用途广泛的金属材料

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3.3 用途广泛的金属材料

【学习目标】

1、了解合金的定义及一般性质；

2、了解铜合金、铝合金、铁合金等金属材料的基础知识；

3、学会正确选用金属材料。

【要点梳理】

要点一、常见合金的重要应用

【用途广泛的金属材料#认识合金】

1．合金及其性质。

合金定义：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质。合金属于混合物，如：黄铜、青铜、钢、生铁、钠钾合金等。

合金的性质特点：一般说来，合金的熔点比其成分金属都低，而在硬度、韧性等方面却往往有其成分金属所不具有的独特性质。如：纯铁的硬度很小而钢的硬度较大。

【用途广泛的金属材料#使用合金】

2．常见合金的比较。

（1）铁合金（钢）

钢 主要成分元素 主要特征 主要用途

碳

素

钢 低碳钢 Fe、C（低于0.3%） 韧性、焊接性好，强度低 制钢板、钢丝、钢管等

中碳钢 Fe、C（0.3%～0.6%） 强度高、韧性及加工性好 制钢轨、车轮和建材等

高碳钢 Fe、C（高于0.6%） 硬而脆，热处理后弹性好 制器械、弹簧、刀具等

合

金

钢 锰钢 Fe、Mn 韧性好，强度大 钢轨、轴承、坦克装甲等

硅钢 Fe、Si 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯等

不锈钢 Fe、Cr、Ni 抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、反应釜、容器等

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（2）铝合金

成分元素 主要特性 主要用途

Al、Mg、Cu、Si等 密度小，强度大 用于汽车、飞机、火箭、船舶制造等

（3）铜合金

铜合金 成分金属 性能及用途

青铜 Cu、Sn、Pb 硬而脆，强度大，古人用来制刀具、祭器、酒具等

黄铜 Cu、Zn、少量Sn、Pb、Al等 硬度较青铜差，耐磨、耐腐蚀，可塑性强，主要用作饰品、制耐压设备等

白铜 Cu、Ni、Zn、少量的Mn 常用作酒具、饰品等

（4）新型合金

新型合金包括储氢合金、钛合金、耐热合金和形状记忆合金等。氢能的利用存在两大难题：制取和储存。储氢合金是一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。具有实用价值的储氢合金要求：储氢量大；金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。

◇课前预学◇

用途广泛的金属材料

班级 姓名 学号

一． 相关知识点的回顾

1．金属有哪些共同的物理性质？有哪些共同的化学性质？

2．常见的几种重要的金属化合物有哪些？性质有哪些？

二． 预学能掌握的内容

1．什么是合金？合金的性能有哪些？

2．铜合金的主要成分是什么？

3．钢的主要成分是什么？依据化学成分，钢可分为哪两大类？成分不同，钢的性能有何不同？

三．预学中的疑难问题

如何正确选用金属材料？

◇课堂互动◇

用途广泛的金属材料

班级 姓名 学号

一．学习目标

1．通过金属及其化合物、金属材料在生产和生活中的应用等的学习。

2．提高学生学习化学的兴趣，增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。

二．学习过程

1．金属材料的分类

金属材料包括 和

2．合金的定义及特点

⑴合金的定义：

⑵合金的特点： ；

。

【探究活动】让学生列举生活中合金的事例。

【教师释疑】合金的熔点、硬度一般比各组分低，其中一般两个字要加以注意。

【思考交流】

⑴下列物质中，不属于合金的是 （ ）

A．硬铝 B．黄铜 C．钢铁 D．水银

⑵ 纯铁的熔点为1534.80C，而高炉中炼铁时生铁（含碳量较高的铁的合金）在12000C左右就熔化了，这是因为 （ ）

A．铁的纯度越高熔点越低 B．合金的熔点比其各成分物质的熔点高

《用途广泛的金属材料》教学设计

发表日期：2008年6月27日 已经有495位读者读过此文

黑龙江省佳木斯市第二中学 常桂平

教学目标：

知识与技能：掌握常见合金的重要用途；了解新型材料的性能与用途；初步学会正确选用金属材料。

过程与方法：通过分组学习、查阅资料、采访调查、汇报交流等活动，培养学生综合实践能力。

情感态度与价值观：通过综合实践活动，提高学生学习兴趣，培养学生的互助合作精神和社会责任感。

教学重点、难点：常见合金的重要应用和金属材料的正确选用

教学方法、手段：自学探究、汇报交流

教学用具：资料、多媒体、录像机

学习探究的过程：

第一阶段：活动内容确定

将本节的标题——《用途广泛的金属材料》作为课题。然后，教师与学生共同研究教材，根据教材内容以及围绕金属材料的利用与社会发展的主线确定了三个方面的活动内容：

一、常见合金的重要用途

二、新型金属材料

三、如何选用金属材料

学生根据自己的兴趣自由选择题目，从而确定三个学习小组并选出每组的负责人。根据各组题目研究的内容，各小组对成员进行分工。

第二阶段：资料收集

利用课余时间，各小组针对相应的题目自己查找资料、图片、自己设计采访计划，并到有关部门进行调查采访。

第三阶段：信息整理

各组对收集、采访到的信息资料进行编辑、整理，制成必要的演示文稿、图片。教师则在整个过程中是一名组织者、引导者、参与者。

第四阶段：成果汇报

以小组单位进行成果汇报，实现资料共享 、知识共享，从而使每位同学对“用途广泛的金属材料”都有一个清晰、完整的认识。教师可针对各小组的汇报进行总结，并提出一些问题，强化学生对相关知识的掌握。

（下面的部分主要是“成果汇报”阶段的教学组织过程。）

汇报过程、内容 引入课题

【教师】经过一周的学习和调查，相信同学们都回有很大的收获。今天我将和同学们一起汇报交流、互相学习、使我们对《用途广泛的金属材料》有一个更加清晰、完整的认识。

第三节 用途广泛的金属材料

（1课时）

【学习目标】

1、了解合金的概念以及性质特点，了解常见的合金的主要组成和性能。

【学习重难点】

2、初步认识合理使用金属材料的意义，学会正确选用金属材料。

一、常见合金的重要应用

1、合金的概念：

合金是有两种或两种以上的_________（或___________________________）熔合而成的具有__________特性的物质。不同的合金具有不同的性能，主要表现在机械强度、韧性、强度、可塑性、制腐蚀性等方面。改变原料的配比或改变生成合金的条件，可以得到不同性能的合金。

2、特性：

（1）合金的熔点一般比它的各成分金属要 。（填“高”或“低”，下同）

（2）合金的硬度及机械性能一般比它的纯金属成分要 。

3、常见的合金

（1）铜合金

铜合金主要有___________（主要成分为铜、锡、铅）、____________（含锌及少量锡、铅、铝等）及_____________（含镍、锌及少量锰）。

（2）钢

钢是用量_________、用途_________的铁合金。

根据化学成分，钢可以分为两大类：____________和____________。其中碳素钢可以分成____________、____________、_____________。

二、正确选择金属材料

1、在进行金属材料选择时，常常要考虑到一下几个方面：主要用途、外观、物理性质（密度、硬度、强度、导电性）、化学性质（对水的作用、耐腐蚀性）、价格等方面。

2、稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称。包括原子序数57~71（从镧到镥，称为镧系元素）的15种元素以及钪和钇，共17种元素。稀土元素能与其他元素组成品种繁多、功能千变万化，用途各异的新型材料。如在合金中加入适量稀土金属就会大大改善合金的性能，被称为“冶金工业的维生素”；稀土元素可以制造引火合金、永磁材料、超导材料和纳米材料等待，而被称为“神奇的新材料宝库”。