資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 化學 年級 高一 學期 (秋季
課題 《金屬材料》第一課時
教科書 書 名：必修第一冊教材教材 出版社：人民教育出版社
教學目標
1、能結合金屬及其化合物的性質提取證據，理解合金的特性和化學性質，了解合金的分類、組成和用途，強化性能決定用途的觀念。 2、認識合理使用金屬材料的意義，主動關心資源開發、環境保護等問題，形成合理利用自然資源的觀念。 3、根據生活中的應用實例或通過實驗探究，理解鋁和氧化鋁的化學性質及轉化，豐富對金屬多樣性的認識。
教學內容
教學重點： 1.認識合金的特征性質；了解常見合金的分類、組成和用途。 2.正確認識氧化鋁的兩性；熟悉新型合金的類型和用途。 教學難點： 1.構建合金的思維導圖。 2.構建物質認識模型：結構→性質→用途 3.構建實驗探究認識模型：實驗操作→實驗現象→實驗原理→實驗結論
教學過程
教學環節一、創設情境引入新課：中國制造 教師活動學生活動設置意圖[提問]你認為手能撕開金屬材料嗎？ [資料卡片]手撕鋼：學名叫不銹鋼箔材，薄到可以用手輕輕撕開，厚度只有A4紙的1/4，被譽為“鋼鐵行業皇冠上的明珠”， 可應用于國防科技、航空航天、傳感器、精密儀器、醫療器械、石油化工、折疊顯示屏等領域，2021年中國寶武太鋼集團制造了厚度僅為0.015毫米的世界上最薄的手撕鋼。[閱讀資料情景卡片] [回答]閱讀資料卡片，，知道手撕鋼是非常非常薄的一種金屬材料，而且中國制造出了世界上最薄的手撕鋼。 以真實情境引入，激發 學生興趣，引導學生猜 測思考，結合資料卡片 感受中國制造的偉大成 就，提升愛國情懷，同 時認識金屬材料的多樣 性。
教學環節二、多重方法分類學習金屬材料：金屬單質和合金 教師活動學生活動設置意圖[過渡]手撕鋼以后會惠及到生活的各個方面。 [提問]現在生產、生活中應用廣泛的金屬材料有哪些？你了解它們的組成、性質、用途嗎？ [提問]你從哪些關鍵詞辯證的理解合金的定義和詮釋合金的特性？ [板書]金屬材料 [板書]合金：加熱熔合、混合物 [提問]小組交流討論：合金的性能優于純金屬，生產和生活中用到的合金較多于純金屬，請嘗試從結構、性質、用途之間的關系進行論證分析。 [過渡]生產和生活中使用量最大、用途最廣的合金是鐵合金。我們分類學習常見的合金。 [課前布置任務]結合教材P73-75用樹狀狀分類法嘗試對鐵合金進行分類。 [板書]一、鐵合金 [知識拓展]鎖定資料卡片深入了解鋼中合金元素的主要作用。 [提問]在碳素鋼中，由于含碳量不同，高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼的性能有很大的差異；向碳素鋼中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金鋼。這對你有什么啟示？ [過渡]鋁的化學性質活潑，為什么生活中可見很多鋁制品？辯證猜想？ [板書]二、鋁和鋁合金 [過渡]通過實驗定性分析學習鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應。 [播放演示實驗3-4 ] Al、Al2O3和鹽酸反應 [板書] 鋁與鹽酸反應 氧化鋁與鹽酸反應 [播放演示實驗3-5 ] Al、Al2O3和氫氧化鈉溶液反應 [板書]鋁與氫氧化鈉反應 氧化鋁與氫氧化鈉反應 [過渡]硬鋁是一種鋁合金，它的密度小，強度高，具有較強的抗腐蝕能力，是制造飛機和宇宙飛船的理想材料。可是近年來尖端技術飛速發展，人們又設計和合成了更多的合金，稱為新型合金。 [板書]三、新型合金 [投影]學生查閱有關新型合金的圖片。 [板書] 儲氫合金 形狀記憶合金 鈦合金 耐熱合金 [回答]金屬材料有鐵及鐵合金、鋁及鋁合金、新型合金等。 [填空]結合問題，閱讀教材，完成填空。 金屬材料：包括_______和_____。 合金：由兩種或兩種以上的_________________加熱熔合而成的具有_____特性的物質。 合金特性 1、一般情況下，合金的硬度_____各成分金屬，機械性能一般_____各成分金屬。 2、合金的熔點一般_____它的各成分金屬，因組成均勻，合金具有固定熔點。 3、合金的性能可以通過添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等加以調節。 4、合金不一定是固態。作原子反應堆導熱劑的鈉鉀合金，常溫下為液態。 5、并非所有金屬都能形成合金，若一種金屬的熔點高于另一金屬的沸點則不能形成合金。 [回答]我把握的關鍵詞是：加熱熔合、混合物；我認為合金至少含有一種金屬單質，它是金屬與金屬熔合而成，或金屬與非金屬熔合而成的混合物，沒有發生化學變化，各成分保持各自原有的化學性質。 [提出方交流、討論、匯報] [提出方案]純金屬內原子排布→合金內原子排布→影響因素→性能改變→用途 [回答]純金屬內所有原子的大小和形狀相同原子排列十分規整→合金內加入其他元素的原子大小不一原子排列不規整→原子層與層之間的相對滑動困難，原子間的相互作用力減小→合金的硬度相對較大，熔點相對較低→生產更方便，應用更廣泛。 [閱讀教材] [構建鐵合金分類圖] [閱讀教材] [自主閱讀]快速審讀教材p74，了解碳素鋼、合金鋼、不銹鋼以及鋼中合金元素的主要作用。 [思考與討論] [歸納小結] 1.合金中添加的相同元素但含量不同，其物理性能不同。可對材料進行定量研究。鋼的含碳量越低，韌性越好，硬度越低；含碳量越高，韌性越差，硬度越高。 2.合金中添加的不同元素，其物理性能也不同。可通過改變合金元素來開發新功能的金屬材料，并可對材料進行定性研究。 3.均反映了結構決定性能，性能決定其用途的規律。 [猜想]可能鋁的性質發生了改變。也有可能鋁的表面經過特殊處理。 [辯證分析]鋁制品在空氣中發生了化學變化，表面形成了保護膜。 [事實論證]P76資料卡片：鋁制品表面處理 通過增加膜的厚度，對氧化膜進行著色處理等適用不同用途。 [觀看實驗視頻] [實驗3-4結論] 1.實驗操作: 2.實驗現象: 鋁片逐漸溶解，一段時間后產生氣泡，，后產生大量氣泡；將點燃的木條放在試管口，聽到爆鳴聲。 實驗原理: Al2O3＋6H+===2Al3+＋3H2O 2Al＋6H+ ===2Al3+＋3H2↑ [實驗3-5] 1.實驗操作: 2.實驗現象: 1）開始沒有氣泡，一段時間后才產生氣泡，鋁片逐漸溶解，將點燃的木條放在試管口有爆鳴聲。 2）立即產生大量氣泡，鋁片逐漸溶解，將點燃的木條放在試管口有爆鳴聲。 3.實驗原理: Al2O3＋2OH- === 2AlO2-＋H2O 2Al＋2H2O+2OH- ===2AlO2- ＋3H2↑ [展示]新型合金圖片 培養學生獲得化學知識的 廣度，化學來源于生活，也 也應用于生活，引導學生 結合身邊的化學更深入了 解其原理和應用，提高對 化學的認識，熱愛化學， 投身化學，也培養學生自 我解決問題的能力。同時 認識到金屬材料的共性和 特性。 依據關鍵詞辯證分析， 培養學生邏輯思維能力以及 及對比分析的能力。 通過交流討論并設計分 析思路，培養學生利用 科學探究的方法逆向思 考，建立正向分析模型， 結合模型，規范描敘和有 序總結，認識結構、性質 用途三者之間的關系逐步 遞進，符合學生的認知 模型。 做好課前預習，利用科 學的分類方法，準確 把握鐵合金的樹狀分類 圖，并結合認識來評價 了解鐵合金的用途與哪 些因素有關。嘗試引導定 性和定量分析。培養學生學以致 用的能力和分析的有序 及嚴謹性。 加深合金元素對物質性 能的影響的理解，培養 控制內因和控制變量的 思想，使學生進一步體 會定性和定量研究的價 值。 通過對問題的辯證思考，同時善于運用大膽的猜測，結合教材資料卡片知識論證說明，做到論證充分， 培養了學生透過現象看 本質的觀點和認識。 通過觀察實驗，歸納實 驗現象，分析實驗原理 ，建立探究實驗分析的 思維模型，從操作到現象 再到原理分析，同時采 用對比分析，發展科學 素養，提升實驗對比分 析能力，同時形成類比 分析的思路，培養學生 科學探究精神和歸納總 結能力，以及能將知識 應用解釋生活現象。 通過自我搜集材料，培 養學生利用多方法多途 徑獲取資源的能力。同 時也培養學生養成分享 和共享資源的習慣。 激發學生熱愛化學、投身化學、 貢獻社會的情感。
教學環節三、結合國情了解潛能：中國力度 教師活動學生活動設置意圖[過渡]材料改變世界，化學對新材料的研發和科技的發展發揮著重要的作用。我國在金屬材料研究方面具有豐厚的實力。 [提供資料]通過引導學生自主閱讀教材的科學技術社會的材料和化學與職業材料感悟我國在金屬材料研究具備的能力。 [提問]在資料中提出關鍵信息，初步總結我國在金屬材料研究方面有哪些實力。 [小結]從職業、資源、技術三個方面宏觀總結我國在金屬材料研究方面具有的能力。學生課外拓展活動： 1、閱讀P80 《測試工程師》、P81《超級鋼》、P84《用途廣泛的稀土金屬》。 2、了解稀土金屬對新材料的發展的影響以及新材料的發展趨勢和應用。 3、開展社會調查和查閱資料更多的了解近年來的新型合金。 4、關注環境保護、資源開發等社會熱點問題，形成合理利用自然資源的觀念。感受我國擁有的強大實 力，培養愛國精神。 通過學生閱讀教材引入 的資料，培養學生信息 提取能力，深刻認識化 學對社會的貢獻和保護 環境的可持續發展的意 識。通過對金屬材料的了解 ，引導學生體會化學、 技術與社會的重要關系 ，了解化學工作者對社 會發展的貢獻，滲透 職業生涯規劃教育。
教學環節四、小結與提升 教師活動學生活動設置意圖[提問]通過本課的學習，你在知識、方法、認識上有什么收獲？ [師]學以致用，希望同學們好好學習，做新時代的追夢人，我們將創造出更便捷、更綠色環保、更有效服務社會的金屬材料！ [小結] 知識：1、合金的定義 合金的性能 3、鐵合金的分類 4、鋁、氧化鋁的的性質 新型合金有儲氫合金、形狀記憶合金、鈦合金、耐熱合金 方法：分類法、對比法、歸納法、定性定量分析等 認識：建構兩種模型認知 1）物質性能分析論證模型：組成、結構-性質-用途。 2.實驗設計對比分析模型：實驗操作→實驗現象→實驗原理→實驗結論 [構建知識網絡圖]總結，提升，初步 形成有關金屬材料之 常見的合金的結構化知 識體系。 體現新時代追夢人踔厲奮發， 篤行不怠的磅礴偉力。 不斷挑戰極限的“中國 力度”。
【板書設計】 <<金屬材料>> 第1課時 1、金屬材料：純金屬和合金 2、合金的定義：加熱熔合 混合物 3、合金的性能 一、鐵合金：樹狀分類圖 二、鋁和鋁合金 1、鋁、氧化鋁與鹽酸反應 2、鋁、氧化鋁與氫氧化鈉反應 三、新型合金 1、儲氫合金2、形狀記憶合金3、鈦合金4、耐熱合金

展開更多......

收起↑