2024-2025学年新教材高中化学 第三章 铁 金属材料 2.1 合金教案 新人教版必修1

2024-2025学年新教材高中化学第三章铁金属材料2.1合金教案新人教版必修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析“2024-2025学年新教材高中化学第三章铁金属材料2.1合金教案新人教版必修1”是对铁及其合金的特性、制备和应用进行详细介绍的章节。本节课的主要内容包括合金的定义、分类、特性及其在日常生活和工业中的应用。通过本节课的学习，学生应了解合金的概念，掌握合金的形成原理和特性，并能够分析合金在实际应用中的优势和局限。

本节课的教学内容与学生的日常生活和工业生产密切相关，有利于激发学生的学习兴趣和积极性。在教学过程中，教师可以结合具体的实例和实验，帮助学生更好地理解和掌握合金的相关知识。同时，教师还应引导学生通过观察、思考和讨论，培养学生的科学思维和创新能力。二、核心素养目标本章节旨在培养学生的科学探究与创新意识，通过学习铁及其合金的特性、制备和应用，使学生掌握合金的概念、形成原理和特性，并能够分析合金在日常生活和工业中的优势和局限。同时，通过观察、思考和讨论，培养学生的科学思维和创新能力，提高学生对金属材料的认知水平。此外，通过本节课的学习，使学生能够将所学知识应用于实际问题，提升学生的应用能力和实践能力。三、教学难点与重点1.教学重点

（1）合金的定义与分类：掌握合金的概念，了解合金的分类及特点。

举例：合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。合金可分为金属合金和金属基复合材料两大类。

（2）合金的特性：掌握合金的硬度、韧性、耐磨性等特性及影响因素。

举例：合金的硬度一般高于组成它的金属；合金的韧性一般优于组成它的金属；合金的耐磨性与其成分和制备工艺有关。

（3）合金的制备方法：了解常见合金的制备方法，如熔炼法、粉末冶金法、物理气相沉积法等。

举例：熔炼法是将两种或两种以上的金属或金属与非金属放入熔融状态下混合，冷却后获得合金；粉末冶金法是将金属粉末与非金属粉末按一定比例混合，通过压制、烧结等工艺制备合金。

（4）合金的应用：了解合金在日常生活和工业中的广泛应用，如不锈钢、合金钢、铝合金等。

举例：不锈钢广泛应用于厨具、医疗器械等领域；合金钢应用于建筑、汽车、船舶等行业；铝合金应用于包装、交通工具、建筑材料等。

2.教学难点

（1）合金的微观结构：理解合金的微观结构对其性能的影响。

举例：合金的微观结构主要包括晶粒大小、晶界、相变等，这些因素会影响合金的硬度、韧性等性能。

（2）合金的设计与制备：掌握合金设计与制备的基本原理，能够根据需求设计制备特定性能的合金。

举例：合金设计需考虑成分、制备工艺、微观结构等因素；制备特定性能的合金需优化制备工艺，如控制晶粒大小、调整相变温度等。

（3）合金性能的测试与评价：了解合金性能的测试方法，如硬度测试、拉伸测试、冲击测试等，并能对合金性能进行评价。

举例：硬度测试是通过测量合金硬度来评价其性能的方法；拉伸测试是通过拉伸合金至断裂，测量其应力-应变曲线来评价其性能的方法。

（4）合金的可持续发展：理解合金在可持续发展中的作用，以及如何减少合金生产对环境的影响。

举例：合金的可持续发展包括降低能耗、减少废物排放、提高资源利用率等方面；采用清洁生产、回收利用等手段可以减少合金生产对环境的影响。四、教学资源1.软硬件资源：

-实验室设备：显微镜、硬度计、拉伸试验机等。

-教学用具：黑板、粉笔、PPT投影仪等。

-实验材料：各种金属粉末、熔炼设备、烧结炉等。

2.课程平台：

-学校教学管理系统。

-化学教学资源共享平台。

3.信息化资源：

-教学课件：涵盖合金的定义、分类、特性、制备方法及应用等内容。

-网络资源：相关学术论文、新闻报道、工业应用案例等。

4.教学手段：

-讲授法：讲解合金的基本概念、特性和应用。

-实验法：进行合金性能测试，观察合金的微观结构。

-讨论法：分组讨论合金在日常生活和工业中的应用及优势。

-案例分析法：分析具体合金案例，如不锈钢、铝合金等。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：提供合金的PPT、视频和文档等预习资料，让学生提前了解合金的基本概念和特性。

-设计预习问题：提出问题，如“合金与纯金属有何不同？”、“合金的制备方法有哪些？”等，引导学生深入思考。

-监控预习进度：通过在线平台或微信群，跟踪学生的预习进度，确保学生有充分的理解。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生独立阅读PPT、视频和文档，理解合金的基本概念和特性。

-思考预习问题：学生针对提出的问题进行思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生的独立思考和自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解合金，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过讲述一个关于合金的实际应用案例，激发学生对合金的兴趣。

-讲解知识点：详细讲解合金的定义、分类、特性和制备方法，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论，让学生探讨合金的优缺点，并进行角色扮演，模拟合金的应用场景。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生积极参与小组讨论、角色扮演，体验合金知识的应用。

-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解合金知识点。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握合金知识。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解合金知识点，掌握合金技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据本节课的内容，布置相关的课后作业，巩固学生的学习效果。

-提供拓展资源：提供与合金课题相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改学生的作业，给予反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：学生利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的合金知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-合金的应用案例：介绍合金在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域的具体应用案例，让学生了解合金的实际应用价值。

-合金制备工艺的视频：提供关于合金制备工艺的短视频，如熔炼、粉末冶金、物理气相沉积等，帮助学生了解合金制备的过程。

-合金性能测试方法的文章：提供关于合金性能测试方法的研究论文，如硬度测试、拉伸测试、冲击测试等，让学生了解合金性能的评价指标。

-合金的可持续发展：介绍合金生产对环境的影响及可持续发展策略，如节能减排、废料回收利用等，培养学生对环境保护的意识。

2.拓展建议：

-学生可以利用网络资源，查阅关于合金的最新研究进展，了解合金领域的科技创新和发展趋势。

-学生可以参观金属材料加工企业，亲身感受合金的生产和应用过程，增强对合金知识的理解和实践经验。

-学生可以进行家庭小实验，如制作合金首饰、合金硬币等，亲自动手体验合金的制备和特性，提高实践能力。

-学生可以参加学术讲座或研讨会，听取专家学者的报告，提问交流，拓宽知识视野和思维方式。

-学生可以进行小组研究项目，选择一个合金题材，进行深入研究，如调查合金的性能与应用，撰写研究报告。七、课堂小结，当堂检测课堂小结：

本节课我们学习了合金的相关知识，包括合金的定义、分类、特性、制备方法和应用。通过学习，我们了解到合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属组成的具有金属特性的物质，其硬度、韧性和耐磨性等性能优于组成金属。我们还学习了合金的制备方法，如熔炼法、粉末冶金法和物理气相沉积法等，以及合金在日常生活和工业中的应用。通过本节课的学习，我们不仅掌握了合金的基本知识，还培养了科学探究和创新意识。

当堂检测：

1.请简述合金的定义和分类。

2.请说明合金的特性及其影响因素。

3.请列举几种常见的合金制备方法。

4.请举例说明合金在日常生活和工业中的应用。

5.请简要分析合金的微观结构对其性能的影响。

6.请讨论合金设计与制备的基本原理，以及如何根据需求设计制备特定性能的合金。

7.请解释合金性能的测试方法，并评价合金性能。

8.请阐述合金在可持续发展中的作用，以及如何减少合金生产对环境的影响。

答案：

1.合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属组成的具有金属特性的物质。合金可分为金属合金和金属基复合材料两大类。

2.合金的特性包括硬度、韧性、耐磨性等，其影响因素包括成分、制备工艺和微观结构等。

3.常见的合金制备方法有熔炼法、粉末冶金法和物理气相沉积法等。

4.合金在日常生活和工业中的应用广泛，如不锈钢、合金钢、铝合金等。

5.合金的微观结构对其性能有重要影响，如晶粒大小、晶界、相变等。

6.合金设计与制备的基本原理包括考虑成分、制备工艺、微观结构等因素。根据需求设计制备特定性能的合金需要优化制备工艺，如控制晶粒大小、调整相变温度等。

7.合金性能的测试方法包括硬度测试、拉伸测试、冲击测试等，通过测试可以评价合金的性能。

8.合金在可持续发展中的作用包括降低能耗、减少废物排放、提高资源利用率等。减少合金生产对环境的影响可以通过清洁生产、回收利用等手段实现。八、课后作业1.请简述合金的定义和分类。

2.请说明合金的特性及其影响因素。

3.请列举几种常见的合金制备方法。

4.请举例说明合金在日常生活和工业中的应用。

5.请简要分析合金的微观结构对其性能的影响。

答案：

1.合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属组成的具有金属特性的物质。合金可分为金属合金和金属基复合材料两大类。

2.合金的特性包括硬度、韧性、耐磨性等，其影响因素包括成分、制备工艺和微观结构等。

3.常见的合金制备方法有熔炼法、粉末冶金法和物理气相沉积法等。

4.合金在日常生活和工业中的应用广泛，如不锈钢、合金钢、铝合金等。

5.合金的微观结构对其性能有重要影响，如晶粒大小、晶界、相变等。板书设计①合金的定义：合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属组成的具有金属特性的