2.1金屬材料教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)

課程基本信息學(xué)科初中科學(xué)年級(jí)九年級(jí)學(xué)期秋季課題金屬材料教科書書名：科學(xué)出版社：浙江教育出版社教學(xué)目標(biāo)1.通過觀察對(duì)比，區(qū)別金屬與非金屬。2.能通過對(duì)比歸納出金屬的相關(guān)知識(shí)。3.能根據(jù)觀察分析，初步歸納合金的概念。4.能嘗試用思維導(dǎo)圖的方式進(jìn)行知識(shí)的總結(jié)與歸納。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)：1.區(qū)別金屬與非金屬。2.認(rèn)識(shí)合金的概念及在生活中的應(yīng)用。3.制定金屬與合金都是金屬材料。

教學(xué)難點(diǎn)：1.通過對(duì)比觀察，區(qū)別金屬與非金屬，并總結(jié)金屬的概念。

2.通過思維導(dǎo)圖的方式歸納金屬材料的相關(guān)知識(shí)。教學(xué)過程創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課講解：請(qǐng)同學(xué)們提前準(zhǔn)備好活動(dòng)任務(wù)單，今天老師要帶同學(xué)們一起學(xué)習(xí)金屬材料的有關(guān)知識(shí)。今年暑假，老師去往南京博物院游覽參觀，見識(shí)到了豐富多彩的歷史文物，感受到了中華文化的源遠(yuǎn)流傳?；氐郊液蠓凑掌?，這幾樣文物引起了老師的關(guān)注：西漢江都王銅編鐘、宋代長干寺地宮銀槨、清朝李衛(wèi)夫人的金鳳冠和金首飾。提問：相信肯定有同學(xué)發(fā)現(xiàn)了它們之間的共同點(diǎn)。這些古代器物雖然用途不同，但都是由金屬材料制成的，那么除了金銀銅之外，充滿智慧的古人還有沒有用到別的金屬材料來制作器物呢？為了解決這一困惑，老師又瀏覽了南京博物院的官方網(wǎng)站，發(fā)現(xiàn)金銀器和青銅器作為文物中的大類出現(xiàn)，可見其數(shù)量極多。另外老師還找到了鐵制品和錫制品、甚至有一瓶宋朝的水銀。足以可見，金屬材料已被古人運(yùn)用在了生活的方方面面?；顒?dòng)探究、新課教學(xué)Part1金屬與非金屬過渡：認(rèn)識(shí)了古人對(duì)金屬材料的利用后，讓我們把目光聚焦在當(dāng)下。我們身邊同樣也有很多金屬材料制品，比如隨處可見的門把手、易拉罐、鐵釘、勞動(dòng)課上用到的鋤頭、食堂的餐盤、出門騎的自行車等等，可以說金屬材料的使用涵蓋了當(dāng)下日常生活、交通工具、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域。那么，為什么從古至今，金屬材料能被如此廣泛的應(yīng)用呢？相較于非金屬材料的區(qū)別又在哪里呢？讓我們通過兩個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，認(rèn)識(shí)金屬與非金屬?；顒?dòng)：首先，我們來看到鋁、鐵、銅、鎂這四種純金屬的圖片，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合圖片和接下來播放的活動(dòng)視頻，從顏色、光澤、狀態(tài)三個(gè)角度進(jìn)行觀察，尋找它們之間的共同點(diǎn)，并填寫在學(xué)習(xí)任務(wù)單的任務(wù)一表格中。（播放視頻）總結(jié)：我們發(fā)現(xiàn)，這四種金屬都有金屬光澤，且都是固態(tài)的。拓展：讓我們一起觀察更多的金屬。從圖上可以發(fā)現(xiàn)，金屬都有特殊的光澤，我們將其稱之為金屬光澤；大多數(shù)金屬為銀白色或灰色，但金和銅比較特殊，金呈金黃色，銅則為紫紅色；另外老師還要一個(gè)關(guān)于狀態(tài)方面的補(bǔ)充，在室溫下，除了汞呈液態(tài)，其它所有的金屬都是固體的，所以水銀是一種特別的金屬。展示：同學(xué)們是否都已經(jīng)將觀察結(jié)果填寫在任務(wù)一的表格中了呢？這里老師來展示一下自己的總結(jié)結(jié)果，給同學(xué)們做一個(gè)參考。那么非金屬和金屬相比，有哪些不同？活動(dòng)：請(qǐng)同學(xué)們同樣從顏色、光澤、狀態(tài)三個(gè)角度觀察下列六種非金屬物質(zhì)，紅磷、硫磺、碳、氯氣、溴水、碘粒。思考它們與金屬間的不同點(diǎn)，并繼續(xù)填寫任務(wù)一表格。我們可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)非金屬?zèng)]有光澤，外表比較暗淡；但顏色種類豐富；而且從圖上可以看出氣態(tài)、固態(tài)、液態(tài)三種狀態(tài)都有。對(duì)于非金屬的狀態(tài)，老師有一些補(bǔ)充。雖然在這里我們看到了好幾種固體非金屬。拓展：但在常溫下，大多數(shù)非金屬元素組成的單質(zhì)都是氣體，比如大家熟悉的氫氣、氧氣、氮?dú)?、稀有氣體等；也有一些是固體，正如剛才所看到的紅磷、硫磺、碳等，它們都比較脆，如果用錘子敲擊，大多數(shù)很容易碎成粉末；而溴水則是唯一在常溫下呈液態(tài)的非金屬。歸納：同學(xué)們是否都已經(jīng)將非金屬的觀察結(jié)果和老師補(bǔ)充的小知識(shí)歸納到任務(wù)一的表格中了呢？同樣，老師再次來展示一下自己的總結(jié)結(jié)果，供同學(xué)們參考。通過表格我們可以發(fā)現(xiàn)金屬與非金屬確實(shí)存在著很大的不同。也正是因?yàn)榻饘俚囊恍┨厥庑再|(zhì)，一直以來都被人們廣泛應(yīng)用。拓展：例如黃金特有的金色光澤，使之成為了制作精美首飾的極佳材料。隨著科技的進(jìn)步，對(duì)金屬性質(zhì)的認(rèn)識(shí)和使用范圍也在逐漸擴(kuò)大。那老師要考考同學(xué)們。燒烤用的錫箔紙、做電學(xué)實(shí)驗(yàn)用到的銅導(dǎo)線、炒菜用的大鐵鍋，這些物品在制作時(shí)為什么會(huì)選用該種金屬材料，這能體現(xiàn)它們具有哪方面的性質(zhì)呢？展示：相信聰明的你心中肯定有了答案，錫具有極佳的延展性，同時(shí)又具有導(dǎo)熱性，因此可以制成燒烤用的錫箔紙；銅具有導(dǎo)電性，是做導(dǎo)線的常見材料；而鐵有良好的導(dǎo)熱性且熔點(diǎn)較高，常用于炊具制作。所以我們可以發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)的用途可以體現(xiàn)它的性質(zhì)。而金屬光澤、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性也是金屬區(qū)別于非金屬的重要物理性質(zhì)。活動(dòng)：這里老師給大家羅列了常見金屬的一些物理性質(zhì)，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合自己的生活實(shí)際，推測(cè)它的用途，并填寫在學(xué)習(xí)任務(wù)單的任務(wù)二中。老師和同學(xué)們分享自己的想法。熔點(diǎn)高，不易熔化的金屬可以用來做炊具、燈絲；比較硬的可以做菜刀、鉆頭、錘子等；有延展性可以拉鐵絲、做鋁箔等；有導(dǎo)電性自然是可以做導(dǎo)線；有導(dǎo)熱性可以做炊具、茶壺等。從而我們也發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)所具有的的性質(zhì)可以決定它的用途。歸納：這樣就我們能夠建立常見金屬的性質(zhì)和用途的關(guān)系，物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，而物質(zhì)的用途能體現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì)。這樣在今后我們研究金屬的性質(zhì)時(shí)，就可以推測(cè)其在生活生產(chǎn)中的用途，同樣也能夠根據(jù)應(yīng)用的需要區(qū)尋找某種特性的金屬。小結(jié)：到這里，關(guān)于金屬的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)完成了第一階段，老師想帶同學(xué)們用思維導(dǎo)圖的方式來總結(jié)關(guān)于金屬部分的相關(guān)知識(shí)。同學(xué)們也可以根據(jù)自己的理解來進(jìn)行概念的總結(jié)和知識(shí)梳理。Part2合金過渡：學(xué)到這里，同學(xué)們心中肯定有一些疑問，金屬制品都是純金屬打造的嗎？純銅是紫紅色，博物館中的青銅又是什么？讓我們通過一段視頻了解一下。（播放視頻）總結(jié)：通過視頻中的介紹，我們可以抓住幾點(diǎn)有用信息，在火中鍛造銅和含有錫的巖石可以得到青銅；青銅比純銅更強(qiáng)、更堅(jiān)硬。青銅是以銅為基礎(chǔ)制成的一種合金。那合金又是什么？讓我們將目光從過去回到當(dāng)下，合金在我們身邊隨處可見。拓展：圖上這些物品的制作都用到了合金材料。鋼是鐵和少量碳熔合在一起形成的合金；鋁合金是鋁和其它金屬熔合在一起形成；18k金，則是由金和銅熔合而來。另外還有不銹鋼制成的刀具、黃銅制成的鐘表、同學(xué)們?yōu)榱顺C正牙齒而佩戴的金屬牙套，都是以合金為原材料制作?？梢姾辖鸪霈F(xiàn)在了我們生活的方方面面?；顒?dòng)：請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察不同合金的組成制作情況，你能否用簡潔的語句歸納出合金的定義呢？在科學(xué)上，我們把一種金屬把一種金屬和其它一種或幾種金屬（或非金屬）一起熔合，而形成的具有金屬特性的物質(zhì)稱之為合金。這里老師還要進(jìn)行一些補(bǔ)充，不是化合，該過程發(fā)生的是物理變化，因此合金是混合物。這樣我們就初步了解了合金的相關(guān)知識(shí)。提問：合金和金屬都是金屬材料，但目前純金屬人只有90多種，而合金的種類多達(dá)幾千中，我們生活中用到的大多數(shù)金屬材料實(shí)際上都是合金，你知道這是為什么嗎？活動(dòng)：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)鐵和鋼的性能對(duì)比，結(jié)合剛剛視頻中得到青銅較之銅具有的優(yōu)勢(shì)信息，思考為什么合金比純金屬應(yīng)用更廣泛。我們可以發(fā)現(xiàn)，合金往往比純金屬具有更好的性能。拓展：又如老師剛剛給大家展示的這三種常見合金，鋼的質(zhì)地比較堅(jiān)硬，機(jī)械性能好，因此是火車軌道搭建、車身搭建等的主體材料；鋁合金密度較小、同時(shí)比純鋁有更強(qiáng)的耐腐蝕性，用來制作窗框門框非常合適；18k金的其延展性好、色彩多變、光澤感強(qiáng)，但價(jià)格又比純黃金便宜，因此成為了近幾年人們非常喜愛的首飾材料。這也就是為什么科學(xué)上合金的定義力提到了“合金同樣具有金屬的特性的原因”，是因?yàn)槠渫瑯泳哂醒诱剐?、特殊光澤等常見的金屬特性。但因?yàn)楹辖鸨燃兘饘俣嗔艘恍﹥?yōu)秀性能，使得其應(yīng)用范圍更為廣泛。小結(jié)：到這里，關(guān)于金屬材料的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)完成了第二階段，老師同樣用思維導(dǎo)圖的方式來總結(jié)關(guān)于合金部分的相關(guān)知識(shí)，并將其與金屬部分的知識(shí)整合在金屬材料這一大板塊中，這樣我們就得到了一張有關(guān)金屬材料知識(shí)的完整思維導(dǎo)圖。老師也希望同學(xué)們可以根據(jù)自己的理解來進(jìn)行金屬材料相關(guān)知識(shí)的思維導(dǎo)圖構(gòu)建，并和你的同學(xué)、老師進(jìn)行分享，共同學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。三、總結(jié)全課、展望未來過渡：金屬材料的歷史、當(dāng)下我們都已經(jīng)有所學(xué)習(xí)，那同學(xué)們能否來展望一下金屬材料的未來發(fā)展呢？介紹：在未來科幻電影《終結(jié)者2》中就出現(xiàn)了一個(gè)來自未來的液態(tài)金屬機(jī)器人T1000，他可以任意變換形態(tài)、甚至是吸收其它金屬，比我們熟知的液態(tài)金屬水銀更為神奇。這也引發(fā)了許多人的關(guān)注和熱議，在未來，是否真的會(huì)有這樣的金屬出現(xiàn)嗎？讓我們通過一段視頻，來