专题9第3单元金属材料的性能及应用（教学设计）2023-2024学年新教材高中化学必修第二册（苏教版2019）

专题9第3单元金属材料的性能及应用（教学设计）2023-2024学年新教材高中化学必修第二册（苏教版2019）学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：金属材料的性能及应用

2.教学年级和班级：高中二年级

3.授课时间：2023-2024学年第二学期第9周第3课时

4.教学时数：1课时

本节课主要围绕苏教版2019年高中化学必修第二册教材中的专题9第3单元内容展开，旨在帮助学生了解金属材料的性能、应用及其在生活中的重要作用，培养学生对化学知识的实际应用能力。核心素养目标1.发展学生的科学思维能力，通过分析金属材料的性能与结构之间的关系，提高逻辑推理和科学探究能力。

2.增强学生的实践意识，通过实例了解金属材料在生活和工业中的应用，培养解决实际问题的能力。

3.培养学生的社会责任感，认识到金属材料的选择与可持续发展之间的关系，促进环保意识的形成。学情分析本节课面对的是高中二年级的学生，他们在知识层面上已经具备了一定的化学基础，了解了一些基本的化学概念和原理。在能力方面，学生已经能够进行简单的化学实验操作，具备一定的观察和分析能力。在素质方面，学生具备一定的自主学习能力和团队合作精神。

然而，学生在学习过程中可能存在以下问题：对金属材料的认识较为片面，对金属材料的性能与应用之间的联系理解不够深入；实验操作能力有待提高，对实验数据的处理和分析能力不足；在学习过程中容易忽视理论知识与实际应用的结合。

此外，学生在行为习惯上可能存在一些问题，如课堂参与度不高，缺乏主动提问和思考的习惯。这些行为习惯可能会影响学生对本节课内容的理解和掌握。

针对以上学情，本节课的教学设计需注重激发学生的学习兴趣，引导学生主动参与课堂，加强理论知识与实际应用的结合，以提高学生对金属材料的认识和理解。同时，通过实验操作和数据分析，培养学生的实践能力和科学思维能力。教学资源准备1.教材：确保每位学生都配备了苏教版2019年高中化学必修第二册教材。

2.辅助材料：收集金属材料性能与应用相关的图片、图表，以及相关视频片段，以多媒体形式辅助教学。

3.实验器材：准备足够的实验材料，如金属样品、实验仪器等，并确保所有器材安全可靠，满足实验需求。

4.教室布置：将教室分为实验操作区和讨论区，确保学生能够有序进行实验和分组讨论。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布关于金属材料的预习资料，包括教材相关章节、拓展阅读材料。

-设计预习问题：设计问题如“金属材料的性能受哪些因素影响？”，“举例说明金属材料在生活中的应用。”

-监控预习进度：通过在线平台的预习反馈功能，监控学生的预习完成情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生根据预习要求，阅读相关材料，理解金属材料的性能和用途。

-思考预习问题：学生思考预习问题，记录下自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记或思维导图提交至在线平台。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主探索，培养独立思考能力。

-信息技术手段：利用在线平台进行资源分享和进度监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解金属材料的性能及应用，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力和科学探究精神。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示金属材料在日常生活中的应用实例，引发学生兴趣。

-讲解知识点：详细讲解金属材料的物理和化学性能，以及它们在实际应用中的重要性。

-组织课堂活动：设计小组讨论，让学生探讨不同金属材料的性能差异及原因。

-解答疑问：对学生在讨论中提出的问题进行解答。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，思考金属材料的性能与结构之间的关系。

-参与课堂活动：学生积极参与小组讨论，分享自己的理解和观点。

-提问与讨论：学生提出疑问，参与课堂讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解，帮助学生理解金属材料的性能和用途。

-实践活动法：通过小组讨论，让学生在实践中学习。

-合作学习法：通过团队合作，培养学生的沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解金属材料的性能及应用。

-通过实践活动，培养学生的实际操作能力和问题解决能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作精神。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置与金属材料的性能和应用相关的作业，如设计一个简单的金属材料应用项目。

-提供拓展资源：提供相关书籍、网站、视频等资源，供学生深入学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈。

学生活动：

-完成作业：学生完成作业，巩固课堂所学知识。

-拓展学习：利用提供的资源，进一步探索金属材料的性能和应用。

-反思总结：学生对自己的学习过程进行反思，总结学习经验。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生总结学习经验，提出改进建议。

作用与目的：

-巩固学生对金属材料性能及应用的理解。

-通过拓展学习，提高学生的知识深度和广度。

-通过反思总结，促进学生自我提升和批判性思维的发展。知识点梳理1.金属材料的分类

-金属材料包括纯金属和合金两大类。

-纯金属：如铁、铜、铝等。

-合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法合成的具有金属特性的物质，如钢、黄铜、青铜等。

2.金属材料的性能

-物理性能：密度、熔点、沸点、导电性、导热性、延展性等。

-化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性、硬度、疲劳强度等。

3.金属材料的结构

-晶体结构：金属原子排列成晶体格子，常见的晶体结构有面心立方晶格、体心立方晶格和六方最密堆积晶格。

-电子结构：金属原子最外层电子较少，容易失去电子形成阳离子，这些自由电子在金属内部自由移动，形成金属键。

4.金属材料的加工

-热加工：如锻造、热轧、热挤压等，通过加热使金属材料变形，改变其结构和性能。

-冷加工：如冷轧、冷拔、冷挤压等，在室温下对金属材料进行变形处理。

5.金属材料的腐蚀与防护

-腐蚀：金属材料在氧气和水的作用下发生的氧化还原反应，导致金属损耗。

-防护方法：涂覆保护层（如油漆、塑料等）、阴极保护、使用耐腐蚀材料等。

6.金属材料的用途

-结构材料：用于建筑、桥梁、船舶、飞机等结构的制造。

-功能材料：用于电子、电器、光学、磁学等领域的特殊功能部件。

7.金属材料的环保与可持续发展

-金属材料的开采、加工和使用过程中可能对环境造成污染。

-通过提高资源利用效率、回收利用废旧金属、开发新型环保材料等措施，实现金属材料的可持续发展。

8.典型金属材料的应用实例

-钢材：用于建筑结构、桥梁、船舶、汽车等。

-铝合金：用于航空、航天、汽车、包装等领域。

-镍基合金：用于高温、高压、腐蚀等恶劣环境下的部件制造。

9.金属材料的性能与应用关系

-金属材料的性能决定了其应用范围，如高强度钢材用于建筑结构，导电性好的铜用于电线电缆。

-根据不同的应用需求，选择合适的金属材料。

10.金属材料的选择原则

-根据使用环境和条件选择具有相应性能的金属材料。

-考虑成本效益，选择性价比高的金属材料。

-注重环保和可持续发展，选择对环境影响小的金属材料。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生参与度：观察学生在课堂上的参与情况，包括提问、回答问题、参与小组讨论等，评估学生的积极性和互动性。

-注意力集中度：记录学生在课堂上的注意力集中情况，分析是否有分心或走神的行为。

-学习态度：观察学生的学习态度，包括对课程内容的兴趣、对实验操作的认真程度等。

2.小组讨论成果展示：

-讨论内容相关性：评估小组讨论内容与课程主题的关联度，是否能够围绕金属材料的性能和应用展开讨论。

-讨论深度：分析小组讨论的深度，是否能够深入探讨金属材料的结构和性能之间的关系。

-展示效果：评价小组展示的成果，包括逻辑性、条理性、创新性等方面。

3.随堂测试：

-知识掌握程度：通过随堂测试，评估学生对金属材料性能、结构、应用等知识点的掌握情况。

-问题解决能力：分析学生在解决实际问题时的表现，包括对问题的分析、解决策略的提出等。

4.作业完成情况：

-完成质量：评价学生作业的完成质量，包括对知识点的理解和应用、作业的整洁度等。

-创新性：分析学生在作业中是否能够提出创新性的想法或解决方案。

5.教师评价与反馈：

-个性化反馈：针对每个学生的课堂表现、讨论成果、随堂测试和作业完成情况，给予个性化的评价和反馈。

-改进建议：对学生在学习过程中存在的问题提出具体的改进建议，帮助学生提高学习效果。

-鼓励与表扬：对学生的学习进步和优秀表现给予鼓励和表扬，激发学生的学习动力。

6.教学反思：

-教学方法有效性：反思所采用的教学方法是否有效，是否能够帮助学生理解和掌握知识点。

-教学资源利用：分析教学资源的利用情况，是否合理分配时间，充分利用各种教学资源。

-教学目标达成度：评估教学目标的达成情况，是否实现了预期的教学效果。

7.学生反馈：

-收集学生对课程内容、教学方法、教学资源等方面的反馈，了解学生的需求和意见，为后续教学提供参考。教学反思与总结在教学金属材料的性能及应用这一课时，我深刻体会到了教学过程中的种种挑战与收获。以下是我对本次教学的一些反思和总结。

教学反思：

在设计课程时，我注重了课前预习、课中实践和课后拓展的有机结合。通过课前预习，学生能够对金属材料有一个初步的了解，为课堂学习打下了基础。然而，我也发现部分学生在预习时存在一定的困难，这可能是因为预习资料过于复杂或难以理解。在今后的教学中，我将尝试提供更加简洁明了的预习资料，并设计更具启发性的预习问题，以帮助学生更好地进行自主学习。

在课中实践环节，我组织了小组讨论和随堂测试，旨在让学生在实践中掌握金属材料的性能及应用。从学生的表现来看，他们在小组讨论中积极参与，但在随堂测试中暴露出了对知识点掌握不够深入的问题。这让我意识到，在教学中需要更加注重学生对知识点的理解和应用，而不是仅仅停留在表面。未来，我将加强对学生的个别辅导，针对他们的薄弱环节进行有针对性的讲解。

在课堂管理方面，我发现部分学生在课堂上注意力不够集中，容易分心。这可能是因为课堂内容较为抽象，难以激发学生的兴趣。为了解决这个问题，我计划在今后的教学中引入更多生动的实例和实验，以提高学生的兴趣和参与度。

教学总结：

从整体来看，本节课的教学效果基本达到了预期目标。学生在知识、技能和情感态度等方面都有了一定的收获和进步。他们不仅了解了金属材料的分类、性能和结构，还能够将这些知识应用到实际问题中。同时，通过小组讨论和随堂测试，学生的合作能力和问题解决能力也得到了锻炼。

然而，在教学中也存在一些问题和不足。例如，部分学生对知识点的掌握不够深入，课堂管理方面也有待加强。针对这些问题，我提出了以下改进措施和建议：

1.优化预习资料，使其更加简洁明了，易于学生理解。

2.在课堂教学中引入更多生动的实例和实验，以提高学生的兴趣和参与度。

3.加强对学生的个别辅导，针对他们的薄弱环节进行有针对性的讲解。

4.提高课堂管理水平，确保学生能够集中注意力参与课堂学习。课后作业2.观察生活中常见的金属材料，如不锈钢、铝合金等，分析它们的性能特点和应用领域，并举例说明。

3.设计一个实验，探究不同金属材料的导电性或导热性，并记录实验数据和结果。

4.阅读一篇关于金属材料在环保和可持续发展方面的文章，总结文章中的关键信息，并提出自己的观点和思考。

5.选择一种金属材料，如铜、铁、铝等，研究其在不同环境下的腐蚀情况，并设计一种防护措施。

九、课后作业答案：

1.金属材料的性能、结构、应用等方面的小论文。

2.不锈钢：具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，常用于厨具、医疗器械等领域；铝合金：具有轻质、强度高、导电性好等特点，常用于航空、建筑等领域。

3.实验一：探究铜和铝的导电性。将铜和铝分别连接到电路中，测量电阻值，比较两者的导电性差异。

4.文章中提到金属材料在环保和可持续发展方面的重要性，如开发新型环保材料、提高资源利用效率等。

5.铜在潮湿环境中易生锈，可以采用涂覆保护层或阴极保护等方法进行防护。板书设计-纯金属：铁、铜、铝等

-合金：钢、黄铜、青铜等

②金属材料的性能：

-物理性能：密度、熔点、导电性、导热性、延展性等

-化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性、硬度、疲劳强度等

③金属材料的结构：

-晶体结构：面心立方晶格、体心立方晶格、六方最密堆积晶格

-电子结构：金属键、自由电子

④金属材料的加工：

-热加工：锻造、热轧、热挤压等

-冷加工：冷轧、冷拔、冷挤压等

⑤金属材料的腐蚀与防护：

-腐蚀：氧化还原反应、金属损耗

-防护方法：涂覆保护层、阴极保护、使用耐腐蚀材料等

⑥金属材料的用途：

-结构