專題9第3單元金屬材料的性能及應(yīng)用（教學設(shè)計）2023-2024學年新教材高中化學必修第二冊（蘇教版2019）

專題9第3單元金屬材料的性能及應(yīng)用（教學設(shè)計）2023-2024學年新教材高中化學必修第二冊（蘇教版2019）學校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：金屬材料的性能及應(yīng)用

2.教學年級和班級：高中二年級

3.授課時間：2023-2024學年第二學期第9周第3課時

4.教學時數(shù)：1課時

本節(jié)課主要圍繞蘇教版2019年高中化學必修第二冊教材中的專題9第3單元內(nèi)容展開，旨在幫助學生了解金屬材料的性能、應(yīng)用及其在生活中的重要作用，培養(yǎng)學生對化學知識的實際應(yīng)用能力。核心素養(yǎng)目標1.發(fā)展學生的科學思維能力，通過分析金屬材料的性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，提高邏輯推理和科學探究能力。

2.增強學生的實踐意識，通過實例了解金屬材料在生活和工業(yè)中的應(yīng)用，培養(yǎng)解決實際問題的能力。

3.培養(yǎng)學生的社會責任感，認識到金屬材料的選擇與可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系，促進環(huán)保意識的形成。學情分析本節(jié)課面對的是高中二年級的學生，他們在知識層面上已經(jīng)具備了一定的化學基礎(chǔ)，了解了一些基本的化學概念和原理。在能力方面，學生已經(jīng)能夠進行簡單的化學實驗操作，具備一定的觀察和分析能力。在素質(zhì)方面，學生具備一定的自主學習能力和團隊合作精神。

然而，學生在學習過程中可能存在以下問題：對金屬材料的認識較為片面，對金屬材料的性能與應(yīng)用之間的聯(lián)系理解不夠深入；實驗操作能力有待提高，對實驗數(shù)據(jù)的處理和分析能力不足；在學習過程中容易忽視理論知識與實際應(yīng)用的結(jié)合。

此外，學生在行為習慣上可能存在一些問題，如課堂參與度不高，缺乏主動提問和思考的習慣。這些行為習慣可能會影響學生對本節(jié)課內(nèi)容的理解和掌握。

針對以上學情，本節(jié)課的教學設(shè)計需注重激發(fā)學生的學習興趣，引導學生主動參與課堂，加強理論知識與實際應(yīng)用的結(jié)合，以提高學生對金屬材料的認識和理解。同時，通過實驗操作和數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學生的實踐能力和科學思維能力。教學資源準備1.教材：確保每位學生都配備了蘇教版2019年高中化學必修第二冊教材。

2.輔助材料：收集金屬材料性能與應(yīng)用相關(guān)的圖片、圖表，以及相關(guān)視頻片段，以多媒體形式輔助教學。

3.實驗器材：準備足夠的實驗材料，如金屬樣品、實驗儀器等，并確保所有器材安全可靠，滿足實驗需求。

4.教室布置：將教室分為實驗操作區(qū)和討論區(qū)，確保學生能夠有序進行實驗和分組討論。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布關(guān)于金屬材料的預(yù)習資料，包括教材相關(guān)章節(jié)、拓展閱讀材料。

-設(shè)計預(yù)習問題：設(shè)計問題如“金屬材料的性能受哪些因素影響？”，“舉例說明金屬材料在生活中的應(yīng)用?！?/p>

-監(jiān)控預(yù)習進度：通過在線平臺的預(yù)習反饋功能，監(jiān)控學生的預(yù)習完成情況。

學生活動：

-自主閱讀預(yù)習資料：學生根據(jù)預(yù)習要求，閱讀相關(guān)材料，理解金屬材料的性能和用途。

-思考預(yù)習問題：學生思考預(yù)習問題，記錄下自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習成果：學生將預(yù)習筆記或思維導圖提交至在線平臺。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：鼓勵學生自主探索，培養(yǎng)獨立思考能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺進行資源分享和進度監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學生提前了解金屬材料的性能及應(yīng)用，為課堂學習打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學生的自主學習能力和科學探究精神。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過展示金屬材料在日常生活中的應(yīng)用實例，引發(fā)學生興趣。

-講解知識點：詳細講解金屬材料的物理和化學性能，以及它們在實際應(yīng)用中的重要性。

-組織課堂活動：設(shè)計小組討論，讓學生探討不同金屬材料的性能差異及原因。

-解答疑問：對學生在討論中提出的問題進行解答。

學生活動：

-聽講并思考：學生認真聽講，思考金屬材料的性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

-參與課堂活動：學生積極參與小組討論，分享自己的理解和觀點。

-提問與討論：學生提出疑問，參與課堂討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：通過講解，幫助學生理解金屬材料的性能和用途。

-實踐活動法：通過小組討論，讓學生在實踐中學習。

-合作學習法：通過團隊合作，培養(yǎng)學生的溝通能力。

作用與目的：

-幫助學生深入理解金屬材料的性能及應(yīng)用。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學生的實際操作能力和問題解決能力。

-通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作精神。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：布置與金屬材料的性能和應(yīng)用相關(guān)的作業(yè)，如設(shè)計一個簡單的金屬材料應(yīng)用項目。

-提供拓展資源：提供相關(guān)書籍、網(wǎng)站、視頻等資源，供學生深入學習。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋。

學生活動：

-完成作業(yè)：學生完成作業(yè)，鞏固課堂所學知識。

-拓展學習：利用提供的資源，進一步探索金屬材料的性能和應(yīng)用。

-反思總結(jié)：學生對自己的學習過程進行反思，總結(jié)學習經(jīng)驗。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：鼓勵學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結(jié)法：引導學生總結(jié)學習經(jīng)驗，提出改進建議。

作用與目的：

-鞏固學生對金屬材料性能及應(yīng)用的理解。

-通過拓展學習，提高學生的知識深度和廣度。

-通過反思總結(jié)，促進學生自我提升和批判性思維的發(fā)展。知識點梳理1.金屬材料的分類

-金屬材料包括純金屬和合金兩大類。

-純金屬：如鐵、銅、鋁等。

-合金：由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬經(jīng)一定方法合成的具有金屬特性的物質(zhì)，如鋼、黃銅、青銅等。

2.金屬材料的性能

-物理性能：密度、熔點、沸點、導電性、導熱性、延展性等。

-化學性能：耐腐蝕性、抗氧化性、硬度、疲勞強度等。

3.金屬材料的結(jié)構(gòu)

-晶體結(jié)構(gòu)：金屬原子排列成晶體格子，常見的晶體結(jié)構(gòu)有面心立方晶格、體心立方晶格和六方最密堆積晶格。

-電子結(jié)構(gòu)：金屬原子最外層電子較少，容易失去電子形成陽離子，這些自由電子在金屬內(nèi)部自由移動，形成金屬鍵。

4.金屬材料的加工

-熱加工：如鍛造、熱軋、熱擠壓等，通過加熱使金屬材料變形，改變其結(jié)構(gòu)和性能。

-冷加工：如冷軋、冷拔、冷擠壓等，在室溫下對金屬材料進行變形處理。

5.金屬材料的腐蝕與防護

-腐蝕：金屬材料在氧氣和水的作用下發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，導致金屬損耗。

-防護方法：涂覆保護層（如油漆、塑料等）、陰極保護、使用耐腐蝕材料等。

6.金屬材料的用途

-結(jié)構(gòu)材料：用于建筑、橋梁、船舶、飛機等結(jié)構(gòu)的制造。

-功能材料：用于電子、電器、光學、磁學等領(lǐng)域的特殊功能部件。

7.金屬材料的環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展

-金屬材料的開采、加工和使用過程中可能對環(huán)境造成污染。

-通過提高資源利用效率、回收利用廢舊金屬、開發(fā)新型環(huán)保材料等措施，實現(xiàn)金屬材料的可持續(xù)發(fā)展。

8.典型金屬材料的應(yīng)用實例

-鋼材：用于建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、船舶、汽車等。

-鋁合金：用于航空、航天、汽車、包裝等領(lǐng)域。

-鎳基合金：用于高溫、高壓、腐蝕等惡劣環(huán)境下的部件制造。

9.金屬材料的性能與應(yīng)用關(guān)系

-金屬材料的性能決定了其應(yīng)用范圍，如高強度鋼材用于建筑結(jié)構(gòu)，導電性好的銅用于電線電纜。

-根據(jù)不同的應(yīng)用需求，選擇合適的金屬材料。

10.金屬材料的選擇原則

-根據(jù)使用環(huán)境和條件選擇具有相應(yīng)性能的金屬材料。

-考慮成本效益，選擇性價比高的金屬材料。

-注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，選擇對環(huán)境影響小的金屬材料。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學生參與度：觀察學生在課堂上的參與情況，包括提問、回答問題、參與小組討論等，評估學生的積極性和互動性。

-注意力集中度：記錄學生在課堂上的注意力集中情況，分析是否有分心或走神的行為。

-學習態(tài)度：觀察學生的學習態(tài)度，包括對課程內(nèi)容的興趣、對實驗操作的認真程度等。

2.小組討論成果展示：

-討論內(nèi)容相關(guān)性：評估小組討論內(nèi)容與課程主題的關(guān)聯(lián)度，是否能夠圍繞金屬材料的性能和應(yīng)用展開討論。

-討論深度：分析小組討論的深度，是否能夠深入探討金屬材料的結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系。

-展示效果：評價小組展示的成果，包括邏輯性、條理性、創(chuàng)新性等方面。

3.隨堂測試：

-知識掌握程度：通過隨堂測試，評估學生對金屬材料性能、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用等知識點的掌握情況。

-問題解決能力：分析學生在解決實際問題時的表現(xiàn)，包括對問題的分析、解決策略的提出等。

4.作業(yè)完成情況：

-完成質(zhì)量：評價學生作業(yè)的完成質(zhì)量，包括對知識點的理解和應(yīng)用、作業(yè)的整潔度等。

-創(chuàng)新性：分析學生在作業(yè)中是否能夠提出創(chuàng)新性的想法或解決方案。

5.教師評價與反饋：

-個性化反饋：針對每個學生的課堂表現(xiàn)、討論成果、隨堂測試和作業(yè)完成情況，給予個性化的評價和反饋。

-改進建議：對學生在學習過程中存在的問題提出具體的改進建議，幫助學生提高學習效果。

-鼓勵與表揚：對學生的學習進步和優(yōu)秀表現(xiàn)給予鼓勵和表揚，激發(fā)學生的學習動力。

6.教學反思：

-教學方法有效性：反思所采用的教學方法是否有效，是否能夠幫助學生理解和掌握知識點。

-教學資源利用：分析教學資源的利用情況，是否合理分配時間，充分利用各種教學資源。

-教學目標達成度：評估教學目標的達成情況，是否實現(xiàn)了預(yù)期的教學效果。

7.學生反饋：

-收集學生對課程內(nèi)容、教學方法、教學資源等方面的反饋，了解學生的需求和意見，為后續(xù)教學提供參考。教學反思與總結(jié)在教學金屬材料的性能及應(yīng)用這一課時，我深刻體會到了教學過程中的種種挑戰(zhàn)與收獲。以下是我對本次教學的一些反思和總結(jié)。

教學反思：

在設(shè)計課程時，我注重了課前預(yù)習、課中實踐和課后拓展的有機結(jié)合。通過課前預(yù)習，學生能夠?qū)饘俨牧嫌幸粋€初步的了解，為課堂學習打下了基礎(chǔ)。然而，我也發(fā)現(xiàn)部分學生在預(yù)習時存在一定的困難，這可能是因為預(yù)習資料過于復(fù)雜或難以理解。在今后的教學中，我將嘗試提供更加簡潔明了的預(yù)習資料，并設(shè)計更具啟發(fā)性的預(yù)習問題，以幫助學生更好地進行自主學習。

在課中實踐環(huán)節(jié)，我組織了小組討論和隨堂測試，旨在讓學生在實踐中掌握金屬材料的性能及應(yīng)用。從學生的表現(xiàn)來看，他們在小組討論中積極參與，但在隨堂測試中暴露出了對知識點掌握不夠深入的問題。這讓我意識到，在教學中需要更加注重學生對知識點的理解和應(yīng)用，而不是僅僅停留在表面。未來，我將加強對學生的個別輔導，針對他們的薄弱環(huán)節(jié)進行有針對性的講解。

在課堂管理方面，我發(fā)現(xiàn)部分學生在課堂上注意力不夠集中，容易分心。這可能是因為課堂內(nèi)容較為抽象，難以激發(fā)學生的興趣。為了解決這個問題，我計劃在今后的教學中引入更多生動的實例和實驗，以提高學生的興趣和參與度。

教學總結(jié)：

從整體來看，本節(jié)課的教學效果基本達到了預(yù)期目標。學生在知識、技能和情感態(tài)度等方面都有了一定的收獲和進步。他們不僅了解了金屬材料的分類、性能和結(jié)構(gòu)，還能夠?qū)⑦@些知識應(yīng)用到實際問題中。同時，通過小組討論和隨堂測試，學生的合作能力和問題解決能力也得到了鍛煉。

然而，在教學中也存在一些問題和不足。例如，部分學生對知識點的掌握不夠深入，課堂管理方面也有待加強。針對這些問題，我提出了以下改進措施和建議：

1.優(yōu)化預(yù)習資料，使其更加簡潔明了，易于學生理解。

2.在課堂教學中引入更多生動的實例和實驗，以提高學生的興趣和參與度。

3.加強對學生的個別輔導，針對他們的薄弱環(huán)節(jié)進行有針對性的講解。

4.提高課堂管理水平，確保學生能夠集中注意力參與課堂學習。課后作業(yè)2.觀察生活中常見的金屬材料，如不銹鋼、鋁合金等，分析它們的性能特點和應(yīng)用領(lǐng)域，并舉例說明。

3.設(shè)計一個實驗，探究不同金屬材料的導電性或?qū)嵝?，并記錄實驗?shù)據(jù)和結(jié)果。

4.閱讀一篇關(guān)于金屬材料在環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展方面的文章，總結(jié)文章中的關(guān)鍵信息，并提出自己的觀點和思考。

5.選擇一種金屬材料，如銅、鐵、鋁等，研究其在不同環(huán)境下的腐蝕情況，并設(shè)計一種防護措施。

九、課后作業(yè)答案：

1.金屬材料的性能、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用等方面的小論文。

2.不銹鋼：具有良好的耐腐蝕性和耐磨性，常用于廚具、醫(yī)療器械等領(lǐng)域；鋁合金：具有輕質(zhì)、強度高、導電性好等特點，常用于航空、建筑等領(lǐng)域。

3.實驗一：探究銅和鋁的導電性。將銅和鋁分別連接到電路中，測量電阻值，比較兩者的導電性差異。

4.文章中提到金屬材料在環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展方面的重要性，如開發(fā)新型環(huán)保材料、提高資源利用效率等。

5.銅在潮濕環(huán)境中易生銹，可以采用涂覆保護層或陰極保護等方法進行防護。板書設(shè)計-純金屬：鐵、銅、鋁等

-合金：鋼、黃銅、青銅等

②金屬材料的性能：

-物理性能：密度、熔點、導電性、導熱性、延展性等

-化學性能：耐腐蝕性、抗氧化性、硬度、疲勞強度等

③金屬材料的結(jié)構(gòu)：

-晶體結(jié)構(gòu)：面心立方晶格、體心立方晶格、六方最密堆積晶格

-電子結(jié)構(gòu)：金屬鍵、自由電子

④金屬材料的加工：

-熱加工：鍛造、熱軋、熱擠壓等

-冷加工：冷軋、冷拔、冷擠壓等

⑤金屬材料的腐蝕與防護：

-腐蝕：氧化還原反應(yīng)、金屬損耗

-防護方法：涂覆保護層、陰極保護、使用耐腐蝕材料等

⑥金屬材料的用途：

-結(jié)構(gòu)