7.1常见的材料教学设计--2024-2025学年九年级化学北京版下册

7.1 常见的材料教学设计 教材分析 主要教学内容 本节课聚焦于常见的材料，详细介绍了金属材料、无机非金属材料、有机合成材料和复合材料这几类常见材料的组成、性质和用途。通过对不同材料的深入探讨，使学生了解材料科学在现代社会中的重要地位，以及材料的性能与应用之间的紧密联系。 知识点 1. 金属材料：包括纯金属和合金，介绍金属的物理性质（如导电性、导热性、延展性等），合金的概念、特性（如硬度大、熔点低等）以及常见合金（如铁合金、铝合金等）的用途。 1. 无机非金属材料：主要讲解传统的无机非金属材料（如陶瓷、玻璃）和新型无机非金属材料（如半导体材料、光导纤维等）的成分、生产原料和应用领域。 1. 有机合成材料：阐述塑料、合成纤维和合成橡胶的分类、性能特点、合成方法以及在日常生活和工业生产中的广泛应用。同时，介绍白色污染的产生原因和防治措施。 1. 复合材料：说明复合材料的定义、组成和优点，列举常见的复合材料（如玻璃钢、碳纤维复合材料等）及其在航空航天、汽车制造等领域的应用。 学习意义 通过学习本节课，学生能够系统地认识常见材料的种类、性质和用途，了解材料科学的发展对人类社会进步的重要影响。培养学生的化学学科核心素养，如宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任等。使学生学会从化学的视角看待材料问题，增强合理使用材料、保护环境的意识，从而在日常生活和学习中更加自觉地关注材料的选择和应用，为未来的学习和生活打下坚实的基础。 教学目标 化学观念 1. 认识常见材料的分类及其组成、结构和性质的关系，形成“结构决定性质，性质决定用途”的化学观念。 1. 了解不同材料在生产、生活和科技领域的应用，体会化学对人类社会发展的重要贡献，树立合理利用化学物质和化学变化的观念。 科学思维 1. 通过对不同材料性质和用途的分析，培养归纳、演绎、类比等逻辑思维能力，能够从化学的角度解释材料的性能差异。 1. 运用比较、分类、分析、综合等方法，探究材料的组成、结构与性质之间的内在联系，发展科学思维品质。 科学探究与实践 1. 通过实验探究、资料查阅、小组讨论等活动，培养学生的科学探究能力和实践操作能力，提高学生获取信息、分析问题和解决问题的能力。 1. 学会设计简单的实验方案，探究材料的性质和变化，体验科学探究的过程和方法，培养创新意识和实践精神。 科学态度与责任 1. 认识材料科学的发展对人类社会进步的重要意义，激发学生学习化学的兴趣和热情，培养学生的科学态度和探索精神。 1. 了解材料使用过程中可能带来的环境问题，增强环境保护意识和社会责任感，树立可持续发展的观念。 教学重点 1. 常见材料（金属材料、无机非金属材料、有机合成材料和复合材料）的分类、性质和用途。 1. 材料的组成、结构与性质之间的关系，以及“结构决定性质，性质决定用途”的化学观念的形成。 1. 培养学生运用化学知识解释材料现象、解决材料问题的能力。 教学难点 1. 理解不同材料的微观结构对其宏观性质的影响，建立微观结构与宏观性质之间的联系。 1. 掌握复合材料的组成和性能特点，理解复合材料在现代科技领域的重要应用。 1. 引导学生树立正确的材料观和环境观，培养学生的科学态度和社会责任感。 教学资源准备 1. 多媒体设备：投影仪、电脑，用于展示课件、图片、视频等资料，帮助学生直观地了解各种材料的性质、用途和制备过程。 1. 实验器材和药品：准备金属材料（如铁片、铜片、铝合金等）、无机非金属材料（如陶瓷片、玻璃管等）、有机合成材料（如塑料薄膜、合成纤维线等）、复合材料（如玻璃钢样品等），以及相关的实验仪器（如酒精灯、镊子、砂纸等）和药品（如稀盐酸、硫酸铜溶液等），用于课堂实验演示和学生探究活动。 1. 教材和参考资料：《九年级化学下册（北京版）》教材，以及《化学与材料科学》《材料化学导论》等相关参考书籍和资料，供学生深入学习和扩展阅读，加强对常见材料的理解。 1. 案例分析材料：收集金属材料在航空航天、汽车制造等领域的应用案例，无机非金属材料在电子信息、能源等领域的应用案例，有机合成材料在日常生活和工业生产中的应用案例，以及复合材料在高端装备制造等领域的应用案例，用以引导学生探讨常见材料的实际应用和价值。 教学过程 导入新课（5分钟） 教师活动 展示一些生活中常见的物品，如自行车、手机、眼镜、建筑材料等，引导学生观察这些物品的制作材料。 提问：“同学们，我们生活在一个丰富多彩的材料世界里，这些物品都是由不同的材料制成的。那么，你们能说出这些物品分别使用了哪些材料吗？这些材料又有什么特点和用途呢？” （学生思考并发表自己的看法） 教师总结 同学们的回答都很积极。材料是人类社会发展的物质基础，不同的材料具有不同的性质和用途，它们在我们的生活中扮演着重要的角色。今天我们就来深入学习《7.1 常见的材料》，通过这节课的学习，我们可以更好地了解各种材料的奥秘。 讲授新课（25分钟） 金属材料（7分钟） 教师活动 展示一些常见的金属制品，如铁锅、铜导线、铝合金门窗等，引导学生观察金属的外观特征。 引导学生阅读教材相关内容，并思考以下问题： 1. 金属有哪些物理性质？ 2. 什么是合金？合金与纯金属相比有哪些优点？ 3. 常见的合金有哪些？它们在生活和生产中有哪些应用？ （学生阅读并讨论） 学生活动 学生分组阅读教材，并结合展示的金属制品进行讨论，每组选出代表回答问题。 设计意图 通过展示金属制品和问题引导，激发学生的学习兴趣和思考能力，让学生自主探究金属材料的相关知识。 教师讲解 1. 金属的物理性质：金属具有金属光泽、良好的导电性、导热性和延展性等。例如，铜可以用来制作导线，是因为它具有良好的导电性；铁锅可以用来炒菜，是因为它具有良好的导热性。 1. 合金：合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物。合金与纯金属相比，具有硬度大、熔点低等优点。例如，生铁和钢是常见的铁合金，它们的硬度比纯铁大，而熔点比纯铁低。 1. 常见合金的应用：铝合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域；钛合金具有耐高温、耐腐蚀、生物相容性好等优点，常用于制造人造骨骼、航空发动机等。 （学生聆听） 教师举例说明 展示一些铝合金和钛合金的实物样品，让学生直观感受它们的特点。并介绍一些金属材料在高科技领域的应用案例，如航空航天用的钛合金材料、电子设备用的铜合金材料等。 （学生观看样品，讨论） 无机非金属材料（6分钟） 教师活动 展示一些无机非金属材料制品，如陶瓷花瓶、玻璃杯子、半导体芯片等，引导学生观察它们的外观和特点。 布置探究任务： 1. 传统无机非金属材料（陶瓷、玻璃）和新型无机非金属材料（半导体材料、光导纤维）的主要成分和生产原料分别是什么？ 2. 它们在生产、生活和科技领域有哪些应用？ （学生分组讨论，每组选出代表展示讨论结果） 设计意图 通过展示实物和探究任务，引导学生了解无机非金属材料的种类、成分和应用，培养学生的探究能力和合作精神。 教师讲解 1. 传统无机非金属材料 ① 陶瓷：陶瓷是用黏土等天然原料经过成型、烧结等工艺制成的。它具有耐高温、耐腐蚀、硬度大等优点，广泛应用于建筑、餐具、艺术等领域。 ② 玻璃：玻璃是由石英砂、纯碱、石灰石等原料经过高温熔融制成的。它具有透明、坚硬、绝缘等特点，常用于制造窗户、眼镜、光学仪器等。 1. 新型无机非金属材料 ③ 半导体材料：半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的导电性，常用的半导体材料有硅、锗等。半导体材料在电子技术、信息技术等领域有广泛的应用，如制造集成电路、晶体管等。 ④ 光导纤维：光导纤维是一种能够传导光信号的纤维，主要成分是二氧化硅。它具有传输信息量大、抗干扰能力强等优点，广泛应用于通信领域。 （学生认真听讲） 教师举例说明 播放一段关于光导纤维通信原理的视频，让学生直观了解光导纤维在现代通信中的重要作用。并展示一些半导体芯片的实物样品，介绍其在电子产品中的应用。 （学生观看视频和样品，讨论） 有机合成材料（6分钟） 教师活动 展示一些有机合成材料制品，如塑料购物袋、合成纤维衣物、合成橡胶轮胎等，引导学生观察它们的外观和特点。 引导学生阅读教材相关内容，并思考以下问题： 1. 有机合成材料包括哪些种类？ 2. 塑料、合成纤维和合成橡胶各有哪些性能特点和用途？ 3. 什么是白色污染？如何防治白色污染？ （学生阅读并讨论） 学生活动 学生分组阅读教材，并结合展示的有机合成材料制品进行讨论，每组选出代表回答问题。 设计意图 通过展示实物和问题引导，让学生了解有机合成材料的种类、性能和应用，以及白色污染的防治措施，培养学生的环保意识。 教师讲解 1. 有机合成材料的种类：有机合成材料主要包括塑料、合成纤维和合成橡胶。 1. 塑料、合成纤维和合成橡胶的性能特点和用途 ① 塑料：塑料具有质轻、耐腐蚀、易加工等优点，广泛应用于包装、建筑、电子等领域。常见的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。 ② 合成纤维：合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨等优点，常用于制造衣物、绳索等。常见的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶等。 ③ 合成橡胶：合成橡胶具有高弹性、耐磨性、耐油性等优点，广泛应用于轮胎、橡胶管等领域。常见的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。 1. 白色污染的防治：白色污染是指废弃塑料对环境造成的污染。防治白色污染的措施有减少使用塑料制品、重复使用塑料制品、回收利用废弃塑料、使用可降解塑料等。 （学生认真听讲） 教师举例说明 展示一些可降解塑料的样品，介绍其降解原理和环保意义。并组织学生讨论在日常生活中如何减少白色污染，如自带购物袋、少用一次性塑料制品等。 （学生观看样品，积极讨论） 复合材料（6分钟） 教师活动 展示一些复合材料制品，如玻璃钢安全帽、碳纤维自行车车架等，引导学生观察它们的外观和特点。 布置探究任务： 1. 什么是复合材料？复合材料有哪些优点？ 2. 常见的复合材料有哪些？它们在哪些领域有重要应用？ （学生分组讨论，每组选出代表展示讨论结果） 设计意图 通过展示实物和探究任务，引导学生了解复合材料的概念、优点和应用，培养学生的探究能力和创新思维。 教师讲解 1. 复合材料：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法复合在一起而形成的具有新性能的材料。 1. 复合材料的优点：复合材料具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优点，能够综合发挥不同材料的优势。 1. 常见复合材料的应用 ① 玻璃钢：玻璃钢是由玻璃纤维和合成树脂复合而成的，具有质轻、强度高、耐腐蚀等优点，广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域。 ② 碳纤维复合材料：碳纤维复合材料是由碳纤维和树脂等基体材料复合而成的，具有高强度、高模量、耐高温等优点，常用于航空航天、体育器材等领域。 （学生认真听讲） 教师举例说明 展示一些碳纤维复合材料在航空航天领域的应用图片，介绍其在减轻飞机重量、提高飞行性能等方面的重要作用。并展示一些玻璃钢制品的实物样品，让学生感受其特点。 （学生观看图片和样品，讨论） 课堂小结（5分钟） 教师活动 教师总结：同学们，今天我们学习了常见的材料，包括金属材料、无机非金属材料、有机合成材料和复合材料。我们了解了这些材料的分类、性质、用途以及它们在现代社会中的重要地位。同时，我们也认识到了材料使用过程中可能带来的环境问题，如白色污染，要树立环保意识，合理使用材料。希望大家能够将这些知识运用到实际中，提高我们对材料的认识和应用能力。 （学生回顾本节课的主要内容，巩固所学知识） 设计意图 通过课堂小结，帮助学生梳理知识点，加深对常见材料的理解和记忆，强化学生的环保意识和科学态度。 拓展延伸（3分钟） 教师活动 展示一些新型材料的图片和资料，如纳米材料、超导材料、智能材料等，介绍这些新型材料的特点和潜在应用。 提问：“同学们，随着科技的不断发展，新型材料不断涌现。请大家思考一下，新型材料的出现会给我们的生活和社会带来哪些影响？我们应该如何应对材料科学的发展？” （学生思考并发表自己的看法） 设计意图 通过展示新型材料的信息，拓宽学生的视野，激发学生对科学研究的兴趣和探索欲望。引导学生思考新型材料对社会的影响，培养学生的创新思维和社会责任感。 课后作业 1. 收集一种你感兴趣的材料的相关资料，包括其组成、性质、用途、制备方法以及发展前景等，制作一份手抄报或小报告。 1. 调查生活中常见材料的使用情况，分析其优缺点和对环境的影响，并提出合理使用材料和保护环境的建议，撰写一篇调查报告。 1. 思考并回答：如果让你发明一种新型材料，你希望它具有哪些性能和用途？请简要描述你的设想。 学科网（北京）股份有限公司 $$