu.gov.cn/magazine/xbk/2002/05_02.htm ② http://nhnzzx.nhedu.net/hx/grc.htm
③http://www.xicn.net/newent/shzhwh/shzhwh.html(請復制后鏈接) ④http://news.hotoa.com.cn/newsv2/2000-12-19/4/43688.html 你想知道璀璨的秦文化嗎？請看：
秦銅之冠——秦陵銅車馬
秦陵銅車馬出土于秦始皇陵西側20M處，1980年局部試掘銅車馬坑時，在一木槨內出土一前一后縱置的兩輛大型銅車馬，出土時已殘破，經修復后恢復原狀。
銅車馬主體為青銅所鑄，一些零部件為金銀飾品。各個部件分別鑄造，然后用嵌鑄、焊接、粘接、鉚接、子母扣、紐環扣接、銷釘連接等多種機械連接
工藝，將眾多的部件組裝為一體。通體彩繪，馬為白色，彩繪時所用顏料均為用膠調和的礦物顏料，利用膠的濃度塑造出立體線條。車、馬和俑的大小約相當于真車、真馬、真人的二分之一。它完全仿實物精心制作，真實地再現了秦始皇帝車駕的風采。
秦代的金屬加工技術有了輝煌的成就，在秦陵銅車馬的制造上集中體現出來。秦陵銅車馬共有三千多個零件，秦代工匠巧妙地運金屬材料(3)(3)用了鑄造、焊接、鑲嵌、銷接、活鉸連接、子母扣連接、轉軸連接等各種工藝技術，將此結合為一個整體，達到了非常高的水平。特別是一、二號車的傘蓋，其厚度僅0.1～0.4厘米，而面積分別為1.12和2.3平方米，整體用渾鑄法一次鑄出，即使在今天，要鑄成這么大而薄、均勻呈穹窿形的銅件也非易事。
至今，銅車馬上的各種鏈條仍轉動靈活，門、窗開閉自如，牽動轅衡，仍能載輿行使。秦陵銅車馬被譽為中國古代的“青銅之冠” 。 （可訪問：http://www.bmy.com.cn/tcm/tcm1.htm）
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