2019-2020年高中化學(xué)《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(xué)《用途廣泛的金屬材料》教案17 新人教版必修1 【教學(xué)目標(biāo)】 <知識技能> 1.通過學(xué)生對易拉罐性質(zhì)與性能的分析，使學(xué)生掌握金屬鋁的主要物理性質(zhì)（延展性好、密度低） 2.使學(xué)生掌握金屬鋁的主要化學(xué)性質(zhì)（與氧氣、與強(qiáng)酸、與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)） 3.使學(xué)生掌握工業(yè)金屬鋁冶煉的主要化學(xué)原理 <過程方法> 通過對易拉罐材料的相關(guān)問題分析，使學(xué)生初步建立從化學(xué)的角度認(rèn)識材料的基本角度，即1.關(guān)注材料的主要成分2.關(guān)注材料性質(zhì)和性能之間的關(guān)系3.關(guān)注材料主要原料的制備4.關(guān)注材料的使用注意事項(xiàng)5.關(guān)注材料與環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系 <情感態(tài)度價(jià)值觀> 1.通過對于社會發(fā)展與材料的關(guān)系以及對于材料發(fā)展前景的展示，使學(xué)生體會化學(xué)在推動人類歷史進(jìn)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(xué)生了解化學(xué)物質(zhì)在材料領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，體會化學(xué)與生活的密切關(guān)系 3.通過對易拉罐回收的闡述，使學(xué)生建立可持續(xù)發(fā)展與環(huán)保的意識，并且讓學(xué)生體會這些事情都可以從身邊小事做起 【教學(xué)重點(diǎn)】引導(dǎo)學(xué)生建立認(rèn)識材料的基本角度 金屬鋁的主要化學(xué)性質(zhì) 【教學(xué)難點(diǎn)】認(rèn)識材料基本角度的建立 金屬鋁與堿溶液的反應(yīng) 【主要教學(xué)流程】 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計(jì)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(xué)們初步感受到了金屬與人類的密切關(guān)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(jìn)步的標(biāo)識 石器時(shí)代-青銅時(shí)代-鐵器時(shí)代-電子時(shí)代 [展示]電子時(shí)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(jī)鋁合金 生活中的銅導(dǎo)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(shí)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(zhuǎn)化為了金屬材料，由金屬材料進(jìn)一步加工得到金屬制品，本堂課將來重點(diǎn)討論金屬材料的相關(guān)內(nèi)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(jìn)行討論 [提問]從化學(xué)的角度，你想了解或研究構(gòu)成易拉罐材料的哪些內(nèi)容？為什么？ [總結(jié)]總結(jié)學(xué)生的回答，從教師的角度說明希望研究的內(nèi)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(yàn)，我們可以解決第一個(gè)問題，易拉罐的主要材料是“鋁” 環(huán)節(jié)3：討論材料性質(zhì)、性能、用途的相互關(guān)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(jié)]總結(jié)學(xué)生回答的角度，先重點(diǎn)討論與化學(xué)相關(guān)的內(nèi)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(zhì)（密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、顏色），引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注二者熔點(diǎn)的差異 演示實(shí)驗(yàn) ①灼燒易拉罐片 ②將另一塊易拉罐片打磨后再灼燒 總結(jié)氧氣與鋁的反應(yīng) [進(jìn)一步總結(jié)]鋁本身的性質(zhì)在一定程度上決定了鋁材的性質(zhì)，而鋁材的性質(zhì)在很大程度上決定了鋁材的用途 即性質(zhì)決定性能、性能決定用途 環(huán)節(jié)4：討論鋁的冶煉 [設(shè)問]設(shè)問滿足上述性質(zhì)決定性能、性能決定用途的物質(zhì)，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(jià)格昂貴，后期價(jià)格下降，可以廣泛使用？ 給出金屬鋁價(jià)格變化趨勢，金屬鋁不同時(shí)期的冶煉方法 總結(jié)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(xiàng) 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(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn) 總結(jié)出鋁與酸、堿溶液的反應(yīng) [追問]鋁要和易拉罐反應(yīng)，為什么還用鋁作為易拉罐的主要材料？ [講解]真實(shí)的易拉罐是鋁合金、內(nèi)層涂有環(huán)氧樹脂 環(huán)節(jié)6：總結(jié)討論易拉罐的角度 [總結(jié)]討論材料問題的角度 主要成分、性質(zhì)與性能的關(guān)系、來源與制備、使用注意事項(xiàng) [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(hù)的關(guān)系 環(huán)節(jié)7：討論易拉罐與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系 [介紹] ①介紹易拉罐消耗巨大 美國3億個(gè)每天，耗鋁20% ②電解鋁耗電大，用回收易拉罐進(jìn)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(dá)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(jié) ①回答最初面對易拉罐想要研究的問題，這些問題與認(rèn)識材料的角度是一一對應(yīng)的 ②從易拉罐擴(kuò)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(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、容易壓扁、價(jià)格低、環(huán)?！? 聽講 聽講 思考 學(xué)生可能回答： 不易生銹、輕、便宜、容易加工…… 思考： 學(xué)生給予初中經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌虼鸪鲅趸さ谋Ｗo(hù)作用 觀察實(shí)驗(yàn) 聽講 聽講 思考： 學(xué)生可以意識到需要考慮實(shí)際的價(jià)格的問題和制造工藝的問題 聽講 預(yù)測金屬鋁能夠和酸、堿發(fā)生反應(yīng) 學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，采用的鋁由易拉罐提供 2人一組，其中一位同學(xué)完成與酸的反應(yīng)，另一位同學(xué)完成與堿溶液的反應(yīng) 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(shí)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(shí)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(gè)地方引導(dǎo)學(xué)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(xué)生對材料問題的了解現(xiàn)狀 這時(shí)往往對材料沒有整體的認(rèn)識，對材料的認(rèn)識往往只是集中與某一個(gè)具體的角度，或者將材料和具體的物質(zhì)等同起來 通過教師“期望”關(guān)注的角度，梳理出本堂課討論主要問題，同時(shí)初步給出討論材料問題需要考慮的角度 從實(shí)際應(yīng)用的角度，逐步引導(dǎo)學(xué)生建立物質(zhì)性質(zhì)決定材料性能，材料性能決定材料用途 通過演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生確實(shí)感受到鋁表面氧化膜的存在，掌握金屬鋁與氧氣的反應(yīng) 通過對鋁性質(zhì)、鋁材性能、鋁材料用途關(guān)系的梳理，強(qiáng)化物質(zhì)性質(zhì)決定材料性能，材料性能決定材料 通過事實(shí)的材料介紹，凸顯材料的實(shí)際應(yīng)用必須考慮材料的冶煉方法和材料的價(jià)格，而材料的價(jià)格與冶煉方法的難易又存在密切的關(guān)系 同時(shí)給出金屬鋁的冶煉方法 通過對鋁和酸堿的分析，使學(xué)生掌握金屬與酸、與堿溶液的反應(yīng) 同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注使用材料的注意事項(xiàng) 呈現(xiàn)真實(shí)的易拉罐材料，理論上的分析和實(shí)際的真正應(yīng)用是存在差異的 以討論的易拉罐作為具體的案例，幫助學(xué)生梳理分析材料應(yīng)該具有的基本認(rèn)識角度 進(jìn)一步補(bǔ)充認(rèn)識材料必須考慮材料的材料與環(huán)境的關(guān)系，并且培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識 希望通過對易拉罐的討論，學(xué)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(jìn)行遷移應(yīng)用 【教學(xué)反思】 1.教學(xué)整體設(shè)計(jì) 從教學(xué)整體設(shè)計(jì)看，思路還是比較清晰的。教學(xué)開始提出了討論材料問題的總框架，然后對每一個(gè)角度進(jìn)行具體闡述，最后再總結(jié)認(rèn)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(jìn)行，希望通過對易拉罐材料的討論，讓學(xué)生初步建立對材料認(rèn)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(xué)生對于其他金屬材料同樣可以具有這樣的認(rèn)識角度。 2.教學(xué)實(shí)際效果 從實(shí)際的教學(xué)效果看，學(xué)生對于材料基本角度的認(rèn)識，并沒有達(dá)到預(yù)想的目標(biāo)。從課后的訪談看，學(xué)生還是不能完全自主的從本節(jié)課展示的角度對材料進(jìn)行分析，往往需要暗示性很強(qiáng)的引導(dǎo)和啟發(fā)，學(xué)生才能逐步回憶課上討論的各種問題。個(gè)人覺得教學(xué)效果沒有達(dá)到預(yù)期的目的，可能是由以下一些原因造成的： ①課時(shí)的壓力。 對于材料需要討論的問題很多，希望學(xué)生同時(shí)掌握這5個(gè)問題涉及到的認(rèn)識材料的角度，學(xué)生通過一節(jié)課的時(shí)間就完全掌握難度是很大的。并且學(xué)生的掌握需要一定的過程，如果有多課時(shí)對這些認(rèn)識角度進(jìn)行強(qiáng)化，效果可能會很好。 ②教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)太多。 本堂課討論的5個(gè)問題，其中后4個(gè)問題是并重的，花的時(shí)間幾乎是一樣的。對于學(xué)生來說，可能很難把握住主要內(nèi)容，這些內(nèi)容對學(xué)生來說都是重點(diǎn)。如果可以把這些問題分在不同的課時(shí)進(jìn)行強(qiáng)化，到最后進(jìn)行認(rèn)識角度的總結(jié)，可能效果會好一些。 ③教學(xué)設(shè)計(jì)本身的問題。 本教學(xué)設(shè)計(jì)，在某些地方是完全可以進(jìn)行改進(jìn)的。比如某些環(huán)節(jié)的總結(jié)，可以是讓給學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，學(xué)生的總結(jié)可能更有助于相關(guān)問題的內(nèi)化。如果單純的是教師的總結(jié)，學(xué)生的印象也不會深刻。 3.對材料的認(rèn)識 對于“材料”的相關(guān)問題的分析，其實(shí)還可以有很多可以挖掘的地方，也確實(shí)還有很多問題需要澄清，以便在中學(xué)化學(xué)課上可以更好的從化學(xué)的角度認(rèn)識材料。需要澄清的內(nèi)容比如到底什么是“材料”？原料、材料、物質(zhì)之間到底是什么樣的關(guān)系？從原料到材料，從材料到物質(zhì)具體會發(fā)生怎么樣的變化？怎么從化學(xué)的角度看待材料的問題？對于“材料”學(xué)生已有那些認(rèn)識，那些是錯誤認(rèn)識，是否需要在化學(xué)課上糾正學(xué)生關(guān)于材料的錯誤認(rèn)識？如何更好的將化學(xué)性質(zhì)與材料相關(guān)聯(lián)？對材料的基本認(rèn)識角度是否還可以進(jìn)行進(jìn)一步的修改？在不同的認(rèn)識角度下，可以有哪些不同的認(rèn)識水平？…… 個(gè)人覺得，這些問題的解決，確實(shí)還需要對材料學(xué)所研究問題進(jìn)行相關(guān)的細(xì)致研究。同時(shí)，還需要對學(xué)生對材料的已有認(rèn)識進(jìn)行研究，畢竟在材料學(xué)領(lǐng)域存在很多相對專業(yè)的名詞，學(xué)生可能對這些名詞陌生對這些名詞都存在一些錯誤的認(rèn)識，這對從化學(xué)講述材料實(shí)際是很不利的，可能在課堂上需要花時(shí)間處理并非化學(xué)課需要解決的材料問題。 4.與其他相關(guān)內(nèi)容的聯(lián)系 本堂課實(shí)際上只是關(guān)注了材料領(lǐng)域中的金屬材料，在材料領(lǐng)域還有很多材料。典型的無機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料、高分子材料都是中學(xué)教材出現(xiàn)的內(nèi)容，怎么可以使這些關(guān)于材料的話題討論形成一個(gè)“整體”，這是需要后續(xù)教學(xué)設(shè)計(jì)中還需加強(qiáng)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(shí)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(diǎn)問題，一些可能是材料學(xué)領(lǐng)域的常識性問題都沒有弄清楚，所以在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候確實(shí)可能出現(xiàn)很多問題。還有，以這樣的方式上化學(xué)課，化學(xué)知識如何落實(shí)，這可能是一個(gè)問題。畢竟，從學(xué)生后續(xù)的表現(xiàn)來看，學(xué)生對鋁和酸和堿溶液的反應(yīng)一直都非常陌生。造成的具體原因不一定就是此教學(xué)設(shè)計(jì)造成的，可能鋁與酸與堿溶液的反應(yīng)本身難度就大，其他的教學(xué)設(shè)計(jì)也會存在相同的問題，但今后在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)候應(yīng)該考慮到這個(gè)問題。