日期:2022-06-12
這是高中金屬材料說(shuō)課稿一等獎(jiǎng),是優(yōu)秀的教學(xué)設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)文章,供老師家長(zhǎng)們參考學(xué)習(xí)。
【課標(biāo)解讀】
金屬是現(xiàn)代生活和工業(yè)生產(chǎn)中極為普遍的一類物質(zhì)。利用身邊的具體事例,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注環(huán)境和參與社會(huì)的意識(shí),認(rèn)識(shí)化學(xué)的重要性,增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感 。
具體課標(biāo)要求
1、 了解金屬的物理特征,能區(qū)分常見(jiàn)的金屬和非金屬
2、 認(rèn)識(shí)金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用。
3、 了解常見(jiàn)金屬的特性及其應(yīng)用,認(rèn)識(shí)加入其他元素可以改良金屬特性的重要性;知道生鐵和鋼等重要的合金。
【教材分析】
金屬是現(xiàn)代生活和工業(yè)生產(chǎn)中極為普遍的一類物質(zhì)。教材把金屬知識(shí)安排在酸堿鹽等化合物之后,讓學(xué)生在積累了大量物質(zhì)的感性和理性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,再來(lái)比較全面的認(rèn)識(shí)金屬的相關(guān)知識(shí),既有助于形成比較系統(tǒng)的元素化合物體系、全面認(rèn)識(shí)物質(zhì)之間的相互關(guān)系,又降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度,體現(xiàn)了以人為本的教育理念。
本節(jié)從金屬的存在形式、分類、物理性質(zhì)、合金組成與性能以及應(yīng)用角度,勾畫(huà)出認(rèn)識(shí)化學(xué)物質(zhì)的基本框架,即從物質(zhì)存在、分類、組成結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等視角對(duì)物質(zhì)進(jìn)行全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。
對(duì)金屬以及金屬物理性質(zhì)的學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生采用多種方法獲知:一是通過(guò)日常生活經(jīng)驗(yàn)和金屬制品的性能反推其具有的物理性質(zhì),如銅用作導(dǎo)線,推知銅具有良好的導(dǎo)電性;二是通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究比較銅片與黃銅片的硬度大小、錫片和焊錫熔點(diǎn)的高低;三是通過(guò)“在線測(cè)試”讓學(xué)生分析數(shù)據(jù)信息,獲取金屬物理性質(zhì)及相應(yīng)的用途。這樣不僅豐富了學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)物理性質(zhì)的途徑和方法,而且鍛煉了學(xué)生分析,推理,實(shí)驗(yàn)探究的能力。教材還注重引導(dǎo)學(xué)生建立三個(gè)基本觀點(diǎn):第一個(gè)是共性與個(gè)性的辯證關(guān)系,不同的金屬既有物理通性,又有各自特性,共性寓于個(gè)性之中,個(gè)性又受共性的制約;第二個(gè)基本觀點(diǎn)是:物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì),物質(zhì)的性質(zhì)又決定物質(zhì)的用途;第三個(gè)基本觀點(diǎn)是通過(guò)混合能改變物質(zhì)的性質(zhì),從而更好的為我們的生活生產(chǎn)服務(wù)。
教材先從學(xué)生身邊的金屬制品入手,最后又介紹了廣泛使用的合金,凸顯了化學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系,體現(xiàn)了“從生活走進(jìn)化學(xué)、從化學(xué)走向社會(huì)”的課程理念。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1. 能列舉出金屬材料在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要用途,并通過(guò)對(duì)身邊的金屬制品的分析,認(rèn)識(shí)常見(jiàn)金屬的物理性質(zhì),并能歸納出金屬物理性質(zhì)共性的原因。
2、通過(guò)分析“不同金屬物理性質(zhì)比較圖表”,了解常見(jiàn)金屬的特征及其應(yīng)用和原因,理解“物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途,物質(zhì)的用途體現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì)”的化學(xué)觀念。
3、通過(guò)分析制造火箭外殼的金屬材料所需的條件和鋁合金的生產(chǎn)工藝,知道在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬可以制得性能更優(yōu)越的合金。
4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究知道合金的性質(zhì),通過(guò)分析合金的組成和結(jié)構(gòu),知道合金的性質(zhì)優(yōu)于純金屬的原因。
5、通過(guò)分析“常見(jiàn)的合金”材料,知道合金比純金屬具有更廣泛的用途,知道通過(guò)“混合”可以改變物質(zhì)性能,發(fā)展物質(zhì)的組成決定性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
6、通過(guò)分析元素周期表和地殼中元素含量的圖表,了解金屬材料廣泛使用的原因。
【學(xué)情分析】
本單元從學(xué)科知識(shí)的角度看,是學(xué)生繼學(xué)習(xí)了氧氣、氧氣、水、二氧化碳以及常見(jiàn)的酸、堿和鹽等之后,又一元素化合物知識(shí);從化學(xué)與社會(huì)發(fā)展或物質(zhì)的類別的角度看,是學(xué)生第一次系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)一類材料——金屬材料。
本單元學(xué)生在積累了相當(dāng)多的關(guān)于非金屬元素化合物的感性和理性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,再來(lái)比較全面地認(rèn)識(shí)另一類金屬元素化合物的知識(shí),既有助于形成比較系統(tǒng)的元素化合物知識(shí)體系、全面地認(rèn)識(shí)物質(zhì)之間的相互關(guān)系,又有益于建構(gòu)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的完整框架,包括:物質(zhì)存在和分類,組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì),轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。
【評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)】
(1)通過(guò)展示、交流,歸納總結(jié)金屬的物理性質(zhì),檢測(cè)目標(biāo)1的達(dá)成。
(2)通過(guò)對(duì)“不同金屬物理性質(zhì)的比較”的分析,檢測(cè)目標(biāo)2的達(dá)成。
(3)通過(guò)對(duì)給定資料的分析,觀察學(xué)生歸納總結(jié)的能力,檢測(cè)目標(biāo)3的達(dá)成.
(4)通過(guò)“合金性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)探究以及合金的組成成分和結(jié)構(gòu)的分析,檢測(cè)目標(biāo)4的達(dá)成。
(5)通過(guò)分析“常見(jiàn)的合金”,觀察學(xué)生獲取信息的能力,檢測(cè)目標(biāo)5的達(dá)成。
(6)通過(guò)交流討論,觀察學(xué)生歸納總結(jié)的能力,檢測(cè)目標(biāo)6的達(dá)成。
(7)通過(guò)設(shè)計(jì)課堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)題,檢測(cè)學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成度。
【教學(xué)過(guò)程】
教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖新課導(dǎo)入:同學(xué)們,我們知道化學(xué)的研究對(duì)象是物質(zhì),那通過(guò)你的學(xué)習(xí),你能列舉出學(xué)過(guò)的哪些物質(zhì),并說(shuō)出所屬物質(zhì)類別。
到目前為止我們發(fā)現(xiàn)了3000多萬(wàn)種物質(zhì),種類繁多,不可能一種一種的分析,因此化學(xué)上通常采用分類的方法。加上金屬這類物質(zhì)之后,我們對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)相對(duì)來(lái)說(shuō)就比較完整了。人類的生活生產(chǎn)離不開(kāi)金屬,所以學(xué)習(xí)金屬這類物質(zhì)有著至關(guān)重要的作用,希望通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)同學(xué)們對(duì)金屬能有新的認(rèn)識(shí)。請(qǐng)同學(xué)們交流展示你課前搜集的關(guān)于金屬的資料。
學(xué)生列舉相應(yīng)物質(zhì)及所屬類別。
學(xué)生交流展示課前搜集的金屬的資料
通過(guò)學(xué)生自己列舉物質(zhì)并指出所屬類別,感受用分類的方法學(xué)習(xí)化學(xué)的'好處。
通過(guò)課前搜集資料,貼近學(xué)生生活,感受到金屬在我們的生活中所占的重要地位。引起學(xué)生生活。
板塊一
探究金屬的物理性質(zhì)
一、金屬的共性
呈現(xiàn)常見(jiàn)金屬的用途
提問(wèn):
1、請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)剛才的交流,思考我們都是從哪些方面研究金屬的物理性質(zhì)的?
2、大多數(shù)金屬在這些物理性質(zhì)方面有哪些共性?
3、為何不同的金屬會(huì)有相似的物理性質(zhì)?
(引導(dǎo)學(xué)生從微觀的角度進(jìn)行分析)
二、金屬的特性
呈現(xiàn):不同金屬物理性質(zhì)比較圖表
提問(wèn):
1、不同的金屬物理性質(zhì)完全相同嗎?
2、不同金屬有各自特性的原因
3、根據(jù)這些金屬的特性,你能分析出這些金屬各自有何用途嗎?
4、物質(zhì)的組成,結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途之間的關(guān)系是怎樣的?
5、實(shí)際應(yīng)用中,我們考慮物質(zhì)的用途都需要考慮哪些方面呢?
根據(jù)教師提供的資料歸納總結(jié)金屬的共性和微觀的原因
根據(jù)教師提供的問(wèn)題,歸納總結(jié)不同的金屬有各自特性的原因以及金屬的性質(zhì)與用途之間的關(guān)系
強(qiáng)化學(xué)生利用和分析資料的能力以及宏觀和微觀相結(jié)合的學(xué)習(xí)方法。
培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)的能力
板塊二
合金
一、理解合金
展示資料(一):
神舟十號(hào)的承載火箭所必備的條件
提出問(wèn)題:
1、你認(rèn)為制造火箭外殼的金屬需要具備哪些條件?
2、從表格中能找到適合做火箭外殼的純金屬嗎?
3、你有什么好的想法?
呈現(xiàn)資料(二)
呈現(xiàn)鋁合金的成分、生產(chǎn)工藝流程和性質(zhì)
提出問(wèn)題:
1、什么是合金?
2、現(xiàn)實(shí)生活中使用的金屬材料更多的是合金而不是純金屬的原因。
二、合金的性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)探究:純金屬與合金性質(zhì)的比較
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:鋁片、鋁合金、銅片、黃銅片、錫片、焊錫
呈現(xiàn):
1、常見(jiàn)的合金的組成成分
2、純金屬和合金的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
提出問(wèn)題:
為何合金的性能優(yōu)于純金屬?
三、觀念方法的提升
“混合”改變物質(zhì)的性質(zhì)
學(xué)生思考,交流回答問(wèn)題,總結(jié)通過(guò)“混合”可以根據(jù)我們的需要得到我們想要的物質(zhì)。
通過(guò)閱讀材料,交流得出合金。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):
1、通過(guò)觀察顏色區(qū)分銅片和黃銅片
2、通過(guò)相互刻畫(huà)區(qū)分鋁片和鋁合金
3、比較錫片和焊錫的熔點(diǎn)高低
學(xué)生歸納總結(jié)合金的性質(zhì)
學(xué)生從宏觀和微觀兩個(gè)方面進(jìn)行歸納總結(jié)通過(guò)合金性質(zhì)的分析,歸納總結(jié)通過(guò)提供真實(shí)的素材使學(xué)生明白單一金屬已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防技術(shù)現(xiàn)代化的需求,因此可以采用“混合”改變物質(zhì)的性能,因此合金應(yīng)運(yùn)而生。
學(xué)生通過(guò)自己分組實(shí)驗(yàn),明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康模私饬藢?shí)驗(yàn)探究的過(guò)程,得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣。
體現(xiàn)宏觀和微觀相結(jié)合的思維方式
進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)組成、結(jié)構(gòu),性質(zhì),用途之間關(guān)系的理解板塊三
常見(jiàn)的合金
多媒體呈現(xiàn)銅合金、鐵合金、鋁合金、鈦合金等常見(jiàn)的合金
學(xué)生自學(xué),歸納總結(jié)體現(xiàn)合金在日常生活中的廣泛用途
板塊四
金屬材料廣泛使用的原因
呈現(xiàn)資料:
元素周期表、地殼中元素含量的圖表
學(xué)生分析,歸納總結(jié)培養(yǎng)學(xué)生利用圖表獲取信息的能力
板塊五
暢談收獲
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),談?wù)勀銓?duì)金屬有何新的認(rèn)識(shí)
同學(xué)們各抒己見(jiàn),從不同角度認(rèn)識(shí)金屬
讓學(xué)生自評(píng)和互評(píng),取得良好的教學(xué)效果
板塊六
布置作業(yè)
1、學(xué)習(xí)了“混合”的方法后,你對(duì)獲得新的金屬材料有何想法?
2、以金屬材料與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系為主題,寫(xiě)一篇小短文
通過(guò)這樣的作業(yè)旨在讓學(xué)生建立化學(xué)觀念與正確的化學(xué)價(jià)值觀。
1、知識(shí)與技能
⑴認(rèn)識(shí)金屬材料與人類生活和社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系。
⑵了解常見(jiàn)金屬的物理性質(zhì),能區(qū)分常見(jiàn)的金屬和非金屬。
⑶知道生鐵和鋼等重要合金,以及合金比純金屬具有更廣泛的用途。
⑷了解物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系。
2、過(guò)程與方法
⑴由學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和對(duì)實(shí)物性質(zhì)的討論入手,讓學(xué)生了解金屬的物理性質(zhì),并學(xué)會(huì)區(qū)分金屬和非金屬。
⑵通過(guò)對(duì)生活中常見(jiàn)的一些金屬制品材料選擇的討論,引導(dǎo)學(xué)生從多角度分析問(wèn)題,并形成以下認(rèn)識(shí):物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途,但不是唯一的決定因素。
⑶通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較黃銅片和紫銅片、焊錫和錫及鉛的多種性質(zhì),認(rèn)識(shí)加入其他金屬可以改良金屬特性,以及合金具有更廣泛的用途。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
⑴通過(guò)日常生活中廣泛使用金屬材料等具體事例,認(rèn)識(shí)金屬材料與人類生活和社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系。
⑵在了解金屬性質(zhì)的基礎(chǔ)上,了解材料選擇要考慮的問(wèn)題:如價(jià)格、資源、是否美觀、是否便利以及廢料是否易于回收等。
一、教材分析
金屬材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的位置,在日常生活中廣泛應(yīng)用。“金屬材料”是鐵及其化合物的性質(zhì)學(xué)習(xí)結(jié)束后的一個(gè)重要延伸,要求學(xué)生明確合金的概念以及合金的性質(zhì),了解常見(jiàn)合金的主要組成、性能和用途,學(xué)會(huì)正確選擇金屬材料。教材選取學(xué)生較為熟悉的鐵合金、鋁合金和新型合金為載體,意在把學(xué)科教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生感悟科學(xué)知識(shí)和社會(huì)發(fā)展的互相影響。
二、學(xué)情分析
本節(jié)課設(shè)計(jì)了課前調(diào)研、課中展示和課后拓展三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),充分體現(xiàn)了《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(20xx年版)》確立的以學(xué)生為主體、以學(xué)生發(fā)展為中心、能力與素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)的教育理念。這一系列的體驗(yàn)性的自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作活動(dòng),使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)有了一種全新的認(rèn)識(shí)和感受,不僅在學(xué)習(xí)方式上有所突破,更重要的是激發(fā)了對(duì)學(xué)習(xí)濃厚的興趣。“倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)”是《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(20xx年版)》的另一重要理念。教育家皮亞杰曾說(shuō):“一切真理都要由學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)、去獲得,或者由他們重新發(fā)現(xiàn),至少由他們重建,而不是簡(jiǎn)單地傳遞給他們。”這種以學(xué)生展示為主導(dǎo)的課堂,既豐富了高中化學(xué)課堂,又真正體現(xiàn)出“以學(xué)生發(fā)展為本”。
三、教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)課前的資料收集整理的調(diào)研活動(dòng),診斷學(xué)生對(duì)金屬認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)化水平及科學(xué)探究水平(基于經(jīng)驗(yàn)水平、基于概念原理水平),并發(fā)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)和小組合作的能力。
2.通過(guò)課中的展示活動(dòng),診斷并發(fā)展學(xué)生自我展示和公眾演講能力。
3.通過(guò)課后的小論文活動(dòng),診斷并發(fā)展學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力水平及其對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平(學(xué)科價(jià)值視角、社會(huì)價(jià)值視角、學(xué)科和社會(huì)價(jià)值視角)。
四、教學(xué)重點(diǎn)
1.課前開(kāi)展收集、整理調(diào)研資料的活動(dòng),提高學(xué)生對(duì)金屬材料的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)其社會(huì)活動(dòng)能力。從中去了解金屬材料的組成、來(lái)源、價(jià)格和用途,從不同角度增加對(duì)金屬材料的認(rèn)識(shí)。
2.了解合金的定義和性能,深入理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),加強(qiáng)宏觀辨識(shí)和微觀探析的核心素養(yǎng)。
3.讓學(xué)生了解金屬材料的發(fā)展歷史、重要作用和面臨的挑戰(zhàn),激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和社會(huì)責(zé)任感來(lái)提高學(xué)生的求知欲,發(fā)展科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。
4.開(kāi)展多種形式的交流活動(dòng),既能培養(yǎng)學(xué)生收集、整理資料的能力,又能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)表自己見(jiàn)解的能力,還能培養(yǎng)學(xué)生的合作精神等。
五、教學(xué)難點(diǎn)
1.這堂課是以學(xué)生活動(dòng)為主體的高中化學(xué)課堂,使學(xué)生具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力、科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng);同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)所需要具備的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和方法。
2.從結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識(shí)合金及其性能,理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),發(fā)展宏觀辨識(shí)和微觀探析的核心素養(yǎng)。
六、教學(xué)流程
(一)環(huán)節(jié)一:課前調(diào)研,收集、整理資料。
1.展示活動(dòng)題目的選擇。題目要符合本節(jié)課教學(xué)的主旨,達(dá)到預(yù)期目標(biāo),選題很關(guān)鍵。首先,要選擇學(xué)生感興趣有發(fā)揮空間的話題。只有選擇富有新意、學(xué)生感興趣的話題,才能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、自信心和創(chuàng)造性。其次,題目要緊扣教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn),實(shí)現(xiàn)學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)。再次,難度要適中。題目的選擇一定要根據(jù)學(xué)生的具體情況,難易適中,切莫艱澀難懂,反而扼殺了學(xué)生的積極性。最終確定的選題包括:金屬之最和金屬發(fā)現(xiàn)史、我最喜歡的金屬、漫談合金、辯論:鋁的利與弊。
2.展示活動(dòng)要求。一方面能突出重點(diǎn)和難點(diǎn),完成教學(xué)目標(biāo),另一方面,給學(xué)生空間和時(shí)間展示個(gè)人的特色,發(fā)展自身能力。
(1)形式上:制作PPT,講解生動(dòng)活潑;
(2)要突出合金的性質(zhì)與成分的關(guān)系,贊揚(yáng)和體會(huì)合金在人類歷史發(fā)展中和當(dāng)今社會(huì)中的重要貢獻(xiàn);
(3)金屬發(fā)現(xiàn)史的講解要試圖挖掘金屬元素發(fā)現(xiàn)的早晚受什么因素影響;
(4)可制作PPT進(jìn)行演講,一定要說(shuō)清楚喜歡的個(gè)人原因,也可以根據(jù)自己最喜歡的金屬元素,由自己來(lái)扮演那種元素,編制化學(xué)小品,由3-5名同學(xué)來(lái)演出;
(5)兩小組持對(duì)立的觀點(diǎn)上臺(tái)辯論,論據(jù)充足科學(xué)無(wú)誤;準(zhǔn)備PPT或者實(shí)物道具等素材,努力論證自己的觀點(diǎn)。
3.課前資料的收集和整理。在正式上課前,學(xué)生需要收集大量的資料,并分析、歸納和整理。在與同學(xué)的商議過(guò)程中,通過(guò)傾聽(tīng)別人的想法也會(huì)發(fā)現(xiàn)一種新的視角。在獨(dú)立思考或集體探討中,學(xué)生逐步提煉自己的思路。這一過(guò)程就是一個(gè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過(guò)程。另外,在課堂活動(dòng)準(zhǔn)備過(guò)程中,需要小組成員通力合作、互助互學(xué),這一過(guò)程培養(yǎng)了學(xué)生們的合作精神。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)課前的調(diào)研活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生收集整理資料的能力,并用各種形式表達(dá)出來(lái),發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
(二)環(huán)節(jié)二:課中展示,形式多樣,包括知識(shí)搶答、演講、戲劇表演、辯論等。
1.活動(dòng)一:“金屬之最”搶答賽
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)金屬之最趣味搶答,活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,并在這個(gè)環(huán)節(jié)中從不同角度增加對(duì)金屬材料的認(rèn)識(shí)。
2.活動(dòng)二:金屬的發(fā)現(xiàn)之旅
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生通過(guò)演講,提問(wèn)互動(dòng)等多種形式,向我們展現(xiàn)了金屬的發(fā)現(xiàn)之旅,從金到銅、鐵再到鉀、鈉等。通過(guò)戴維發(fā)現(xiàn)活潑金屬過(guò)程的艱辛,致敬那些歷史上偉大、嚴(yán)謹(jǐn)、智慧且擁有獻(xiàn)身精神的科學(xué)家們!
教師引導(dǎo):為什么人類使用鐵器比使用銅器晚?為什么最晚發(fā)現(xiàn)活潑金屬鉀、鈉等?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生從金屬活動(dòng)性和原子得失電子能力的微觀角度,分析了不同金屬冶煉方法不同和出現(xiàn)早晚差異的原因。
設(shè)計(jì)意圖:一是通過(guò)古代金屬制品的介紹,加深學(xué)生對(duì)金屬材料發(fā)展史的了解,激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)熱情。二是通過(guò)人類使用金屬材料先后順序的分析,加強(qiáng)學(xué)生學(xué)會(huì)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的意識(shí),診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平(學(xué)科價(jià)值視角、社會(huì)價(jià)值視角、學(xué)科和社會(huì)價(jià)值視角)。三是致敬為人類進(jìn)步做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家,感受化學(xué)家的魅力和化學(xué)學(xué)科的價(jià)值,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任。
3.活動(dòng)三:我最喜歡的金屬
(1)銅·彩
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生選擇了自己最喜歡的銅為對(duì)象,從顏色、性能和組成等角度欣賞了不同銅合金的美,了解到合金的性能可以通過(guò)所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等加以調(diào)節(jié)。
教師引導(dǎo):初中我們學(xué)過(guò)了一些合金的知識(shí),回顧所學(xué)。
問(wèn)題1什么是合金?
學(xué)生活動(dòng):由兩種或兩種以上金屬(或與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。
問(wèn)題2合金有哪些優(yōu)良的性能?
學(xué)生活動(dòng):硬度更大、熔點(diǎn)更低、抗腐蝕性更好。
問(wèn)題3為什么合金的性能在許多方面不同于其成分金屬?
學(xué)生活動(dòng):閱讀合金的成分及主要性能相關(guān)信息表,探究合金的性能與組分金屬不同的原因。發(fā)現(xiàn)合金中組分的種類、含量影響合金的性能,從微觀上說(shuō)是金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。體會(huì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定應(yīng)用的化學(xué)思想。
教師活動(dòng):介紹幾種重要的現(xiàn)代合金—鐵合金、鋁合金和新型合金。
(2)樂(lè)器·金屬
學(xué)生活動(dòng):音樂(lè)總能給人的心靈以洗禮,而其形形色色的載體在用以表現(xiàn)的時(shí)候時(shí)常令人不由得心生愉悅。金屬的職能眾多,在與音樂(lè)相攜的過(guò)程中,便淋漓地展現(xiàn)了其美的一部分。無(wú)論小到琴弦這樣的部件,還是大到古今中外的各式樂(lè)器,它們金屬的典雅質(zhì)感、良好的性能和特有的光澤是一種特色,亦是一種品質(zhì)。樂(lè)器與金屬,從以前到現(xiàn)在再到未來(lái),一直會(huì)有如此完美的結(jié)合。
設(shè)計(jì)意圖:本節(jié)課設(shè)計(jì)的小組展示活動(dòng),教師重視和尊重學(xué)生思維的個(gè)體差異,向?qū)W生提供了充分發(fā)揮自己才能的機(jī)會(huì),學(xué)生有了獨(dú)立思考和展示交流的機(jī)會(huì),主動(dòng)參與知識(shí)的探索與形成過(guò)程,過(guò)程體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體”的新課改理念。在感受銅合金不同顏色和性能的魅力同時(shí),回顧和發(fā)展了合金的概念內(nèi)涵和外延,使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)合理使用金屬材料的意義。理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定應(yīng)用的化學(xué)思想,加強(qiáng)宏觀辨識(shí)和微觀探析的核心素養(yǎng)。
4.活動(dòng)四:辯·鋁的利與弊
教師引導(dǎo):鋁在我們的生活中扮演著尤為重要的角色。比如,它的密度較小,抗腐蝕性能好,可以做某些建筑材料;但對(duì)它的食入又有可能造成老年癡呆,危害人類健康。金屬材料給我們帶來(lái)便利的同時(shí)也產(chǎn)生了一些負(fù)面影響,比如就有人覺(jué)得鋁制飲料罐應(yīng)該停止使用,你覺(jué)得是否該停止使用鋁質(zhì)易拉罐?
主題辯論:是否該停止使用鋁質(zhì)易拉罐?
學(xué)生活動(dòng):從鋁的性質(zhì)、儲(chǔ)量、環(huán)保、回收處理,是否方便,以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)使上的從業(yè)人員(如開(kāi)采鋁礦的工人,生產(chǎn)鋁制飲料罐的工人,飲料公司的老板、消費(fèi)者……)等多方面考慮。
教師引導(dǎo):正方主要從對(duì)健康和環(huán)境不利等方面闡述觀點(diǎn),涉及鋁的物理、化學(xué)性質(zhì),還提出了一些解決問(wèn)題的建議;而反方則從鋁的使用方便、易回收、成本低、受消費(fèi)者歡迎,甚至就業(yè)等社會(huì)問(wèn)題多角度進(jìn)行了反駁。不管哪方,從他們的觀點(diǎn)中都可以看出,大家知識(shí)面廣、眼界寬、有社會(huì)責(zé)任感。
教師引導(dǎo):為什么鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物?
學(xué)生活動(dòng):[實(shí)驗(yàn)]打磨過(guò)的鋁片和未打磨過(guò)鋁片分別與NaOH溶液反應(yīng)。
教師引導(dǎo):寫(xiě)出Al、Al2O3與NaOH的方程式,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用。
設(shè)計(jì)意圖:辯論有助于學(xué)生邏輯思維能力和批判性思維能力的提高進(jìn)步和拓展遷移。因?yàn)檗q論要求學(xué)生要考慮證據(jù)是否清楚、充分及表達(dá)是否恰當(dāng)、思維是否縝密、語(yǔ)言是否流暢等等,這些問(wèn)題的解決是對(duì)學(xué)生綜合能力的考驗(yàn),鍛煉和發(fā)展了學(xué)生多方面的能力。從鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物出發(fā),應(yīng)用Al、Al2O3的性質(zhì)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。
(三)環(huán)節(jié)三:總結(jié)歸納,課后拓展
教師:金屬材料的發(fā)展史是人類材料發(fā)展史中的重要組成部分,通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們了解了金屬的性質(zhì)、金屬的發(fā)展史、以及合金的定義、性質(zhì)及分類,也學(xué)會(huì)了從不同角度來(lái)看待金屬材料。請(qǐng)大家課后根據(jù)之前調(diào)研的與金屬有關(guān)的課題以及本節(jié)課所學(xué)和了解到的知識(shí),進(jìn)一步調(diào)查研究,完成一篇小論文。
設(shè)計(jì)意圖:鞏固提升,并將課堂知識(shí)延伸至課外,拉近化學(xué)與生活距離。
知識(shí)與技能:
①了解硅酸鹽的主要用途和組成。
②了解硅的物理性質(zhì)和重要用途。
③掌握硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)。
過(guò)程與方法:
通過(guò)自主探究,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力
情感、態(tài)度 學(xué)習(xí)陶瓷、玻璃和水泥的有關(guān)知識(shí),了解中華民族傳統(tǒng)文化,
與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情感,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
教學(xué)重點(diǎn):硅酸鹽的性質(zhì)和重要用途
教學(xué)難點(diǎn):硅的晶體結(jié)構(gòu)
教學(xué)方法:閱讀法和比較法相結(jié)合
教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件
教學(xué)過(guò)程:第一課時(shí)【引言】中國(guó)譽(yù)稱“瓷國(guó)”。陶瓷是我中華民族一項(xiàng)最偉大的創(chuàng)造,具有悠久而輝煌的歷史。原始陶器大約是1萬(wàn)年前出現(xiàn)在中國(guó)。“陶”作為歷史上第一種人造材料成為人類擺脫蒙昧的時(shí)代標(biāo)志,秦兵馬俑的制造展示了當(dāng)時(shí)制陶規(guī)模和高超的動(dòng)手術(shù)與藝術(shù)水平。瓷器在東漢晚期發(fā)明,到寧朝形成了舉世聞名的“柴”、“汝”、“哥”、“鈞”、“定”、“官”幾大名窯,其制品工藝之精湛達(dá)到“青如天”、“薄如紙”、“聲如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。
秦兵馬俑和古陶器的圖片。【板書(shū)】三、硅酸鹽
1、硅酸鹽
(1)定義:硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的復(fù)雜化合物的總稱。
(2)物理性質(zhì):一般不溶于水。
(3)化學(xué)性質(zhì):性質(zhì)穩(wěn)定,不易和別的物質(zhì)反應(yīng)。
(4)硅酸鹽組成的表示方法:
硅酸鹽種類繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,為了方便記憶和計(jì)算,常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成。書(shū)寫(xiě)順序?yàn)椋航饘傺趸铩⒍趸琛⑺H粲袃煞N金屬氧化,則活潑的在前,較不活潑的在后。用氧化物形式表示下列硅酸鹽:
鎂橄欖石[Mg2SiO4] 2MgOSiO2
高嶺土[Al2(Si2O5)(OH)] Al2O32SiO22H2O
正長(zhǎng)石[K2Al2Si6O16 ] K2O Al2O36SiO2
請(qǐng)用氧化物的形式表示硅酸鈉[Na2SiO3]、鎂橄欖石[Mg2SiO4]、高嶺土[Al2(Si2O5)(OH)4]的組成,一學(xué)生寫(xiě)在投影片上。Na2OSiO2
2MgOSiO2
2、硅酸鈉
硅酸鹽種類很多,大多難溶于水,可溶性硅酸鹽,最常見(jiàn)的是Na2SiO3。它的水溶液俗稱水玻璃,又稱泡花堿。
①物理性質(zhì):水溶液是一種無(wú)色粘稠的液體。
②化學(xué)性質(zhì):
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 +2NaCl Na2SiO3+ H2O+CO2= H2SiO3 + Na2CO3
③應(yīng)用:
可做肥皂填料、木材防火劑及黏膠劑。實(shí)驗(yàn)室里用于制H2SiO3,工業(yè)上可制成硅酸凝膠,處理后就得硅膠,硅膠是一種很好的干燥劑和催化劑載體。
實(shí)驗(yàn)4-2:Na2SiO3的防火作用【過(guò)渡】從古到今,人類創(chuàng)造性的生產(chǎn)出了幾大類硅酸鹽產(chǎn)品,它們給人類的生活帶來(lái)了巨大的變化。
3、傳統(tǒng)的硅酸鹽材料
(1)陶瓷
①制法:陶瓷是以黏土為原料,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。
②分類:陶瓷是陶器和瓷器的統(tǒng)稱。陶瓷的種類很多,根據(jù)原料、燒制溫度等的不同,主要分為土器、陶器、瓷器和炻器等。
陶器:用一般的粘土制成形體,干燥后在窯內(nèi)于1000℃以下的溫度下燒結(jié)而成的。陶器表面粗糙,有多孔,容易滲水。為了彌補(bǔ)這一缺陷,常于燒制前在坯體表面涂上一層釉,使成品光滑、不滲水。常用陶器有缸、盆、壇。
瓷器:是用純凈的粘土加入一定量的石英和長(zhǎng)石粉末,制成坯、干燥、上釉,在窯內(nèi)于1200℃~1400℃的高溫下燒結(jié)而成的,如瓷壺、瓷杯、瓷碗等。瓷器質(zhì)地致密,不滲水。
炻器:是介于瓷器和陶器之間的一種陶器制品,如沙鍋、水甕等。
③特性:陶瓷具有抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣好等性質(zhì),制作時(shí)易加工成型。
(2)玻璃
①主要原料:石英、碳酸鈉、石灰石
②生產(chǎn)原理:
SiO2 + Na2CO3 =Na2SiO3 + CO2 SiO2 +CaCO3=CaSiO3 + CO2
③特性:玻璃通常為表面光滑、致密、硬而脆的固體。
在高溫時(shí)逐漸軟化甚至變?yōu)橐后w。高溫熔融的液態(tài)玻璃能抽成細(xì)絲。有的玻璃為無(wú)色,有的玻璃有藍(lán)色、綠色或棕色等。無(wú)色玻璃透光性好,有色玻璃透光性差。一般玻璃不導(dǎo)電,導(dǎo)熱性也很弱。
(3)水泥
①主要原料:粘土、石灰石;輔料:石膏
②普通水泥主要成分:
硅酸三鈣(3CaOSiO2) 、硅酸二鈣 (2CaOSiO2)、鋁酸三鈣 (3CaOAl2O3)
③特性:水泥有水硬性。
水硬性是細(xì)粉狀水泥遇水后變?yōu)閳?jiān)硬、塊狀固體的性質(zhì)。與水泥的水硬性相對(duì)應(yīng)的變化叫做水泥的硬化。石膏能延緩水泥的硬化速率。
4、新型硅酸鹽材料——具有特殊功能的含硅材料
(1)碳化硅:
具有金剛石的結(jié)構(gòu),硬度很大,可以用作砂輪、砂紙的磨料。
(2)硅鋼:
含4%硅的硅鋼,具有高導(dǎo)磁性——變壓器鐵芯。
(3)硅橡膠:
人工合成的硅橡膠,在高溫或低溫下都能保持良好的彈性——制造火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)的零件;絕緣材料。
(4)分子篩:
人工制造的分子篩,具有均勻微孔結(jié)構(gòu),主要用作吸附劑和催化劑。【科學(xué)視野】學(xué)生自己閱讀科學(xué)視野,了解新型陶瓷和土壤膠體。
(5)新型陶瓷:高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷。
5、土壤膠體: 膠體顆粒表面積大,帶負(fù)電,有保肥作用。【過(guò)渡】硅在地殼中的含量為27.72%,僅次于氧居第二位,所以硅的化合物隨處可見(jiàn)。人類雖然在一萬(wàn)年前制出了陶器,五千年前古埃及人發(fā)明了玻璃。而人類真正認(rèn)識(shí)硅元素是在1823年由瑞典化學(xué)家貝采利烏斯用金屬鉀還原四氟化硅時(shí)獲得單質(zhì)硅的。
四、硅單質(zhì)
1、硅單質(zhì)的分類:硅單質(zhì)分為無(wú)定形硅和晶體硅兩類。
2、晶體硅的性質(zhì)
(1)結(jié)構(gòu):類似金剛石
(2)物理性質(zhì):灰黑色固體,有金屬光澤;熔點(diǎn)高、硬度大、有脆性,導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間,是重要的半導(dǎo)體材料,是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料。
(3)化學(xué)性質(zhì):常溫下化學(xué)性質(zhì)、不活潑
①硅和氧氣反應(yīng):Si+O2 SiO2
②硅和強(qiáng)堿反應(yīng):Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2
3、制法: 用適量碳還原二氧化硅得到粗硅。將粗硅與氯氣在高溫下反應(yīng),得液態(tài)不純的四氯化硅,經(jīng)分餾提純用氫氣還原即可得純硅。
2C+SiO2 Si+2CO↑ Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si↓+4HCl
4、用途:良好的半導(dǎo)體材料——計(jì)算機(jī)芯片、光電池(太陽(yáng)能電池)。
〖板書(shū)設(shè)計(jì)〗二、硅酸鹽
1、硅酸鹽概述;
2、硅酸鈉;
3、傳統(tǒng)的硅酸鹽材料
4、新型硅酸鹽材料——具有特殊功能的含硅材料
三、硅單質(zhì)
1、硅單質(zhì)的分類:分為無(wú)定形硅和晶體硅兩類。
2、晶體硅的性質(zhì);
3、制法:
4、用途:
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