11.1化学与材料研制教学设计--2025-2026学年九年级化学鲁教版下册

11.1 化学与材料研制 教学设计 一、教学目标 化学观念 认识材料是人类社会发展的物质基础，了解材料的分类：金属材料、无机非金属材料、有机合成材料和复合材料。 理解化学在材料研制中的核心作用，知道通过化学方法可以将天然物质转化为性能更优的新材料。 建立“结构决定性质，性质决定用途”的基本观念，能从材料组成与结构的角度初步解释其性能差异。 科学思维 通过对比不同材料的性能（如硬度、导电性、耐热性），发展比较、分类与归纳的逻辑思维能力。 能基于生活实例分析材料选择的原因，提升从现象到本质的推理能力。 在讨论“白色污染”“材料回收”等问题时，学会从环境、经济、社会等多角度进行系统思考。 科学探究与实践 能通过观察、实验（如燃烧法鉴别塑料）探究常见材料的特性，规范操作、准确记录现象。 通过小组合作分析材料应用场景，提升信息整合与实践应用能力。 能设计简单的材料鉴别方案，将化学知识迁移至生活实践中。 科学态度与责任 养成关注科技发展的意识，感受我国在航天、芯片等领域材料创新的重大成就。 增强环保意识，认识“白色污染”的危害，主动践行绿色消费与垃圾分类。 树立可持续发展观念，理解材料研制不仅要追求性能，更要兼顾环境友好与资源节约。 二、教学重难点 重点 常见材料的分类及其主要性能与用途。 化学在材料研制中的作用，特别是合成材料与复合材料的创新价值。 难点 理解高分子材料的“聚合”思想（小分子连成大分子）。 从化学视角认识材料与环境的关系，形成绿色化学观念。 三、教学准备 实验用品 材料样品：玻璃片、塑料片（聚乙烯、聚氯乙烯）、棉布、涤纶布、玻璃钢碎片、铜片、铁钉。 实验器材：镊子、酒精灯、火柴、坩埚钳、烧杯、水。 辅助资源 视频（神舟飞船返回舱、芯片制造）、图片（各种塑料制品、复合材料应用）、实验记录单、材料分类表。 四、教学过程 环节一：情境导入，感知材料的力量 播放视频：神舟飞船返回舱穿越大气层，表面高温发红但内部安全。 提问引导： 返回舱为何能承受数千摄氏度高温？ 这种“神奇材料”是如何研制出来的？ 学生讨论，初步感知材料对科技发展的决定性作用。 引出课题：今天我们将走进“化学与材料研制”，探索改变世界的物质密码。 环节二：认识材料的分类 展示实物：铁钉（金属）、玻璃（无机非金属）、塑料尺（有机合成）、玻璃钢（复合）。 学生活动：根据来源与组成，尝试对材料进行分类。 教师归纳四类材料： 金属材料：如铁、铜、铝合金，具有良好的导电性、导热性和延展性。 无机非金属材料：如玻璃、陶瓷、水泥，耐高温、硬度大、绝缘性好。 有机合成材料：如塑料、合成纤维、合成橡胶，由小分子聚合而成，质轻、易加工。 复合材料：由两种或以上材料复合而成，兼具各组分优点，性能更优。 环节三：探究典型材料的研制与性能 无机非金属材料——以玻璃为例 提出问题：普通玻璃是如何制成的？ 讲解原理：以石英砂、纯碱、石灰石为原料，在高温下反应形成硅酸盐材料。 拓展新型玻璃： 钢化玻璃：强度高，用于汽车窗。 光导纤维：传输光信号，用于通信。 强调：化学方法将普通矿物转化为高性能材料。 有机合成材料——以塑料为例 实验探究：燃烧法鉴别聚乙烯与聚氯乙烯 聚乙烯：易燃，火焰呈蓝色，有石蜡气味，无黑烟。 聚氯乙烯：难燃，火焰呈黄色，有刺激性气味，冒黑烟。 归纳特性： 塑料由乙烯等小分子“聚合”成大分子链，具有质轻、耐腐蚀、绝缘等优点。 但废弃塑料难降解，造成“白色污染”。 讨论防治措施： 减少使用一次性塑料。 推广可降解塑料。 加强回收利用。 复合材料——以玻璃钢为例 提出问题：玻璃钢是玻璃还是钢？ 解析结构：以玻璃纤维为骨架，树脂为基体，复合而成。 性能优势： 强度高、密度小、耐腐蚀。 用于航天器、游艇、运动器材。 强调：复合材料实现“1+1>2”的性能突破。 环节四：建构观念——化学驱动材料创新 案例分析： 芯片：从石英砂提纯高纯硅，体现化学在信息技术中的核心作用。 航天绝热层：特殊高分子材料保护返回舱，体现化学保障航天安全。 归纳核心观念： 化学不仅认识物质，更能创造新物质。 材料研制是化学服务社会的直接体现。 小组活动：为“未来城市”选择材料并说明理由（如用光导纤维通信、可降解塑料包装）。 环节五：拓展延伸——责任与未来 讨论： 为什么“白色污染”是全球性难题？ 我们能为材料可持续发展做些什么？ 行动倡议： 拒绝过度包装。 参与塑料回收。 关注绿色材料研发。 强调：材料创新不仅要“高性能”，更要“绿色化”。 五、板书设计 主题：化学与材料研制 一、材料分类 金属材料：导电、导热 无机非金属：耐高温、绝缘 有机合成：质轻、易加工 复合材料：性能优越 二、典型材料 玻璃：硅酸盐，高温制得 塑料：聚合而成，注意污染 玻璃钢：纤维+树脂 三、化学作用 创造新物质，服务社会发展 四、责任意识 绿色材料，循环利用 六、教学评价 过程评价：实验操作规范性、分类准确性、讨论参与度。 成果评价：能否正确鉴别材料类型，能否解释材料选择原因。 素养评价：是否体现科学思维、实践能力与环保意识。 学科网（北京）股份有限公司 $