第八单元课题1 金属材料第二课时教学设计 -2024-2025学年人教版（2024）化学九年级下册

基于核心素养下“大单元”的课堂教学设计 ——以《课题1 金属材料（第二课时）》为例 课例名称: 课题1 金属材料（第二课时） 课时教学内容分析（含教材分析） 本单元围绕 “金属和金属材料” 展开，涵盖金属材料的性质、用途、冶炼、防护等内容。金属材料与生产生活紧密相连，贯穿人类历史发展进程。本单元教学旨在让学生掌握金属材料的基础知识，理解金属的化学性质与活动性顺序，学会运用化学知识解决金属相关的实际问题，培养学生的科学探究能力、创新思维以及社会责任感。通过实验探究、讨论交流、案例分析等多样化教学方法，激发学生学习兴趣，引导学生主动参与学习过程，构建系统的知识体系，提升学生的化学核心素养，为后续化学学习及实际应用奠定坚实基础。 课时学情分析 （一）学生已有知识基础 在学习本课题之前，学生已经掌握了物质的组成、分类等基础知识，对金属的一些物理性质如颜色、光泽、导电性等有了初步认识，在之前的化学实验中也积累了一定的实验操作经验，能够进行简单的实验观察与记录。同时，在日常生活中，学生接触过大量的金属制品，对金属材料有一定的感性认识，这些都为学习合金知识提供了有利条件。 （二）学生学习能力与风格 九年级的学生正处于好奇心旺盛、求知欲强烈的阶段，对化学实验充满兴趣，具有较强的观察力和动手操作能力。他们在学习过程中已具备一定的逻辑思维能力，能够对实验现象进行初步的分析和归纳，但在将抽象的化学概念与实际生活现象建立联系以及深入理解物质微观结构与性质关系方面还存在一定困难。在学习风格上，部分学生善于通过实验直观感受知识，喜欢小组合作交流；而部分学生更倾向于通过阅读、思考等方式独立获取知识。 课时教学目标（需体现学科核心素养的培养） 能通过观察、实验等方法，宏观辨识合金与纯金属在组成、性质和用途上的差异，如观察到合金制品在外观、硬度等方面与纯金属的不同。 从微观层面理解合金中不同原子的排列方式及相互作用对合金性能产生影响，构建起宏观性质与微观结构之间的联系，解释为何合金硬度通常大于纯金属、熔点低于纯金属等现象。 课时教学重点、难点 （一）教学重点 合金的概念，明确合金是由两种或两种以上金属或金属与非金属熔合而成且具有金属特性的混合物。 合金与纯金属性能的差异，包括硬度、熔点、抗腐蚀性等方面，通过实验探究直观认识这些差异。 常见合金的成分、性能及用途，如铁合金（生铁和钢）、钛合金等，理解合金性能决定其用途的关系。 （二）教学难点 理解合金性能与成分之间的关系，从微观角度解释合金为何具有不同于纯金属的性能，如合金中原子排列方式改变对硬度和熔点的影响。 能够根据实际需求选择合适的合金材料，将合金的性质与具体应用场景紧密结合，运用所学知识解决实际问题。 课时教学过程 （一）任务一：认识合金 创设情境 展示日常生活中常见的合金制品图片，如不锈钢餐具、铝合金门窗、黄铜饰品、钛合金眼镜框等，提问学生：“这些物品我们在生活中经常见到，它们是由纯金属制成的吗？为什么要使用这些材料制作相应的物品呢？” 引导学生观察图片并思考，激发学生对合金的探究兴趣。 知识讲解 讲解合金的定义，强调合金是在纯金属中加热熔合某些金属或非金属制得，举例说明常见合金的组成成分，如黄铜是铜锌合金，生铁和钢是含碳量不同的铁合金等。通过多媒体展示合金中原子分布的微观示意图，帮助学生从微观层面理解合金的组成结构，对比纯金属与合金微观结构的差异，初步建立合金结构与性质关系的认知。 设计意图 从生活实际入手，引发学生的认知冲突，激发学生的学习动机。通过直观的图片展示和微观示意图讲解，将抽象的合金概念形象化，帮助学生理解合金的本质特征，为后续探究合金性能奠定基础。 （二）任务二：探究合金与纯金属性能差异 实验探究 分组进行实验，第一组实验比较黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片（铝合金）和铝片的硬度。提供黄铜片、铜片、硬铝片、铝片以及相互刻画的工具，让学生用相互刻画的方法，观察并记录划痕情况。第二组实验探究焊锡（锡铅合金）、锡、铅的熔点高低。准备好焊锡丝、锡条、铅块、酒精灯、三脚架、石棉网、试管夹等实验器材，让学生分别加热焊锡丝、锡条、铅块，观察并记录它们开始熔化的先后顺序。实验过程中，教师巡回指导，提醒学生注意实验安全，规范操作。 讨论分析 实验结束后，组织学生分组讨论实验现象，引导学生思考：“从划痕情况能得出合金与纯金属硬度有怎样的关系？从熔化顺序能得出合金与纯金属熔点有怎样的关系？” 每个小组推选代表发言，分享小组讨论结果，教师对学生的发言进行点评和总结，得出合金硬度一般大于纯金属、熔点一般低于纯金属的结论。 设计意图 通过亲自动手实验，让学生在实践中观察和感受合金与纯金属性能的差异，培养学生的实验操作能力、观察能力和团队合作精神。组织讨论分析，引导学生从实验现象深入思考本质原因，提高学生分析问题和解决问题的能力，同时强化学生对合金性能特点的理解。 （三）任务三：了解常见合金的成分、性能及用途 案例分析 选取铁合金（生铁和钢）、钛合金等常见合金，以案例的形式进行详细介绍。展示生铁和钢在生活中的应用图片，如铁锅、机床底座、桥梁、汽车外壳等，介绍它们的含碳量范围以及性能特点，讲解含碳量不同如何导致生铁和钢在硬度、韧性等方面存在差异，从而使其具有不同的用途。同样，介绍钛合金在航空航天、医疗器械等领域的重要应用，如用于制造飞机发动机部件、人造关节等，阐述钛合金具有熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀性能优异等特点，以及这些特点如何与应用场景相匹配。 小组讨论 组织学生分组讨论：“在生活中还有哪些地方用到了铁合金或钛合金？为什么选择这些合金材料？” 每个小组围绕问题展开讨论，教师参与小组讨论，适时引导学生从合金性能角度分析材料选择的原因。讨论结束后，各小组汇报讨论结果，教师进行总结和补充，进一步强化学生对合金性能决定用途这一关系的理解。 设计意图 通过具体案例分析，让学生深入了解常见合金的成分、性能及用途之间的紧密联系，将抽象的知识具体化、形象化，便于学生理解和记忆。小组讨论活动鼓励学生积极思考，联系生活实际，运用所学知识解释现象，提高学生知识应用能力和团队协作交流能力。 （四）任务四：根据实际需求选择合金材料 问题情境创设 提出一系列实际问题情境，如 “某建筑公司要建造一座桥梁，需要选择合适的金属材料，考虑到桥梁需要承受较大的重量且要具备良好的抗腐蚀性能，应选择哪种合金材料？”“某医疗器械厂要生产一种新型的人造骨骼，对材料的生物相容性、强度等有较高要求，你认为可以选用哪种合金？”“某电子设备制造商要制造一款轻薄、散热性能好的笔记本电脑外壳，哪种合金材料比较合适？” 小组合作解决问题 将学生分成小组，每个小组选择一个问题情境进行分析讨论。要求学生根据合金的性质，结合问题情境中的具体需求，讨论并选择合适的合金材料，并阐述选择的理由。教师在各小组间巡视，观察学生讨论情况，适时给予指导和启发。各小组完成讨论后，制作简单的汇报 PPT 或图表，向全班展示小组讨论成果，其他小组进行提问和评价，教师最后进行总结和点评。 设计意图 创设真实的问题情境，让学生在解决实际问题的过程中，灵活运用所学的合金知识，加深对合金性能与用途关系的理解，培养学生的创新思维和综合运用知识解决问题的能力。小组合作学习和成果展示评价环节，锻炼学生的团队协作能力、沟通表达能力以及批判性思维能力。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$