化学必修 第一册第二节 金属材料教案设计

第二节  金属材料

教学目标

　　1.通过课前的资料收集整理的调研活动，诊断学生对金属认识结构化水平及科学探究水平（基于经验水平、基于概念原理水平），并发展学生自主学习和小组合作的能力。

　　2.通过课中的展示活动，诊断并发展学生自我展示和公众演讲能力。

　　3.通过课后的小论文活动，诊断并发展学生解决实际问题的能力水平及其对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。

教学重点

　　1.课前开展收集、整理调研资料的活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力。从中去了解金属材料的组成、来源、价格和用途，从不同角度增加对金属材料的认识。

　　2.了解合金的定义和性能，深入理解结构决定性质，加强宏观辨识和微观探析的核心素养。

　　3.让学生了解金属材料的发展历史、重要作用和面临的挑战，激发学生的爱国热情和社会责任感来提高学生的求知欲，发展科学态度与社会责任的核心素养。

　　4.开展多种形式的交流活动，既能培养学生收集、整理资料的能力，又能培养学生发表自己见解的能力，还能培养学生的合作精神等。

教学难点

　　1.这堂课是以学生活动为主体的高中化学课堂，使学生具有创新精神、实践能力、科学素养和人文素养；同时，培养学生终身学习所需要具备的基础知识、基本技能和方法。

　　2.从结构角度认识合金及其性能，理解结构决定性质，发展宏观辨识和微观探析的核心素养。

教学流程

　　（一）环节一：课前调研，收集、整理资料。

　　1.展示活动题目的选择。题目要符合本节课教学的主旨，达到预期目标，选题很关键。首先，要选择学生感兴趣有发挥空间的话题。只有选择富有新意、学生感兴趣的话题，才能调动学生学习的积极性、自信心和创造性。其次，题目要紧扣教学的重点、难点，实现学科的教学目标。再次，难度要适中。题目的选择一定要根据学生的具体情况，难易适中，切莫艰涩难懂，反而扼杀了学生的积极性。最终确定的选题包括：金属之最和金属发现史、我最喜欢的金属、漫谈合金、辩论：铝的利与弊。

　　2.展示活动要求。一方面能突出重点和难点，完成教学目标，另一方面，给学生空间和时间展示个人的特色，发展自身能力。

　　（1）形式上：制作PPT，讲解生动活泼；

　　（2）要突出合金的性质与成分的关系，赞扬和体会合金在人类历史发展中和当今社会中的重要贡献；

　　（3）金属发现史的讲解要试图挖掘金属元素发现的早晚受什么因素影响；

　　（4）可制作PPT进行演讲，一定要说清楚喜欢的个人原因，也可以根据自己最喜欢的金属元素，由自己来扮演那种元素，编制化学小品，由3-5名同学来演出；

　　（5）两小组持对立的观点上台辩论，论据充足科学无误；准备PPT或者实物道具等素材，努力论证自己的观点。

　　3.课前资料的收集和整理。在正式上课前，学生需要收集大量的资料，并分析、归纳和整理。在与同学的商议过程中，通过倾听别人的想法也会发现一种新的视角。在独立思考或集体探讨中，学生逐步提炼自己的思路。这一过程就是一个学生自主学习的过程。另外，在课堂活动准备过程中，需要小组成员通力合作、互助互学，这一过程培养了学生们的合作精神。

　　设计意图：通过课前的调研活动，培养学生收集整理资料的能力，并用各种形式表达出来，发展学生的学习主动性和团队协作精神。

　　（二）环节二：课中展示，形式多样，包括知识抢答、演讲、戏剧表演、辩论等。

　　1.活动一：“金属之最”抢答赛

 　　设计意图：通过金属之最趣味抢答，活跃课堂气氛，激发学习兴趣，并在这个环节中从不同角度增加对金属材料的认识。

　　2.活动二：金属的发现之旅

　　学生活动：学生通过演讲，提问互动等多种形式，向我们展现了金属的发现之旅，从金到铜、铁再到钾、钠等。通过戴维发现活泼金属过程的艰辛，致敬那些历史上伟大、严谨、智慧且拥有献身精神的科学家们！

 　　教师引导：为什么人类使用铁器比使用铜器晚？为什么最晚发现活泼金属钾、钠等？

　　学生活动：学生从金属活动性和原子得失电子能力的微观角度，分析了不同金属冶炼方法不同和出现早晚差异的原因。

　　设计意图：一是通过古代金属制品的介绍，加深学生对金属材料发展史的了解，激发学生爱国热情。二是通过人类使用金属材料先后顺序的分析，加强学生学会用所学知识分析、解决问题的意识，诊断并发展学生对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。三是致敬为人类进步做出卓越贡献的科学家，感受化学家的魅力和化学学科的价值，发展学生的科学精神和社会责任。

　　3.活动三：我最喜欢的金属

　　（1）铜·彩

　　学生活动：学生选择了自己最喜欢的铜为对象，从颜色、性能和组成等角度欣赏了不同铜合金的美，了解到合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等加以调节。

  　　教师引导：初中我们学过了一些合金的知识，回顾所学。

　　问题1什么是合金？

　　学生活动：由两种或两种以上金属（或与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。

　　问题2合金有哪些优良的性能？

　　学生活动：硬度更大、熔点更低、抗腐蚀性更好。

　　问题3为什么合金的性能在许多方面不同于其成分金属？

　　学生活动：阅读合金的成分及主要性能相关信息表，探究合金的性能与组分金属不同的原因。发现合金中组分的种类、含量影响合金的性能，从微观上说是金属结构发生了变化。体会结构决定性质，性质决定应用的化学思想。

　　教师活动：介绍几种重要的现代合金—铁合金、铝合金和新型合金。

　　（2）乐器·金属

　　学生活动：音乐总能给人的心灵以洗礼，而其形形色色的载体在用以表现的时候时常令人不由得心生愉悦。金属的职能众多，在与音乐相携的过程中，便淋漓地展现了其美的一部分。无论小到琴弦这样的部件，还是大到古今中外的各式乐器，它们金属的典雅质感、良好的性能和特有的光泽是一种特色，亦是一种品质。乐器与金属，从以前到现在再到未来，一直会有如此完美的结合。

  　　设计意图：本节课设计的小组展示活动，教师重视和尊重学生思维的个体差异，向学生提供了充分发挥自己才能的机会，学生有了独立思考和展示交流的机会，主动参与知识的探索与形成过程，过程体现了“以学生为主体”的新课改理念。在感受铜合金不同颜色和性能的魅力同时，回顾和发展了合金的概念内涵和外延，使学生初步认识合理使用金属材料的意义。理解结构决定性质，性质决定应用的化学思想，加强宏观辨识和微观探析的核心素养。

　　4.活动四：辩·铝的利与弊

　　教师引导：铝在我们的生活中扮演着尤为重要的角色。比如，它的密度较小，抗腐蚀性能好，可以做某些建筑材料；但对它的食入又有可能造成老年痴呆，危害人类健康。金属材料给我们带来便利的同时也产生了一些负面影响，比如就有人觉得铝制饮料罐应该停止使用，你觉得是否该停止使用铝质易拉罐？

　　主题辩论：是否该停止使用铝质易拉罐？

　　学生活动：从铝的性质、储量、环保、回收处理，是否方便，以及相关产业使上的从业人员（如开采铝矿的工人，生产铝制饮料罐的工人，饮料公司的老板、消费者……）等多方面考虑。

　　教师引导：正方主要从对健康和环境不利等方面阐述观点，涉及铝的物理、化学性质，还提出了一些解决问题的建议；而反方则从铝的使用方便、易回收、成本低、受消费者欢迎，甚至就业等社会问题多角度进行了反驳。不管哪方，从他们的观点中都可以看出，大家知识面广、眼界宽、有社会责任感。

　　教师引导：为什么铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物？

　　学生活动：[实验]打磨过的铝片和未打磨过铝片分别与NaOH溶液反应。

　　教师引导：写出Al、Al2O3与NaOH的方程式，并引导学生进行物质的量在化学方程式计算中的应用。

　　设计意图：辩论有助于学生逻辑思维能力和批判性思维能力的提高进步和拓展迁移。因为辩论要求学生要考虑证据是否清楚、充分及表达是否恰当、思维是否缜密、语言是否流畅等等，这些问题的解决是对学生综合能力的考验，锻炼和发展了学生多方面的能力。从铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物出发，应用Al、Al2O3的性质来解决实际问题。

　　（三）环节三：总结归纳，课后拓展

　　教师：金属材料的发展史是人类材料发展史中的重要组成部分，通过本节课的学习，我们了解了金属的性质、金属的发展史、以及合金的定义、性质及分类，也学会了从不同角度来看待金属材料。请大家课后根据之前调研的与金属有关的课题以及本节课所学和了解到的知识，进一步调查研究，完成一篇小论文。

　　设计意图：巩固提升，并将课堂知识延伸至课外，拉近化学与生活距离。