2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 第3章 金屬及其化合物 第3節(jié) 用途廣泛的金屬材料教案 新人教版必修1

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章金屬及其化合物第3節(jié)用途廣泛的金屬材料教案新人教版必修1課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂弧⒔滩姆治觥?024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章金屬及其化合物第3節(jié)用途廣泛的金屬材料教案新人教版必修1》的課程內(nèi)容，緊密?chē)@新人教版必修1教材，以金屬及其化合物為主題，聚焦金屬材料的廣泛應(yīng)用。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將深入了解金屬材料的性質(zhì)、分類(lèi)及其在工業(yè)、生活等方面的應(yīng)用，并與現(xiàn)實(shí)生活實(shí)際相結(jié)合，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)際應(yīng)用能力。課程內(nèi)容涵蓋金屬的物理性質(zhì)、合金的制備與性質(zhì)、金屬材料的加工與保護(hù)等，旨在幫助學(xué)生建立完整的金屬材料知識(shí)體系，為后續(xù)化學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)致力于培養(yǎng)學(xué)生的宏觀辨識(shí)與微觀探析能力，強(qiáng)化科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)，以及提升科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。通過(guò)學(xué)習(xí)金屬及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用，使學(xué)生能夠從宏觀角度辨識(shí)金屬材料及其加工過(guò)程，從微觀層面理解金屬結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。在科學(xué)探究中，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)創(chuàng)新思維與實(shí)驗(yàn)技能。同時(shí)，課程強(qiáng)調(diào)金屬材料在現(xiàn)代工業(yè)中的重要性，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的資源利用與環(huán)保意識(shí)，提升社會(huì)責(zé)任感，為培養(yǎng)具有化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的新時(shí)代人才奠定基礎(chǔ)。三、學(xué)情分析本節(jié)課面向的是高中一年級(jí)的學(xué)生，他們?cè)谥R(shí)、能力、素質(zhì)方面具備以下特點(diǎn)：

1.知識(shí)層面：學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的化學(xué)知識(shí)，對(duì)金屬的性質(zhì)和分類(lèi)有了初步的了解。然而，對(duì)于金屬及其化合物的深入知識(shí)，如合金的性質(zhì)、金屬材料的加工與保護(hù)等方面，大部分學(xué)生掌握不足。此外，學(xué)生在數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科中學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)，如物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、電化學(xué)等，對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)有一定的影響。

2.能力層面：高一學(xué)生已經(jīng)具備一定的觀察、實(shí)驗(yàn)和解決問(wèn)題的能力。但在實(shí)際操作中，部分學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)技能和問(wèn)題分析能力仍有待提高。此外，學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作、溝通交流方面的能力也參差不齊，這對(duì)課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響。

3.素質(zhì)層面：學(xué)生在科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)和環(huán)保意識(shí)方面，表現(xiàn)出一定的差距。部分學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科興趣濃厚，具有較好的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神；而部分學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣不足，缺乏主動(dòng)探索的精神。此外，在環(huán)保意識(shí)方面，學(xué)生對(duì)金屬資源的利用和廢棄物處理的認(rèn)識(shí)有待加強(qiáng)。

4.行為習(xí)慣方面：學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出不同的學(xué)習(xí)習(xí)慣。部分學(xué)生勤奮好學(xué)，課堂參與度高，能積極完成課后作業(yè)；而部分學(xué)生課堂注意力不集中，學(xué)習(xí)積極性不高，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳。此外，學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和策略也存在差異，影響了學(xué)習(xí)效果。

針對(duì)以上學(xué)情分析，本節(jié)課的教學(xué)策略如下：

1.在知識(shí)傳授方面，注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際水平，逐步引入金屬及其化合物的深入知識(shí)。通過(guò)案例教學(xué)、實(shí)物展示等方式，幫助學(xué)生形象地理解金屬材料的性質(zhì)和應(yīng)用。

2.在能力培養(yǎng)方面，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能。同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通交流能力，通過(guò)小組討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等形式，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

3.在素質(zhì)提升方面，通過(guò)引入實(shí)際案例，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。同時(shí)，加強(qiáng)環(huán)保教育，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注金屬資源的合理利用和環(huán)境保護(hù)。

4.在行為習(xí)慣方面，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，及時(shí)糾正不良學(xué)習(xí)習(xí)慣。通過(guò)課堂提問(wèn)、課后作業(yè)等方式，督促學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講、主動(dòng)學(xué)習(xí)。此外，引導(dǎo)學(xué)生掌握有效的學(xué)習(xí)方法和策略，提高學(xué)習(xí)效率。四、教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法選擇：

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

（1）講授法：以講解為主，系統(tǒng)地傳授金屬及其化合物的相關(guān)知識(shí)，為學(xué)生奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

（2）討論法：針對(duì)課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通交流能力。

（3）案例研究：通過(guò)分析具體的金屬材料應(yīng)用案例，使學(xué)生更好地理解金屬材料的性質(zhì)和用途。

（4）項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：設(shè)置與金屬材料相關(guān)的項(xiàng)目任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

2.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)：

（1）角色扮演：組織學(xué)生扮演工程師、研究員等角色，模擬實(shí)際工作中的金屬材料應(yīng)用場(chǎng)景，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

（2）實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)金屬及其化合物相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和觀察能力。

（3）游戲：設(shè)計(jì)化學(xué)知識(shí)游戲，如“金屬接龍”、“元素猜謎”等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鞏固所學(xué)知識(shí)。

3.教學(xué)媒體和資源使用：

（1）PPT：制作精美的PPT課件，展示金屬材料的性質(zhì)、分類(lèi)和應(yīng)用等知識(shí)，使教學(xué)內(nèi)容更加直觀。

（2）視頻：播放金屬加工、合金制備等過(guò)程的相關(guān)視頻，幫助學(xué)生形象地了解金屬材料的加工與應(yīng)用。

（3）在線工具：利用互聯(lián)網(wǎng)資源，如在線化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究。

（4）實(shí)物展示：展示金屬及其化合物的實(shí)物樣品，讓學(xué)生觀察和觸摸，增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的直觀感受。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)金屬及其化合物的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開(kāi)場(chǎng)提問(wèn)：“你們知道金屬及其化合物在我們的生活中扮演著怎樣的角色嗎？”

展示一些關(guān)于金屬及其化合物的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受金屬的魅力和其在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用。

簡(jiǎn)短介紹金屬及其化合物的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.金屬及其化合物基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解金屬及其化合物的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解金屬及其化合物的定義，包括金屬的物理性質(zhì)、合金的組成等。

詳細(xì)介紹金屬及其化合物的性質(zhì)、分類(lèi)和用途，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

通過(guò)實(shí)例，如日常生活中的金屬制品，讓學(xué)生更好地理解金屬及其化合物的實(shí)際應(yīng)用。

3.金屬及其化合物案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解金屬材料的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的金屬及其化合物案例進(jìn)行分析，如不同類(lèi)型的合金應(yīng)用。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解金屬材料的多樣性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用金屬材料解決實(shí)際問(wèn)題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論金屬材料的未來(lái)發(fā)展或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與金屬材料相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)金屬材料的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)金屬及其化合物的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括金屬及其化合物的基本概念、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)金屬及其化合物在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫(xiě)一篇關(guān)于金屬及其化合物應(yīng)用的小短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、知識(shí)點(diǎn)梳理1.金屬的分類(lèi)與性質(zhì)

-金屬的活潑性

-金屬的物理性質(zhì)（如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等）

-金屬的化學(xué)性質(zhì)（如與酸、氧、水的反應(yīng)等）

2.合金的概念與性質(zhì)

-合金的定義及組成

-合金的特點(diǎn)（如硬度、熔點(diǎn)、抗腐蝕性等）

-常見(jiàn)合金的組成及應(yīng)用（如不銹鋼、黃銅、青銅等）

3.金屬材料的加工技術(shù)

-熱處理技術(shù)（如退火、淬火、回火等）

-鑄造、鍛造、焊接等成型技術(shù)

-表面處理技術(shù)（如鍍鋅、鍍銅、陽(yáng)極氧化等）

4.金屬材料的保護(hù)

-金屬腐蝕的原因

-防腐蝕方法（如涂層保護(hù)、陰極保護(hù)、選用耐腐蝕材料等）

-金屬材料的維護(hù)與保養(yǎng)

5.金屬材料的廣泛應(yīng)用

-建筑領(lǐng)域（如鋼筋、鋁合金門(mén)窗等）

-交通工具（如汽車(chē)、船舶、飛機(jī)等）

-電子設(shè)備（如手機(jī)、電腦等）

-醫(yī)療器械（如人工關(guān)節(jié)、醫(yī)療器械等）

6.金屬資源的利用與環(huán)保

-金屬資源的分布與開(kāi)采

-金屬資源的回收與利用

-金屬?gòu)U棄物處理與環(huán)保措施

7.金屬及其化合物的化學(xué)反應(yīng)

-金屬與酸、氧、水的反應(yīng)

-常見(jiàn)金屬化合物的性質(zhì)與用途（如硫酸銅、氯化鋅等）

-金屬及其化合物在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用

8.金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)與性能

-金屬晶體結(jié)構(gòu)（如面心立方、體心立方等）

-金屬材料的性能與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系（如強(qiáng)度、塑性等）

-合金化對(duì)金屬材料性能的影響

9.金屬材料的創(chuàng)新與發(fā)展

-新型金屬材料的研究與開(kāi)發(fā)（如鈦合金、形狀記憶合金等）

-金屬材料在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用（如航空航天、新能源等）

-金屬材料的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)七、反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.多元化的教學(xué)方法：本節(jié)課采用了講授、討論、案例分析、小組合作等多種教學(xué)方法，既注重理論知識(shí)的傳授，又注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生在多元化的教學(xué)環(huán)境中充分參與和互動(dòng)。

2.實(shí)踐性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容：通過(guò)案例分析和小組討論，將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力。

（二）存在主要問(wèn)題

1.學(xué)生參與度不均衡：在小組討論和課堂展示環(huán)節(jié)，部分學(xué)生參與度較低，影響了整體的教學(xué)效果。

2.教學(xué)評(píng)價(jià)方式單一：目前主要依賴(lài)課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，缺乏更全面、客觀的評(píng)價(jià)方式。

（三）改進(jìn)措施

1.針對(duì)學(xué)生參與度不均衡的問(wèn)題，可以采取以下措施：

-在小組討論前，明確每位學(xué)生的任務(wù)和角色，確保每個(gè)學(xué)生都有參與的機(jī)會(huì)。

-在課堂展示環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與，給予積極參與的學(xué)生適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)。

-加強(qiáng)課堂管理，關(guān)注學(xué)生的課堂表現(xiàn)，及時(shí)提醒和引導(dǎo)不積極參與的學(xué)生。

2.針對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)方式單一的問(wèn)題，可以采取以下措施：

-采用多元化的評(píng)價(jià)方式，如實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組討論表現(xiàn)、課后作業(yè)等，以更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

-引入學(xué)生自評(píng)和互評(píng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生參與到評(píng)價(jià)過(guò)程中，提高評(píng)價(jià)的客觀性和公正性。

-定期進(jìn)行教學(xué)反饋，了解學(xué)生的意見(jiàn)和建議，不斷優(yōu)化教學(xué)方法和評(píng)價(jià)方式。八、典型例題講解例題1：

題目：描述金屬的物理性質(zhì)，并解釋這些性質(zhì)如何使金屬在工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。

解答：金屬的物理性質(zhì)包括良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。這些性質(zhì)使得金屬在制造電線、散熱器、金屬加工等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

例題2：

題目：解釋合金的組成和性質(zhì)，并舉例說(shuō)明合金在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。

解答：合金是由兩種或兩種以上金屬元素組成的固溶體。合金通常具有比單一金屬更高的硬度、強(qiáng)度和抗腐蝕性。例如，不銹鋼是一種合金，由鐵、鉻、鎳等元素組成，具有良好的耐腐蝕性和強(qiáng)度，因此在制造廚房用具和醫(yī)療器械中廣泛應(yīng)用。

例題3：

題目：說(shuō)明金屬材料的加工技術(shù)，并舉例說(shuō)明這些技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用。

解答：金屬材料的加工技術(shù)包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接等。例如，熱處理可以通過(guò)改變金屬的內(nèi)部組織來(lái)改善其性能，如提高硬度或韌性。在工業(yè)中，熱處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于制造工具、機(jī)械零件等。

例題4：

題目：描述金屬材料的保護(hù)方法，并解釋這些方法如何延長(zhǎng)金屬材料的使用壽命。

解答：金屬材料的保護(hù)方法包括涂層保護(hù)、陰極保護(hù)和選用耐腐蝕材料等。例如，涂層保護(hù)可以通過(guò)在金屬材料表面形成一層保護(hù)膜來(lái)防止腐蝕。這些方法可以延長(zhǎng)金屬材料的使用壽命，減少維修和更換的頻率。

例題5：

題目：討論金屬資源的利用與環(huán)保，并舉例說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)金屬資源的可持續(xù)利用。

解答：金屬資源的利用與環(huán)保需要考慮金屬資源的合理開(kāi)采、回收利用和廢棄物處理。例如，通過(guò)回收廢金屬和采用環(huán)保的金屬加工技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)金屬資源的可持續(xù)利用，減少對(duì)環(huán)境的影響。板書(shū)設(shè)計(jì)①金屬的活潑性

②金屬的物理性質(zhì)（導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等）

③金屬的化學(xué)性質(zhì)（與酸、氧、水的反應(yīng)等）

2.合金的概念與性質(zhì)

①合金的定義及組成

②合金的特點(diǎn)（硬度、熔點(diǎn)、抗腐蝕性等）

③常見(jiàn)合金的組成及應(yīng)用（如不銹鋼、黃銅、青銅等）

3.金屬材料的加工技術(shù)

①熱處理技術(shù)（退火、淬火、回火等）

②鑄造、鍛造、焊接等成型技術(shù)

③表面處理技術(shù)（鍍鋅、鍍銅、陽(yáng)極氧化等）

4.金屬材料的保護(hù)

①金屬腐蝕的原因

②防腐蝕方法（涂層保護(hù)、陰極保護(hù)、選用耐腐蝕材料等）

③金屬材料的維護(hù)與保養(yǎng)

5.金屬材料的廣泛應(yīng)用

①建筑領(lǐng)域（如鋼筋、鋁合金門(mén)窗等）

②交通工具（如汽車(chē)、船舶、飛機(jī)等）

③電子設(shè)備（如手機(jī)、電腦等）

④醫(yī)療器械（如人工關(guān)節(jié)、醫(yī)療器械等）

6.金屬資源的利用與環(huán)保

①金屬資源的分布與開(kāi)采

②金屬資源的回收與利用

③金屬?gòu)U棄物處理與環(huán)保措施

7.金屬及其化合物的化學(xué)反應(yīng)

①金屬與酸、氧、水的反應(yīng)

②常見(jiàn)金屬化合物的性質(zhì)與用途（如硫酸銅、氯化鋅等）

③金屬及其化合物在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用

8.金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)與性能

①金屬晶體結(jié)構(gòu)（面心立方、體心立方等）

②金屬材料的性能與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系（強(qiáng)度、塑性等）

③合金化對(duì)金屬材料性能的影響

9.金屬材料的創(chuàng)新與發(fā)展

①新型金屬材料的研究與開(kāi)發(fā)（如鈦合金、形狀記憶合金等）

②金屬材料在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用（如航空航天、新能源等）

③金屬材料的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置：

-選擇一個(gè)金屬及其化合物，如鐵、銅、鋁等，描述其物