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金屬材料(3)(3)
金屬材料 教案 A
[教學(xué)目標(biāo)]
①了解金屬的物理特征，能區(qū)分常見的金屬和非金屬，認(rèn)識(shí)金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用；了解常見金屬的特征及其應(yīng)用，認(rèn)識(shí)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(xué)習(xí)，幫助學(xué)生形成獲取信息和處理信息的能力，并構(gòu)建出與金屬材料相關(guān)聯(lián)的知識(shí)體系。
③通過資源共享，激勵(lì)學(xué)生的合作參與意識(shí)；通過對(duì)金屬物理性質(zhì)與用途關(guān)系的學(xué)習(xí)，使學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)化學(xué)的價(jià)值。 [教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)]
①認(rèn)識(shí)金屬物理性質(zhì)的相似性和差異性。 ②如何合理考慮金屬物質(zhì)的用途。 [實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備]
教師：鎂條、黃銅片、純銅片、純錫、硫磺等。
學(xué)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(shí)安排]
2課時(shí)
[教學(xué)設(shè)計(jì)]
第1課時(shí)
教學(xué)過程
創(chuàng)設(shè)情景
故事引入： 1912年，英國(guó)斯科特探險(xiǎn)隊(duì)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(xiǎn)隊(duì)員全部?jī)鏊涝谀蠘O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(guó)彼得堡海軍倉(cāng)庫(kù)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(gè)小故事，你能猜出產(chǎn)生事故的原因嗎？
學(xué)生猜測(cè)：可能是因?yàn)榻饘馘a在較低溫度下
容易揮發(fā)或者是因?yàn)榻饘馘a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?yàn)榘族a怕冷，在溫度低于-18攝氏度時(shí)，體積就會(huì)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(xiàn)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(xiàn)，就是因?yàn)闅夂蚶湓斐傻摹?/p>
說一說： 在日常生活中，你碰到過類似因?yàn)椴磺‘?dāng)使用金屬而導(dǎo)致的尷尬事嗎？
學(xué)生交流與小結(jié)：在日常生活中，我們要在了解金屬物理性質(zhì)的基礎(chǔ)上合理應(yīng)用金屬。例如：不能用銅絲來做保險(xiǎn)絲，不要買劣質(zhì)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(guān)于金屬材料的知識(shí)？ 活動(dòng)探究
金屬材料和非金屬材料在物理性質(zhì)上的差異性：小組協(xié)商選擇你認(rèn)為有價(jià)值的金屬和非金屬材料，自己確定研究方案，從光澤、硬度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、熔點(diǎn)等多角度進(jìn)行比較。
談一談：你知道金屬材料具有哪些共同的物理性質(zhì)？
學(xué)生在分析實(shí)驗(yàn)和閱讀教材圖8-3的基礎(chǔ)上小結(jié)：金屬一般都具有光澤，能夠?qū)帷?dǎo)電，有延性、展性等等。而非金屬不具有上述物理性質(zhì)。
教師補(bǔ)充：
1、具有光澤是金屬很重要的物理性質(zhì)。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(jìn)行區(qū)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(xué)提出，能否根據(jù)是否能燃燒來區(qū)分金屬材料和非金屬材料，有兩點(diǎn)要注意：一、燃燒屬于物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的范疇，二、不能單純從是否能燃燒來區(qū)分金屬材料和非金屬材料，這些知識(shí)都會(huì)在下一個(gè)課題中學(xué)到。 知識(shí)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(cè)出它的相關(guān)物理性質(zhì)嗎？有興趣的同
采擷短小、精致的歷史故事，點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情！
生活中處處有化學(xué)！
在充分鋪墊的基礎(chǔ)上由學(xué)生自主提出下面的教學(xué)目標(biāo)。
變講臺(tái)為師生共同擁有
的
點(diǎn)評(píng)
學(xué)，請(qǐng)你走上講臺(tái)，為我們作一次精彩的演說！
現(xiàn)在，你知道金屬材料的物理性質(zhì)和用途有哪些關(guān)系？
學(xué)生交流與小結(jié)：金屬的物理性質(zhì)決定它的相關(guān)用途，而由用途可以大致推測(cè)出它的物理性質(zhì)。即：性質(zhì)決定用途，用途反映性質(zhì)。 歸納整合
通過本節(jié)課的研究，學(xué)到了哪些關(guān)于金屬材料的知識(shí)？有什么全新的體驗(yàn)？請(qǐng)同學(xué)們說說。
第2課時(shí)
師生交流
教師鏈接媒體②和③： 要把神州5號(hào)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(dá)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(huì)產(chǎn)生上千度的高溫。與此同時(shí)，當(dāng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，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(jié)合教材表8—1和教材的資料，談?wù)勀愕南敕ā?學(xué)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(diǎn)角度來看，都不符合火箭外殼的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
2、可以通過化學(xué)方法制造代用品來解決日常生活中對(duì)各種材料的需求。
教師再次指導(dǎo)學(xué)生閱讀并強(qiáng)調(diào)：事實(shí)上，目前已制得的純金屬只有90余種。由于科學(xué)技術(shù)的日新月異，僅有的這些純金屬已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防技術(shù)現(xiàn)代化的需求。因此合金材料應(yīng)運(yùn)而生。 活動(dòng)探究
.合金材料與純金屬材料在物理性質(zhì)上的差異性：小組協(xié)商選擇你認(rèn)為有價(jià)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(diǎn)等多角度進(jìn)行比較。
議一議：你知道合金材料有哪些優(yōu)良的物理性能？ 學(xué)生分析與小結(jié)：
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(diǎn)更高、加工更方便，并且改變了顏色、密度、韌性、耐磨性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)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(qū)別是含碳量不同。
3、鈦和鈦合金具有很多優(yōu)良的性能，是21世紀(jì)的重要金屬材料。 拓展研究
設(shè)計(jì)與辯論：綜合考慮飛行中火箭的實(shí)際情況，①設(shè)計(jì)出制造火箭外殼所用材料的物理指標(biāo)；②公開辯論所設(shè)計(jì)物理指標(biāo)的可行性。 歸納整合
通過本節(jié)課的研究，學(xué)到了哪些關(guān)于金屬材料的知識(shí)？有什么全新
活動(dòng)舞臺(tái)。
適時(shí)應(yīng)用 STS滲透教育。
自然過渡。
在應(yīng)用中更深刻的領(lǐng)會(huì)知識(shí)。
的體驗(yàn)？還有哪些疑惑不解的地方？請(qǐng)同學(xué)們說說。
點(diǎn)評(píng)
兩節(jié)課以學(xué)生自主探究解決金屬材料的課題為中心，引導(dǎo)學(xué)生從故事化的教學(xué)情景入手，由學(xué)生提出探究目的和方案，并用交流、實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)、辯論等方式，得出如何區(qū)分常見的金屬和非金屬以及金屬物理性質(zhì)與用途的關(guān)系，由學(xué)生熟悉的神州5號(hào)飛船上天事件，自然過渡到探究合金的相關(guān)知識(shí)，進(jìn)而遷移到設(shè)計(jì)火箭外殼材料的物理指標(biāo)。這樣創(chuàng)設(shè)的教學(xué)環(huán)節(jié)既生動(dòng)、真實(shí)而又可行，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和探究性學(xué)習(xí)要求。 兩節(jié)課有四個(gè)明顯特點(diǎn)：一是由學(xué)生提出教學(xué)目標(biāo)，即教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該陳述通過一定的教學(xué)活動(dòng)后學(xué)生在行為上的變化，而不是陳述教師應(yīng)該怎么做、做什么。二是學(xué)生的自主活動(dòng)充分，參與面廣、參與程度深。三是教師在多樣化的教學(xué)方式下，于潛移默化中引領(lǐng)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式。四是多次、適時(shí)應(yīng)用STS滲透教育，使學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)化學(xué)的價(jià)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(qǐng)復(fù)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(qǐng)看：
秦銅之冠——秦陵銅車馬
秦陵銅車馬出土于秦始皇陵西側(cè)20M處，1980年局部試掘銅車馬坑時(shí)，在一木槨內(nèi)出土一前一后縱置的兩輛大型銅車馬，出土?xí)r已殘破，經(jīng)修復(fù)后恢復(fù)原狀。
銅車馬主體為青銅所鑄，一些零部件為金銀飾品。各個(gè)部件分別鑄造，然后用嵌鑄、焊接、粘接、鉚接、子母扣、紐環(huán)扣接、銷釘連接等多種機(jī)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(shí)所用顏料均為用膠調(diào)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(dāng)于真車、真馬、真人的二分之一。它完全仿實(shí)物精心制作，真實(shí)地再現(xiàn)了秦始皇帝車駕的風(fēng)采。
秦代的金屬加工技術(shù)有了輝煌的成就，在秦陵銅車馬的制造上集中體現(xiàn)出來。秦陵銅車馬共有三千多個(gè)零件，秦代工匠巧妙地運(yùn)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(zhuǎn)軸連接等各種工藝技術(shù)，將此結(jié)合為一個(gè)整體，達(dá)到了非常高的水平。特別是一、二號(hào)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(zhuǎn)動(dòng)靈活，門、窗開閉自如，牽動(dòng)轅衡，仍能載輿行使。秦陵銅車馬被譽(yù)為中國(guó)古代的“青銅之冠” 。 （可訪問：http://www.bmy.com.cn/tcm/tcm1.htm）
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