8.3合金与金属材料第1课时教学设计-2025-2026学年九年级化学仁爱科普版下册

课题3 合金与金属材料（第一课时）

仁爱科普版·初中化学·九年级下册

一、教材分析

本课题是仁爱科普版九年级下册金属与金属材料单元的核心内容，承接金属的物理性质与化学性质，系统介绍合金的概念、常见合金及其在生产生活中的广泛应用。教材以学生熟悉的金属制品为切入点，通过对比纯金属与合金的性能差异，帮助学生建立“物质的性质决定用途”的化学基本观念，为后续学习金属资源的利用与保护奠定基础。

二、四维核心素养

通过对合金概念的建构与常见合金性能对比，发展化学观念中“物质组成与结构决定性质”的基本认识；通过实验探究合金与纯金属的硬度差异，培养基于证据推理的科学思维；通过分组实验与项目式任务，提升科学探究与实践能力；通过认识合金在航天、医疗等领域的应用，树立科学态度与社会责任。

三、教学重难点

教学重点：合金的概念、常见合金的性能特点及应用。教学难点：理解合金性能优于纯金属的原因，建立“性质决定用途、用途反映性质”的化学思维模型。教学中通过对比实验、小组讨论和生活实例层层递进，帮助学生突破认知障碍。

四、新课导入

教师展示不锈钢勺子、铝合金窗框、黄铜钥匙、生铁暖气片等实物或高清图片，提问引导：这些日常用品是由纯金属制成的吗？为什么纯铁容易生锈而不锈钢却光洁耐用？引导学生观察、触摸、比较这些材料在光泽、硬度、韧性等方面的差异，由此引出课题——合金与金属材料，激发学生探究合金奥秘的浓厚兴趣。

五、上课过程设计意图

本课时以“生活中的金属材料探秘”为主线，采用任务驱动教学模式，将教学内容分解为四个递进式任务活动。任务一“识别身边的合金”引导学生从生活实例出发，建立合金的感性认识；任务二“探究合金与纯金属的性能差异”通过分组实验让学生亲手操作、观察记录、讨论交流，在“做中学”中理解合金性能更优的结论；任务三“合金家

族大搜索”通过小组合作收集整理常见合金的成分、性能和用途，培养信息搜集与归纳能力；任务四“材料设计师”让学生根据特定需求选择合适的合金材料，实现知识迁移与应用。四个任务环环相扣，从感性到理性、从认知到应用，充分体现以学生为主体的教学理念。

六、教学过程

任务一：火眼金睛识合金

【教师点拨】

引出合金的科学概念：像这样，由一种金属与其他金属（或非金属）熔合而成的、具有金属特征的物质，就叫做合金。教师特别强调，合金中至少含有一种金属，但不一定全部是金属，例如钢就是铁和碳形成的合金，碳是非金属元素。合金是混合物，它不是简单的把几种金属堆在一起，而是在加热熔化状态下充分混合后再冷却形成的。

【设计意图】

从学生日常生活中最熟悉的金属制品入手，通过观察、触摸、对比等多种感官参与，让学生在真实情境中发现“纯金属不够用”的问题，自然产生认知冲突，为合金概念的引入搭建台阶。学生的自主发现比教师直接讲授更有说服力。

任务二：实验探究——合金与纯金属的性能差异

【教师活动】

教师过渡：刚才同学们通过观察和讨论，发现合金在外观和硬度上似乎和纯金属不一样。那么合金到底比纯金属好在哪里？我们能不能用实验来验证？教师向各实验小组分发实验器材：黄铜片和纯铜片各一片、硬铝片和纯铝片各一片、铁架台、酒精灯、火柴、蜡油或凡士林、火柴梗。教师用简洁明了的语言交代实验步骤和安全注意事项，特别强调酒精灯的正确使用方法以及加热后的金属片不能用手直接触摸。

【学生活动——实验一：硬度比较】

各小组按照任务单指引，将黄铜片和纯铜片互相刻画，观察哪一片上留下的划痕更深。同学们惊奇地发现，黄铜片在纯铜片上划出了明显的痕迹，而纯铜片在黄铜片上几乎不留划痕。同样地，硬铝片在纯铝片上划出了深痕，纯铝片却很难在硬铝片上留下刻痕。小组内同学互相核对实验结果，确认每一片的划痕情况，然后得出初步结论：合金的硬度比组成它的纯金属更大。

【学生活动——实验二：熔点比较】

各小组在铁架台上固定一块薄铜片，将一粒绿豆大小的蜡分别滴在铜片不同位置上，然后分别在蜡的下方放置黄铜屑和纯铜丝。用酒精灯在铜片下方均匀加热，观察哪一处的蜡先熔化滴落。同学们仔细观察，发现放黄铜屑一侧的蜡先熔化滴落，放纯铜丝一侧的蜡后熔化。这说明黄铜的熔点比纯铜更低。教师引导学生将这一发现推广：合金的熔点一般比组成它的纯金属更低。

【学生活动——讨论交流】

实验结束后，教师组织小组讨论：为什么合金的硬度比纯金属大、熔点比纯金属低？请同学们从微观角度思考。教师提示：纯金属内部原子排列非常整齐规则，而加入其他金属或非金属原子后，原来整齐的排列被打乱了。各小组围绕教师的提示展开讨论，有的小组用比喻来解释：就像一排整齐的同学里突然插入了几个不同身高的人，队伍变得不整齐了，反而更难推动——这就是合金硬度变大的原因。教师对学生的比喻给予高度评价，并进一步总结：在纯金属中，原子排列规则致密，原子之间可以相对滑动；而合金中加入了不同大小的原子，破坏了规则排列，原子之间的相对滑动变得困难，所以合金更硬、更坚固。

【设计意图】

这一环节是本课的核心探究活动。学生通过亲手实验，收集第一手证据，在“做中学”中获得合金性能优于纯金属的直接经验。微观解释环节利用学生已有知识进行类比推理，降低理解难度，培养证据推理与模型认知的化学学科思维。

任务三：合金家族大搜索

【教师活动】

教师播放一段约两分钟的视频短片，内容涵盖钢铁大桥、飞机铝合金蒙皮、钛合金人工关节、不锈钢厨具、黄铜乐器等合金在现代生活中的广泛应用。视频结束后，教师布置小组合作任务：请各组从课前准备的资料包中（包括教材、教师提供的阅读材料、平板电脑查阅资源），选择两到三种常见合金，完成一张“合金知识卡片”，卡片上需要包括以下内容：合金名称、主要成分、主要性能特点、典型用途。

【学生活动】

各小组迅速分工：有的同学负责阅读教材中的合金介绍，有的同学在平板电脑上搜索补充资料，有的同学负责执笔记录。第一组选择研究生铁和钢，他们发现生铁含