2019-2020年高中化學《用途廣泛的金屬材料》教案17 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學《用途廣泛的金屬材料》教案17 新人教版必修1 【教學目標】 <知識技能> 1.通過學生對易拉罐性質與性能的分析，使學生掌握金屬鋁的主要物理性質（延展性好、密度低） 2.使學生掌握金屬鋁的主要化學性質（與氧氣、與強酸、與強堿溶液的反應） 3.使學生掌握工業(yè)金屬鋁冶煉的主要化學原理 <過程方法> 通過對易拉罐材料的相關問題分析，使學生初步建立從化學的角度認識材料的基本角度，即1.關注材料的主要成分2.關注材料性質和性能之間的關系3.關注材料主要原料的制備4.關注材料的使用注意事項5.關注材料與環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的關系 <情感態(tài)度價值觀> 1.通過對于社會發(fā)展與材料的關系以及對于材料發(fā)展前景的展示，使學生體會化學在推動人類歷史進步過程中起到的重要作用 2.通過對于易拉罐材料的討論，使學生了解化學物質在材料領域的廣泛應用，體會化學與生活的密切關系 3.通過對易拉罐回收的闡述，使學生建立可持續(xù)發(fā)展與環(huán)保的意識，并且讓學生體會這些事情都可以從身邊小事做起 【教學重點】引導學生建立認識材料的基本角度 金屬鋁的主要化學性質 【教學難點】認識材料基本角度的建立 金屬鋁與堿溶液的反應 【主要教學流程】 教師活動 學生活動 設計意圖 環(huán)節(jié)1.金屬材料討論的引出 [引入]前期討論了Na、Fe，同學們初步感受到了金屬與人類的密切關系，今天將繼續(xù)金屬話題的討論 [展示]金屬在歷史中的地位 工具的變遷是人類文明進步的標識 石器時代-青銅時代-鐵器時代-電子時代 [展示]電子時代金屬的重要作用 三峽大壩鋼筋、國家大劇院穹頂鈦金屬板、飛機鋁合金 生活中的銅導線、金屬炊具、暖氣片 [提問]生活中看到的都是現(xiàn)成的金屬制品，這些金屬制品是怎么得到的？ [過渡]實際上是將自然界存在的金屬、金屬化合物通過一定的途徑轉化為了金屬材料，由金屬材料進一步加工得到金屬制品，本堂課將來重點討論金屬材料的相關內容。 環(huán)節(jié)2：提出討論材料的主要角度 [過渡]生活中的金屬制品很多，不可能一一討論，老師選了一種大家都熟悉的易拉罐放到課堂進行討論 [提問]從化學的角度，你想了解或研究構成易拉罐材料的哪些內容？為什么？ [總結]總結學生的回答，從教師的角度說明希望研究的內容： ①易拉罐是由什么材料做的？ ②為什么一定用這種材料？不可以代替嗎？ ③這種材料是怎么得到的？ ④用這種材料到底好不好？ ⑤這種材料是否環(huán)保？ [講解]通過生活經(jīng)驗，我們可以解決第一個問題，易拉罐的主要材料是“鋁” 環(huán)節(jié)3：討論材料性質、性能、用途的相互關系 [展示]易拉罐的由來 [提問]為什么易拉罐的主要成分是鋁？ [總結]總結學生回答的角度，先重點討論與化學相關的內容 ①為什么鋁制品不容易生銹？ ②怎么可以感受到鋁表面氧化膜的存在？ 給出鋁、氧化鋁的一些性質（密度、熔點、沸點、顏色），引導學生關注二者熔點的差異 演示實驗 ①灼燒易拉罐片 ②將另一塊易拉罐片打磨后再灼燒 總結氧氣與鋁的反應 [進一步總結]鋁本身的性質在一定程度上決定了鋁材的性質，而鋁材的性質在很大程度上決定了鋁材的用途 即性質決定性能、性能決定用途 環(huán)節(jié)4：討論鋁的冶煉 [設問]設問滿足上述性質決定性能、性能決定用途的物質，一定可以用作廣泛使用的材料嗎？ 素材1：拿破侖三世宴請賓客 素材2：門捷列夫的鋁制獎杯 [提問]問什么早期鋁價格昂貴，后期價格下降，可以廣泛使用？ 給出金屬鋁價格變化趨勢，金屬鋁不同時期的冶煉方法 總結出目前廣泛使用的冶煉方法是電解氧化鋁 環(huán)節(jié)5：討論鋁制品的使用注意事項 素材1：世界衛(wèi)生組織不推薦鋁作為易拉罐的主要材料（Al3+的危害） 素材2：鋁制品不易用來盛裝醋、酸梅湯或堿性的液體 提問 1：易拉罐中的Al3+是怎么來的？ 提問2：為什么鋁制品不易用來盛裝堿液？ 總結學生實驗 總結出鋁與酸、堿溶液的反應 [追問]鋁要和易拉罐反應，為什么還用鋁作為易拉罐的主要材料？ [講解]真實的易拉罐是鋁合金、內層涂有環(huán)氧樹脂 環(huán)節(jié)6：總結討論易拉罐的角度 [總結]討論材料問題的角度 主要成分、性質與性能的關系、來源與制備、使用注意事項 [過渡]除此之外還需要考慮材料和可持續(xù)發(fā)展、與環(huán)境保護的關系 環(huán)節(jié)7：討論易拉罐與環(huán)境保護的關系 [介紹] ①介紹易拉罐消耗巨大 美國3億個每天，耗鋁20% ②電解鋁耗電大，用回收易拉罐進行鋁冶煉可以省電97% ③美國加州的回收易拉罐政策，回收率達到了60% ④注意易拉罐拉環(huán)的變化 環(huán)節(jié)8：整堂課總結 ①回答最初面對易拉罐想要研究的問題，這些問題與認識材料的角度是一一對應的 ②從易拉罐擴展到其他的金屬制品和金屬材料 聽講 聽講 聽講 思考 可能的想法： 冶煉得到的，金屬制成的，金屬材料加工的…… 思考 可能的回答： 主體材料、化學性質、物理性質、容易壓扁、價格低、環(huán)?！? 聽講 聽講 思考 學生可能回答： 不易生銹、輕、便宜、容易加工…… 思考： 學生給予初中經(jīng)驗能夠答出氧化膜的保護作用 觀察實驗 聽講 聽講 思考： 學生可以意識到需要考慮實際的價格的問題和制造工藝的問題 聽講 預測金屬鋁能夠和酸、堿發(fā)生反應 學生實驗驗證假設，采用的鋁由易拉罐提供 2人一組，其中一位同學完成與酸的反應，另一位同學完成與堿溶液的反應 聽講 聽講 聽講 直接引入新課，繼續(xù)金屬話題的討論 從歷史的角度和現(xiàn)代電子時代的角度，闡述金屬的重要性，給予大型工程，家庭中使用的金屬說明金屬與人類的聯(lián)系非常緊密 事實上，在生活中能夠看到的一般都是現(xiàn)成的金屬制品，在這個地方引導學生考慮金屬制品“前身”是什么東西，引出對材料的討論 了解學生對材料問題的了解現(xiàn)狀 這時往往對材料沒有整體的認識，對材料的認識往往只是集中與某一個具體的角度，或者將材料和具體的物質等同起來 通過教師“期望”關注的角度，梳理出本堂課討論主要問題，同時初步給出討論材料問題需要考慮的角度 從實際應用的角度，逐步引導學生建立物質性質決定材料性能，材料性能決定材料用途 通過演示實驗，使學生確實感受到鋁表面氧化膜的存在，掌握金屬鋁與氧氣的反應 通過對鋁性質、鋁材性能、鋁材料用途關系的梳理，強化物質性質決定材料性能，材料性能決定材料 通過事實的材料介紹，凸顯材料的實際應用必須考慮材料的冶煉方法和材料的價格，而材料的價格與冶煉方法的難易又存在密切的關系 同時給出金屬鋁的冶煉方法 通過對鋁和酸堿的分析，使學生掌握金屬與酸、與堿溶液的反應 同時引導學生關注使用材料的注意事項 呈現(xiàn)真實的易拉罐材料，理論上的分析和實際的真正應用是存在差異的 以討論的易拉罐作為具體的案例，幫助學生梳理分析材料應該具有的基本認識角度 進一步補充認識材料必須考慮材料的材料與環(huán)境的關系，并且培養(yǎng)學生的環(huán)保意識 希望通過對易拉罐的討論，學生不僅僅是討論易拉罐，而面對生活中的其他金屬制品同樣可以進行遷移應用 【教學反思】 1.教學整體設計 從教學整體設計看，思路還是比較清晰的。教學開始提出了討論材料問題的總框架，然后對每一個角度進行具體闡述，最后再總結認識材料的基本角度。對于這些角度的討論均是圍繞以金屬鋁為主要材料的易拉罐進行，希望通過對易拉罐材料的討論，讓學生初步建立對材料認識的角度。然后在本節(jié)課最后從易拉罐延伸到了其他的金屬制品，從金屬鋁延伸到了其他金屬，希望學生對于其他金屬材料同樣可以具有這樣的認識角度。 2.教學實際效果 從實際的教學效果看，學生對于材料基本角度的認識，并沒有達到預想的目標。從課后的訪談看，學生還是不能完全自主的從本節(jié)課展示的角度對材料進行分析，往往需要暗示性很強的引導和啟發(fā)，學生才能逐步回憶課上討論的各種問題。個人覺得教學效果沒有達到預期的目的，可能是由以下一些原因造成的： ①課時的壓力。 對于材料需要討論的問題很多，希望學生同時掌握這5個問題涉及到的認識材料的角度，學生通過一節(jié)課的時間就完全掌握難度是很大的。并且學生的掌握需要一定的過程，如果有多課時對這些認識角度進行強化，效果可能會很好。 ②教學內容重點太多。 本堂課討論的5個問題，其中后4個問題是并重的，花的時間幾乎是一樣的。對于學生來說，可能很難把握住主要內容，這些內容對學生來說都是重點。如果可以把這些問題分在不同的課時進行強化，到最后進行認識角度的總結，可能效果會好一些。 ③教學設計本身的問題。 本教學設計，在某些地方是完全可以進行改進的。比如某些環(huán)節(jié)的總結，可以是讓給學生進行總結，學生的總結可能更有助于相關問題的內化。如果單純的是教師的總結，學生的印象也不會深刻。 3.對材料的認識 對于“材料”的相關問題的分析，其實還可以有很多可以挖掘的地方，也確實還有很多問題需要澄清，以便在中學化學課上可以更好的從化學的角度認識材料。需要澄清的內容比如到底什么是“材料”？原料、材料、物質之間到底是什么樣的關系？從原料到材料，從材料到物質具體會發(fā)生怎么樣的變化？怎么從化學的角度看待材料的問題？對于“材料”學生已有那些認識，那些是錯誤認識，是否需要在化學課上糾正學生關于材料的錯誤認識？如何更好的將化學性質與材料相關聯(lián)？對材料的基本認識角度是否還可以進行進一步的修改？在不同的認識角度下，可以有哪些不同的認識水平？…… 個人覺得，這些問題的解決，確實還需要對材料學所研究問題進行相關的細致研究。同時，還需要對學生對材料的已有認識進行研究，畢竟在材料學領域存在很多相對專業(yè)的名詞，學生可能對這些名詞陌生對這些名詞都存在一些錯誤的認識，這對從化學講述材料實際是很不利的，可能在課堂上需要花時間處理并非化學課需要解決的材料問題。 4.與其他相關內容的聯(lián)系 本堂課實際上只是關注了材料領域中的金屬材料，在材料領域還有很多材料。典型的無機非金屬材料、復合材料、高分子材料都是中學教材出現(xiàn)的內容，怎么可以使這些關于材料的話題討論形成一個“整體”，這是需要后續(xù)教學設計中還需加強的。 5.上完課的一些感受 材料看似很熟悉，在生活中觸手可及，但其實對材料又是一無所知的。在材料討論的體系里面，稍微專業(yè)一點問題，一些可能是材料學領域的常識性問題都沒有弄清楚，所以在進行教學設計的時候確實可能出現(xiàn)很多問題。還有，以這樣的方式上化學課，化學知識如何落實，這可能是一個問題。畢竟，從學生后續(xù)的表現(xiàn)來看，學生對鋁和酸和堿溶液的反應一直都非常陌生。造成的具體原因不一定就是此教學設計造成的，可能鋁與酸與堿溶液的反應本身難度就大，其他的教學設計也會存在相同的問題，但今后在進行教學設計時候應該考慮到這個問題。