第三节 用途广泛的金属材料.doc

教 案
课题：第三章　第三节　用途广泛的金属材料
授课班级

课 时
1
教

学

目

的
知识
与
技能
1、明确合金的概念以及合金的性质
2、了解常见的合金的主要组成、机械性能和用途

过程
与
方法
1、学会正确选用金属材料
2、通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
情感
态度
价值观
　　了解金属材料的发展历史、重要作用和面临的挑战，通过激发学生的爱国热情和社会责任感来提高学生的求知欲
重 点
常见的合金的性质及应用
难 点
通过金属材料的性质、应用及资源现状的认识这种拓展性内容的学习，开展有效的、积极探究、合作交流的自主学习活动，学会正确选用金属材料　
知
识
结
构
与
板
书
设
计
第三章　第三节　用途广泛的金属材料
一、用途广泛的金属材料
1、铜合金
2、钢
二、正确使用金属材料

教学过程
教学步骤、内容
教学方法、手段、师生活动
［引入］金属材料对推动社会文明的发展做出了巨大贡献，青铜时代和铁器时代曾在人类历史上留下光辉的篇章，钢铁的大规模应用则成为工业时代的基础。现在，新型金属材料层出不穷，在工业、农业、国防，科学技术以及人类生活等方面发挥着日益重要的作用。
［问］什么叫合金？合金有哪些特性？有哪些用途？
［讲］合金是在金属加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的金属材料。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。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。
［讲］合金除了具有以上特点外还具有以下性质：
［投影］1、合金的硬度一般比它的各成分金属要大。
2、多数合金的熔点比它的各成分金属要低。
3、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。
［引］今天我们来介绍几种合金
［板书］第三章　第三节　用途广泛的金属材料
一、用途广泛的金属材料
1、铜合金
［投影并讲解］
（1）铜材：以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法，铜材中板材和条材有热轧和冷轧的；而带材和箔材都是冷轧的，管材和棒材则分为挤制品和拉制品，线材都是拉制的。
（2）黄铜：黄铜是铜与锌合金。最简单的黄铜是铜锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜。黄铜中锌的含量较高，其强度也较高，塑性稍低。工业上采用的黄铜含锌量不起过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。为了改善黄铜的某种性能，在二元黄铜的基础上加入其他合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和大气腐蚀的能力，因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性；在锰黄铜中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸件。黄铜可以分为铸造和压力加工两类产品。
（3）青铜：青铜是历史上应用最早的一种合金，原指铜锡合金，因颜色呈青灰色，故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能，大部分青铜内还加入其他合金元素，如铅、锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素，所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜，它们不仅价格便宜，还具有而需要的特殊性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。此外还有成分较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜（铜镍合金）以外的铜合金均称为青铜。锡青铜有较高的机械性能，较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能；对过热和气体的敏感性小，焊接性能好，无铁磁性，收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性，有良好的流动性，无偏析倾向，可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素，可进一步改善合金的各种性能。青铜也分为压力加工和铸造产品两大类。
（4）白铜：以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色，称为白铜。铜镍二元合金称普通白铜，加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜，纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。
［板书］2、钢
［讲］钢的分类方法较多，按照品种，划分为普通碳素钢、低合金钢、低硅钢、一般碳素结构钢、合金结构钢、合金弹簧钢、轴承钢等。综合划分为普通钢和优质钢两大类。按照规格，划分为大、中、小三类。我们教材按照化学成分分成两类，即碳素钢和合金钢。
［问］碳素钢按什么分成哪几类？各具有哪些性能？合金钢中含有哪些元素？
［投影总结］
钢
碳素钢：
铁和碳的合金
合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)
低碳钢：含碳量低于0.3%
中碳钢：含碳量0.3%~0.6%
高碳钢：含碳量高于0.6%

［讲］随着现代工业与科学技术的迅速发展，碳钢的性能已不能完全满足需要，于是人们研制了各种合金钢。合金钢是在碳钢基础上，有目的地加入某些元素（称为合金元素，如：铬、锰、钨、钼、钴、硅等）而得到的多元合金。合金钢具有优良的性能。
［过］我们了解金属合金的性质，那么在实际生活中如何使用呢？
［板书］二、正确使用金属材料
［思考与交流］如何选用材料
案例剖析：
某家庭准备装修窗户，可使用的材料有：木材、钢铁、铝合金等，请你调查每种材料的性能、价格、制造或安装成本、利弊，进行分析。你认为选用哪种材料比较好？说说你的理由。
提示：选材需要考虑以下几个方面：（1）主要用途　（2）外观　（3）物理性质（密度、硬度、强度、导电性）　（4）化学性质（对水的作用，耐腐蚀性）　（5）价格　（6）加工难度　（7）日常维修等。
可以让学生对自己家庭或某一单位的装潢根据以上提示的几个方面进行调查，可写出调查报告，再让学生进行比较。
［实践活动］针对是否应该停止使用铝制饮料罐的问题，让学生自选扮演角色，准备好表达自己看法的材料，开展一下讨论。
［小结］本节讨论了合金的特点、组成和性质，通过铜合金、合金钢的学习加深了学生对合金的认识，同时通过对我国合金的发展和现状的了解培养学生的社会责任感，明确了自己努力的方向，可以鼓励学生奋发学习，将来去更大的社会责任。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，开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作精神。
［自我评价］
1、下列物质中,不属于合金的是（ ）
A、硬铝 B、黄铜 C、钢铁 D、水银
2 、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属的时间顺序是（ ）
A。铜、铁、铝、钛　　B。铁、铝、铜、钛
C。铜、铁、钛、铝　　D。铁、铜、铝、钛
3、 我国在春秋战国时期，就懂得将白铁褪火处理得到相当于铸钢的物器（如锋利的宝剑），这一技术要比欧洲早就两千年，那么白铁褪火处理的主要作用是（ ）
A、除去硫、磷杂质　　　B、适当降低了含碳量
C、渗入了合金元素　　　D、改善表面的结构性质

使学生学会站在他人的立场思考问题，对于培养学生倾听别人的意见，尊重、和爱护他人的情感是有利的。

D

A

B

教学回顾：