2024-2025學年新教材高中化學 專題9 金屬與人類文明 第3單元 金屬材料的性能及應用教案 蘇教版必修2

2024-2025學年新教材高中化學專題9金屬與人類文明第3單元金屬材料的性能及應用教案蘇教版必修2學校授課教師課時授課班級授課地點教具教材分析本節(jié)課為人教版化學必修1第三章第二節(jié)“金屬的腐蝕與防護”，主要內(nèi)容是讓學生了解金屬腐蝕的原因及防護措施，掌握金屬的化學性質(zhì)，以及運用化學知識解決實際問題的能力。

課程目標是：1.了解金屬腐蝕的原因，掌握金屬的化學性質(zhì)；2.學習金屬的防護方法，提高解決實際問題的能力；3.培養(yǎng)學生的實驗操作能力，提高科學素養(yǎng)。

教學重點與難點：1.金屬腐蝕的原因及防護措施；2.金屬的化學性質(zhì)及其應用。

教學方法：采用問題驅(qū)動法、實驗教學法、案例分析法等多種教學方法，引導學生主動探究、積極參與，提高學生的學習興趣和動手能力。

教學過程設計：1.引入新課：通過生活中的實例，引導學生思考金屬腐蝕的原因及危害；2.講解金屬腐蝕的原因及防護措施，結合實驗演示，讓學生直觀地感受金屬的化學性質(zhì)；3.運用案例分析法，分析金屬在實際應用中的防護方法；4.課堂練習：設計相關練習題，鞏固所學知識；5.總結與拓展：總結本節(jié)課的主要內(nèi)容，布置課后作業(yè)，拓展學生的知識視野。

教學資源：教材、實驗器材、多媒體課件等。

教學評價：通過課堂提問、實驗操作、課后作業(yè)等方式，評價學生對金屬腐蝕與防護知識的理解和應用能力。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)，主要包括以下方面：

1.科學探究能力：通過實驗觀察和分析，讓學生掌握金屬腐蝕的原因及防護措施，培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力和問題解決能力。

2.證據(jù)推理能力：通過分析金屬腐蝕的實例，讓學生學會運用化學知識解釋現(xiàn)象，培養(yǎng)學生的證據(jù)收集、分析和推理能力。

3.科學思維能力：引導學生從微觀角度認識金屬腐蝕的原理，培養(yǎng)學生的模型建構能力和科學思維能力。

4.科學態(tài)度與價值觀：通過學習金屬腐蝕與防護的知識，使學生認識到化學在解決實際問題中的重要性，培養(yǎng)學生的社會責任感和環(huán)保意識。

5.創(chuàng)新與實踐能力：鼓勵學生參與實驗操作，學會運用所學知識解決實際問題，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。學情分析本節(jié)課面向的是高中一年級的學生，他們已經(jīng)掌握了初中階段的化學基礎知識，對化學學科有了一定的認識。但在金屬腐蝕與防護方面，大部分學生可能僅限于生活中的直觀感受，缺乏系統(tǒng)的理論知識。因此，在教學過程中，需要關注學生的知識基礎、能力水平和學習習慣，以便更好地開展教學活動。

1.知識基礎：學生在初中階段學習了金屬的化學性質(zhì)、常見金屬的腐蝕現(xiàn)象等基本知識，這為本節(jié)課的學習奠定了基礎。然而，他們對金屬腐蝕的微觀機制、防護方法等深入知識了解不多，需要在教學中進行補充和拓展。

2.能力水平：學生已經(jīng)具備一定的實驗操作能力和觀察能力，但在運用化學知識解決實際問題方面有待提高。此外，學生的證據(jù)推理、科學思維等能力也有待培養(yǎng)和鍛煉。

3.學習習慣：學生在學習過程中，有的可能過于依賴老師的講解，缺乏自主探究和獨立思考的習慣。因此，在教學過程中，需要引導學生積極參與課堂討論、實驗操作等，培養(yǎng)他們的自主學習能力和合作精神。

4.行為習慣：學生在課堂上的注意力、紀律性等方面存在差異，這對課堂教學效果產(chǎn)生一定影響。教師應關注學生的行為習慣，創(chuàng)設良好的課堂氛圍，提高教學效果。

5.對課程學習的影響：針對學生的知識基礎和能力水平，本節(jié)課應注重理論與實踐相結合，通過實驗、案例分析等方式，讓學生深入了解金屬腐蝕與防護的原理和方法。同時，關注學生的學習習慣和行為習慣，引導他們積極參與課堂活動，提高學習效果。教學方法與手段1.教學方法

（1）講授法：在講解金屬腐蝕的原理、防護方法等理論知識時，采用講授法，系統(tǒng)地傳授知識，幫助學生建立完整的知識體系。

（2）討論法：組織學生就金屬腐蝕與防護的實際案例進行討論，激發(fā)學生的思考，培養(yǎng)學生的證據(jù)推理和科學思維能力。

（3）實驗法：安排學生進行金屬腐蝕實驗，讓學生親自動手操作，觀察實驗現(xiàn)象，從實踐中掌握金屬腐蝕的原理和防護方法。

（4）案例分析法：選取與生活密切相關的金屬腐蝕與防護案例，讓學生運用所學知識進行分析，提高學生的知識應用能力。

2.教學手段

（1）多媒體設備：利用多媒體課件，生動形象地展示金屬腐蝕的微觀過程、實驗現(xiàn)象等，提高學生的學習興趣和理解能力。

（2）教學軟件：運用教學軟件進行課堂互動，如提問、投票等，增加學生的參與度，提高課堂活力。

（3）網(wǎng)絡資源：引入相關網(wǎng)絡資源，如金屬腐蝕與防護的科普文章、視頻等，豐富教學內(nèi)容，拓寬學生的知識視野。

（4）實驗器材：準備充足的實驗器材，確保每個學生都能參與實驗操作，從實踐中學習和掌握知識。

（5）學習平臺：利用學習平臺，發(fā)布課后作業(yè)、拓展閱讀等，方便學生鞏固所學知識，提高自主學習能力。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。

-設計預習問題：圍繞金屬腐蝕與防護課題，設計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導學生自主思考。

-監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解金屬腐蝕與防護的基本概念。

-思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

-信息技術手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學生提前了解金屬腐蝕與防護課題，為課堂學習做好準備。

-培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過故事、案例或視頻等方式，引出金屬腐蝕與防護課題，激發(fā)學生的學習興趣。

-講解知識點：詳細講解金屬腐蝕的原因、防護方法等知識點，結合實例幫助學生理解。

-組織課堂活動：設計小組討論、角色扮演、實驗等活動，讓學生在實踐中掌握金屬腐蝕與防護的技能。

-解答疑問：針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，進行及時解答和指導。

學生活動：

-聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：積極參與小組討論、角色扮演、實驗等活動，體驗金屬腐蝕與防護的應用。

-提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細講解，幫助學生理解金屬腐蝕與防護的知識點。

-實踐活動法：設計實踐活動，讓學生在實踐中掌握金屬腐蝕與防護的技能。

-合作學習法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學生深入理解金屬腐蝕與防護的知識點，掌握相關技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)金屬腐蝕與防護課題，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

-提供拓展資源：提供與金屬腐蝕與防護相關的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學生進一步學習。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

學生活動：

-完成作業(yè)：認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

-拓展學習：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考。

-反思總結：對自己的學習過程和成果進行反思和總結，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

-鞏固學生在課堂上學到的金屬腐蝕與防護知識點和技能。

-通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。知識點梳理本節(jié)課的主要知識點包括金屬腐蝕的原因、金屬的防護方法以及金屬材料的性能及應用。以下是對這些知識點的詳細梳理：

1.金屬腐蝕的原因

金屬腐蝕是金屬在與環(huán)境接觸過程中發(fā)生的一種氧化還原反應。主要原因包括：

-化學腐蝕：金屬與環(huán)境中存在的化學物質(zhì)（如氧氣、水、酸、堿等）直接發(fā)生化學反應，導致金屬的氧化和腐蝕。

-電化學腐蝕：金屬在含有電解質(zhì)的環(huán)境中，形成原電池，導致金屬的電化學腐蝕。

-微生物腐蝕：微生物在金屬表面附著，通過代謝過程產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物，導致金屬腐蝕。

2.金屬的防護方法

為了防止金屬腐蝕，可以采取以下防護方法：

-表面處理：通過鍍層、涂層等方法，形成保護層，隔絕金屬與環(huán)境的直接接觸。

-陰極保護：通過外加電流或犧牲陽極等方式，對金屬進行陰極保護，減緩金屬的腐蝕速度。

-材料選擇：選擇耐腐蝕性能較好的材料，降低金屬腐蝕的風險。

-環(huán)境控制：通過控制環(huán)境條件，如溫度、濕度、電解質(zhì)濃度等，減緩金屬腐蝕的速度。

3.金屬材料的性能及應用

金屬材料具有以下性能：

-機械性能：包括強度、韌性、硬度等，決定了金屬材料在工程應用中的承載能力和抗變形能力。

-化學性能：包括耐腐蝕性、抗氧化性等，決定了金屬材料在特定環(huán)境下的穩(wěn)定性。

-熱性能：包括熔點、沸點、導熱性等，決定了金屬材料在高溫環(huán)境下的適用性。

-電性能：包括導電性、導熱性等，決定了金屬材料在電子、電氣領域的應用。

金屬材料在各個領域有廣泛的應用，如建筑、機械、電子、汽車等。例如，不銹鋼具有較好的耐腐蝕性，常用于廚房用具、醫(yī)療器械等領域；銅具有優(yōu)良的導電性，常用于制作電線電纜；鋁具有良好的抗腐蝕性和輕質(zhì)特點，常用于航空航天、交通運輸?shù)阮I域。板書設計1.金屬腐蝕的原因

-化學腐蝕

-電化學腐蝕

-微生物腐蝕

2.金屬的防護方法

-表面處理

-陰極保護

-材料選擇

-環(huán)境控制

3.金屬材料的性能及應用

-機械性能

-化學性能

-熱性能

-電性能

4.金屬材料的應用實例

-不銹鋼：廚房用具、醫(yī)療器械

-銅：電線電纜

-鋁：航空航天、交通運輸教學反思與改進1.課堂氛圍：

-我在課堂上是否營造了積極、輕松的氛圍，讓學生能夠自由表達自己的想法和疑問？

-是否鼓勵學生積極參與課堂討論和實驗操作，提高他們的學習興趣和主動性？

2.教學內(nèi)容：

-我是否詳細講解了金屬腐蝕與防護的主要知識點，幫助學生理解和掌握？

-是否通過實例和案例分析，使學生能夠?qū)⒗碚撝R應用于實際問題？

3.教學方法：

-我是否采用了多種教學方法，如講授法、討論法、實驗法等，以激發(fā)學生的學習興趣和主動性？

-是否充分利用了多媒體設備、教學軟件等現(xiàn)代化教學手段，提高教學效果和效率？

4.學生參與度：

-學生在課堂上是否積極參與討論、提問和實驗操作，展示出對知識的渴望和學習的熱情？

-是否關注每個學生的學習進度和理解程度，及時給予指導和支持？

5.教學效果：

-學生是否能夠理解和掌握金屬腐蝕與防護的知識點，并能夠應用到實際問題中？

-學生是否對金屬材料的性能和應用有更深入的了解，能夠運用所學知識解決實際問題？

1.提高課堂氛圍：

-在課堂上，我將更加關注學生的情感需求，鼓勵他們積極參與討論和提問，營造積極、輕松的學習氛圍。

-設計更多有趣的實驗和案例分析，激發(fā)學生的學習興趣和主動性，提高他們的參與度。

2.優(yōu)化教學內(nèi)容：

-進一步深入講解金屬腐蝕與防護的微觀機制和防護方法，幫助學生更好地理解理論知識。

-引入更多實際應用案例，使學生能夠?qū)⒗碚撝R應用于解決實際問題。

3.改進教學方法：

-結合學生的學習特點和興趣，靈活運用多種教學方法，如講授法、討論法、實驗法等，提高教學效果。

-充分利用多媒體設備、教學軟件等現(xiàn)代化教學手段，增加課堂互動和趣味性，提高學生的學習興趣和主動性。

4.關注學生參與度：

-在課堂上，我將更加關注每個學生的學習進度和理解程度，及時給予指導和支持，幫助他們解決學習中遇到的問題。

-設計更多小組討論和實驗操作，鼓勵學生積極參與，提高他們的合作能力和實踐能力。

5.提高教學效果：

-通過課堂提問、實驗操作、課后作業(yè)等方式，評估學生對金屬腐蝕與防護知識點的理解和應用能力。

-根據(jù)學生的反饋和表現(xiàn)，調(diào)整教學策略和方法，不斷提高教學效果和學生的學習成果。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-觀察學生在課堂上的參與程度，包括提問、回答問題、參與討論等，評價他們對金屬腐蝕與防護知識點的理解和掌握程度。

-觀察學生在實驗操作中的表現(xiàn)，評價他們的動手能力和問題解決能力。

2.小組討論成果展示：

-組織學生進行小組討論，要求他們針對金屬腐蝕與防護的某個主題進行深入研究，并展示研究成果。

-評價學生的小組合作能力、思維敏捷性、語言表達能力等。

3.隨堂測試：

-設計隨堂測試題，包括選擇題、填空題、簡答題等，測試學生對金屬腐蝕與防護知識點的掌握程度。

-分析學生的測試成績，評價他們對知識點的理解和應用能力。

4.課后作業(yè)：

-布置課后作業(yè)，要求學生運用所學知識解決實際問題，如設計金屬材料的防護方案等。

-評價學生完成作業(yè)的質(zhì)量，了解他們對知識點的理解和應用能力。

5.教師評價與反饋：

-對學生在課堂上的表現(xiàn)、小組討論成果、隨堂測試和課后作業(yè)等方面進行綜合評價，指出他們的優(yōu)點和不足。

-針對學生的不足，提出改進意見和指導，幫助他們提高學習效果。

-鼓勵學生在學習過程中積極參與、主動思考，培養(yǎng)他們的自主學習能力和問題解決能力。重點題型整理1.金屬腐蝕的原因及防護方法

題目：請解釋金屬腐蝕的原因，并說明常見的金屬防護方法。

答案：金屬腐蝕的原因有化學腐蝕、電化學腐蝕和微生物腐蝕。常見的金屬防護方法有表面處理、陰極保護、材料選擇和環(huán)境控制。

2.金屬材料的性能及應用

題目：請簡述金屬材料的機械性能、化學性能、熱性能和電性能，并舉例說明金屬材料在實際應用中的例子。

答案：金屬材料的性能包括機械性能（如強度、韌性、硬度等）、化學性能（如耐腐蝕性、抗氧化性等）、熱性能（如熔點、沸