3.2金屬材料教學設(shè)計2024-2025學年高一上學期化學人教版（2019）必修第一冊學校授課教師課時授課班級授課地點教具設(shè)計意圖本節(jié)課將帶領(lǐng)學生深入了解化學必修一中的“金屬材料”章節(jié)內(nèi)容。通過實際案例分析，使學生掌握金屬的性質(zhì)、分類以及合金的應用，強化理論知識與實踐技能的緊密結(jié)合，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標分析培養(yǎng)學生對金屬材料的科學探究精神，提升學生的科學思維和科學探究能力。通過金屬的性質(zhì)和合金的應用學習，強化學生的社會責任感，引導學生關(guān)注金屬材料在工業(yè)和生活中的重要性，培養(yǎng)環(huán)保意識和創(chuàng)新意識。同時，增強學生的科學態(tài)度與價值觀，認識到化學知識在科技進步和社會發(fā)展中的重要作用。教學難點與重點1.教學重點，

①金屬的分類及其物理性質(zhì)，如導電性、導熱性、硬度等；

②金屬的化學性質(zhì)，包括金屬與氧氣、酸、鹽溶液的反應；

③合金的概念、類型和應用，特別是合金的性能如何通過成分和制備工藝的改變而優(yōu)化。

2.教學難點，

①金屬活動性順序的理解和應用，特別是在金屬置換反應中的應用；

②金屬腐蝕與防護的原理，以及如何通過合金化、涂層等方法來提高金屬的耐腐蝕性；

③合金中不同元素相互作用對合金性能的影響，以及如何通過這些相互作用來設(shè)計新型合金。教學方法與手段教學方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解金屬的基本概念、分類和性質(zhì)，幫助學生建立知識框架。

2.討論法：引導學生針對金屬的化學性質(zhì)和合金的應用進行討論，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。

3.實驗法：通過金屬與酸反應的實驗，讓學生直觀感受金屬的化學性質(zhì)。

教學手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示金屬的微觀結(jié)構(gòu)、金屬活動性順序表等，增強直觀性。

2.視頻教學：播放金屬加工和合金制備的視頻，讓學生了解實際應用。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：利用網(wǎng)絡(luò)平臺提供相關(guān)資料，拓展學生知識面。教學流程1.導入新課

詳細內(nèi)容：

-利用圖片展示金屬制品在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應用，如鋼鐵、鋁制品等。

-提問：同學們生活中常見的金屬制品有哪些？它們是如何被生產(chǎn)出來的？

-引導學生思考金屬的重要性，進而引入本節(jié)課的主題“金屬材料”。

用時：5分鐘

2.新課講授

詳細內(nèi)容：

①金屬的分類

-介紹金屬的分類方法，包括元素周期表中的金屬和非金屬。

-通過實例說明不同類別金屬的性質(zhì)差異。

②金屬的物理性質(zhì)

-講解金屬的導電性、導熱性、硬度和延展性等基本物理性質(zhì)。

-通過實驗展示金屬的導電性和導熱性。

③金屬的化學性質(zhì)

-介紹金屬的活潑性順序，并解釋其意義。

-分析金屬與氧氣、酸、鹽溶液的反應，舉例說明金屬的化學性質(zhì)。

用時：10分鐘

3.實踐活動

詳細內(nèi)容：

①觀察實驗

-讓學生觀察金屬與酸反應的實驗現(xiàn)象，如氫氣的產(chǎn)生、溶液顏色的變化等。

-引導學生分析實驗結(jié)果，加深對金屬化學性質(zhì)的理解。

②小組合作實驗

-將學生分成小組，每組進行金屬與鹽溶液反應的實驗。

-指導學生觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。

③金屬加工模擬

-利用模擬軟件或模型，讓學生體驗金屬加工的過程。

-引導學生思考金屬加工對材料性能的影響。

用時：15分鐘

4.學生小組討論

詳細內(nèi)容舉例回答：

①金屬腐蝕的原因有哪些？如何防止金屬腐蝕？

-回答舉例：金屬腐蝕的原因包括氧氣、水、酸等環(huán)境因素的影響；防止金屬腐蝕的方法有涂層保護、合金化等。

②金屬與酸反應的實質(zhì)是什么？

-回答舉例：金屬與酸反應的實質(zhì)是金屬離子被酸中的氫離子置換出來，生成相應的金屬鹽和氫氣。

③合金中不同元素相互作用對合金性能有哪些影響？

-回答舉例：合金中不同元素相互作用可以改變合金的硬度、耐腐蝕性、導電性等性能。

用時：10分鐘

5.總結(jié)回顧

內(nèi)容：

-回顧本節(jié)課學習的金屬分類、物理性質(zhì)、化學性質(zhì)和合金應用等知識點。

-強調(diào)金屬活動性順序和合金設(shè)計在科學研究和實際應用中的重要性。

-鼓勵學生在課后查閱資料，了解金屬新材料的研究進展。

用時：5分鐘

總用時：45分鐘拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-《金屬的奧秘》：這本書詳細介紹了金屬的發(fā)現(xiàn)、分類、性質(zhì)和應用，適合學生深入了解金屬的背景知識。

-《金屬材料手冊》：這是一本實用性很強的參考書，涵蓋了各種金屬材料的物理化學性質(zhì)、加工工藝和應用領(lǐng)域，有助于學生了解金屬材料的實際應用。

-《金屬腐蝕與防護》：這本書探討了金屬腐蝕的原理、類型和防護方法，對于理解金屬材料的耐腐蝕性具有重要意義。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究

-學生可以嘗試查閱金屬材料的最新研究進展，了解納米金屬、智能金屬等前沿領(lǐng)域的知識。

-通過實驗探究，學生可以嘗試制備簡單的合金，觀察其物理和化學性質(zhì)的變化，加深對合金概念的理解。

-學生可以結(jié)合所學知識，設(shè)計一個金屬制品的改進方案，如提高金屬制品的耐腐蝕性、減輕重量等，鍛煉創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

具體拓展內(nèi)容如下：

（1）金屬材料的最新研究進展

-納米金屬：納米金屬具有獨特的物理化學性質(zhì)，如高強度、高導電性等，在電子、能源等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。

-智能金屬：智能金屬能夠根據(jù)外部環(huán)境的變化自動調(diào)整其性能，如形狀記憶合金、形狀記憶聚合物等，在航空航天、生物醫(yī)學等領(lǐng)域具有潛在的應用價值。

（2）金屬材料的實際應用

-金屬材料在航空航天領(lǐng)域的應用：如鋁合金、鈦合金等在飛機、火箭等航空航天器上的應用，提高了飛行器的性能和安全性。

-金屬材料在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應用：如不銹鋼、鈦合金等在人造骨骼、心臟支架等醫(yī)療器械上的應用，為人類健康提供了有力保障。

（3）金屬材料的加工工藝

-金屬材料的鑄造工藝：如砂型鑄造、金屬型鑄造等，是制造各種金屬制品的重要方法。

-金屬材料的焊接工藝：如電弧焊、激光焊等，是連接金屬部件、修復金屬制品的重要手段。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.融入生活實例：在講解金屬材料時，我嘗試將理論知識與學生的日常生活相結(jié)合，比如通過展示手機、電腦等電子產(chǎn)品中的金屬部件，讓學生直觀感受到金屬在現(xiàn)代社會中的廣泛應用，這樣既提高了學生的學習興趣，也加深了他們對知識的理解。

2.案例分析法：在講解金屬的化學性質(zhì)時，我引入了一些實際案例，如金屬腐蝕導致橋梁損壞、金屬在化工生產(chǎn)中的應用等，通過分析這些案例，讓學生學會如何將理論知識應用于實際問題解決。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.實驗環(huán)節(jié)不足：在教學過程中，我發(fā)現(xiàn)實驗環(huán)節(jié)的時間分配不夠充分，導致學生實驗操作不夠熟練，實驗效果不佳。今后，我計劃增加實驗課時，確保每個學生都有足夠的實驗時間來掌握操作技能。

2.學生參與度不高：在小組討論環(huán)節(jié)，部分學生參與度不高，可能是由于對某些知識點不感興趣或者不自信。為了提高學生的參與度，我計劃在討論前提供一些引導性問題，激發(fā)學生的思考。

3.評價方式單一：目前主要依靠學生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況進行評價，這種評價方式較為單一。我計劃引入多元化的評價方式，如學生自評、互評和過程性評價，以更全面地了解學生的學習情況。

反思改進措施（三）

1.優(yōu)化實驗環(huán)節(jié)：為了提高實驗效果，我將在實驗課前做好充分的準備，確保實驗器材的齊全和安全性。同時，我將設(shè)計一些趣味性強的實驗，激發(fā)學生的實驗興趣，提高他們的動手能力。

2.提高學生參與度：在小組討論環(huán)節(jié)，我將設(shè)計一些與生活緊密相關(guān)的問題，鼓勵學生積極參與討論。此外，我會對積極參與的學生給予適當?shù)谋頁P和獎勵，以提高他們的自信心。

3.實施多元化評價：我將結(jié)合學生的課堂表現(xiàn)、實驗報告、作業(yè)完成情況、小組討論表現(xiàn)等多方面進行綜合評價，以更全面地了解學生的學習情況。同時，我將定期與學生交流，了解他們的學習需求和困難，以便及時調(diào)整教學策略。典型例題講解1.例題：某合金由銅和鋅組成，已知銅的相對原子質(zhì)量為64，鋅的相對原子質(zhì)量為65，合金中銅和鋅的質(zhì)量比為4:5，求該合金中銅和鋅的原子個數(shù)比。

解答：設(shè)合金中銅的質(zhì)量為4x，鋅的質(zhì)量為5x，則銅的原子個數(shù)為4x/64，鋅的原子個數(shù)為5x/65。因此，銅和鋅的原子個數(shù)比為(4x/64)/(5x/65)=65/64。簡化后得到銅和鋅的原子個數(shù)比為65:64。

2.例題：某金屬的相對原子質(zhì)量為56，該金屬的最高價氧化物的化學式為MOx，已知氧的相對原子質(zhì)量為16，求x的值。

解答：金屬的最高價氧化物的化學式為MOx，其中金屬的化合價為+2，氧的化合價為-2。根據(jù)化合價代數(shù)和為零的原則，有+2+(-2)x=0，解得x=1。因此，x的值為1。

3.例題：某合金由鐵和銅組成，已知鐵的相對原子質(zhì)量為56，銅的相對原子質(zhì)量為64，合金中鐵和銅的質(zhì)量比為3:4，求該合金中銅和鐵的原子個數(shù)比。

解答：設(shè)合金中鐵的質(zhì)量為3x，銅的質(zhì)量為4x，則鐵的原子個數(shù)為3x/56，銅的原子個數(shù)為4x/64。因此，銅和鐵的原子個數(shù)比為(4x/64)/(3x/56)=56/48=7/6。簡化后得到銅和鐵的原子個數(shù)比為7:6。

4.例題：某金屬元素的最高價氧化物的化學式為MO2，已知該金屬元素的相對原子質(zhì)量為24，求該金屬元素的化合價。

解答：氧的化合價為-2，根據(jù)化合價代數(shù)和為零的原則，有金屬的化合價+(-2)*2=0，解得金屬的化合價為+4。因此，該金屬元素的化合價為+4。

5.例題：某合金由鋁和鎂組成，已知鋁的相對原子質(zhì)量為27，鎂的相對原子質(zhì)量為24，合金中鋁和鎂的質(zhì)量比為2:3，求該合金中鋁和鎂的原子個數(shù)比。

解答：設(shè)合金中鋁的質(zhì)量為2x，鎂的質(zhì)量為3x，則鋁的原子個數(shù)為2x/27，鎂的原子個數(shù)為3x/24。因此，鋁和鎂的原子個數(shù)比為(2x/27)/(3x/24)=24/27=8/9。簡化后得到鋁和鎂的原子個數(shù)比為8:9。課堂1.課堂評價

課堂評價是教學過程中的重要環(huán)節(jié)，它有助于教師及時了解學生的學習情況，調(diào)整教學策略，同時也為學生提供了一個展示自我、反饋學習成果的平臺。

（1）提問評價

提問是課堂評價的有效手段之一。通過提問，教師可以了解學生對知識的掌握程度，激發(fā)學生的思考能力。以下是一些提問評價的要點：

-提問要具有針對性，圍繞重點知識展開。

-提問難度要適中，既能檢驗學生的基礎(chǔ)知識，又能挑戰(zhàn)學生的思維深度。

-鼓勵學生積極參與，給予每個學生發(fā)言的機會。

（2）觀察評價

觀察是課堂評價的另一種重要方式。教師通過觀察學生的課堂表現(xiàn)，如注意力、參與度、合作情況等，可以了解學生的學習狀態(tài)。

-觀察學生的課堂行為，如坐姿、眼神交流等，判斷學生的專注程度。

-關(guān)注學生的互動情況，如小組討論、合作學習等，評估學生的合作能力。

-通過學生的表情、動作等非語言行為，了解學生對知識的理解程度。

（3）測試評價

測試是課堂評價的常用手段，它可以幫助教師全面了解學生的學習效果。以下是一些測試評價的要點：

-設(shè)計合理的測試題，包括選擇題、填空題、簡答題等，以檢驗學生對知識的掌握程度。

-測試時間要適當，確保學生在規(guī)定時間內(nèi)完成測試。

-及時批改測試卷，分析測試結(jié)果，為后續(xù)教學提供參考。

2.作業(yè)評價

作業(yè)是課堂教學的延伸，它有助于鞏固學生的知識，提高學生的實踐能力。以下是一些作業(yè)評價的要點：

（1）認真批改作業(yè)

-對學生的作業(yè)進行認真批改，確保每個問題都得到關(guān)注。

-對于錯誤的地方，不僅要指出，還要給出正確的解答和修改建議。

-對于優(yōu)秀作業(yè)，給予表揚和鼓勵，激發(fā)學生的學習興趣。

（2）及時反饋學習效果

-在批改作業(yè)后，及時將反饋意見反饋給學生，讓他們了解自己的學習情況。

-針對學生的薄弱環(huán)節(jié)，提供針對性的輔導和幫助。

-鼓勵學生在作業(yè)中提出問題，培養(yǎng)學生的自主學習能力。

（3）鼓勵學生繼續(xù)努力

-對學生的學習成果給予肯定，讓他們感