高中化学《用途广泛的金属材料》教案17新人教版必修1.pdf

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1、用心爱心专心 1 金属材料铝 【教学目标】 1. 通过学生对易拉罐性质与性能的分析，使学生掌握金属铝的主要物理性质（延展性好、 密度低） 2. 使学生掌握金属铝的主要化学性质（与氧气、与强酸、与强碱溶液的反应） 3. 使学生掌握工业金属铝冶炼的主要化学原理 通过对易拉罐材料的相关问题分析，使学生初步建立从化学的角度认识材料的基本角 度，即 1. 关注材料的主要成分2. 关注材料性质和性能之间的关系3. 关注材料主要原料的制 备 4. 关注材料的使用注意事项5. 关注材料与环境和可持续发展的关系 1. 通过对于社会发展与材料的关系以及对于材料发展前景的展示，使学生体会化学在推 动人类历史进步过程

2、中起到的重要作用 2. 通过对于易拉罐材料的讨论，使学生了解化学物质在材料领域的广泛应用，体会化学 与生活的密切关系 3. 通过对易拉罐回收的阐述，使学生建立可持续发展与环保的意识，并且让学生体会这 些事情都可以从身边小事做起 【教学重点】引导学生建立认识材料的基本角度金属铝的主要化学性质 【教学难点】认识材料基本角度的建立金属铝与碱溶液的反应 用心爱心专心 2 【主要教学流程】 教师活动学生活动设计意图 环节 1. 金属材料讨论的引出 引入 前期讨论了Na、Fe，同学们初 步感受到了金属与人类的密切关系， 今天将继续金属话题的讨论 展示 金属在历史中的地位 工具的变迁是人类文明进步的标识 石

3、器时代 - 青铜时代 - 铁器时代 - 电子 时代 展示 电子时代金属的重要作用 三峡大坝钢筋、国家大剧院穹顶钛金 属板、飞机铝合金 生活中的铜导线、金属炊具、暖气片 提问 生活中看到的都是现成的金属 制品，这些金属制品是怎么得到的？ 过渡 实际上是将自然界存在的金 属、金属化合物通过一定的途径转化 为了金属材料，由金属材料进一步加 工得到金属制品，本堂课将来重点讨 论金属材料的相关内容。 环节 2：提出讨论材料的主要角度 过渡 生活中的金属制品很多，不可 能一一讨论，老师选了一种大家都熟 悉的易拉罐放到课堂进行讨论 提问 从化学的角度，你想了解或研 究构成易拉罐材料的哪些内容？为什 么？ 总

4、结 总结学生的回答，从教师的角 度说明希望研究的内容： 易拉罐是由什么材料做的？ 为什么一定用这种材料？不可以代 替吗？ 这种材料是怎么得到的？ 听讲 听讲 听讲 思考 可能的想法： 冶炼得到的，金属制 成的，金属材料加工 的, 思考 可能的回答： 主体材料、 化学性质、 物理性质、 容易压扁、 价格低、环保 , 听讲 直接引入新课，继续 金属话题的讨论 从历史的角度和现代 电子时代的角度，阐 述金属的重要性，给 予大型工程，家庭中 使用的金属说明金属 与人类的联系非常紧 密 事实上，在生活中能 够看到的一般都是现 成的金属制品，在这 个地方引导学生考虑 金属制品“前身”是 什么东西，引出对材

5、 料的讨论 了解学生对材料问题 的了解现状 这时往往对材料没有 整体的认识，对材料 的认识往往只是集中 与某一个具体的角 度，或者将材料和具 体的物质等同起来 通过教师“期望”关 注的角度，梳理出本 堂课讨论主要问题， 用心爱心专心 3 用这种材料到底好不好？ 这种材料是否环保？ 讲解 通过生活经验，我们可以解决 第一个问题，易拉罐的主要材料是 “铝” 环节 3：讨论材料性质、性能、用途 的相互关系 展示 易拉罐的由来 提问 为什么易拉罐的主要成分是 铝？ 总结 总结学生回答的角度，先重点 讨论与化学相关的内容 为什么铝制品不容易生锈？ 怎么可以感受到铝表面氧化膜的存 在？ 给出铝、氧化铝的一

6、些性质（密度、 熔点、沸点、颜色），引导学生关注 二者熔点的差异 演示实验 灼烧易拉罐片 将另一块易拉罐片打磨后再灼烧 总结氧气与铝的反应 进一步总结 铝本身的性质在一定程 度上决定了铝材的性质，而铝材的性 质在很大程度上决定了铝材的用途 即性质决定性能、性能决定用途 环节 4：讨论铝的冶炼 设问 设问满足上述性质决定性能、 性能决定用途的物质，一定可以用作 广泛使用的材料吗？ 素材 1：拿破仑三世宴请宾客 素材 2：门捷列夫的铝制奖杯 提问 问什么早期铝价格昂贵，后期 价格下降，可以广泛使用？ 给出金属铝价格变化趋势，金属铝不 同时期的冶炼方法 总结出目前广泛使用的冶炼方法是电 解氧化铝 听

7、讲 思考 学生可能回答： 不易生锈、 轻、便宜、 容易加工 , 思考： 学生给予初中经验能 够答出氧化膜的保护 作用 观察实验 听讲 听讲 思考： 学生可以意识到需要 考虑实际的价格的问 题和制造工艺的问题 听讲 同时初步给出讨论材 料问题需要考虑的角 度 从实际应用的角度， 逐步引导学生建立物 质性质决定材料性 能，材料性能决定材 料用途 通过演示实验，使学 生确实感受到铝表面 氧化膜的存在，掌握 金属铝与氧气的反应 通过对铝性质、铝材 性能、铝材料用途关 系的梳理，强化物质 性质决定材料性能， 材料性能决定材料 通过事实的材料介 绍，凸显材料的实际 应用必须考虑材料的 冶炼方法和材料的价

8、格，而材料的价格与 冶炼方法的难易又存 在密切的关系 同时给出金属铝的冶 用心爱心专心 4 环节 5：讨论铝制品的使用注意事项 素材 1：世界卫生组织不推荐铝作为 易拉罐的主要材料（Al 3+ 的危害） 素材 2：铝制品不易用来盛装醋、酸 梅汤或碱性的液体 提问 1 ：易拉罐中的Al 3+是怎么来 的？ 提问 2：为什么铝制品不易用来盛装 碱液？ 总结学生实验 总结出铝与酸、碱溶液的反应 追问 铝要和易拉罐反应，为什么还 用铝作为易拉罐的主要材料？ 讲解 真实的易拉罐是铝合金、内层 涂有环氧树脂 环节 6：总结讨论易拉罐的角度 总结 讨论材料问题的角度 主要成分、性质与性能的关系、来源 与制备

9、、使用注意事项 过渡 除此之外还需要考虑材料和可 持续发展、与环境保护的关系 环节 7：讨论易拉罐与环境保护的关 系 介绍 介绍易拉罐消耗巨大 美国 3 亿个每天，耗铝20% 电解铝耗电大，用回收易拉罐进行 铝冶炼可以省电97% 美国加州的回收易拉罐政策，回收 率达到了60% 注意易拉罐拉环的变化 环节 8：整堂课总结 回答最初面对易拉罐想要研究的问 题，这些问题与认识材料的角度是一 预测金属铝能够和 酸、碱发生反应 学生实验验证假设， 采用的铝由易拉罐提 供 2 人一组，其中一位同 学完成与酸的反应， 另一位同学完成与碱 溶液的反应 听讲 听讲 听讲 炼方法 通过对铝和酸碱的分 析，使学生掌

10、握金属 与酸、与碱溶液的反 应 同时引导学生关注使 用材料的注意事项 呈现真实的易拉罐材 料，理论上的分析和 实际的真正应用是存 在差异的 以讨论的易拉罐作为 具体的案例，帮助学 生梳理分析材料应该 具有的基本认识角度 进一步补充认识材料 必须考虑材料的材料 与环境的关系，并且 培养学生的环保意识 希望通过对易拉罐的 用心爱心专心 5 一对应的 从易拉罐扩展到其他的金属制品和 金属材料 讨论，学生不仅仅是 讨论易拉罐，而面对 生活中的其他金属制 品同样可以进行迁移 应用 【教学反思】 1. 教学整体设计 从教学整体设计看，思路还是比较清晰的。教学开始提出了讨论材料问题的总框架，然 后对每一个角

11、度进行具体阐述，最后再总结认识材料的基本角度。对于这些角度的讨论均是 围绕以金属铝为主要材料的易拉罐进行，希望通过对易拉罐材料的讨论，让学生初步建立对 材料认识的角度。然后在本节课最后从易拉罐延伸到了其他的金属制品，从金属铝延伸到了 其他金属，希望学生对于其他金属材料同样可以具有这样的认识角度。 2. 教学实际效果 从实际的教学效果看，学生对于材料基本角度的认识，并没有达到预想的目标。从课后 的访谈看， 学生还是不能完全自主的从本节课展示的角度对材料进行分析，往往需要暗示性 很强的引导和启发，学生才能逐步回忆课上讨论的各种问题。个人觉得教学效果没有达到预 期的目的，可能是由以下一些原因造成的：

12、 课时的压力。 对于材料需要讨论的问题很多，希望学生同时掌握这5 个问题涉及到的认识材料的角 度，学生通过一节课的时间就完全掌握难度是很大的。并且学生的掌握需要一定的过程，如 果有多课时对这些认识角度进行强化，效果可能会很好。 教学内容重点太多。 用心爱心专心 6 本堂课讨论的5 个问题， 其中后 4 个问题是并重的，花的时间几乎是一样的。对于学生 来说， 可能很难把握住主要内容，这些内容对学生来说都是重点。如果可以把这些问题分在 不同的课时进行强化，到最后进行认识角度的总结，可能效果会好一些。 教学设计本身的问题。 本教学设计， 在某些地方是完全可以进行改进的。比如某些环节的总结，可以是让给

13、学 生进行总结， 学生的总结可能更有助于相关问题的内化。如果单纯的是教师的总结，学生的 印象也不会深刻。 3. 对材料的认识 对于“材料” 的相关问题的分析，其实还可以有很多可以挖掘的地方，也确实还有很多 问题需要澄清， 以便在中学化学课上可以更好的从化学的角度认识材料。需要澄清的内容比 如到底什么是“材料”？原料、材料、物质之间到底是什么样的关系？从原料到材料，从材 料到物质具体会发生怎么样的变化？怎么从化学的角度看待材料的问题？对于“材料” 学生 已有那些认识， 那些是错误认识，是否需要在化学课上纠正学生关于材料的错误认识？如何 更好的将化学性质与材料相关联？对材料的基本认识角度是否还可以

14、进行进一步的修改？ 在不同的认识角度下，可以有哪些不同的认识水平？, 个人觉得， 这些问题的解决，确实还需要对材料学所研究问题进行相关的细致研究。同 时， 还需要对学生对材料的已有认识进行研究，毕竟在材料学领域存在很多相对专业的名词， 学生可能对这些名词陌生对这些名词都存在一些错误的认识，这对从化学讲述材料实际是很 不利的，可能在课堂上需要花时间处理并非化学课需要解决的材料问题。 4. 与其他相关内容的联系 本堂课实际上只是关注了材料领域中的金属材料，在材料领域还有很多材料。典型的无 机非金属材料、 复合材料、 高分子材料都是中学教材出现的内容，怎么可以使这些关于材料 的话题讨论形成一个“整体”，这是需要后续教学设计中还需加强的。 用心爱心专心 7 5. 上完课的一些感受 材料看似很熟悉，在生活中触手可及，但其实对材料又是一无所知的。在材料讨论的体 系里面， 稍微专业一点问题，一些可能是材料学领域的常识性问题都没有弄清楚，所以在进 行教学设计的时候确实可能出现很多问题。还有， 以这样的方式上化学课，化学知识如何落 实，这可能是一个问题。毕竟， 从学生后续的表现来看，学生对铝和酸和碱溶液的反应一直 都非常陌生。 造成的具体原因不一定就是此教学设计造成的，可能铝与酸与碱溶液的反应本 身难度就大， 其他的教学设计也会存在相同的问题，但今后在进行教学设计时候应该考虑到 这个问题。