《第三节用途广泛的金属材料》集体备课教案设计

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【学习重点】常见合金的性质及应用

【学习难点】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。

【学习过程】(资料1)17日7点30分，神舟十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心由“神箭”长征二号F遥十一运载火箭搭载两名男性航天员发射升空。此次神舟十一号载人飞船搭载着航天员景海鹏、陈冬，与上个月9月15日中秋之夜发射成功的“天宫二号”空间实验室进行交会对接，形成组合体飞行30天，而这也将是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行，总飞行时间达33天。神舟十一号的发射将我国航天事业推向一个新的高度，航空航天产业迎来新的发展机遇。

我国制造航天飞船的主要材料是铝。据了解，“长征”系列运载火箭和“神舟”系列飞船推进舱的燃料舱、载人舱（逃逸舱）、轨道舱以及天宫二号空间实验室的资源舱和实验舱都需要大量的铝合金材料。那么，航空航天用铝合金主要有哪些呢？当前，应用在航空航天的铝合金首要分为：铝合金大型挤压型材、铝锂合金、铝合金厚板、铝合金铸件。

（资料2）米格-29K的复合材料使用比例为15%， 如F-22飞机复合材料的用量达到约25％，F-35复合材料用量达到35％， ，

我国发展复合材料产业已有40多 年的历史，多年来也取得一些可观的成果和进步，如各机种上的应用不断扩大，近期首飞的J-20隐身战斗机上先进复合材料应用取得突破性进展，用量超过F22

的水平；

在军机方面, 使用新材料的比例远远高于民用飞机。此外美国 1970年开始服役的 C 5上钛合金的质量分数为 6% ,而 1992年开始服役的 C 17已增至10. 3%, 钛零件总质量达. 8t/架。俄罗斯的伊尔 76 运输机的钛合金用量达 12%。此外, 美 B 2轰炸机、 法幻影 2000及俄 Cy 27CK 战斗机的钛用量分别为 26%、 23%、 18%, 美国 2006年以后服役的世界最先进第四代战斗机 F22的用钛量高达 39% ~ 41%。我国0世纪60年代投产的歼七飞机的钛零件质量只有 9kg, 70年代歼八白天型飞机的钛零件质量增至 60kg, 80年代抓住歼八#研制的机遇,使飞机的钛用量达到总结构质量的 2% ,钛零件质量达到 93kg,歼十的钛用量进一步增至 3%。这些进步虽然得之不易, 但与国外第三代、 第四代飞机的钛用量相比, 仍然存在很大差距。表 1中列出的 F/ A 18E/ F、 F/ A 22、 F 35、 三大战斗/ 攻击机和 B 2轰炸机是美国在 2015 年前保持空中优势的 4 块王牌!。由表 1可知, 总的发展趋势是钛在飞机机体上的用量不断增大, F/ A 18在不断改型的过程中其钛用量也不断

增多。。我国战斗机的钛用量也在不断增大。20 世纪 80年代开始服役的歼八系列的钛用量为2%, 两种新一代战斗机的钛用量分别为 4%和 15%,?更新一代的高性能新型战斗机的钛用量将达到 25%~ 30%。

问题引导，独立自学：

[阅读课本]

[回忆初中合金知识]

[联系生活实际]1，铝合金门窗比纯铝要硬

2，不锈钢比纯铁更耐腐蚀

3，保险丝是一种合金，成分是铋38～50％、铅25～31％、锡12.5～15％、镉12.5～16％，因为它的熔点低（60～70℃），所以用在电路上，如果电路超负荷就会产生大量的热，以致熔断保险丝，起到切断电路、保险的效果。其中金属铋(熔点为271℃)、铅(熔点为327℃)、锡(熔点为232℃)、镉(熔点为321℃)融合而成的。

[完成下面问题]1，合金的定义，特征。

(1)、合金的概念：

合金是有两种或两种以上的_________（或___________________________）熔合而成的具有__________特性的物质。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。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。

(2)、特性：

①合金的熔点一般比它的各成分金属要 。（填“高”或“低”，下同）

②合金的硬度及机械性能一般比它的纯金属成分要 。

[思考]

（1）所谓合金，就是不同种金属（也包括一些非金属）在熔融状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔、沸点：

NaCuAlFe熔点97.5℃1083℃660℃1535℃沸点883℃2595℃2200℃3000℃其中不能形成合金的是（　　）

A．Cu和Na B．Fe和Cu