第三章 铁金属材料 教学设计 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

化学必修一第三章《铁金属材料》章头课 路桥中学 陈晓勇 1、 实施背景 中学阶段是认识自我的重要时期，生涯规划与高中生的身心发展是一致的，学生可以根据自己的具体情况设计自己的职业方向。高中生应尽早对人生有规划，可以使得学习目的更明确。学科渗透这不仅使得学生的职业专业性增强，利于学生有目的的选择职业和进一步深造，也利于学科教学的良性发展。 作为一名化学教师，为贯彻落实学校所推行的学科与生涯渗透方案，我将人教版化学必修一第三章《铁金属材料》与测试工程师相结合，进行生涯规划教学。 2、 主要目标和定位 1.结合铁及其化合物、铁合金、合金材料的相关知识，通过职业体验，感受测试工程师的职业素养，认识到化学与实际生活的紧密联系，感受化学知识在真实场景中的应用，体会化学魅力。 2.通过了解测试工程师的职业需要，在《铁、金属材料》这一章的第1课时，通过介绍合金材料在日常生活中的广泛应用，在国家科技发明与自主创新中的重大贡献，激发学生科学探究潜能，体验测试工程师的职业价值，鼓励学生不断求知探索，为社会主义新时代的建设贡献自己的智慧与力量。 3.借助实验教学等方式传递科学实证观念，以测试工程师媒介培养学生创新意识。 3、 主要教学过程 环节一:创设情境，引入新课（5min） 师：在我们的日常生活中有哪些铁制品？请同学们举例说明，应用铁的哪些性质？ 生：（部分学生举手） （选择一个学生进行回答） 师：谢谢这位同学（展示图片）大家看这些都是我们日常生活中的铁制品，他们都应用了铁的哪些性质呢？ 生：钢筋有一定的柔韧性，抗拉，与铁的延展性有关；铁轨坚硬、耐压、耐腐蚀，而且摩擦系数小；用铁做汽车外壳也是利用了铁的硬度比较大，可以抗冲击；铁钉也是利用了铁的硬度；铁锅导热性好，铁元素还可以对人体补铁，与铁的导热性有关；铁质的刀具坚硬锋利，与铁的硬度、延展性等有关。 师：以上应用的主要是铁单质的物理性质，大家还知道哪些铁制品是应用了铁的化学性质的呢？ 师：（展示图片）电路板蚀刻液、硫酸亚铁补铁剂（铁肥）、除氧剂、暖宝宝贴、高性能环保复合氧化铁颜料、高铁酸钾净水剂…… 师：你知道这些物质都利用了铁及其化合物的哪些性质吗？ 环节二：梳理内容，展现逻辑（10min） 师：这一章的学习我们将会运用前面学习钠元素、氯元素的方法，认识日常生活中常见的铁及其化合物，以及铁合金、铝合金等新型金属材料，请同学们翻阅下本章的大小标题，以小组为单位，罗列下本章需要了解的内容。 生：（小组活动在白纸上罗列本章的教学要点5min） 师：刚才大家摘抄了不同的关键词，为了帮助同学们系统了解，老师这边对本章内容进行了梳理，请大家看ppt 铁、金属材料章节知识思维导图 师：在这一章学习中，同学们将一起基于物质类别和元素价态，预测物质的性质，学习铁及其化合物，以及铁合金、铝合金等新型金属材料，各位同学可以在这一章内容后再来看看这张思维导图，由此检验我们的学习成果。 环节三：引入职业，展现联系（20min） 师：同学们知道吗？以上这些日常生活中常见的铁制品是否都是由纯铁制造的呢？ 生：不是，都是各种铁合金。比如铁轨、铁锅、铁钉一般是铸铁制造的，钢筋、汽车外壳、刀具一般是钢制造的。 师：你知道他们的成分有什么不同吗？ 生：铸铁通常属于生铁，含碳量相对比较高；钢的含碳量相对比较低。 师：没错，生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。由于含碳量不同，钢和生铁在性能上有很大差异。 师：纯铁在日常生活中使用相对较少，把铁制成合金以后，具有许多优良的物理、化学或机械性能，可满足不同的需要。根据铁合金的组成成分的不同，我们把铁合金进行分类，请同学们阅读课文第73～75页，以小组为单位对铁合金的组成、性能、用途、类别进行梳理，做出树状分类图。 生：（小组活动在白纸上绘制铁合金树状分类图5min） 展示铁合金的分类 师：通过梳理铁合金的组成、性能、用途、类别，我们可以发现，在碳素钢中，由于含碳量不同，高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异，向碳素钢中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金钢。对此你有什么启示？与同学讨论。 生：（思考与讨论3min） 师：在铁合金（或者其他合金）中，各种元素组成含量的细微差别，会带来金属材料性能的巨大差异，就需要有一批工程师专门从事金属材料组成含量的测试工作，这就是测试工程师。 【职业链接】测试工程师与新材料研发 职业链接测试工程师 师：在一些金属材料研究机构，有一批工程师专门从事金属材料的切试工作。他们运用各类高精度化学检测仪器或化学检测方法，对合金等金属材料或冶炼产品等中的微量、常量杂质元素，以及金属材料中C、H、O、N、S的含量等进行定性和定量分析，以获得金属材料的组成及其含量，为一些研究单位和企业提供相关的分析测试数