§3－1 用途广泛的金属材料
【学习目标】
1. 知识与技能：
⑴通过列举生活中常用的金属材料，说出金属材料对人类生活及社会发展的重要作用；
⑵了解金属材料的分类，认识合金材料的组成、性质与用途的关系；
⑶了解金属材料在冶炼及使用方面的发展前景和面临的挑战。
2. 过程与方法：
⑴通过对金属材料在日常生活中的用途方面的讨论、交流，培养学生自主学习、合作学习的意识；
⑵通过学生自选某种合金作为课题进行课外实践活动，体验科学探究的过程，初步学会科学探究中如何进行选题、查阅资料和社会调查的基本方法。
3. 情感、态度与价值观：
⑴通过了解金属材料的广泛使用对日常生活乃至人类社会的发展所起到的重要作用，激发学生学习化学的积极性；
⑵通过对金属材料的用途方面的讨论与交流活动，培养学生用辩证唯物主义的观点分析问题的能力和互助合作的精神。
【学法指导】
学生通过课前预习→整理资料→知识归纳→展开讨论→激烈争辩→大胆预测等活动完成学习内容，通过进行社会调查，撰写小论文的形式对学习内容及学习兴趣进行升华。
【温故知新】
(思考、回忆)①钠表面的氧化物和铝的氧化膜都是金属氧化物，它们的外观形态和性质相同吗？对内层金属的保护作用一样吗？
不一样，钠的氧化膜不能起到保护，而铝的氧化膜可以起到保护作用
②铁制品表面常需油漆而铝制品一般都裸露于空气中，这是为什么？
铁刷油漆隔绝空气，避免铁被氧化；而铝表面的氧化膜可以起到保护作用，故不用刷油漆
③一段光亮的铁丝插入盐酸中立即有气泡产生，而一段光亮的铝丝插入盐酸中过一会儿才有气泡产生，这是为什么？
铁可以直接与盐酸反应产生氢气，而铝首先是外层的氧化膜反应，无现象，然后才是铝与盐酸反应产生氢气
【课堂生成】
【课堂研讨】
1. (自学、思考)什么是合金，合金有哪些特点？
两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合(物理变化)而成具有金属特性的物质
一般说来，合金的熔点都低于组成它任何一种成分金属的熔点；
合金的硬度一般都比组成它的各成分金属的硬度大；
合金的导电性和导热性都比纯金属差；
有些合金在化学性质方面也有很大的改变。
【课堂生成】
钠钾合金作原子反应堆的导热剂；用作电源保险丝的武德合金，熔点只有67℃
2. (自学、思考)你知道合金在生活中有哪些用途吗？请举出一些例子。
铜合金、钢、铝合金、钛合金等
【课堂生成】
初中提到的合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得具有金属特征的金属材料。不同的合金具有不同的性能，与钢铁相比，主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑性、耐腐蚀性等方面。例如，不锈钢抗腐蚀性好，用来做医疗器械、炊具等；硬铝强度和硬度好，用来制门窗，也用于制火箭、飞机、轮船等；青铜强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀，用于制机器零件，等等。
3. (自学、思考)我国最早使用的合金是什么？它们分别主要含有哪些元素？
铜合金：青铜、黄铜、白铜
【课堂生成】
4. (自学、思考)目前我国使用最广的合金是是什么？它主要含有哪些元素？
铁合金
⑴生铁：－Fe、C(C％＝2％－4.3％) 含碳量高，硬度大
钢：－Fe、C(C％＝0.03％－2％) 含碳量低，韧性好
⑵钢的分类： 钢
组成元素
含碳量
性能
用途
【课堂生成】
5. (自学、思考)说说你所知道的铝合金有哪些用途？有哪些优良的性能？
碳素钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 合金钢
【课堂生成】
学生观看录像“铝合金用途”
6. (思考、讨论)为什么普遍使用的金属材料是合金而不是纯金属？
纯金属是最简单的金属材料，但其性能过于单一，机械强度不够，并且易被腐蚀，所以应用受到了限制。而合金比它的成分金属具有许多良好的物理、化学和机械方面的性能，如合金的熔点一般比各成分金属的熔点低，硬度和强度大等，从而大大提高了金属的功能和应用范围，因而被普遍使用。
【课堂生成】
7. (思考、讨论)钢的性能与含碳量有什么关系？
纯铁是银白色的金属，但质地较软不适于制造工具，铁、碳合金则硬度较大。一般说来含碳量高的钢硬度大，含碳量低的钢韧性好。但含碳量过高，就变脆；含碳量过低硬度不够。所以工业上一般根据不同需要来调整含碳量，生产出硬度、韧性符合要求的钢材。
【课堂生成】
8. (思考、讨论)任意两种金属都可以形成合金吗？
所谓合金，是不同种金属(也包括部分非金属）在熔化状态下形成的一种熔化物或冷却后的固体。因此形成合金的两种金属要有共同的熔化状态，即熔点比较接近。若熔点相差太大，则不易形成合金。
【课堂生成】
【巩固练习】
1. 有关合金的叙述正确的是
A.合金的密度比各成分金属小 B.合金的抗腐蚀性能都很好
C.合金的导电性能都比各成分金属强 D.多数合金比各成分金属熔点低、硬度大
2. 人民网消息：“科学家发现，易拉罐饮料中铝含量比瓶装饮料高3~6倍，铝元素的过量摄入对
人体是有害的。世界卫生组织1998年就把铝确定为食品污染物，许多发达国家已限制易拉罐的生产。若经常饮用易拉罐饮料，不利与人体健康。”以下是几位学生看了这条消息的分析结果，你认为正确的是
A.拉罐壳是由某种含铝化合物制成的，所以会有部分铝化合物溶解在内装的饮料中
B.拉罐壳的主要成分是铝合金，常温下铝易跟水反应使内装的饮料中含铝量增大
C.汽水类饮料显酸性，所以这类易拉罐饮料中会有较多的铝离子
D.表面易形成保护膜，所以铝制易拉罐不会使饮料中含铝量增大，这则报导有误
3. 下列说法正确的是
A.生铁的含碳量比钢要高，所以相同条件下钢比铁容易受到腐蚀
B.灼烧某物质时，用眼直接观察到火焰呈黄色，则可以判断该物质不含钾元素
C.向新制的FeSO4溶液中滴入适量的NaOH溶液，放置片刻，整个反应过程的颜色变化是： 浅绿色溶液→白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
D.称取等质量的两份铝粉，分别加入过量的稀HCl和过量的NaOH溶液。充分反应后，放出 的氢气的体积(同温同压下)前者小于后者
4. 潮湿下铜易生锈，铜合金更易生锈。古代铜制品上往往覆盖一层铜绿。铜绿的主要成分是
A.CuO B.Cu(OH)2 C.Cu2O D.Cu2(OH)2CO3
5. 由于铝元素的过量摄入对大脑发育有不良影响，厨具中的铝制品已逐渐被不锈钢代替了。不锈
钢的组成是
A.含铁、锌、铜的合金 B.含铁、镁、铝的合金
C.含铁、铬、镍的合金 D.表面镀镍的铁合金
6. 下列关于物质用途的说法，错误的是
A.氧化铁常用与制造涂料 B.氧化铝是一种较好的耐火材料
C.氧化亚铜用于制造颜料 D.化工商店中的银粉是金属银的粉末
7. 从金属的利用历史来看，先是青铜时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。这个顺序
跟下列因素有关的是：①在地壳中的含量 ②金属的活动性 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程度 ⑤金属的延展性
A.①③ B.⑤② C.③⑤ D. ②④
8. 某钢样品2 g在纯氧中完全燃烧，将得到的气体通入足量澄清石灰水，生成白色沉淀0.08 g。则
此铁合金属于
A.高碳钢 B.中碳钢 C.低碳钢 D.生铁
9. 完成《课时作业本》第133页的习题。
【课后反思】
学生提前预习，晚自习播放相关实验录像，一节课正好把内容处理完，还需要加一节习题课。 注意以下几点：
①通过金属材料发展史及有关的知识，使学生初步认识合理使用金属材料的意义
金属材料可分为两大类：钢铁和非铁金属(或有色金属）。
②介绍金属材料面临的挑战，激发学生的社会责任感
一是对已有的金属材料要最大限度地提高它的质量，挖掘它的潜力，使其产生最大效益。
二是开拓金属材料的新功能，以适应更高的使用要求。超高强度钢、超低碳不锈钢等新的合金钢和新的有色合金应运而生。
三是加强废旧金属的回收和再利用。
③积极开展社会调查活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力
④开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作精神
§3－1 用途广泛的金属材料
【学习目标】
1. 知识与技能：
⑴通过列举生活中常用的金属材料，说出金属材料对人类生活及社会发展的重要作用；
⑵了解金属材料的分类，认识合金材料的组成、性质与用途的关系；
⑶了解金属材料在冶炼及使用方面的发展前景和面临的挑战。
2. 过程与方法：
⑴通过对金属材料在日常生活中的用途方面的讨论、交流，培养学生自主学习、合作学习的意识；
⑵通过学生自选某种合金作为课题进行课外实践活动，体验科学探究的过程，初步学会科学探究中如何进行选题、查阅资料和社会调查的基本方法。
3. 情感、态度与价值观：
⑴通过了解金属材料的广泛使用对日常生活乃至人类社会的发展所起到的重要作用，激发学生学习化学的积极性；
⑵通过对金属材料的用途方面的讨论与交流活动，培养学生用辩证唯物主义的观点分析问题的能力和互助合作的精神。
【学法指导】
学生通过课前预习→整理资料→知识归纳→展开讨论→激烈争辩→大胆预测等活动完成学习内容，通过进行社会调查，撰写小论文的形式对学习内容及学习兴趣进行升华。
【温故知新】
(思考、回忆)①钠表面的氧化物和铝的氧化膜都是金属氧化物，它们的外观形态和性质相同吗？对内层金属的保护作用一样吗？
不一样，钠的氧化膜不能起到保护，而铝的氧化膜可以起到保护作用
②铁制品表面常需油漆而铝制品一般都裸露于空气中，这是为什么？
铁刷油漆隔绝空气，避免铁被氧化；而铝表面的氧化膜可以起到保护作用，故不用刷油漆
③一段光亮的铁丝插入盐酸中立即有气泡产生，而一段光亮的铝丝插入盐酸中过一会儿才有气泡产生，这是为什么？
铁可以直接与盐酸反应产生氢气，而铝首先是外层的氧化膜反应，无现象，然后才是铝与盐酸反应产生氢气
【课堂生成】
【课堂研讨】
1. (自学、思考)什么是合金，合金有哪些特点？
两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合(物理变化)而成具有金属特性的物质
一般说来，合金的熔点都低于组成它任何一种成分金属的熔点；
合金的硬度一般都比组成它的各成分金属的硬度大；
合金的导电性和导热性都比纯金属差；
有些合金在化学性质方面也有很大的改变。
【课堂生成】
钠钾合金作原子反应堆的导热剂；用作电源保险丝的武德合金，熔点只有67℃
2. (自学、思考)你知道合金在生活中有哪些用途吗？请举出一些例子。
铜合金、钢、铝合金、钛合金等
【课堂生成】
初中提到的合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得具有金属特征的金属材料。不同的合金具有不同的性能，与钢铁相比，主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑性、耐腐蚀性等方面。例如，不锈钢抗腐蚀性好，用来做医疗器械、炊具等；硬铝强度和硬度好，用来制门窗，也用于制火箭、飞机、轮船等；青铜强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀，用于制机器零件，等等。
3. (自学、思考)我国最早使用的合金是什么？它们分别主要含有哪些元素？
铜合金：青铜、黄铜、白铜
【课堂生成】
4. (自学、思考)目前我国使用最广的合金是是什么？它主要含有哪些元素？
铁合金
⑴生铁：－Fe、C(C％＝2％－4.3％) 含碳量高，硬度大
钢：－Fe、C(C％＝0.03％－2％) 含碳量低，韧性好
⑵钢的分类： 钢
组成元素
含碳量
性能
用途
【课堂生成】
5. (自学、思考)说说你所知道的铝合金有哪些用途？有哪些优良的性能？
碳素钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 合金钢
【课堂生成】
学生观看录像“铝合金用途”
6. (思考、讨论)为什么普遍使用的金属材料是合金而不是纯金属？
纯金属是最简单的金属材料，但其性能过于单一，机械强度不够，并且易被腐蚀，所以应用受到了限制。而合金比它的成分金属具有许多良好的物理、化学和机械方面的性能，如合金的熔点一般比各成分金属的熔点低，硬度和强度大等，从而大大提高了金属的功能和应用范围，因而被普遍使用。
【课堂生成】
7. (思考、讨论)钢的性能与含碳量有什么关系？
纯铁是银白色的金属，但质地较软不适于制造工具，铁、碳合金则硬度较大。一般说来含碳量高的钢硬度大，含碳量低的钢韧性好。但含碳量过高，就变脆；含碳量过低硬度不够。所以工业上一般根据不同需要来调整含碳量，生产出硬度、韧性符合要求的钢材。
【课堂生成】
8. (思考、讨论)任意两种金属都可以形成合金吗？
所谓合金，是不同种金属(也包括部分非金属）在熔化状态下形成的一种熔化物或冷却后的固体。因此形成合金的两种金属要有共同的熔化状态，即熔点比较接近。若熔点相差太大，则不易形成合金。
【课堂生成】
【巩固练习】
1. 有关合金的叙述正确的是
A.合金的密度比各成分金属小 B.合金的抗腐蚀性能都很好
C.合金的导电性能都比各成分金属强 D.多数合金比各成分金属熔点低、硬度大
2. 人民网消息：“科学家发现，易拉罐饮料中铝含量比瓶装饮料高3~6倍，铝元素的过量摄入对
人体是有害的。世界卫生组织1998年就把铝确定为食品污染物，许多发达国家已限制易拉罐的生产。若经常饮用易拉罐饮料，不利与人体健康。”以下是几位学生看了这条消息的分析结果，你认为正确的是
A.拉罐壳是由某种含铝化合物制成的，所以会有部分铝化合物溶解在内装的饮料中
B.拉罐壳的主要成分是铝合金，常温下铝易跟水反应使内装的饮料中含铝量增大
C.汽水类饮料显酸性，所以这类易拉罐饮料中会有较多的铝离子
D.表面易形成保护膜，所以铝制易拉罐不会使饮料中含铝量增大，这则报导有误
3. 下列说法正确的是
A.生铁的含碳量比钢要高，所以相同条件下钢比铁容易受到腐蚀
B.灼烧某物质时，用眼直接观察到火焰呈黄色，则可以判断该物质不含钾元素
C.向新制的FeSO4溶液中滴入适量的NaOH溶液，放置片刻，整个反应过程的颜色变化是： 浅绿色溶液→白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
D.称取等质量的两份铝粉，分别加入过量的稀HCl和过量的NaOH溶液。充分反应后，放出 的氢气的体积(同温同压下)前者小于后者
4. 潮湿下铜易生锈，铜合金更易生锈。古代铜制品上往往覆盖一层铜绿。铜绿的主要成分是
A.CuO B.Cu(OH)2 C.Cu2O D.Cu2(OH)2CO3
5. 由于铝元素的过量摄入对大脑发育有不良影响，厨具中的铝制品已逐渐被不锈钢代替了。不锈
钢的组成是
A.含铁、锌、铜的合金 B.含铁、镁、铝的合金
C.含铁、铬、镍的合金 D.表面镀镍的铁合金
6. 下列关于物质用途的说法，错误的是
A.氧化铁常用与制造涂料 B.氧化铝是一种较好的耐火材料
C.氧化亚铜用于制造颜料 D.化工商店中的银粉是金属银的粉末
7. 从金属的利用历史来看，先是青铜时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。这个顺序
跟下列因素有关的是：①在地壳中的含量 ②金属的活动性 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程度 ⑤金属的延展性
A.①③ B.⑤② C.③⑤ D. ②④
8. 某钢样品2 g在纯氧中完全燃烧，将得到的气体通入足量澄清石灰水，生成白色沉淀0.08 g。则
此铁合金属于
A.高碳钢 B.中碳钢 C.低碳钢 D.生铁
9. 完成《课时作业本》第133页的习题。
【课后反思】
学生提前预习，晚自习播放相关实验录像，一节课正好把内容处理完，还需要加一节习题课。 注意以下几点：
①通过金属材料发展史及有关的知识，使学生初步认识合理使用金属材料的意义
金属材料可分为两大类：钢铁和非铁金属(或有色金属）。
②介绍金属材料面临的挑战，激发学生的社会责任感
一是对已有的金属材料要最大限度地提高它的质量，挖掘它的潜力，使其产生最大效益。
二是开拓金属材料的新功能，以适应更高的使用要求。超高强度钢、超低碳不锈钢等新的合金钢和新的有色合金应运而生。
三是加强废旧金属的回收和再利用。
③积极开展社会调查活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力
④开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作精神