第三节用途广泛的金属材料 第三节用途广泛的金属材料教案 教学目标 认识金属与合金在性能上的主要差异 2.知道生活中常见合金铁合金及铜合金的主要成分及性能 3.通过实践活动认识如何正确使用金属及如何爱护金属资源 教学重点、难点:知道生活中铁合金及铜合金的主要成分及性能。 教学过程: [图片导课]投影:合金的广泛应用 [板书]第三节用途广泛的金属材料
第三节 用途广泛的金属材料 第三节 用途广泛的金属材料 教案 教学目标： 1．认识金属与合金在性能上的主要差异。 2．知道生活中常见合金铁合金及铜合金的主要成分及性能。 3．通过实践活动认识如何正确使用金属及如何爱护金属资源。 教学重点、难点：知道生活中铁合金及铜合金的主要成分及性能。 教学过程： [图片导课]投影：合金的广泛应用 [板书]第三节 用途广泛的金属材料
[讲述]环顾我们四周,很多物品是由金属材料制成的,最简单的金属材料是纯金属,但 我们实际更加广泛应用的是具有优良性能的合金。 [板书]一、常见合金的重要应用 回顾]初中学过的合金知识,回答什么是合金?合金具有哪些优良性能? [回答]合金优良的物理、化学或机械性能:硬度比各成分的大;熔点比各成分的低 合金比各成分纯金属具有更广泛的用途 [投影]图3-26司母戊鼎 图B母是青铜 [板书]1、铜合金 [介绍]司母戊鼎:含铜84.8%、锡11.6%、铅2.8%,工艺精湛,体现了我国光辉 灿烂的古代科技。 [简介]黄铜(含锌及少量的锡、铅、铝等)及白铜(含镍、锌及少量锰)成分 [练习]现代建筑的门窗框架,常用电解加工成的古铜色的硬铝材料制作。硬铝是: A.Al-Si合金B.Al-Cu-Mg-Mn-Si合金C.Al-Mg合金D. 表面有氧化膜的纯铝 答案:B [板书]2、钢 [讲述]钢是用途最广、用量最大的金属合金,据成分可分为两大类:碳素钢、合金钢
[讲述]环顾我们四周，很多物品是由金属材料制成的，最简单的金属材料是纯金属，但 我们实际更加广泛应用的是具有优良性能的合金。 [板书]一、常见合金的重要应用 [回顾]初中学过的合金知识，回答什么是合金？合金具有哪些优良性能？ [回答]合金优良的物理、化学或机械性能：硬度比各成分的大；熔点比各成分的低。 合金比各成分纯金属具有更广泛的用途。 [投影]图 3-26 司母戊鼎 [板书]1、铜合金 [介绍] 司母戊鼎：含铜 84．8%、锡 11．6%、铅 2 ．8%，工艺精湛，体现了我国光辉 灿烂的古代科技。 ［简介］黄铜（含锌及少量的锡、铅、铝等）及白铜（含镍、锌及少量锰）成分． ［练习］现代建筑的门窗框架，常用电解加工成的古铜色的硬铝材料制作。硬铝是： A. Al–Si 合金 B. Al–Cu–Mg–Mn–Si 合金 C. Al–Mg 合金 D. 表面有氧化膜的纯铝 答案：Ｂ ［板书］2、钢 ［讲述］钢是用途最广、用量最大的金属合金，据成分可分为两大类：碳素钢、合金钢
[板书]钢是铁的合金,含碳量在0.03%~2%之间常含少量硅、锰,几乎不含硫、磷 等元素。钢的分类:碳素钢、合金钢。 [投影]学生阅读 主要合金元素 特性 用途 碳低碳钢含碳低于03% 韧性好 机械零件钢管 素中碳钢含碳低于06 韧性好 机械零件钢管 钢高碳钢含碳06%~2%之间 硬度大 刀具、量具、模具 合[锰钢 韧性好、硬度大钢轨、轴承、坦克、装甲等 金不锈钢 铬硅钨 抗腐蚀 医疗器械 钢硅钢 导磁性 变压器:发电机芯 钨钢 耐高温、硬度大 刀具 [探讨交流]l、生铁和钢性质上为何不同? 交流你所知道的铝合金、镁合金、铜合金的用途 [板书]二、正确选用金属材料 [思考与交流]某家庭准备装修门窗(计划使用十年),可供选用的材料有:木材、钢板、 铝合金、塑钢,请分析每种材料的性能、价格、安装成本、利弊等,进行讨论分析,选用何 种材料好? [提示]选择材料时,需考虑主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度 日常维修、对环境的影响……。 [投影]科学视野:用途广泛的稀土金属
［板书］钢是铁的合金，含碳量在 0.03％～2％之间常含少量硅、锰，几乎不含硫、磷 等元素。钢的分类：碳素钢、合金钢。 ［投影］学生阅读 [探讨交流]1、生铁和钢性质上为何不同？ 2、交流你所知道的铝合金、镁合金、铜合金的用途。 [板书]二、正确选用金属材料 [思考与交流]某家庭准备装修门窗（计划使用十年），可供选用的材料有：木材、钢板、 铝合金、塑钢，请分析每种材料的性能、价格、安装成本、利弊等，进行讨论分析，选用何 种材料好？ [提示]选择材料时，需考虑主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、 日常维修、对环境的影响………。 [投影]科学视野：用途广泛的稀土金属
[阅读材料]稀土元素包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷P皿、 钐S皿、铕Eu、钆dd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Y、镥Lu,共17种元素。稀 土元素能与其它元素组成品种繁多、功能千变万化,用途各异的新型材料,被称为“现代工 业的维生素和神奇的新材料宝库 我国稀土资源占世界稀土资源的80%,以氧化物(REO)计达3600万吨,远景储量实际 是1亿吨。我国稀土资源分南北两大块。 北方:轻稀土资源,集中在包头白云鄂博特等地,以后在四川冕宁又有发现。主要 含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素; 南方:中重稀土资源,分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省,以罕见的离子 态贮存于与花岗岩风化壳层中,主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、 钕等元素 稀土的神奇特性,也是被人们逐渐认识的。从发展到现在,稀土已经从应用于冶金 机器、石油、化工、玻璃、陶瓷、纺织染色、皮草揉制和农牧养殖业等传统产业中,逐渐发 展到光、电、磁多功能高科技新材料中。在钢、铁有色金属中,添加微量稀土,可以明显的 提高金属材料的性能;稀土球墨铸铁管比普通铸铁管的强度高5-6倍。稀土添加到某些钢中, 可以明显提高钢材的强度、耐磨性和抗腐蚀性,稀土铝导线不但提高强度20%,而且还提高 2-↓%的导电性能。稀土微肥和稀土复合肥,可提高作物产量,并可增加作物的抗病性能 稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料,如稀土永磁材 料、稀土镍氢电池材料、稀土荧光材料、稀土催化剂、稀土激光材料、稀土精密陶瓷材料、 生物工程材料等,它们都是发展电子信息产业,开发新能源,、环境保护和国防尖端技术等 方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁材料(钕铁硼永磁)是当今磁性最强的永磁体,它被 称“一代磁王”。稀土永磁材料现已广泛的用到了微型电机、工业用电机、风力发电机、音 响设备、仪器仪表、航天航空通讯、医用核磁共振成像仪等方面 稀土永磁材料用于电机,可使设备小型化,轻型化,同等功率的电机,体积和重量可 减少30%以上。用稀土永磁同步电机代替工业上的异步电机,节电率可达12-15%,真正的稀 土三基色荧光灯代替白炽灯,节电率可达到80%。稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场 体育场馆和高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但节电效果明显,而且大大提高了 照明质量,其生产过程也减少了污染,被称作“绿色照明”。彩色电视正是采用了稀土三基 色荧光粉,才能获得彩色逼真的画面。稀土镍氢电池,可以充电而无记忆效应,代替了有污 染的镍镉电池,被称作无污染的“绿色电池”。它已广泛用于移动电话、笔记本电脑等设备 上。各种稀土功能材料,在航空、航天和尖端国防技术上,如雷达、侦査卫星、激光制导和 自动指挥系统等方面都获得了广泛的应用 稀土在高新技术领域中的应用,与其工业技术发达程度成正比。美国的稀土用量一直居 世界第一位,日本、英国、法国、德国等工业发达国家都没有稀土资源,但他们都有很先进
[阅读材料]稀土元素包含钪 Sc、钇 Y 及镧系中的镧 La、铈 Ce、镨 Pr、钕 Nd、钷 Pm、 钐 Sm、铕 Eu、钆 Gd、铽 Tb、镝 Dy、钬 Ho、铒 Er、铥 Tm、镱 Yb、镥 Lu，共 17 种元素。稀 土元素能与其它元素组成品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料，被称为“现代工 业的维生素和神奇的新材料宝库”。 我国稀土资源占世界稀土资源的 80%，以氧化物(REO)计达 3 600 万吨，远景储量实际 是 1 亿吨。我国稀土资源分南北两大块。 ——北方：轻稀土资源，集中在包头白云鄂博特等地，以后在四川冕宁又有发现。主要 含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素； ——南方：中重稀土资源，分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省，以罕见的离子 态贮存于与花岗岩风化壳层中，主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、 钕等元素。 稀土的神奇特性，也是被人们逐渐认识的。从发展到现在，稀土已经从应用于冶金、 机器、石油、化工、玻璃、陶瓷、纺织染色、皮草揉制和农牧养殖业等传统产业中，逐渐发 展到光、电、磁多功能高科技新材料中。在钢、铁有色金属中，添加微量稀土，可以明显的 提高金属材料的性能；稀土球墨铸铁管比普通铸铁管的强度高 5-6 倍。稀土添加到某些钢中， 可以明显提高钢材的强度、耐磨性和抗腐蚀性，稀土铝导线不但提高强度 20%，而且还提高 2-4%的导电性能。稀土微肥和稀土复合肥，可提高作物产量，并可增加作物的抗病性能。 稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料，如稀土永磁材 料、稀土镍氢电池材料、稀土荧光材料、稀土催化剂、稀土激光材料、稀土精密陶瓷材料、 生物工程材料等，它们都是发展电子信息产业，开发新能源，、环境保护和国防尖端技术等 方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁材料（钕铁硼永磁）是当今磁性最强的永磁体，它被 称“一代磁王”。稀土永磁材料现已广泛的用到了微型电机、工业用电机、风力发电机、音 响设备、仪器仪表、航天航空通讯、医用核磁共振成像仪等方面。 稀土永磁材料用于电机，可使设备小型化，轻型化，同等功率的电机，体积和重量可 减少 30%以上。用稀土永磁同步电机代替工业上的异步电机，节电率可达 12-15%，真正的稀 土三基色荧光灯代替白炽灯，节电率可达到 80%。稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、 体育场馆和高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但节电效果明显，而且大大提高了 照明质量，其生产过程也减少了污染，被称作“绿色照明”。彩色电视正是采用了稀土三基 色荧光粉，才能获得彩色逼真的画面。稀土镍氢电池，可以充电而无记忆效应，代替了有污 染的镍镉电池，被称作无污染的“绿色电池”。它已广泛用于移动电话、笔记本电脑等设备 上。各种稀土功能材料，在航空、航天和尖端国防技术上，如雷达、侦查卫星、激光制导和 自动指挥系统等方面都获得了广泛的应用。 稀土在高新技术领域中的应用，与其工业技术发达程度成正比。美国的稀土用量一直居 世界第一位，日本、英国、法国、德国等工业发达国家都没有稀土资源，但他们都有很先进
的稀土应用技术。美国认定的35个战略元素和日本选定的26个高技术元素中,都包括了全 部的稀土元素。所以稀土被称为神奇的稀土 [小结]略 课外实践] 1、调查或实验:易拉罐的主要成分。 2、查阅资料:新型合金的用途。 3、就近参观金属材料的生产、加工企业(或者观看有关影像),收集有关资料,撰写 有关科学小品 [课后练习] 1、多数合金与组成成份相比较,合金的( A.熔点高,硬度小 B.密度大 C机械强度差 D熔点低 硬度大 2.在我国文明发展过程中,最早较广泛使用的金属是() A、铜 B、铁 3.现代建筑门框架,常用电解加工成古铜色的硬铝制造。硬铝是()。 A.Al—Mg合金 B. Al-CuMg--Mn--Si 合金 CAl-Si合金 D表面的氧化铝膜的纯铝
的稀土应用技术。美国认定的 35 个战略元素和日本选定的 26 个高技术元素中，都包括了全 部的稀土元素。所以稀土被称为神奇的稀土。 [小结]略 [课外实践] 1、调查或实验：易拉罐的主要成分。 2、查阅资料：新型合金的用途。 3、就近参观金属材料的生产、加工企业（或者观看有关影像），收集有关资料，撰写 有关科学小品。 [课后练习] 1、多数合金与组成成份相比较，合金的（ ）。 A·熔点高，硬度小 B·密度大 C·机械强度差 D·熔点低， 硬度大 2.在我国文明发展过程中，最早较广泛使用的金属是（ ）。 A、铜 B、铁 C、铝 D、铅 3. 现代建筑门框架，常用电解加工成古铜色的硬铝制造。硬铝是（ ）。 A·Al—Mg 合金 B·Al—Cu—Mg—Mn—Si 合金 C·Al—Si 合金 D·表面的氧化铝膜的纯铝