第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料 教学设计
【教学设想】
1、 教材分析与学情分析
本课题选自《义务教育课程标准实验教科书（人教版）九年级》第八单元课题1，本课题包括纯金属和合金两部分内容。第一部分从日常生活和社会发展的历史，让学生感受到金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。教材注意联系学生的生活经验，配合实物照片介绍了金属常见的重要物理性质，同时提供了一些常见金属物理性质的数据，为学生的下一步讨论形成“物质的性质与用途相对应”的化学观念提供了依据，培养了学生综合分析问题的能力。第二部分以厨师在炒菜加入调料的目的来比喻制得的合金具有某些比纯金属更好的性能，形象的比喻使学生容易接受。随后通过实验让学生亲身体验合金与纯金属的性质差异，并结合查阅资料、数据分析进行讨论归纳得出“合金性能优异”的结论。最后教材以列表概括了合金的广泛用途，文
字介绍了新型金属材料——钛和钛合金、形状记忆合金，体现了21世纪金属材料的发展趋势，拓展了学生的眼界，同时又再次感受到了金属材料对人类生活和社会发展的贡献。
本课题的编排由浅入深、由感性到理性符合初中学生的认知规律。在物理课的相关学习中，学生对金属的物理性质已熟悉，对金属、金属材料的认识也有一定的生活基础。此前学生已具备了一定的问题探究能力，能够顺利完成实验，对获得的事实证据或提供的资料进行分析归纳得出结论，并能利用网络查阅信息资料，故本课题的学习难度不大。
2、教学思路与设计
本节课内容比较零散，在认知领域的教学属于知道和了解水平。由于教材自身的特点编写以叙述性为主，在教学中若处理不当容易造成空洞枯燥的印象，使学生一节课下来感到索然无味。我在教学中从以下几个方面入手：⑴创设生动活泼的学习情景。如：利用小故事引入课题；展示古代及现代金属材料制品的精美图片、实物，发挥情感在教学中的作用，激发学生的兴趣。⑵根据教学内容设计了形式多样的探究活动，让学生亲身经历丰富的探究活动。如：调查身边的金属制品；设计一组问题引导学生深入思考，让问题的讨论环环相扣、层层推进，逐步建立“物质的性质决定物质的用途，物质的用途体现物质的性质”化学观念，并学
会在考虑物质的用途时能综合多方面因素，从而培养学生从多角度综合考虑问题的意识；实验探究、数据分析认识合金与组成它们的纯金属的性质差异。这些活动可以激发化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，从而初步形成科学探究能力。⑶有关合金种类、广泛用途及新型金属材料的发展前景让学生在课前搜集有关资料，课堂上组织学生以小组为单位进行交流，充分发挥学生的主动性，培养学生独立获取知识的能力，为每一个学生的发展提供多样化的学习方式。⑷重视多媒体教学手段，扩大信息丰富教学情景，提高课堂教学的效率。
【教学目标分析】
知识与技能
1、认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2、了解常见金属的物理性质，能区分常见的金属和非金属。
3、知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
4、了解物质的性质与用途的关系。
过程与方法
1、由学生的生活经验和对物质用途的讨论入手，让学生了解金属的物理性质，并学会区分金属和非金属。
2、通过对生活中常见的一些金属制品材料选择的讨论，引导学生从多角度分析问题，并形成以下认识：物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素。
3、通过实验比较黄铜片和紫铜片，查阅合金的资料以及对相关数据的分析，培养学生独立获取知识的能力。在活动中认识加入其他金属可以改良金属特性，以及合金具有更广泛的用途。
4、通过小组课前合作搜集资料相互交流，培养学生的主动学习、合作学习的能力。
情感态度与价值观
1、通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。感受到化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用。
2、通过对物质的用途考虑因素的讨论，培养学生从多角度综合考虑问题的意识，领会科学合理利用化学物质的重要性。
3、通过我国金属材料的使用历史了解，增强热爱祖国的情感，树立为民族振兴、社会的进步学习化学的志向。
教学重点
1、 金属材料的定义、合金的性质改变
2、物质性质与用途的关系
教学难点
1、培养学生运用探究方法得出相关结论的能力。
2、提高学生综合分析问题的能力。
【教学内容分析】
情景导入—通过一则探险故事造成悬念，创设故事情景，调动学生学习的热情，激发学生想学习本课题知识的动机；抓住社会焦点事件进行问题导入，目的是在新知识内容和学生的求知心理之间造成一种“不协调”，使学生原有的知识与需掌握的新知识之间发生强烈的认知冲突，从而激发学生积极思维的动机和探索问题的欲望，自然过渡到合金的学习。同时把材料与航天科技事业联系起来，能较好培养学生关注与化学有关的社会热点问题。
互动交流 —新课程理念是以提高学生的科学素养为主旨，教师应该改变过去传统的讲授式教学方法，贴近学生学习生活的实际，作好问题的精心设置与活动设计：课前对身边金属制品的调查；金属使用历史的资料阅读；推导归纳金属的物理性质；活泼有趣的知识抢答；层层深入的讨论等方式使学生的参与意识、探索意识、合作意识不断增强，促进了学生积极主动的学习，提高了课堂教学的效率。
实验探究与数据处理分析—这是学习化学的重要手段。通过实验比较和对数据的处理分析不仅使学生认识合金与组成它的纯金属的性质差异这一化学知识，更重要的是学生通过亲身经历和体验科学探究活动能更好理解科学的本质，学习科学探究的方法，初步形成科学探究能力。
得出结论—根据已有的生活经验进行推理；通过对提供的数据分析处理；通过问题的讨论交流；通过实验的观察与结果分析等，最终得出相应的正确结论，形成科学的观念。整个过程始终建立并加强已有知识与新知识之间的联系，以求得发展。
展示成果—课前布置了学生搜集合金的种类、用途及与合金相关的前沿知识信息，这不仅使教学不在局限于教师个人的知识视野，更重要的可以培养学生信息素养，这也是新课程改革的重要目标之一。在对各种信息资料的整理中，学生学会客观地分析、辨证思考和有逻辑地归纳。小组的成果汇报为更多学生提供了自我展示的机会，促进了学生的全面发展。
教学方法：情景教学、问题探讨、实验探究、合作交流
本节课采用活动建构教学模式，教学流程如下：
教学准备
教师准备：幻灯片、金属制品、铁片、黄铜、紫铜、酒精灯、焊锡、锡、火柴等。
学生准备：常用金属制品，各种合金的资料如：与钛有关的资料和新型合金的资料等。
课时安排
1课时
【教学过程】
1、 创设情景、引入课题
教师 活 动 | 学生活动 | 设计意图 |
【播放幻灯片】1912年，英国斯科特探险队的船只，在去南极的途中，天气十分寒冷，可是用于取暖的煤油却漏光了，以致探险队员全部冻死在南极冰原。原来装煤油的铁桶是用锡焊接的，而锡却莫名其妙地化为了灰尘。1867年冬天，俄国彼得堡海军仓库的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下了泥土一样的灰粉末。 【教师】教师揭开谜底。引入课题1 金属材料（板书） | 学生代表讲述 | 神秘的探险故事，吸引学生的注意力，激发学生的学习热情 |
2、金属材料的定义、广泛用途
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | ||||||||||||
【讲述】我们所说的金属材料包括纯金属和合金（板书）。 【调查】根据生活经验，你所知道的金属有哪些？你见过哪些金属制品？ 【播放幻灯片】金属材料在现代生活中的广泛用途及使用的历史 |
学生展示金属制品，汇报交流 学生阅读教材，对比总结金属在古代、现代的使用情况 | 化学来源于生活，从学生已有的生活经验出发，强化感性认识，从而达到对化学的理解 培养学生的阅读能力，并学会自己整理和归纳知识 | ||||||||||||
３、金属的物理性质
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | ||||||||||||||
【导入问题】你是如何认识身边的材料是金属的？ 【板书】金属的物理性质——共性） 【深入思考】１制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有什么要求？ 2、灯丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？ 【投影】几种金属的物理性质比较 【板书】金属的物理性质——共性） 【投影】金属知识题目 【分析应用】1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？ 2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？ 3、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？ 4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？ 5、用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？ 【板书】材料的选择考虑的因素 | 学生根据金属的用途推导归纳出金属的物理性质（共性），并与其用途对应起来
认识到金属各自特性，阅读资料：金属之最 学生展开激烈的抢答 学生展开讨论，从多角度思考总结出：物质的用途主要由性质决定。还需考虑价格、资源，是否美观，使用是否便利，废料是否容易回收利用以及对环境的影响等。 | 培养学生用“联系”的观点看待事物，学会用推导和归纳的方法学习化学 在原有认识的基础之上创设新的问题，把学生的思维引向深入 活跃课堂学习气氛，促进学生的主动参与，让学生在游戏的活动不知不觉地进行学习，以延长有意注意的时间及增强学习效果 以化学知识在日常生活中的应用设计一系列问题展开讨论，把学生的思维引向深度和广度 | ||||||||||||||
４、合金
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
【问题情景】要把“嫦娥一号”（如图）送入太空，就需要推力很大的宇宙火箭，并且要求火箭的飞行速度达到每秒8公里以上才行。在这样快的速度下，火箭外壳与大气摩擦将会产生上千度的高温。与此同时，当火箭发动机工作时，还要喷出几千度的高温气流，这样一来，火箭尾部就得承受摄氏四千度以上的高温。结合教材表8-1，谈谈你的想法。 【讲述】事实上，目前已制得的纯金属只有90余种。由于科学技术的日新月异，仅有的这些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求。因此合金材料应运而生 【引入】合金概念。（板书） 【过渡】你能说出18 K黄金和24 K黄金的区别吗？为什么我们在生活中不用纯铝做门窗，而是用铝合金？为什么不用纯铁制作汤勺，而用不锈钢…… 【实验】比较黄铜与铜的硬度；锡与焊锡的熔点 【投影】合金与组成它的纯金属的熔点数据 【板书】合金的性能 【讲述】课前布置同学们查合金的有关资料，下面请各组同学展示各自带来的有关资料 | 学生思考回答：需要耐高温、密度小、强度大、硬度大的材料。普通的纯金属很难达到要求。 学生尝试回答 １观察两块一样的铜与黄铜并互相刻画，记录现象 ２学生把两块大小一样的锡与焊锡放在铁片上（距火源相同距离的地方）同时加热，观察现象 学生分析现象、数据，得出结论：合金的强度和硬度与组成它们的纯金属相比，硬度变大，通常熔点变低，抗腐蚀性能也更好，故用途更广泛 学生代表介绍了铜合金、铁合金、铝合金的种类及用途；新型合金材料：耐热合金，钛和钛合金，形状记忆合金等。以阅读形式或作成幻灯片形式进行展示交流 | 以焦点事件设计问题，培养学生关注与化学有关的社会热点问题，感受化学对社会发展的贡献 认识合金在生活中的广泛应用 通过实验、观察等手段获取事实和证据，并学会在实验中控制变量 训练对资料和数据的分析处理，以掌握化学学科方法，发展学生的能力 学生分工合作各尽其能展示成果、展示自我，分享成功与喜悦 |
5、总结与反馈
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