第2章物质转化与材料利用
第1节
金属材料
一、知识与技能
1.了解金属的物理特征及常见金属的特性和应用，能区分金属和非金属；
2.认识合金，能说出合金和纯金属在组成和性能上的区别，知道合金比纯金属用途更广泛；
3.知道生铁和钢等重要合金材料。
二、过程与方法
1.学习收集、整合信息的方法；
2.学习设计和进行对比实验的研究方法，在探究过程中培养学生观察、分析、归纳的能力。
三、情感与价值观
1.认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用，初步形成“物质性质决定物质用途，用途体现其性质”的观念；
2.培养学生全面、综合分析问题的能力及合理使用金属保护金属资源的意识。
1.金属材料的物理性质
2.物质性质与用途的关系
1.培养学生运用探究方法得出相关结论的能力
2.提高学生综合分析问题的能力
展示：一组金属制品的图片（马踏飞燕、司母戊鼎、铝合金制品、日常金属用品）。
提问：图片中的物品都是由什么材料制成的？
提问：（1）生活、生产中常用金属有哪些？
（2）你知道人类目前用途最广的金属（铜、铁、铝）被人类应用的时间前后吗？
录像展示：人类利用金属的发展史；
过渡：本节课我们就来学习金属材料的相关知识。
一、探究金属的物理性质和决定用途的因素
讲述故事：1912年，英国探险队的船只，在去南极的途中，因天气十分寒冷，可是用于取暖的煤油却漏光了，以致探险队员全部冻死在南极冰原。原来装煤油的铁桶是用锡焊接的，而锡却莫名其妙地化为了灰尘。1867年冬天，俄国彼得堡海军仓库的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下了泥土一样的灰色粉末。
提问：①听了上面两个小故事，你能猜出产生事故的原因吗？②在日常生活中，你碰到过类似因为不恰当使用金属而导致的尴尬事吗？
过渡：看来熟悉金属材料的性质非常重要，我们一起通过科学探究得到我们想知道的知识。活动探究：利用发给小组的金属材料进行实验，通过实验现象并结合生活经验总结金属有哪些共同的物理性质。
总结：①常温下是固体（汞除外）②有金属光泽③有延展性④有良好的导电性和导热性⑤密度较大⑥熔点较高。
指导学生阅读课，了解金属共同的物理性质和部分重要金属的物理性质比较，之后提问。
1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？
2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
3.为什么灯炮里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制会出现什么情况？
4.为什么有的铁制如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？
讨论：物质的用途主要是由什么因素决定的？它是否是决定物质用途的唯一因素？还有哪些因素决定了物质的用途？
总结：物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但还应该综合考虑价格、是否美观、资源存量、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境的影响等因素。
二、了解合金及其应用
过渡：目前已制得的纯金属只有90余种。由于科学技术的日新月异，仅有的这些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求。因此合金材料应运而生。金属材料包括纯金属和合金。
提问：1.我们在生活中所见到的金属是不是纯金属？
2.什么是合金？合金属于纯净物还是混合物？常见的合金有哪些？（重点了解生铁和钢两种铁的合金。）
3.合金与纯金属在物理性质上有什么不同？
三、金属的污染与回收利用
1.金属污染的危害。
2.金属的回收利用。
第5节
金属材料
金属与非金属金属和非金属物理性质的对比、常见金属的特性和用途
合金---钢铁的锈蚀
影响钢铁锈蚀的因素—探究实验
钢铁的防护
保护膜法、改变内部结构法
金属材料可循环利用
本节课充分应用情景教学思想。“情境”是生成“问题”和学生“自主探究”的基础和支撑。在本课的教学中，通过一系列“情境”的创设如各种图片、实验现象……激发了学生学习的兴趣和求知欲，为学生自主建构知识搭建了思维平台，让学生在体验学习的过程中获得了学习经历，提高了学生自主学习的能力，发展了学生的智力。从教师的角度而言，应用“情境——问题——探究”教学模式从根本上改变了传统的以单一传授为主的教学方法，教师的作用主要体现在“情境创设——激发问题——引导探究”上，真正体现了以学生发展为本的教学理念。本节教学培养学生将所学知识运用于生活实践，即理论联系实际的能力。学生初步认识到金属材料是人类赖以生存的物质基础，激发学生热爱科学，提高了学习的兴趣和积极性。
例1 铜火锅是一种传统灶具,有关铜火锅的制作和使用没有利用到的性质是（A)
A.导电性
B.导热性
C.延展性
D.熔点高
例2 下列不是合金的是（B）
A.生铁
B.铁锈
C.青铜
D.焊锡
例3下列做法中,不利于保护金属资源的是（D)
A.回收易拉罐
B.寻找金属代用品
C.防止金属的腐蚀
D.过度开采金属矿物
一、当堂检测
1.(3分)下列金属制品中，利用金属的导热性的是（A）
2.(3分)金属钛有银白色金属光泽，密度为4.5g/cm3，熔点为1725℃，具有良好的延展性和耐腐蚀性。下列物品不能用钛制作的是（A）
A.保险丝
B.医疗器械
C.潜艇外壳
D.眼镜架
3.(3分)利用钨制作灯泡里的灯丝，而不用锡的主要原因是（C）
A.钨有导电性，而锡没有
B.钨很细，而锡很粗
C.钨熔点高，而锡熔点低
D.钨便宜，而锡很贵
4.(3分)2019年我国发行了第五套人民币，伍角硬币材质由钢芯镀铜合金改为钢芯镀镍。选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是（B）
A.金属的耐腐蚀性
B.金属的导电性
C.金属的硬度
D.金属的耐磨性
5.(3分)《吕氏春秋》记载“金（即铜单质）柔锡（即锡单质）柔，合两柔则刚（即坚硬）”。这句话说明合金具有的特性是（B）
A.合金的熔点一般比其纯金属低
B.合金的硬度一般比其纯金属大
C.合金的抗腐蚀性一般比其纯金属强
D.合金的耐磨性一般比其纯金属好
6.(3分)下列实验中，研究金属物理性质的是（C）
①铜片和铝片相互刻画，观察何种金属表面有划痕②加热铜片，观察铜片表面是否变黑③加热铜片一端，观察另一端的蜡烛是否熔化，如图所示。
A.①②
B.②③
C.①③
D.①②③
二、课后练习
10.(3分)科学家发现钛锰合金能吸收其自身体积上千倍的氢气，形成不稳定的固态氢化物，当条件改变时又会放出氢气。下列有关说法错误的是（C）
A.钛锰合金可用于储存和运输氢气
B.钛锰合金可用于净化或提纯氢气
C.钛锰合金可用于制取氢气
D.钛锰合金吸收氢气时属于化合反应
11.(3分)工业生产中常将两种金属在同一容器里加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。请根据下表中所列的金属熔沸点的数据（其他条件均已满足），判断不能制得的合金是（B）
A.K-Na合金
B.K-Fe合金
C.Na-Al合金
D.Fe-Cu合金
12.(12分)金属这类物质都具有很多相同的物理性质，如金属都有导热性、导电性、延展性等，这些也正是金属区别于非金属的物理性质。
(1)薄铁板、细铁丝稍用力就可以弯成各种形状，这一现象说明铁有___延展_性。
(2)油罐下面常有一条拖地铁链，在高层建筑的顶端都装有铁制的避雷针，这是应用了铁的___导电性。
(3)铁锅可以用来烧水、炒菜，这是利用了铁的___导热___性。
13.(6分)合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说，合金的熔点低于任何一种组成金属的熔点。下表是一些金属的熔点数据：
(1)铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系，其中横坐标表示的是__锡____的质量分数；当合金熔点最低时，合金中锡与铅的质量比为__3：2____。
(2)保险丝由铋、铅、锡、镐组成，其熔点约为____B___。
A.15～30℃
B.60～80℃
C.235～250℃
D.300～320℃
14.(6分)如图为铁制品循环利用的示意图，根据图示回答：
(1)从“①”、“②”、“③”中，选出一定发生化学变化的是___①__（填序号）。
(2)不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液的原因是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu（用化学方程式表示）。
(3)废旧金属“循环利用”的意义是节约金属资源、节约冶炼金属消耗的能源、可以减少对环境的污染（写一点即可）。
15.(14分)金属材料在生产、生活中应用广泛。
(1)黄铜是铜、锌合金，下列说法中不正确的是___A___。
A.黄铜属于纯净物
B.黄铜属于金属材料
C.黄铜的硬度比铜大
D.黄铜的抗腐蚀性能更好
(2)铜可以拉成铜丝，这是利用金属的延展性_。
(3)黄铜是铜锌合金，将纯铜片和黄铜片互相刻画，纯铜片上留下明显的划痕，该实验说明了黄铜的硬度比纯铜的硬度大。
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