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

2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題9金屬與人類文明第3單元金屬材料的性能及應(yīng)用教案蘇教版必修2科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題9金屬與人類文明第3單元金屬材料的性能及應(yīng)用教案蘇教版必修2教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題9《金屬與人類文明》的第3單元《金屬材料的性能及應(yīng)用》，所使用的是蘇教版必修2教材。本章節(jié)主要涉及以下內(nèi)容：

1.金屬材料的分類及特點(diǎn)：了解純金屬與合金的概念，掌握它們各自的性質(zhì)和應(yīng)用。

2.金屬材料的性能：學(xué)習(xí)金屬材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等基本性能，并了解這些性能對(duì)金屬材料應(yīng)用的影響。

3.金屬材料的加工工藝：了解金屬的鑄造、鍛造、焊接、熱處理等常見加工方法，以及這些方法對(duì)金屬性能的影響。

4.金屬材料的腐蝕與防護(hù)：學(xué)習(xí)金屬腐蝕的原因和類型，掌握金屬防護(hù)的基本方法。

5.金屬材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用：了解金屬材料在航空、航天、電子、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)金屬材料在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要性。

本節(jié)課將圍繞以上內(nèi)容展開，通過理論講解、實(shí)例分析、小組討論等形式，使學(xué)生掌握金屬材料的基本性能和應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)際問題解決能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在通過專題9《金屬與人類文明》的第3單元《金屬材料的性能及應(yīng)用》的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)，提升科學(xué)思維與科學(xué)態(tài)度，強(qiáng)化科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)（STS）的整合觀念。具體目標(biāo)如下：

1.科學(xué)探究：培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、觀察、分析等方法，探究金屬材料性能及其應(yīng)用的能力，增強(qiáng)實(shí)證意識(shí)。

2.科學(xué)思維：訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用比較、分類、歸納等邏輯思維方法，理解金屬材料性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，提升解決問題的能力。

3.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)金屬材料研究的好奇心與求知欲，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)研究的信心與責(zé)任感，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

4.STS整合：通過金屬材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，幫助學(xué)生理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)之間的相互影響，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）金屬材料的分類及特點(diǎn)：純金屬與合金的概念，性質(zhì)和應(yīng)用。

舉例：鐵、銅、鋁等純金屬的性質(zhì)和應(yīng)用；黃銅、青銅等常見合金的性質(zhì)和應(yīng)用。

（2）金屬材料的性能：導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等基本性能，以及這些性能對(duì)金屬材料應(yīng)用的影響。

舉例：金屬導(dǎo)電性的原理及應(yīng)用；金屬導(dǎo)熱性的原理及應(yīng)用；金屬延展性的原理及應(yīng)用。

（3）金屬材料的加工工藝：鑄造、鍛造、焊接、熱處理等加工方法，以及這些方法對(duì)金屬性能的影響。

舉例：鑄造工藝在制造機(jī)床床身中的應(yīng)用；鍛造工藝在制造螺栓中的應(yīng)用；焊接工藝在建筑行業(yè)中的應(yīng)用；熱處理工藝在提高金屬硬度中的應(yīng)用。

（4）金屬材料的腐蝕與防護(hù)：金屬腐蝕的原因和類型，金屬防護(hù)的基本方法。

舉例：鐵制品生銹的原因及防護(hù)措施；船舶防腐涂層的作用及原理。

（5）金屬材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用：航空、航天、電子、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)金屬材料在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要性。

舉例：鋁合金在航空器制造中的應(yīng)用；不銹鋼在建筑行業(yè)中的應(yīng)用；金屬散熱器在電子設(shè)備中的應(yīng)用。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）金屬材料的性能及其影響因素：學(xué)生難以理解金屬性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，以及各種性能在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。

教學(xué)策略：通過實(shí)驗(yàn)、觀察、分析等方法，引導(dǎo)學(xué)生探究金屬性能及其影響因素，增強(qiáng)實(shí)證意識(shí)。

（2）金屬材料的加工工藝及其對(duì)性能的影響：學(xué)生難以理解不同加工工藝對(duì)金屬性能的影響。

教學(xué)策略：通過實(shí)例分析、小組討論等形式，使學(xué)生了解各種加工工藝的特點(diǎn)及對(duì)金屬性能的影響。

（3）金屬材料的腐蝕與防護(hù)：學(xué)生難以理解金屬腐蝕的原理及防護(hù)方法。

教學(xué)策略：通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)例分析等形式，引導(dǎo)學(xué)生了解金屬腐蝕的原因、類型及防護(hù)方法。

（4）金屬材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用：學(xué)生難以理解金屬材料在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要性。

教學(xué)策略：通過實(shí)例分析、多媒體展示等形式，使學(xué)生了解金屬材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用及重要性。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：在講解金屬材料的分類、性能、加工工藝等基本概念時(shí)，采用講授法，系統(tǒng)、清晰地闡述相關(guān)知識(shí)，為學(xué)生搭建知識(shí)框架。

2.討論法：組織學(xué)生就金屬材料的性能與應(yīng)用、腐蝕與防護(hù)等問題進(jìn)行小組討論，激發(fā)學(xué)生的思考，培養(yǎng)學(xué)生的溝通與合作能力。

3.實(shí)驗(yàn)法：安排學(xué)生進(jìn)行金屬材料的性能實(shí)驗(yàn)，如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)金屬性能的測定，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體課件，展示金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)、加工工藝等圖像資料，豐富學(xué)生的直觀感受，增強(qiáng)教學(xué)的趣味性。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件，進(jìn)行金屬材料的性能模擬實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更好地理解金屬性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：引入相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源，如金屬材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域應(yīng)用的實(shí)例視頻，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.虛擬實(shí)驗(yàn)室：利用虛擬實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在線進(jìn)行金屬材料的性能實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，提高教學(xué)效果。

5.互動(dòng)平臺(tái)：運(yùn)用互動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)行課堂提問、討論交流等活動(dòng)，增強(qiáng)師生互動(dòng)，提高學(xué)生的參與度和積極性。教學(xué)流程1.課前準(zhǔn)備（5分鐘）

教師提前準(zhǔn)備多媒體課件、實(shí)驗(yàn)器材等教學(xué)資源，布置學(xué)生預(yù)習(xí)教材，了解金屬材料的基本概念。

2.課堂導(dǎo)入（5分鐘）

教師通過展示金屬材料的實(shí)物標(biāo)本，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注金屬材料在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.講授金屬材料的分類及特點(diǎn)（10分鐘）

采用講授法，介紹純金屬與合金的概念，闡述它們各自的性質(zhì)和應(yīng)用。舉例說明鐵、銅、鋁等純金屬的性質(zhì)和應(yīng)用，以及黃銅、青銅等常見合金的性質(zhì)和應(yīng)用。

4.討論金屬材料的性能及其影響因素（10分鐘）

組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探究金屬性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，以及各種性能在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、觀察、分析等方法，實(shí)證金屬性能及其影響因素。

5.講授金屬材料的加工工藝及其對(duì)性能的影響（10分鐘）

采用講授法，介紹鑄造、鍛造、焊接、熱處理等加工方法，以及這些方法對(duì)金屬性能的影響。舉例說明鑄造工藝在制造機(jī)床床身中的應(yīng)用，鍛造工藝在制造螺栓中的應(yīng)用，焊接工藝在建筑行業(yè)中的應(yīng)用，熱處理工藝在提高金屬硬度中的應(yīng)用。

6.實(shí)驗(yàn)探究金屬材料的性能（10分鐘）

安排學(xué)生進(jìn)行金屬材料的性能實(shí)驗(yàn)，如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生親身體驗(yàn)金屬性能的測定，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

7.討論金屬材料的腐蝕與防護(hù)（10分鐘）

組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探究金屬腐蝕的原因和類型，以及金屬防護(hù)的基本方法。引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)例分析等形式，了解金屬腐蝕的原因、類型及防護(hù)方法。

8.講授金屬材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用（10分鐘）

采用講授法，介紹金屬材料在航空、航天、電子、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)金屬材料在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要性。舉例說明鋁合金在航空器制造中的應(yīng)用，不銹鋼在建筑行業(yè)中的應(yīng)用，金屬散熱器在電子設(shè)備中的應(yīng)用。

9.課堂小結(jié)（5分鐘）

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)金屬材料的分類、性能、加工工藝等基本概念，以及金屬材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用。

10.課后作業(yè)（5分鐘）

布置學(xué)生完成課后作業(yè)，鞏固本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)際問題解決能力。

總用時(shí)：45分鐘。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)與技能：

學(xué)生能夠準(zhǔn)確地掌握金屬材料的分類及特點(diǎn)，包括純金屬與合金的概念，以及它們各自的性質(zhì)和應(yīng)用。例如，學(xué)生能夠區(qū)分鐵、銅、鋁等純金屬的性質(zhì)，并了解黃銅、青銅等常見合金的應(yīng)用場景。

學(xué)生能夠理解金屬材料的性能，包括導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等基本性能，并能夠分析這些性能對(duì)金屬材料應(yīng)用的影響。例如，學(xué)生能夠解釋金屬導(dǎo)電性的原理，并了解其在電子設(shè)備中的應(yīng)用。

學(xué)生能夠掌握金屬材料的加工工藝，包括鑄造、鍛造、焊接、熱處理等方法，并了解這些方法對(duì)金屬性能的影響。例如，學(xué)生能夠解釋鍛造工藝在制造螺栓中的應(yīng)用，以及熱處理工藝在提高金屬硬度中的作用。

學(xué)生能夠理解金屬材料的腐蝕與防護(hù)原理，并掌握金屬防護(hù)的基本方法。例如，學(xué)生能夠分析金屬腐蝕的原因，并提出相應(yīng)的防護(hù)措施。

學(xué)生能夠了解金屬材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)金屬材料在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要性。例如，學(xué)生能夠舉例說明鋁合金在航空器制造中的應(yīng)用，以及不銹鋼在建筑行業(yè)中的應(yīng)用。

2.過程與方法：

學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)、觀察、分析等方法，探究金屬材料的性能及其影響因素，增強(qiáng)實(shí)證意識(shí)。例如，學(xué)生能夠參與金屬材料的性能實(shí)驗(yàn)，觀察并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而理解金屬性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

學(xué)生能夠運(yùn)用比較、分類、歸納等邏輯思維方法，分析金屬材料的性能與應(yīng)用，提高解決問題的能力。例如，學(xué)生能夠通過小組討論，比較不同合金的性能，并歸納出它們各自的應(yīng)用場景。

學(xué)生能夠利用多媒體設(shè)備、教學(xué)軟件等現(xiàn)代化教學(xué)手段，進(jìn)行金屬材料的性能模擬實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)踐操作能力。例如，學(xué)生能夠通過虛擬實(shí)驗(yàn)室，在線進(jìn)行金屬材料的性能實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)踐能力。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

學(xué)生對(duì)金屬材料研究的好奇心與求知欲得到增強(qiáng)，對(duì)科學(xué)研究的信心與責(zé)任感有所提高，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。例如，學(xué)生能夠主動(dòng)參與課堂討論，積極提問，展現(xiàn)對(duì)金屬材料研究的興趣。

學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到金屬材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的重要性，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)（STS）的整合觀念。例如，學(xué)生能夠通過實(shí)例分析，理解金屬材料在航空、航天、電子、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用，并認(rèn)識(shí)到金屬材料在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要性。板書設(shè)計(jì)1.金屬材料的分類及特點(diǎn)：

①純金屬與合金的概念

②純金屬的性質(zhì)與應(yīng)用

③常見合金的性質(zhì)與應(yīng)用

2.金屬材料的性能：

①導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等基本性能

②性能對(duì)金屬材料應(yīng)用的影響

3.金屬材料的加工工藝：

①鑄造、鍛造、焊接、熱處理等方法

②方法對(duì)金屬性能的影響

4.金屬材料的腐蝕與防護(hù)：

①金屬腐蝕的原因和類型

②金屬防護(hù)的基本方法

5.金屬材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用：

①航空、航天、電子、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用

②金屬材料在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要性

板書設(shè)計(jì)要求：

-采用清晰的字體和簡潔的布局，使學(xué)生能夠一目了然地掌握重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)。

-使用顏色編碼，突出重點(diǎn)內(nèi)容，增加板書的趣味性。

-結(jié)合圖形、符號(hào)等元素，使板書更具藝術(shù)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-板書設(shè)計(jì)應(yīng)具有啟發(fā)性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和記憶。

例如，對(duì)于金屬材料的分類及特點(diǎn)，可以設(shè)計(jì)如下的板書：

```

金屬材料

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分類及特點(diǎn)

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純金屬與合金

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純金屬性質(zhì)與應(yīng)用

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v

常見合金性質(zhì)與應(yīng)用

```典型例題講解例題1：

題目：請(qǐng)解釋純金屬與合金的概念，并說明它們各自的性質(zhì)和應(yīng)用。

答案：純金屬是指由單一金屬元素組成的金屬，如鐵、銅、鋁等。合金是指由兩種或兩種以上金屬元素組成的金屬，如黃銅、青銅等。純金屬具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，廣泛應(yīng)用于電子、電氣、建筑等領(lǐng)域。合金通常具有更好的機(jī)械性能和耐腐蝕性，適用于制造工具、機(jī)械零件、裝飾品等。

例題2：

題目：請(qǐng)說明金屬材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性等基本性能，并分析這些性能對(duì)金屬材料應(yīng)用的影響。

答案：金屬材料的導(dǎo)電性是指金屬能夠傳導(dǎo)電流的能力，導(dǎo)電性能良好的金屬如銅、鋁等常用于電線、電纜、電子設(shè)備等。導(dǎo)熱性是指金屬能夠傳導(dǎo)熱量的能力，導(dǎo)熱性能良好的金屬如銅、鋁等常用于散熱器、熱交換器等。延展性是指金屬能夠承受變形而不破裂的能力，延展性能良好的金屬如銅、鋁、金等常用于制造易拉罐、首飾等。

例題3：

題目：請(qǐng)解釋金屬材料的鑄造、鍛造、焊接、熱處理等加工方法，并說明這些方法對(duì)金屬性能的影響。

答案：鑄造是指將金屬熔化后倒入模具中，使其冷卻凝固成型的加工方法。鑄造可以制造形狀復(fù)雜的金屬零件，但可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部缺陷和氣孔，影響金屬性能。鍛造是指利用壓力使金屬材料產(chǎn)生塑性變形，以改善其機(jī)械性能的加工方法。鍛造可以提高金屬的強(qiáng)度和硬度，但會(huì)降低延展性。焊接是指通過加熱或加壓，使金屬材料連接在一起的加工方法。焊接可以連接金屬零件，但可能會(huì)影響連接處的性能。熱處理是指通過加熱、冷卻等手段，改變金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而改善其性能的加工方法。熱處理可以提高金屬的硬度和強(qiáng)度，但可能會(huì)降低延展性。

例題4：

題目：請(qǐng)解釋金屬材料的腐蝕原因和類型，并說明金屬防護(hù)的基本方法。

答案：金屬腐蝕是指金屬在環(huán)境中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致其表面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞的過程。金屬腐蝕的原因包括氧化、電化學(xué)腐蝕、微生物腐蝕等。金屬防護(hù)的基本方法包括：1）選擇耐腐蝕的金屬材料，如不銹鋼、鋁合金等；2）表面處理，如涂層、陽極氧化、電鍍等；3）陰極保護(hù)，如陰極電流保護(hù)、外加陰極保護(hù)等。

例題5：

題目：請(qǐng)舉例說明金屬材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的