3.2金属材料（2课时） 教学设计 2022-2023学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

连山壮族瑶族自治县连山中学 教学设计（教案） 课题 3.2金属材料 教材版本 高中化学人教版必修一 学段 2022-2023学年度第一学期 课型 新授课 计划课时 2课时 备课人 李旭苗 编写时间 2022年12月 5日 学科 化学 适用年级 高一 第1课时：金属材料 教学内容分析 “金属材料”是《新课标》中必修课程主题5“化学与社会发展”中二级标题“化学科学在材料科学、人类健康等方面的重要作用”的内容，在新人教版教材中位于第三章“铁 金属材料”的第二节“金属材料”。在学习本课题时，学生已经学习了金属钠、铁及其重要化合物。在此基础上，进一步学习铝及其化合物、合金金属材料应用的相关知识。铝和氧化铝是中学化学元素化合物的核心知识，是学生理解和落实两性氧化物和两性氢氧化物概念的主要知识载体，也是高中化学元素化合物知识学习的难点之一。合金金属材料在国民经济中的有着重要的地位，此部分的内容的体现了教材的时代感，反映教学与生产、生活实际的联系。学好本部分知识，将有助于辩证的认识问题，开阔知识视野；学会从化学的角度观察、分析、了解物质世界，提高自身的科学素养。 与旧人教版相比，新人教版在知识点设置及呈现顺序方面变化不大，但在许多地方做了优化，如：删减了铜合金的内容，主要从生活入手，介绍了铁合金和铝合金，还加入了新型合金的内容。这意味着本节课的教学有了更丰富的素材，更有利于学生核心素养的发展。 学情分析 1.学生已有的知识 （1）学生在生活中能接触到一些金属制品，如不锈钢炊具、铜导线、铁钉和金项链等，对“合金”一词也并不陌生，可见学生已经具备了一些金属材料及其在生活、生产中的广泛应用的相关知识，只是在头脑中还没有形成系统的认识。 （2）在物理课的相关学习中，学生对金属的物理性质已有了一定的了解。 2.学习能力 学生初步具备研究化学物质的一般方法，能够应用观察、比较、分析、归纳、概括等方法学习知识，并具有了一定的问题探究能力，能够通过查找资料、调查研究进行一些分析总结和评价。 教学目标 【教学目标】 1．能结合生活中对常见合金的优良性能的认识经验，阅读教材中合金的结构介绍，了解合金的概念，并能联系纯金属与合金的微观结构解释二者性能的差异。 2. 以铁合金铝合金为例，能从元素组成上对合金进行分类，并认识不同类型金属材料组成性能与应用的联系，强化性能决定用途的观念。能通过实验探究铝和氧化铝的性质及转换，认识两性氧化物，丰富对金属多样性的认识，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用。 3.了解储氢合金钛合金等新型合金，感受化学科学对创造更多新材料以满足人类生活需要和促进科技发展的重要作用。 【评价目标】 1．通过整理金属的相关知识、活动评价、实验举证等多样化的学习活动，诊断并发展学生学习化学的兴趣。 2．通过研究单一物质过渡到归类研究物质，诊断并发展学生感受研究方法的科学性和合理性。 3．通过金属和合金的用途，诊断并发展学生体会物质的性质与用途的关系，感受化学的学科价值和社会价值，并培养学生的民族意识和社会责任。 重难点分析 重点：认识金属物理性质的相似性和差异性及性质与用途的关系。 难点：学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。 学法指导 1．实验探究法 2．讲授法 3. 小组讨论法 教学用具 希沃多媒体课件、铝及其化合物相关实验视频 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 板块一 合 金 · 铁 合 金（10min） 导入：生活中的金属材料 过渡：随处可见的金属材料，说明我们人类文明离不开金属，那人类使用的金属材料经历哪些发展阶段？ 最开始之所以是铜器时代，与金属活动性顺序有关，越不活泼的金属，在自然界能以单质的形式存在 回顾生活中的金属材料，主要分为纯金属与合金 合金：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 (合金是混合物而不是纯净物) 比起纯金属，合金有以下优点，合金的用途也更广泛 问题：为什么在日常应用的材料中大多数属于合金呢？是什么原因使得合金有那么多优势？（微观角度） 视频：纯金属与合金结构的比较 总结：合金的性能可以通过内部添加的合金元素的种类、含量和外部生成合金的条件等来调节。 (外因通过内因起作用) 合金性能的可调节性（定性→定量） 解释： 呈现：地壳中的元素分布；铁矿石 问题：铁合金性能的影响因素？改进合金性能的常用措施有哪些？ 思考与讨论：碳素钢中，碳含量不同，性能也有很大差异；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；这对你有什么启示？ 学习评价：课堂练习 举例：身边的金属材料 回顾金属材料的分类，以及合金的定义 分析合金的优点 结合视频，语言表述合金与纯金属结构的差异，以及对性质的影响 分析：在纯金属内，所有的原子大小相同，排列十分规整，而合金内原子大小不一，排列没有纯金属整齐，使得原子之间的相互作用力减少，原子之间吸引力减弱，所以，多数合金的熔点一般比各成分金属的低 任务： 1、 铁合金的的组成 2、对铁合金进行分类 通过教材 P77 资料卡片了解钢中合金元素的主要作用 合金性能的可调节性 （按需调节） 板块二 铝与铝合金（27min） 呈现：铝的原子结构特点、铝在自然界的存在形式 生活中的铝制品 思考：铝是非常活泼的金属，可生活中我们却可见到很多铝制品，这是为什么？ 视频：感受氧化铝的存在 思考：铝是活泼的金属，为什么铝的抗腐蚀性能比铁强？ 活泼的金属在空气中易与氧气反应，生成一层氧化物。有的氧化膜疏松，如铁和钠等。有的氧化物致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁和铝等。 生活情境：铝锅做饭能吃出老年痴呆 过渡：铝锅中的铝与氧化铝会发生怎样的反应？ 实验3-4 探究Al、Al2O3和盐酸反应 思考：用碱可以去除氧化膜吗？ 实验3-5 探究Al、Al2O3和NaOH反应 思考：为什么铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物？ 资料卡片：老年痴呆症的成因与症状 补充实验 探究Al(OH)3与盐酸、NaOH溶液反应 问题：铝在元素周期表中处于金属与非金属的交界处置，试分析铝既能和强酸反应又能和强碱反应的原因？ 素养提升：用发展的眼光看待“铝”和铝合金 航天明星——铝合金：制造飞机和宇宙飞船理想材料 习总书记：航天梦是中国梦的重要组成部分！ 学习评价：课堂练习 结构决定性质（与钠相似，铝在自然界中都以单质存在） 铝表面会与空气中氧气生成致密的氧化铝薄膜，保护内部金属。 阅读情境内容 通过希沃游戏，预测铝可能具有的性质 观察并记录实验现象 观察并记录实验现象 总结：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，叫做两性氧化物。 总结：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，叫做两性氢氧化物。 记录小结笔记 分析铝在元素周期表中的位置与性质之间的关系 板块三 新型合金（3min） 板书设计 3.2.1 金属材料 作业布置 课外（预计用时30分钟） 教后反思 第2课时：物质的量在化学方程式计算中的应用 教学内容分析 本节课标要求学生了解物质的量及其物理量的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。在必修第一册第三章第二节安排了物质的量在化学方程式中的应用，利用方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比，通过一个例题把在第二章里学习的物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等知识应用化学方程式的计算中，分散了第二章集中学习物质的量及相关概念的难点。 学情分析 在初中，学生已经知道了化学中反应物和生成物的质量关系，并学习了运用化学方程式进行有关质量的计算。本节在初中知识基础上进一步揭示化学反应中反应物、生成物之间的粒子关系，并学习物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等应用化学方程式的计算。本节内容是学生学习中和滴定等知识的重要基础，在理论联系实际方面具有重要作用。同时，对于学生了解化学反应规律、形成正确的有关化学反应的观点也有重要意义。 教学目标 1.【教学目标】：能基于物质的量认识化学变化，运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行简单计算，感受定量研究对化学科学的重要作用。 2.【评价目标】：通过从简单到复杂，善于把问题分类，把复杂的问题简单化，来解决生产生活的问题，对学生进行针对性训练，帮助学生形成正确解题的能力。 重难点分析 重点：物质的量在化学方程式计算中的应用 难点：物质的量在化学方程式计算中的应用 学法指导 启发、引导、讲解、练习 教学用具 希沃多媒体课件 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 课 堂 导 入 [复习回顾]物质的量与各物理量之间的关系 [投影] [思考]物质的量与方程式中的化学计量数之间有什么关系？ [学生活动]请大家回忆前面学过的知识，填出下列各物理量之间的转换关系。 以旧引新，寻找新旧知识的关联点和成长点，注重知识的发展过程 环节一 解 答 过 程 与 思 路 （15min） [视频]认识化学计量数 [讲解]物质是由原子、分子或离子等粒子组成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子数之间的数目关系。这些粒子之间的数目关系，又叫做化学计量数的关系。 化学计量数之比 = 各物质的粒子数之比 = 各物质的物质的量之比 例题讲解： 横向先写化学计量数之比，再把已知的物质的量标在下一行；横向相比，列出比例式，解答 关键：题目要求计算物质的量，可以直接用，如果计算其他物理量，分步会比较麻烦，根据“上下单位一致”的原则，就可以写出对应的比例式，由于相同单位，成比例之后就可以约去，省去转化这一步！ 总结： 例题听讲，回答问题：反应铁和硫酸的计量数之比是多少？ 学生回答：计量数之比为1:1 引导，那么铁和硫酸的物质的量之比为多少？ 回答：铁和硫酸的物质的量之比也是1：1 通过例题的讲解，重点让学生掌握怎么通过化学方程式求算有关物理量，解题的关键——反应中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比，利用其它物理量列比例关系时必须注意：上下一致。 环节二 化学计算的常用方法（25min） 注意：若给出两种反应物的量，要先判断哪种物质不足量，然后根据不足量的物质进行计算。 ①关系式法 ②守恒法 （1）质量守恒：反应前后元素种类、质量、原子个数不变 （2）得失电子守恒：还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数 （3）电荷守恒：电解质溶液中阴阳离子所带正负电荷的总物质的量 (或浓度) 相等 ③差量法 差量与化学方程式的化学计量数成比例，利用这种比例快速求得反应物的量或生成物的量的方法。 环节三 课堂小结（5min） 对课堂知识点进行梳理，强调重难点 归纳总结 板书设计 作业布置 课外（预计用时30分钟） 教后反思 - 1 - 学科网（北京）股份有限公司 $$