專題9第3單元金屬材料的性能及應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)必修第二冊(cè)同步教學(xué)設(shè)計(jì)（蘇教版2019）

專題9第3單元金屬材料的性能及應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)必修第二冊(cè)同步教學(xué)設(shè)計(jì)（蘇教版2019）授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間課程基本信息1.課程名稱：金屬材料的性能及應(yīng)用

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中二年級(jí)

3.授課時(shí)間：2023-2024學(xué)年第二學(xué)期

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：2課時(shí)（90分鐘）

課程設(shè)計(jì)：

第一課時(shí)：

1.導(dǎo)入（10分鐘）：

-通過展示生活中金屬材料的應(yīng)用案例，引發(fā)學(xué)生對(duì)金屬材料性能的好奇心。

-提問：“為什么不同的金屬會(huì)有不同的性能和應(yīng)用？”

2.知識(shí)講解（20分鐘）：

-根據(jù)教材，介紹金屬材料的分類、性能指標(biāo)（如硬度、延展性、導(dǎo)電性等）。

-講解金屬材料的合金化原理及其對(duì)性能的影響。

3.案例分析（20分鐘）：

-分組討論，分析教材中提到的常見金屬及合金的應(yīng)用案例。

-各組代表分享討論成果，總結(jié)金屬材料的性能與應(yīng)用關(guān)系。

4.實(shí)踐活動(dòng)（20分鐘）：

-學(xué)生分組進(jìn)行金屬硬度測試實(shí)驗(yàn)，觀察不同金屬的硬度差異。

-分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討影響金屬硬度的因素。

第二課時(shí)：

1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入（10分鐘）：

-復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)的金屬材料性能指標(biāo)及其應(yīng)用。

-提問：“如何根據(jù)金屬材料的性能選擇合適的材料？”

2.知識(shí)拓展（25分鐘）：

-講解金屬材料的腐蝕與防護(hù)原理，介紹常見的防腐措施。

-介紹新型金屬材料及其應(yīng)用前景。

3.案例分析與討論（25分鐘）：

-分析教材中關(guān)于金屬材料在環(huán)保、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。

-討論如何合理利用金屬材料，提高資源利用效率。

4.總結(jié)與作業(yè)布置（10分鐘）：

-總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)金屬材料性能與應(yīng)用的關(guān)系。

-布置作業(yè)：結(jié)合教材，思考并撰寫一篇關(guān)于金屬材料在生活中的應(yīng)用的文章。

注意事項(xiàng)：

1.教學(xué)過程中，注意引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注金屬材料在實(shí)際生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

2.鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論，培養(yǎng)合作精神和解決問題的能力。

3.結(jié)合教材內(nèi)容，注重培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和資源利用觀念。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.提升科學(xué)探究能力：通過分析金屬材料性能與應(yīng)用的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果的能力。

2.增強(qiáng)實(shí)踐與創(chuàng)新能力：組織實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，激發(fā)創(chuàng)新思維，提高解決問題的能力。

3.培養(yǎng)宏觀與微觀相結(jié)合的觀念：認(rèn)識(shí)金屬材料的宏觀性能與微觀結(jié)構(gòu)的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的宏觀與微觀相結(jié)合的科學(xué)觀念。

4.強(qiáng)化社會(huì)責(zé)任感：關(guān)注金屬材料在環(huán)保、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用，提高學(xué)生資源利用效率意識(shí)，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。

5.增進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作精神：通過小組討論、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生溝通、協(xié)作、共同解決問題的能力。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.金屬材料的性能指標(biāo)及其影響因素。

2.金屬材料的合金化原理及其對(duì)性能的影響。

3.金屬材料在實(shí)際生活中的應(yīng)用案例分析。

難點(diǎn)：

1.理解金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間的關(guān)系。

2.分析金屬材料在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，并作出合理選擇。

解決辦法與突破策略：

1.利用教材中的圖表和實(shí)例，直觀展示金屬材料的性能與結(jié)構(gòu)關(guān)系，幫助學(xué)生建立直觀認(rèn)識(shí)。

2.設(shè)計(jì)互動(dòng)討論環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作分析案例，從實(shí)際應(yīng)用中理解合金化原理。

3.采用實(shí)物教學(xué)和實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生親身體驗(yàn)金屬材料的性能差異，加深理解。

4.提供多樣化的案例分析，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從多角度分析問題，提高解決問題的能力。

5.對(duì)于難點(diǎn)問題，設(shè)置課后研究任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生在課后查找資料，加深理解。教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法選擇

本節(jié)課針對(duì)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生特點(diǎn)，主要采用以下教學(xué)方法：

（1）講授法：用于講解金屬材料的性能指標(biāo)、合金化原理等基本概念和知識(shí)點(diǎn)，以便學(xué)生快速掌握。

（2）討論法：針對(duì)金屬材料的應(yīng)用案例進(jìn)行分析討論，引導(dǎo)學(xué)生從多角度思考問題，提高解決問題的能力。

（3）案例研究法：通過分析教材中的實(shí)際案例，使學(xué)生了解金屬材料在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力。

（4）項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：將學(xué)生分為小組，以項(xiàng)目形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和案例分析，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索和合作學(xué)習(xí)的興趣。

2.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

（1）導(dǎo)入環(huán)節(jié)：通過展示金屬材料在生活中的應(yīng)用圖片和視頻，引發(fā)學(xué)生思考，為新課的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

（2）知識(shí)講解環(huán)節(jié)：采用PPT展示，結(jié)合教材內(nèi)容進(jìn)行講解，幫助學(xué)生理解金屬材料性能及其影響因素。

（3）案例分析環(huán)節(jié)：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享各自對(duì)金屬材料應(yīng)用案例的分析，提高學(xué)生的合作能力和分析能力。

（4）實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)：設(shè)計(jì)金屬硬度測試實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)金屬材料的性能差異，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

（5）知識(shí)拓展環(huán)節(jié)：播放金屬材料在環(huán)保、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用視頻，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問題，提高社會(huì)責(zé)任感。

3.教學(xué)媒體和資源使用

（1）PPT：制作包含金屬材料性能指標(biāo)、合金化原理、應(yīng)用案例等內(nèi)容的PPT，方便學(xué)生直觀地了解和掌握知識(shí)點(diǎn)。

（2）視頻：收集金屬材料應(yīng)用案例、實(shí)驗(yàn)操作等方面的視頻，幫助學(xué)生更好地理解教材內(nèi)容。

（3）在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如學(xué)術(shù)網(wǎng)站、教育平臺(tái)等，為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)資料，拓展知識(shí)面。

（4）實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備金屬硬度測試實(shí)驗(yàn)所需的器材，確保實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。

（5）教材：根據(jù)教材內(nèi)容，設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)和練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，上傳預(yù)習(xí)PPT和視頻資料，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求，引導(dǎo)學(xué)生提前了解金屬材料的性能指標(biāo)和合金化原理。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“金屬材料的性能與應(yīng)用”，設(shè)計(jì)問題，如“金屬的硬度和延展性是如何影響其應(yīng)用場景的？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過學(xué)習(xí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析，了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，及時(shí)給予反饋。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，閱讀教材和相關(guān)資料，初步理解金屬材料的性能特點(diǎn)。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對(duì)預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)筆記、問題等提交至在線平臺(tái)。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源共享和進(jìn)度監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前接觸課程內(nèi)容，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和預(yù)習(xí)習(xí)慣。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過展示日常生活中的金屬制品，引出金屬材料的性能與應(yīng)用話題。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解金屬材料的性能指標(biāo)、合金化原理，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析。

-組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，分析教材中的金屬材料應(yīng)用案例；進(jìn)行金屬硬度測試實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)。

-解答疑問：針對(duì)學(xué)生在討論和實(shí)驗(yàn)中的疑問，進(jìn)行解答。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：認(rèn)真聽講，對(duì)講解內(nèi)容進(jìn)行思考，提出問題。

-參與課堂活動(dòng)：在小組討論中積極發(fā)言，參與金屬硬度測試實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-提問與討論：對(duì)不懂的問題進(jìn)行提問，與同學(xué)和老師進(jìn)行討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過講解，幫助學(xué)生深入理解知識(shí)點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：通過實(shí)驗(yàn)和討論，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

作用與目的：

-加深學(xué)生對(duì)金屬材料性能指標(biāo)和合金化原理的理解。

-通過實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力和問題解決能力。

-增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)課程內(nèi)容，布置相關(guān)的課后習(xí)題，要求學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。

-提供拓展資源：推薦相關(guān)的學(xué)術(shù)文章和視頻，供學(xué)生深入了解金屬材料的最新研究成果。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生個(gè)性化的反饋。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成課后習(xí)題，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：閱讀推薦資料，拓展知識(shí)視野。

-反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，提出改進(jìn)措施。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)反思，促進(jìn)自我提升。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握。

-拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。

-培養(yǎng)學(xué)生的自我反思和總結(jié)能力，促進(jìn)學(xué)習(xí)方法的改進(jìn)。知識(shí)點(diǎn)梳理2.合金化原理：合金是由兩種或兩種以上金屬元素組成的固態(tài)溶液，具有比單一金屬更優(yōu)異的性能。合金化可以通過改變金屬的成分和比例來調(diào)整其性能，例如提高硬度、延展性或耐腐蝕性。常見的合金包括鋼、銅合金、鋁合金等。

3.金屬材料的分類：金屬材料可以根據(jù)成分和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為純金屬、合金和特種金屬。純金屬是指由同一種金屬元素組成的材料，具有相對(duì)單一的性能特點(diǎn)。合金是由兩種或兩種以上金屬元素組成的材料，具有優(yōu)異的綜合性能。特種金屬是指具有特殊性能或用途的金屬，如鈦、鉬等。

4.金屬材料的性能與結(jié)構(gòu)關(guān)系：金屬材料的性能與其微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。例如，晶粒大小、晶格缺陷和相變等都會(huì)影響金屬的硬度和延展性。通過改變金屬的微觀結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其性能的調(diào)控。

5.金屬材料的制備方法：金屬材料的制備方法包括鑄造、鍛造、焊接、軋制等。鑄造是將熔融的金屬倒入模具中凝固成型的過程，適用于形狀復(fù)雜的大型構(gòu)件。鍛造是通過錘擊或壓力機(jī)將金屬加熱至一定溫度后進(jìn)行塑性變形的過程，適用于形狀相對(duì)簡單的構(gòu)件。焊接是通過加熱使金屬熔化并連接在一起的過程，適用于連接不同形狀和尺寸的構(gòu)件。軋制是通過軋機(jī)對(duì)金屬進(jìn)行塑性變形的過程，適用于生產(chǎn)板材、帶材等薄型材料。

6.金屬材料的腐蝕與防護(hù)：金屬材料在特定環(huán)境下會(huì)發(fā)生腐蝕，導(dǎo)致其性能下降甚至失效。常見的腐蝕類型有均勻腐蝕、局部腐蝕和應(yīng)力腐蝕等。為了防止金屬材料的腐蝕，可以采用涂層保護(hù)、陰極保護(hù)、陽極保護(hù)等措施。涂層保護(hù)是在金屬表面形成一層保護(hù)膜，防止氧氣和水分接觸金屬。陰極保護(hù)是通過施加外部電流使金屬表面形成保護(hù)層，防止腐蝕。陽極保護(hù)是通過使金屬表面形成氧化膜，防止進(jìn)一步的腐蝕。

7.金屬材料的回收與利用：金屬材料在使用過程中會(huì)產(chǎn)生廢舊金屬，回收和利用廢舊金屬可以減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。廢舊金屬的回收方法包括物理回收、化學(xué)回收和生物回收等。物理回收是通過機(jī)械加工將廢舊金屬分離和純化，化學(xué)回收是通過化學(xué)反應(yīng)將廢舊金屬轉(zhuǎn)化為可再利用的化合物，生物回收是通過微生物將廢舊金屬轉(zhuǎn)化為可回收的金屬?；厥盏膹U舊金屬可以通過熔煉、鑄造等工藝重新制備成新的金屬材料，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。

8.金屬材料的可持續(xù)發(fā)展：金屬材料的可持續(xù)發(fā)展是指在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，減少對(duì)環(huán)境和資源的負(fù)面影響。實(shí)現(xiàn)金屬材料可持續(xù)發(fā)展的措施包括提高金屬材料的利用效率、減少浪費(fèi)、開發(fā)新型金屬材料、推廣回收利用技術(shù)等。通過可持續(xù)發(fā)展的實(shí)踐，可以確保金屬材料的長期供應(yīng)，同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的影響。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測1.課堂小結(jié)

本節(jié)課主要圍繞金屬材料的性能與應(yīng)用展開，通過以下知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了深入學(xué)習(xí)：

-金屬材料的性能指標(biāo)，如硬度、延展性、導(dǎo)電性等；

-合金化原理及其對(duì)金屬材料性能的影響；

-金屬材料的分類及不同類型的性能特點(diǎn)；

-金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間的關(guān)系；

-金屬材料的制備方法及其對(duì)性能的影響；

-金屬材料的腐蝕與防護(hù)措施；

-金屬材料的回收與利用；

-金屬材料的可持續(xù)發(fā)展策略。

通過講解、討論、實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)方式，學(xué)生應(yīng)該能夠理解金屬材料的性能是如何影響其應(yīng)用，以及如何根據(jù)不同的應(yīng)用需求選擇合適的金屬材料。

2.當(dāng)堂檢測

為了檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)的掌握情況，設(shè)計(jì)以下檢測題目：

（1）選擇題：

1.以下哪種方法可以提高金屬材料的硬度？

A.增加晶粒尺寸

B.降低溫度

C.合金化

D.增加塑性變形程度

2.下列哪種金屬通常用于制造電線？

A.銅

B.鋁

C.鐵

D.鋼

3.金屬材料的腐蝕主要受到以下哪個(gè)因素的影響？

A.溫度

B.濕度

C.氧氣

D.所有以上因素

（2）簡答題：

1.解釋合金化原理，并舉例說明合金化如何提高金屬材料的性能。

2.簡述金屬材料腐蝕的常見類型及其防護(hù)措施。

3.描述金屬材料回收利用的幾種常見方法。

（3）實(shí)驗(yàn)操作題：

學(xué)生分組進(jìn)行金屬硬度測試實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并回答以下問題：

1.比較不同金屬的硬度，分析其可能的應(yīng)用場景。

2.討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果與金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

通過以上檢測題目，教師可以評(píng)估學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，并及時(shí)給予反饋，幫助學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)成果。

注意：當(dāng)堂檢測的設(shè)計(jì)應(yīng)確保能夠覆蓋本節(jié)課的核心知識(shí)點(diǎn)，題目難度適中，能夠有效檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，教師應(yīng)合理安排檢測時(shí)間，確保學(xué)生有足夠的時(shí)間完成檢測，并在課后及時(shí)批改和反饋。教學(xué)反思在本次“金屬材料的性能及應(yīng)用”的教學(xué)中，我注意到以下幾個(gè)方面的表現(xiàn)和問題，需要我在今后的教學(xué)中進(jìn)一步改進(jìn)和提高。

首先，在教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)通過展示金屬材料在日常生活中的應(yīng)用實(shí)例，能有效激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心，這對(duì)我今后的教學(xué)設(shè)計(jì)有很大的啟發(fā)。但在講解合金化原理時(shí)，我意識(shí)到自己講解得不夠深入，導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)合金化對(duì)金屬材料性能的影響理解不夠。我需要在今后的教學(xué)中更加深入淺出地講解相關(guān)知識(shí)，確保學(xué)生能更好地理解。

其次，在組織課堂活動(dòng)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于小組討論和實(shí)驗(yàn)操作非常感興趣，積極參與。但在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在操作過程中存在不規(guī)范現(xiàn)象，這可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。我需