内容正文:
鲁教版(五四学制)初中化学九年级全一册
第六单元 化学与社会发展 第一节 化学与材料研制(第二课时)教学设计
一、教材分析
本课时在学生已认识金属材料与无机非金属材料的基础上,进一步学习塑料、合成纤维、合成橡胶等有机合成材料及复合材料。教材以生活物品为载体,引导学生在分类、探究中认识材料性质与用途,体会化学在材料研制中的作用,增强环保意识。
二、四维核心素养
化学观念:建立材料分类与组成、性质、用途之间的联系。科学思维:运用分类、比较、归纳等方法认识材料。科学探究:通过观察、演示、讨论等活动探究材料性质。科学态度与责任:辩证看待塑料的利弊,合理使用材料,增强保护环境的社会责任感。
三、教学重难点
重点:认识塑料、合成纤维、合成橡胶等有机合成材料及复合材料的性质与应用,能对常见材料正确分类。难点:辩证理解材料的两面性,能从性质与用途相统一的角度分析材料的选择与使用,理解化学与人类社会发展的密切关系。
四、设计意图
本课时采用任务式活动设计,以学生熟悉的生活情境为载体,将抽象的材料知识转化为分类、探究、讨论等可操作的任务链。通过“材料分类、塑料探秘、纤维辨真假、复合材料显身手”等任务,激发学习兴趣,引导学生在真实情境中建构材料分类与性质的知识体系。结合新课本中的航天碳纤维等新材料案例,渗透爱国主义教育,使学生体会化学对推动社会发展的重大作用,树立正确的材料观与环保意识,实现化学观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四维素养的融合发展。
五、教学过程
环节一:创设情境,导入新课
教师课前收集并展示一组贴近学生生活的物品与图片:食品塑料袋、塑料水杯、尼龙书包、运动鞋鞋底、玻璃钢船体模型、钢筋混凝土建筑构件、碳纤维自行车架等,请学生自由说一说这些物品分别是用什么材料制成的。学生调动生活经验踊跃发言。教师顺势追问:这些材料中,哪些是直接从自然界中得到的?哪些是经过人类加工、甚至依靠化学变化制造出来的?学生在尝试分类的过程中产生疑问,自然引出本节课的主题——化学与材料研制,并明确本节课聚焦塑料、合成纤维、合成橡胶等有机合成材料以及复合材料的学习任务。
【设计意图】通过创设生活情境,唤醒学生的已有经验,激发探究兴趣,引导学生初步建立“材料来源”的意识,为后续的分类学习埋下伏笔。
任务一:材料我来分,认识有机高分子材料
教师呈现棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶、塑料、合成纤维、合成橡胶等材料的图片或实物标本,抛出问题:这些材料的“出身”有什么不同?请各小组讨论,把它们分成两类,并说明分类的依据。学生分组交流后汇报:棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶来自动植物,属于从自然界直接取得的天然材料;塑料、合成纤维、合成橡胶则是由人们通过化学方法人工合成出来的,属于合成材料。教师点评并归纳:像棉花、羊毛这样来自天然、分子很大的材料称为天然有机高分子材料;塑料、合成纤维、合成橡胶是应用最广的三大合成有机高分子材料,简称合成材料。教师再补充说明:木材、棉麻等天然材料中同样含有高分子,人类正是借助化学方法“以小变大”,把小分子连接成大分子,从而制造出性能多样的合成材料。
【设计意图】通过自主分类任务,让学生在比较中建构“天然材料—合成材料”的分类框架,训练比较、归纳等科学思维,同时体会化学在材料合成中的关键作用。
任务二:塑料探秘,认识塑料的性质与白色污染
(一)塑料性质初探。教师引导观察身边的塑料制品:食品袋、水杯、电器外壳、雨衣、塑料瓶等,提问:塑料被广泛使用,究竟有哪些突出的优点?学生结合生活经验归纳出质轻、易加工成型、不导电、不传热、抗腐蚀性强、成本较低等特点。教师进一步演示:把一段塑料尺用酒精灯加热,塑料逐渐变软、可以弯曲,冷却后又变硬;再换用电木外壳加热,它受热不再变软。学生在对比观察中认识:塑料分为热塑性和热固性两类,链状结构的塑料受热软化、冷却固化,可反复加工;网状结构的塑料一经成型,受热不再熔化,无法进行热修补。
(二)认识几种重要塑料。教师介绍聚乙烯:生活中食品袋、包装袋大多用它制成,质轻、安全;介绍聚四氟乙烯,因耐腐蚀、摩擦系数极小,被誉为“塑料王”,常用来做不粘锅涂层、管道阀门等;介绍聚氯乙烯,常用来做雨衣、鞋底、桌布,因其受热可能析出有害物质,不宜用于食品包装。学生在引导中体会到:不同的塑料因内部结构不同而性质各异,进而决定了各自不同的用途。
(三)白色污染及防治。教师抛出问题:塑料给生活带来许多便利,也带来了麻烦,废弃的塑料制品会造成什么危害?学生讨论后回答:塑料化学性质稳定,很难自然分解,大量废弃会形成“白色污染”,污染土壤、影响环境。教师进一步引导学生开动脑筋:我们该如何减少塑料污染?学生从生活出发提出减少不必要使用、重复使用、回收利用、研制可降解塑料等措施。教师最后点拨:物质本身无所谓好坏,关键在于人们是否合理使用,帮助学生树立辩证、环保的意识。
【设计意图】通过观察、演示和讨论,学生从性质、结构到用途建立完整认知,体会“结构与性质、性质与用途”的辩证统一;通过白色污染议题,引导学生运用所学解决实际问题,增强社会责任感。
任务三:纤维辨真假,认识合成纤维
教师准备棉布、羊毛织物与尼龙、涤纶等合成纤维织物,请学生用手触摸、拉伸比较,从手感、弹性、耐磨、吸水等方面观察差异。学生交流发现:合成纤维弹性好、耐磨、不易起皱、易洗快干,而天然纤维透气、吸水性能好。教师引导:合成纤维是由化学合成的高分子材料纺制成的,广泛应用于服装、鞋袜、绳索、渔网等。师生共同总结:不同纤维各有优势,人们会根据用途选择合适的材料,这正是“性质决定用途”的体现。
【设计意图】借助真实触觉体验比较材料,将科学探究落到实处,帮助学生理解不同纤维的性能差异,建立合理选用材料的观念。
任务四:橡胶本领大,认识合成橡胶
教师出示汽车轮胎、鞋底、橡皮筋、密封圈等橡胶制品,提问:天然橡胶产量有限、来源受限,人们如何满足日益增长的工业需求?学生阅读课本,了解到合成橡胶是人们用化学方法合成的,具有弹性好、耐磨损、耐腐蚀、耐高低温等优良性能,广泛用于汽车轮胎、密封件等。师生共同总结:合成橡胶弥补了天然橡胶产量不足的缺点,是重要的合成材料,再次印证化学对解决资源问题的巨大价值。
【设计意图】通过阅读与联系生活实际,让学生体会化学合成材料对保障生产生活、缓解资源压力的重要意义。
任务五:复合材料显身手,认识复合材料与新型材料
(一)认识玻璃钢。教师出示玻璃钢船体、游乐设施、水塔等图片,抛出问题:玻璃钢究竟是玻璃还是钢?它是怎样制成的?学生阅读课本、小组讨论后回答:玻璃钢既不是玻璃也不是钢,而是在塑料中加入玻璃纤维制成的,它既具有玻璃般的透明或半透明性,又具有钢铁般的高强度,所以被称为“玻璃钢”。
(二)认识复合材料。教师顺势归纳:像玻璃钢这样,由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学方法复合在一起制成的新材料,称为复合材料。复合材料能够发挥各组成材料的优点、克服单一材料的缺陷,大多具有强度高、密度低、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀、耐高低温等特点。教师举例钢筋混凝土(钢筋与混凝土复合)、碳纤维复合材料(碳纤维与塑料复合),并指出复合材料广泛应用于航空航天、电子电气、汽车工业、建筑等领域。
(三)新型材料展望。教师结合新课本内容,展示我国航天器中应用的碳纤维复合材料等新型材料的图片,指出新材料的研制是国家科技与综合实力的重要体现,激发学生的民族自豪感。教师启发学生畅想未来可能出现的新型材料,如智能材料、纳米材料、形状记忆合金等,鼓励学生树立热爱科学、立志报国的远大志向。
【设计意图】以玻璃钢为载体理解复合材料的概念与优势,结合新课本航天材料案例渗透爱国主义教育,培养学生的社会责任感与创新意识。
环节总结:梳理总结,拓展延伸
教师组织学生以小组为单位,用思维导图或材料分类图的形式,整理本节课所学:材料可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料;有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶三大类。各小组展示交流,教师点评补充。最后布置课后任务:调查家中物品的材料组成及其所属类别,下节课汇报交流。
【设计意图】通过自主建构知识体系,帮助学生形成系统化认知;将课堂延伸至生活,落实科学态度与责任素养,体现“从生活走向化学,再从化学走向社会”的理念。
六、板书设计
化学与材料研制(第二课时)
一、有机合成材料(有机高分子材料)
天然材料:棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶
合成材料:塑料、合成纤维、合成橡胶
二、塑料
特点:质轻、易加工、不导电、不传热、耐腐蚀
白色污染及防治:减量、重复、回收、可降解
三、复合材料
概念:两种及以上不同性质材料复合而成
实例:玻璃钢、钢筋混凝土、碳纤维复合材料
应用:航空航天、电子电气、汽车、建筑等
学科网(北京)股份有限公司
$