2019-2020年高中化学《用途广泛的金属材料》教案13 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中化学用途广泛的金属材料教案13 新人教版必修1【教学目标】1知识与技能目标(1)认识金属及其合金在性能上的主要差异。(2)知道生活中常见合金铁合金及铜合金的主要成分及性能。(3)通过实践活动认识如何正确使用金属及如何爱护金属资源。2过程与方法目标(1) 学生通过有目的的搜索资料，从而提高获得知识及信息加工的能力。(2) 学生通过比较、归纳等方法的学习，逐步掌握自主学习科学知识的一般方法。3情感、态度与价值观目标(1)学生通过金属材料的学习，提高学习化学的兴趣，增强学习化学、服务社会的责任感和使命感。(2)开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作精神。【教学重点】常见金属以及其合金的性质和用途。【教学难点】用辩证的观点看待金属材料正确选用的问题。【教学用具】多媒体演示文稿。【课时安排】一课时【教学过程】【引言】人类使用金属的历史是悠久的，金属的用途是广泛的，上个世纪金属的用途得到了快速的发展，现在可以说没有金属的广泛应用，就没有当今社会的快速发展，就没有我们的现在生活。比如，没有金属，就没有现在的交通工具、电脑、电视、大楼等等。好，请看下面有关人类使用金属的发展历程。【展示】图片1：原始社会人类使用石器生产；图片2：古代人类使用的金属兵器、劳动工具；图片3：商代后期制作的司母戊鼎；图片4：近代人类使用的交通工具；图片5：生活中使用的一些金属制品；图片6：用铝合金制造的飞机；图片7：用钛合金制作的航天器。【提问】大家看了这些图片以后，想到了什么？【学生1】人类社会越来越进步；所用的材料越来越高级；-【讲述】大家回答得很好。以上的图片说明这样一个事实，即在人类社会发展的过程中，大自然馈赠予人类的材料，已远远不能满足人类社会发展的需求。为了人类自身发展的需要，人们总是在大自然的馈赠之外，用自己聪明的才智和勤劳的双手，不断的研制、创造着各种各样的新材料，以满足人类物质文明和科学技术不断发展的需要。【讲述】好，前面我们已经了解了铜和钢的性质，课前也要求大家去查阅了一些金属的资料，了解其广泛的用途。现在就请几个同学来谈谈你的学习成果。哪位同学先来？【学生2】（幻灯片）汇报学习成果：大家好，广告中常说“补铁补血”，这说明了铁对人体的重要性，缺铁将使血红蛋白合成困难，导致贫血。“百炼成钢”是对人意志品质的描述，同样，高楼大厦、跨海大桥、铁路、火车汽车、坦克、大炮、轮船等等，如缺少钢铁也都将一事无成。钢铁被誉为当今世界的材料王子。那么在生活、和生产中钢有哪些用途呢：1. 锰钢：钢轨、轴承、挖掘机、坦克装甲等；2.不锈钢：医疗设备、茶具、餐具、水龙头等；3.钨钢：刀具、锯条等；4.铬钢：手表壳、医用剪刀、手术刀、注射针头等；5. 钒钢：弹簧等。大家都有这样的经历，就是生活的铁很容易生锈，我们该怎样防止铁生锈呢？生活中常用的方法就是给铁穿上“衣服”。生活中我们还听过这样的一句广告词，就是“黄金搭档”，不含磷铜，因为中国人摄入的食物中并不缺少铜元素，这也从另一个侧面说明了铜在人体中的重要地位。如人体缺铜，就会引起造血功能受损，神经发育迟缓，头长白发等；但铜过量也会祸害无穷，铜离子遇蛋白质结合后生成沉淀，引起铜中毒，可能导致呕吐、腹泻、溶血、甚至死亡。那铜在工农业上又有怎样的用途呢：1.红铜：它是指纯铜，人类使用红铜是进入铜器时代的开始，制作矛头、刀、斧等；2.青铜：锡铜合金，从古代人类使用青铜做镜开始，象征人类从红铜器时代进入青铜器时代，商末司母戊鼎，宝剑；3.黄铜：铜锌合金，其受撞击发出悦耳的声音，制作锣、铃、钟等；又因其耐腐蚀，可制造船舶、弹壳、装饰品、锁头、雕像、假牙等；4.白铜：来源于中国，阿拉伯语中把白铜称为“中国石”，它是铜镍合金，银光闪闪，不易生铜绿，可用于制做精密仪器、装饰品、医疗器材。【点评】谢谢这位同学的发言，讲述得非常的精彩，列举了很多生活中的例子，也给我们留下了深刻的印象。早在5000多年以前人类就发现了天然的纯铜。铜的发现和使用，使人类跨进了文明的新时代铜器时代。我国在公元前2500xx年之间，就懂得用孔雀石和木炭一起煅烧制铜。安阳是我国古代的铜都，在安阳附近的小屯村，发掘出许多铜制的矛头、刀、斧、鼎等就是证明。唐太宗名句中“人以铜为镜，可以正衣冠”，也说明那时金属铜已应用到人类的日常生活当中。“铜墙铁壁”，也恰恰说明了金属铜和铁在古代就得到了广泛的应用，所以，当今钢铁的年产量是衡量一个国家工业发展的标准。下面我就结合一个短片来给大家介绍。【播放】短片铜、铁。【提问】看了短片之后，大家想到了什么？生活当中除了使用铜和铁之外，使用最多的还有什么金属呢？【学生3】金属铝。【讲述】有哪位同学查阅了金属铝的资料的，有请同大家谈谈你所了解的铝的用途。【学生4】（幻灯片）汇报学习成果：铝是地球上含量极丰富的金属元素，其蕴藏量在金属中居第1位。至19世纪末，铝才崭露头角，成为在工程应用中具有竞争力的金属，且风行一时。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。现在，铝已发展成具有各种各样用途的材料，其范围之广足以使现代生活的各个侧面直接地受到铝的应用的影响。1.现在我先来介绍铝在生活中的使用，厨房用具是铝最早的用途，如铝锅、电饭煲、铝碗等，在今日仍为一个极为广大的市场。2.另外铝是质地柔软的轻金属，延展性好，可以加工成很薄的箔片，用于糖果、香烟、药品等的包装。3.要说铝最大的用途，那是在运输和建筑业上。铝与铜、镁、锰等组成的合金坚硬且不易被锈蚀，可用于制造汽车、火车、轮船、飞机（被称为“有翼的金属”）、火箭、卫星等运输制造工业及桥梁、房屋等建筑工业。4.又它质轻价廉，导电性好，还广泛电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业。如电视机、收音机、电线、移动电话等。5.铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。6.人体中过多的铝会导致衰老症，但用于治病的Al(OH)3却另当别论。铝的供应来源除了新铝外，回收铝也占有很高的比例，回收铝又分为旧料回收（主要来源是饮料罐和汽车废件）、新料回收（加工过程中的铝屑）两种。由于环保意识升高，回收铝量年年创新高。【点评】谢谢这位同学的发言，讲得非常的有条理，相信听了这位同学的发言后，大家对金属铝又有了更深刻的认识。金属铝的使用，小到硬币、厨具、包装，大到国防、航天、电力、通讯，自上个世纪六十年代，铝的年产量已超过了铜，坐上了老大的交椅。下面，我就借助一个短片来给大家介绍。【播放】短片铝。【讲述】金属铝的发现，大大的推动了世界航空业的发展，但随着航空航天技术的不断发展，其性能逐渐地不能满足人类对空间技术的要求，现在人们有没有找到性能更优良的材料呢？有没有哪位同学找到这方面的资料？【学生5】（幻灯片）汇报学习成果：我们组金、银、铜、铁、铝是大家熟悉的“五金”，它们各怀绝技，但也各有缺陷。而1910年才出世的金属钛能兼顾“五金”的优点，能胜任“天上雄鹰，海底蛟龙”的重任，被誉为“未来金属”“空间金属”的美称。1.大家对钛并不了解，由于钛及钛合金特点太多，主要运用于航天工程及国防科技。2.在我们的身边，我们最常看到就是将钛使用在运动器材方面，另外钛合金的高尔夫球杆头也是利用钛的特性所制作完成的。3.钛合金的应用范围还包括制作与人类身体相关的产品，我们平常最常接触的就是钛合金镜框，另外还有像人造牙齿、人造骨骼等等都可以利用钛合金来制作。4.钛合金可以运用在航海业、化工业、电子业、电镀业、食品业、医疗设备、发电厂、海水淡化系统、钟表、电脑、厨具、艺术品.都可看到钛金属之产品，甚至移动电话外设亦有用到。5.钛的轻质、高强度等性能早已为汽车制造商所注目。钛在赛车上的应用已有许多年历史，目前的赛车几乎都使用了钛材。在美国，已生产出用于赛车的钛制进气阀、排气阀、阀护圈和连杆等部件。目前钛的应用只是个良好的开端，本世纪必将成为“钛金属世纪”。【点评】谢谢这位同学的发言，讲述得非常的精彩，给我们带来了一些生活当中很少接触的知识，从发言中也可以看出大家在查阅金属及其合金用途的资料方面做了大量的工作，下面我就结合一些画面来介绍金属钛的用途。【播放】短片钛。【讲述】人类最早使用的是铜。后来从“青铜时代”步入“铁器时代”，铁成为使用最广泛的金属。到19世纪末，电解炼铝技术的突破使铝的应用越来越广泛。今天，钛又引起了人们的普遍重视。科学家预言：21世纪，金属钛将是冶金工业最重要的产品之一。【提问】除了前面的金属应用外，大家还能否说出其他一些金属在生活中的应用呢？【学生6】在手机、笔记本电脑当中我们使用了锂电池，3是一种性能可靠、质量轻、体积小且放电平稳的高能电池。另外在医疗上，用锂电池制成心脏起搏器植入人体后可使用长达15年。【学生7】初中老师做镁条燃烧的实验还刻骨铭心；经过查资料我们知道在照相机“咔嚓”一声响时，一道夺目的闪光突现，这闪光就是镁粉在燃烧。【学生8】在生活中锌最重要的用途是制造锌合金和作为其他金属的保护层，如电镀锌，以及制造黄铜、锰青铜、白铁以及我们最常用的干电池。【学生9】汞及其化合物大多有毒，汞单质常用于制造科学测量仪器（如气压计、温度计等），1953年在日本发生的水俣病事件即源于汞。【学生10】金属王国的骄子金，常用来制造装饰品。【学生11】导电冠军银。在用来制造装饰品外，古代一些贵族使用银餐具，它可起杀菌、防腐的作用。【学生12】我们经常听说“严禁使用加铅汽油” ，是因为铅是一种对人体有害的元素。另外铅的许多化合物，色彩纷呈，我们常用来做颜料的材料。【学生13】钨的熔点高，可用做电灯泡。【学生14】在原子弹、氢弹爆炸及火箭、导弹发射的计时，科学家们使用一种非常准确的计算仪器叫做原子钟，它是利用原子振动来制作的，此钟200万年总误差不超过1秒。【讲述】好，由于时间关系，有关各种金属的用途就暂时讨论到这里，课后各位同学可以继续交流。由此可以看到大家在查找金属材料及其用途的有关资料方面做了大量的工作，对金属的用途也有了一定的了解，所以，金属有着广泛的用途。但事物都是一分为二的，金属在广泛运用同时也会给我们带来一些负面的影响。好，现在我们就以金属铝在生活当中的应用为例子，对其在使用过程当中存在的利和弊进行辩论。【讲述】辩论之前，我先说明一下规则：正方观点：铝质饮料罐的使用利大于弊反方观点：铝质饮料罐的使用弊大于利各位同学可根据你所查阅资料的情况选择正方或反方。【讲述】辩论规则：1辩论陈词阶段：由正方、反方的顺序陈词，时间各90秒。2自由辩论阶段：由正方开始，时间视情况，双方辩手都必须等待对方辩手落座后方可发言，正反双方不得连续发言，自由辩论时注意发言尽量言简意赅。3辩论总结阶段：双方分别总结陈词，由反方开始，时间各60秒。5老师对比赛情况进行点评，评出本场比赛的胜方和最佳辩手。【讲述】辩论正式开始，有请正方同学来阐述你的观点。【学生15】在熟悉了铝及其合金的性质及用途后，从不同的角度来看，我认为铝在生活中的应用利大于弊，现在我就从以下几个角度来探讨：第一、对于开采铝矿的工人来说，认为应该加强金属铝的使用，因为在世界上铝的储量非常丰富，占有总量的7.4%，并且易于开采及冶炼；第二、对于制造铝制饮料罐的工人来说，我也认为应把铝放在制造饮料罐材料的首位，这是因为铝是一种无毒的金属，在日常生活中一向是盛放食品和饮料容器的首选材料，而且它及易于加工、上色；第三、站在消费者的角度，我觉得使用铝制饮料罐比用塑料的要美观、大方，并且易于携带；第四、从售货员的角度来看，铝制饮料罐制品特别好卖，特别是对学生这一大块的消费者，并且其成本低，利润高，也使工作得到了保障；第五、站在回收人员的立场来看，我也赞成使用铝制饮料罐，这是因为铝的回收率极高，并且再生铝的特性与原生铝的没什么区别，回收铝已占世界铝总产量的35%。所以，从不同的角度来看，我都认为铝在饮料罐上的使用利大于弊。【讲述】有请反方同学来阐述你的观点。【学生16】铝在生活中无处不在，并且与我们的生活息息相关，但其使用了之后，会对人体的健康产生不良的影响。我认为铝在生活中的应用弊大于利，下面我从几个方面来阐述我的观点：第一、从开采铝矿的工人来讲，虽然铝含量特别的丰富，但也总会有用尽的一天，我认为应当适量并合理的开采，并把它用到更能发挥其特性的用途之上；第二、站在制造铝制饮料罐的工人角度来看，我觉得要尽量用塑料代替金属铝，因为其在加工饮料罐的时候，会产生大量的铜屑，虽可回收在利用，但这个过程当中却浪费了能源；第三、从消费者的观点来看，我还是觉得不应该买铝制品的饮料，因为我们每天摄入铝的量不能超过12mg，而生活当中的自来水、馒头、糕点、油条等已含有大量的铝元素，如再使用铝制饮料罐产品，必将使人体中铝的含量大大超标，给人体的健康带来不良影响；第四、对于售货员来说，我认为饮料的包装并不重要，重要的是饮料本身的质量，只要物美价廉，都是易于销售的；第五、从回收人员的角度来说，我回收塑料瓶和铝制饮料罐具有相同的利润，而铝制饮料罐要比塑料瓶重，在运输方面还会提高了成本，所以并不是很赞同使用铝制饮料罐。总而言之，铝制饮料罐为我们的生活带来方便的同时，也给我们的身体健康带来了不良的影响，我提议在生活当中应尽量少甚至避免使用铝制饮料罐。【讲述】好，看来各位同学对这一问题都有自己独到的见解。下面到自由辩论阶段。【学生17】学生自由辩论。【点评】首先感谢同学们给我们带来了一场精彩的辩论，我觉得双方的辩手发言都非常的精彩，都有自己独到的见解。同时也说明大家在课前查阅了大量的资料，希望大家在以后的学习中能够保持积极向上的学习态度，争取更好的成绩。【小结】金属铝应用于日常生活中，给人们的生活带来了很大的方便，但也带来了不少的问题，所以，我们在生活当中选取金属材料时，要扬长避短，综合考虑其性能、价格、制造或安装成本、利弊等进行选择。【提问】那么，在生活当中我们怎样选择金属材料呢？请同学们在课后通过调查实践来作出选择。【作业】课本P57：思考与交流：如何选用材料。【结束语】以上我们所讲述的，只不过是金属以及其合金材料中的点滴，在此领域中，还有许许多多的已知和未知等待我们去了解和发掘。希望你们现在能好好学习，并在将来能有机会在金属材料研究的天空里大显身手，为人类最终摆脱对天然材料的依赖而作出贡献。