資源簡介

第三章《鐵 金屬材料》教學設計
第二節 金屬材料
第一課時 鐵合金 鋁和鋁合金
課型 新授課 課時 2課時（本節內容為第一課時）
參考教材 人民教育出版社普通高中教科書化學必修第一冊 參考課標 普通高中化學課程標準（2023年版）
教學方法 情景式教學、問題式教學、啟發式教學 學習方法 自主學習、合作探究、歸納總結
教學背景分析 課標原文 1.知道金屬材料的分類，認識金屬與合金在性能上的主要差異，知道生活中的金屬材料； 2.了解鐵合金、鋁和鋁合金等金屬材料和合金的組成、性能及應用，鋁和氧化鋁與鹽酸和氫氧化鈉的反應。
單元分析 單元整體分析：本節內容是人教版（2019版）必修第一冊中第三章第二節《金屬材料》的內容。鐵合金是重要的金屬材料，鑒于金屬材料在國民經濟中的重要地位和日常生活中的廣泛應用，教材安排了本節內容，反映化學與生產、生活實際的聯系，讓學生了解金屬材料的重要作用和面臨的挑戰，激發學生的愛國熱情和社會責任感。
教材分析 教材結構分析：本節內容包括"鐵合金"、“鋁和鋁合金”、“新型合金”及"物質的量在化學方程式計算中的應用"等內容。教材按照"鐵合金→鋁和鋁合金→新型合金"的順序介紹了金屬材料。在第二章的第三節學習了"物質的量"的基礎上，為了分散學習難點，把"物質的量在化學方程式計算中的應用"安排在本節里。
教材內容分析：本節在介紹金屬材料之前，先介紹了合金的結構特點。在介紹鐵合金時，教材介紹了生鐵和鋼，聯系實際創設真實情境，配合圖片說明了它們的用途，并采取框圖的方式重點介紹了碳素鋼。教材還介紹了特種鋼，并在"資料卡片"中介紹鋼中合金元素的主要作用，在"科學·技術.社會"中介紹了2017年我國成功研制的超級鋼。另外，結合金屬材料的檢測，在"化學與職業"欄目介紹了測試工程師這個與化學專業相關的職業。
學情分析 本堂課授課對象是高一的學生，缺乏對學生的了解，為了教學上的科學性和有效性，課前采用了簡單測試的方式進行學情調查，清晰的掌握了學生的情況，現分析如下： 知識基礎：學生在初中已經學習了金屬和金屬材料的概念及金屬的通性、鐵的冶煉等，知道金屬鋁表面會生成一層致密的氧化物保護膜，了解合金的概念及合金在生產、生活中的廣泛應用。 認知困難：未對典型金屬鋁的性質進行較深入的學習和研究，缺乏對金屬鋁及其化合物系統性研究的基本思路和方法，通過實驗探究物質的性質的能力尚不足。
教學目標 1．能結合生活中對常見合金的認識經驗，閱讀教材中合金的結構介紹，了解合金的概念，并能結合純金屬與合金的微觀結構解釋二者性能的差異。 2.以鐵合金、鋁合金為例，能從元素組成上對合金進行分類，并認識不同類型金屬材料組成性能與應用的聯系，強化性能決定用途的觀念。能通過實驗探究鋁和氧化鋁的性質及轉換，認識兩性氧化物，豐富對金屬多樣性的認識，體會實驗對認識和研究物質性質的重要作用。 3.了解儲氫合金鈦合金等新型合金，感受化學科學對創造更多新材料以滿足人類生活需要和促進科技發展的重要作用。
評價目標 1．通過整理金屬的相關知識、活動評價、實驗舉證等多樣化的學習活動，診斷并發展學生學習化學的興趣。 2．通過研究單一物質過渡到歸類研究物質，診斷并發展學生感受研究方法的科學性和合理性。 3．通過金屬和合金的用途，診斷并發展學生體會物質的性質與用途的關系，感受化學的學科價值和社會價值，并培養學生的民族意識和社會責任。
教學重、難點 重點：認識金屬物理性質的相似性和差異性及性質與用途的關系。 難點：學習運用比較、分析、歸納等方法對獲取的信息進行加工。
教學思路
問題線 活動線 任務類型 關鍵能力培養指向 核心素養培養意圖
生活中的眼鏡介紹，1.你希望你的眼鏡架有什么性能？ 學生思考并回答。 觀察體驗證據推理。 培養學生發現與提出問題的能力？ 進一步培養學生利用各種證據（已有知識、生活經驗、文獻查詢）進行推理的能力和意識。
1.眼鏡架選什么材料更好？ 2.合金為什么比純金屬更堅硬？驅動學生思考它們微觀結構的差異。 學生結合鐵、鋁等金屬性能思考回答。 觀察體驗證據推理。 觀察微觀認知模型。 化學方法和分析能力。 宏觀辨識到微觀探析的學科素養培養。
鐵和鋁是使用廣泛的金屬材料，你認為哪一種做眼鏡架較為適宜？ 從密度，韌性，抗腐蝕能力等方面對鐵鋁性能進行辯證分析。 引導學生運用已有知識、經驗進行推測。 引導學生設計實驗探究鋁與氫氧化的反應 化學知識原理運用 實驗設計 實驗探究 實驗評價 化學方法和分析能力 證據推理與論證能力 提高學生已有知識模型及生活經驗，進行推理預測的能力。 培養學生利用已有知識、理論進行實驗設計、實驗評價、實驗探究的能力。培養學生通過不同的實驗現象，梳理出重要信息。
1.閱讀教材p78-79，找出改變合金性能的方式是什么？ 2.小組討論三分鐘，討論出你們組認為的最適合作為眼鏡架的材料，說明為什么？如何達到性能要求？ 3.第1小組的同學認真聽取其他小組簡述的內容，從中選取你認為適宜作為眼鏡架的材料，并簡述原因。 讓學生在任務驅動下閱讀，課本中鐵和鐵合金的相關內容。閱讀后分組討論，適合作為眼鏡架的材料。 讓學生辯證討論，鐵系材料，鋁系材料在制造眼鏡架時，有沒有什么缺點？ 任務閱讀提取信息 分析解釋 化學信息處理能力 辯證思維能力 培養學生利用已有知識，并利用材料中的信息分析實際問題、解決實際問題能力的。 培養學生對新知識和信息的概括梳理能力。
1.經過合金內容的學習，優化眼鏡架的材料方案。 引導學生，通過已有的關于合金的知識，以及在閱讀教材環節中獲得的信息，推測鋁制材料、鐵制材料在使用中的處理事項。 如：①將鐵制成不銹鋼材料 ②鋁進行氧化膜增厚、著色處理 ③選擇其他材料，例如鈦 分析解釋 實際問題 化學方法和分析 能力 培養學生的綜合運用，化學學科知識和化學學科思維的能力。
進一步思考，現在的還有哪些我們為滿足需求發明的新型合金？ 學生觀看視頻，了解新型合金 利用學科知識進行科學暢想 了解鐵合金的組成、性能及用途。 了解鋁合金的組成、性能及用途。 結合化學學科知識，激發學生是想象力。 通過生活中的實際問題，培養學生的社會責任。
課堂小結 金屬材料的發展史是人類材料發展史的重要組成部分，通過本節課的學習，我們了解了金屬的性質、金屬的發展史以及合金的定義、性質及分類、也學會了不同角度來看待金屬材料。 返回知識本身，引導學生概括以金屬材料為中心的知識體系，感受到從資源、能源和環境等方面考慮，金屬材料的發展。
板書設計 利用思維導圖進行總結，關注化學知識建構，將課堂學習任務呈現出來的同時，理清各個知識點之間的聯系，落實單元整體教學的核心，培養學生的化學核心素養。
作業布置 1.結合實際情況和已學知識，暢想未來眼鏡架材料，并與同伴分享。 2.完成課后練習。 尊重個體差異的同時，引領學生學會合作學習；培養學生的探索主動能力，并給學生展示的機會；分層評價，激勵當先；多向評價，共同參與；將“立德樹人”落到實處。
從眼鏡架材料看人類對材料的認識、改造和使用
第三章 第二節 金屬材料
【學習目標】
1.結合生活中常見合金的認識經驗，閱讀教材中合金的結構介紹，了解合金的概念，并能聯系純金屬和合金的微觀結構解釋二者性能的差異。
2.以鐵合金為例，能從元素組成上對合金進行分類，并認識不同類型金屬材料組成、性能與應用的聯系，強化結構決定性能、性能決定用途的觀念。
3.了解儲氫合金、鈦合金等新型合金，感受化學科學對創造更多新材料以滿足人類生活需要和促進科技發展的重要作用。
【學習過程】 活動一：自主學習展示 1.合金的概念和特性 概念由兩種或兩種以上的________(或_____________)熔合而成的具有_____________________特性的物質,如導電性、導熱性等。性能硬度硬度一般____________它的純金屬成分熔點熔點一般_______________它的成分金屬與純金屬材料相比，合金具有優良的______________________________
2.合金的形成條件 形成條件合金是金屬在_________狀態時相互混合形成的,熔化時的溫度需達到成分金屬中熔點_____________的金屬的熔點,但又不能高__________成分金屬中沸點__________的金屬的沸點。
活動二：合金大PK 閱讀教材p78-80、p83: 1.找出改變合金性能的方式有________________,__________________,________________ 2.結合已學知識，小組討論什么材料更適合作為眼鏡架，為什么？
活動三：探究鋁、氧化鋁的性質 1．鋁、氧化鋁的性質 (1)鋁的存在：鋁是地殼中含量__________的金屬元素 (2)鋁與O2的反應 ①鋁是一種活潑金屬，在常溫下就能與空氣中的氧氣發生反應，表面生成一層____________________并牢固地覆蓋在鋁表面，防止鋁進一步被氧化，因此鋁在空氣中表現出良好的____________________ ②熱時，鋁粉可在空氣中燃燒，放出大量熱，化學方程式：________________________________________ (3)鋁、氧化鋁與酸反應 實驗過程在一支試管中加入5 mL鹽酸，再向試管中放入一小塊鋁片。觀察現象。過一段時間后，將點燃的木條放在試管口，你觀察到什么現象？實驗操作實驗現象鋁片逐漸________，有無色________冒出，將點燃的木條放在試管口有____________化學(離子)方程式
(4)鋁、氧化鋁與NaOH溶液反應 實驗過程在兩支試管中分別加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支試管中放入一小塊鋁片，向另一支試管中放入用砂紙仔細打磨過(除去表面的氧化膜)的一小塊鋁片。觀察現象。過一段時間后，將點燃的木條放在兩支試管口，你觀察到什么現象？實驗操作實驗現象試管①中一開始________產生，一段時間后，鋁片________，有________冒出； 試管②中鋁片________，產生無色________將點燃的木條放在試管口，都有________化學(離子)方程式實驗結論①鋁既能與稀鹽酸反應又能與NaOH溶液反應，都生成________________ ②氧化鋁既能與稀鹽酸反應又能與NaOH溶液反應，都生成________________
活動四：了解新型合金 合金元素性能用途儲氫合金儲氫合金是一類能夠大量___________,并與H2結合成_______________的材料鈦合金耐熱合金形狀記憶合金
【課堂小結】知、情、意、行
【課堂檢測】
1.下列關于合金的說法正確的是(　　) ①合金至少含有兩種金屬　②合金中元素以化合物形式存在　③合金的熔點一般比其各成分金屬的低 ④合金一定是混合物　⑤鐵銹是一種鐵合金 A．①② B．②③⑤ C．③④ D．③ 2.鎂鋁合金因其堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等。下列與這些用途無關的是（ ） A. 鎂鋁合金不易生銹 B. 鎂鋁合金導電性好 C. 鎂鋁合金密度小 D.鎂鋁合金強度高 3.下列說法正確的是( ) A．Al2O3難溶于水，不跟水反應，所以它不是Al(OH)3對應的氧化物。 B．因為Al2O3是金屬氧化物，所以它是堿性氧化物。 C．Al2O3能跟所有的酸堿溶液反應。 D．Al2O3能跟強的酸堿溶液反應。 4.下列關于新型合金材料說法不正確的是( ) A.鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲氫材料。 B.鈦合金生物相容性好，強度大，可作人造骨骼。 C.形狀記憶合金可在使合金發生形變的作用力消失后恢復原狀。 D.利用合金的熔點低于成分金屬這一特點可制得耐熱合金。 5.下列關于鋁單質的敘述中，正確的是（ ） A．鋁和NaOH溶液反應：Al＋2OH-＋2H2O=[Al(OH)4]-＋H2↑ B．鋁制品在空氣中有很強的抗腐蝕性是因為鋁的化學性質很穩定。 C．不能用鋁制的器皿來盛放酸梅湯或堿水是因為鋁會和酸或堿反應。 D．用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態鋁會滴落下來，是因為金屬鋁的熔點較低。

展開更多......

收起↑