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2019-2020年高中化學(xué) 第3章 第3節(jié)《用途廣泛的金屬材料》教學(xué)案 新人教版必修1(I) [學(xué)習(xí)目標(biāo)]：1、認(rèn)識(shí)金屬與合金在性能上的主要差異。 2、知道生活中常見合金鐵合金及銅合金的主要成分及性能。 3、通過實(shí)踐活動(dòng)認(rèn)識(shí)如何正確使用金屬及如何愛護(hù)金屬資源。 4、訓(xùn)練學(xué)生用對(duì)比的方法認(rèn)識(shí)事物和全面地分析事物的邏輯思維能力。 [學(xué)習(xí)重點(diǎn)]：知道生活中鐵合金及銅合金的主要成分及性能。 教學(xué)過程： [圖片導(dǎo)課]投影：合金的廣泛應(yīng)用 [板書]第三節(jié) 用途廣泛的金屬材料 [講述]在生產(chǎn)和生活中，是非常重要的。環(huán)顧我們四周，很多物品是有金屬材料制成的，最簡(jiǎn)單的金屬材料是純合金，但我們實(shí)際應(yīng)用的都是具有優(yōu)良性能的合金。 [板書]一、常見合金的重要應(yīng)用 [回顧]初中學(xué)過的合金知識(shí)，回答什么是合金？合金具有哪些優(yōu)良性能？ [回答]合金優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能：硬度比各成分的大；熔點(diǎn)比各成分的低。 合金比各成分純金屬具有更廣泛的用途。 [投影]圖3-26司母戊鼎 [板書]1、銅合金 [介紹] 司母戊鼎：含銅84．8%、錫11．6%、鉛2 ．8%，工藝精湛，體現(xiàn)了我國光輝燦爛的古代科技 ［簡(jiǎn)介］黃銅（含鋅及少量的錫、鉛、鋁等）及白銅（含鎳、鋅及少量錳）成分． ［練習(xí)］現(xiàn)代建筑的門窗框架、常用電解加工成古銅色的硬鋁制品。硬鋁是： A. Al–Si合金 B. Al–Cu–Mg–Mn–Si合金 C. Al–Mg合金 D. 表面有氧化膜的純鋁 答案：Ｂ ［板書］２、鋼 ［講述］鋼是用途最廣、用量最大的金屬合金，據(jù)成分可分為兩打類：碳素鋼、合金鋼。 ［板書］鋼是鐵的合金，含碳量在0.03％～2％之間常含少量硅、錳，幾乎不含硫、磷等元素。鋼的分類：碳素鋼、合金鋼。 ［投影］學(xué)生閱讀 [探討交流]1、生鐵和鋼性質(zhì)上為何不同？ 2、交流你所知道的鋁合金、鎂合金、銅合金的用途。 [板書]二、正確選用金屬材料 [思考與交流]某家庭準(zhǔn)備裝修門窗（計(jì)劃使用十年），可共選用的材料有：木材、鋼板、鋁合金、塑鋼、，請(qǐng)分析每種材料的性能、價(jià)格、安裝成本、利弊等，進(jìn)行討論分析，選用何種材料好？ [提示]選擇材料時(shí)，需考慮主要用途、外觀、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、價(jià)格、加工難度、日常維修、對(duì)環(huán)境的影響………。 [投影]科學(xué)視野：用途廣泛的稀土金屬 [閱讀材料]稀土元素是鑭系元素系稀土類元素群的總稱，包含鈧Sc、釔Y及鑭系中的鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、钷Pm、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、镥Lu，共17個(gè)元素。稀土元素能與其它元素組成品種繁多、功能千變?nèi)f化，用途各異的新型材料，被稱為“現(xiàn)代工業(yè)的維生素，和神奇的新材料寶庫?！? 我國稀土資源占世界稀土資源的80%，以氧化物(REO)計(jì)達(dá)3 600萬噸，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量實(shí)際是1億噸。我國稀土資源分南北兩大塊。 ——北方：輕稀土資源，集中在包頭白云鄂博特等地，以后在四川冕寧又有發(fā)現(xiàn)。主要含鑭、鈰、鐠、釹和少量釤、銪、釓等元素； ——南方：中重稀土資源，分布在江西、廣東、廣西、福建、湖南等省，以罕見的離子態(tài)賦存與花崗巖風(fēng)化殼層中，主要含釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔和鑭、釹等元素。 　　稀土的神奇特性，也是被人們逐漸認(rèn)識(shí)的。發(fā)展到現(xiàn)在，稀土已經(jīng)從應(yīng)用于冶金、機(jī)器、石油、化工、玻璃、陶瓷、紡織染色，皮草揉制和農(nóng)牧養(yǎng)殖業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，逐漸發(fā)展到光、電、磁多功能高科技新材料中。在鋼、鐵有色金屬中，添加微量稀土，可以明顯的提高金屬材料的性能；稀土球墨鑄鐵管比普通鑄鐵管的強(qiáng)度高5-6倍。稀土添加到某些鋼中，可以明顯提高鋼材的強(qiáng)度、耐磨性和抗腐蝕性，稀土鋁導(dǎo)線不但提高強(qiáng)度20%，而且還提高2-4%的導(dǎo)電性能。稀土微肥和稀土復(fù)合肥，可提高作物產(chǎn)量，并可增加作物的抗病性能。 　　稀土作為基體元素能制造出具有特殊“光電磁”性能的多種功能材料，如稀土永磁材料，稀土鎳氫電池材料，稀土熒光材料，稀土催化劑。稀土激光材料，稀土精密陶瓷材料。生物工程材料等，它們都是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)，開發(fā)新能源，治理環(huán)保和國防尖端技術(shù)等方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁材料（釹鐵硼永磁）是當(dāng)今磁性最強(qiáng)的永磁體，它被稱“一代磁王”。稀土永磁材料現(xiàn)已廣泛的用到了微型電機(jī)，工業(yè)用電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、音響設(shè)備、儀器儀表。航天航空通訊，醫(yī)用核磁共振成像儀等方面。 　　稀土永磁材料用于電機(jī)，可使設(shè)備小型化，輕型化，同等功率的電機(jī)，體積和重量可減少30%以上。用稀土永磁同步電機(jī)代替工業(yè)上的異步電機(jī)，節(jié)電率可達(dá)12-15%，真正的稀土三基色熒光燈代替白熾燈，節(jié)電率可達(dá)到80%。稀土金屬鹵化物燈已被大量用于城市廣場(chǎng)、體育場(chǎng)館和高層建筑的美化泛光照明。這些新型電光源不但節(jié)電效果明顯。而且大大提高了照明質(zhì)量，其生產(chǎn)過程也減少了污染，被稱作“綠色照明”。彩色電視正是采用了稀土三基色熒光粉，才能獲得彩色逼真的畫面。稀土鎳氫電池，可以充電而無記憶效應(yīng)，代替了有污染的鎳鎘電池，被稱作無污染的“綠色電池”。它已廣泛用于移動(dòng)電話，筆記本電腦等設(shè)備上。各種稀土功能材料，在航空、航天和尖端國防技術(shù)上，如雷達(dá)，偵查衛(wèi)星。激光制導(dǎo)和自動(dòng)指揮系統(tǒng)等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用。 稀土在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，與其工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)程度成正比。美國的稀土用量一直居世界第一位，日本、英國、法國、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家都沒有稀土資源，但他們都有很先進(jìn)的稀土應(yīng)用技術(shù)。美國認(rèn)定的35個(gè)戰(zhàn)略元素和日本選定的26個(gè)高技術(shù)元素中，都包括了全部的稀土元素。所以稀土被稱為神奇的稀土。 [小結(jié)]略 [作業(yè)]P58 1、2、3、4 [課外實(shí)踐]1、調(diào)查或?qū)嶒?yàn)：易拉罐的主要成分。 2、查閱資料：新型合金的用途。 3、就近參觀金屬材料的生產(chǎn)、加工企業(yè) （或者觀看有關(guān)影像），收集有關(guān)資料，撰寫有關(guān)科學(xué)小品。