人教版高中化学必修第一册第三章铁、金属材料第二节金属材料第1课时铁合金、铝和铝合金、新型合金

第三章《铁 金属材料》教学设计

第二节 金属材料

第一课时 铁合金 铝和铝合金

课题：

3.2.1

铁合金 铝和铝合金 课时 1 授课年级 高一

课标要求 1.知道金属材料的分类，认识金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中的金属材料；

2.了解铁合金、铝和铝合金等金属材料和合金的组成、性能及应用，铝和氧化铝与盐酸和氢氧化钠的反应。

教材

分析 本节内容是人教版（2019版）必修第一册中第三章第二节《金属材料》的内容。铁合金是重要的金属材料，鉴于金属材料在国民经济中的重要地位和日常生活中的广泛应用，教材安排了本节内容，反映化学与生产、生活实际的联系，让学生了解金属材料的重要作用和面临的挑战，激发学生的爱国热情和社会责任感。本节内容包括"铁合金"、“铝和铝合金”、“新型合金”及"物质的量在化学方程式计算中的应用"等内容。教材按照"铁合金→铝和铝合金→新型合金"的顺序介绍了金属材料。在第二章的第三节学习了"物质的量"的基础上，为了分散学习难点，把"物质的量在化学方程式计算中的应用"安排在本节里。

本节在介绍金属材料之前，先介绍了合金的结构特点。在介绍铁合金时，教材介绍了生铁和钢，联系实际创设真实情境，配合图片说明了它们的用途，并采取框图的方式重点介绍了碳素钢。教材还介绍了特种钢，并在"资料卡片"中介绍钢中合金元素的主要作用，在"科学·技术.社会"中介绍了2017年我国成功研制的超级钢。另外，结合金属材料的检测，在"化学与职业"栏目介绍了测试工程师这个与化学专业相关的职业。

在介绍铝和铝合金时，由于课程标准中没有要求系统介绍铝及其化合物的知识，而在主题“物质结构基础与化学反应规律”中的“原子建构与元素周期律”中提及了铝元素。因此，教材只从材料的角度简单介绍了铝单质和氧化铝的化学性质。通过实验、比较，得出铝和氧化铝既能与碱反应又能与酸反应，并在此基础上引出两性氧化物的概念。教材紧接着介绍了铝和铝合金的特点及应用。为了体现金属材料的发展趋势，拓展学生的视野，教材特意安排了"三、新型合金"这部分内容，结合图片介绍了新型材料的应用。在"科学.技术.社会"中介绍了用途广泛的稀土金属。依据课程标准要求，结合本节内容的特点，教学设计为“铁合金 铝和铝合金”、“新型合金 物质的量在化学方程式计算中的应用”两个课时完成，另外，虽然课程标准主题“常见的无机物及其应用”没有把铝作为典型的金属元素，但鉴于铝及其化合物在生产、生活中的广泛应用，同时铝及其化合物还是高考重要考点之一，因此，为了拓宽学生的知识视野，熟练掌握金属及其化合物的性质、转化及应用，本节还设计了“铝及其化合物的转化关系及图像分析”1个专题，老师们可根据情况选择性使用。

第三章 铁 金属材料

第二节第一课时 铁合金 铝和铝合金

本节课是必修Ⅰ中第三章第二节中的第一课时内容,包括铝和氧化铝的性质。铝的氧化铝是中学化学元素化合物的核心知识,是学生理解和落实两性氧化物和两性氢氧化物概念的主要知识载体,也是整个高中化学元素化合物知识学习的难点之一。学好本部分的知识,将有助于学生辨证的认识问题,开阔知识视野；学会从化学的角度观察、分析、了解物质世界,提高自身的科学素养。

教学目标

1、了解铁合金、铝合金的性质和用途。

2、通过铝、氧化铝与盐酸和氢氧化钠的反应,掌握铝与酸和碱的反应规律

核心素养

1、通过安排与他人合作完成布置的探究活动与任务,培养主动参与交流、团队合作的精神；

2、通过实验或观察或找出金属在生产、生活中的应用,提高学习化学的兴趣,增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。

重点: 通过铝、氧化铝与盐酸和氢氧化钠的反应,掌握铝与酸和碱的反应规律

难点: 通过铝、氧化铝与盐酸和氢氧化钠的反应,掌握铝与酸和碱的反应规律

查阅铁合金、铝和铝合金相关内容,预习课本。

[思考与交流]

1、什么是合金?你日常生活中的金属制品那些是合金?

2、为什么我们使用的金属材料主要是合金?而不是纯金属?

[过渡]我们日常生活中所用金属基本上都是合金,原因是合金与纯金属相比具有优越的性能,下面我们认识合金。

一、认识合金

[教师讲述]合金:就是两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。

特点:合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能,一般地说,合金的

熔点比它的各成分金属的熔点都低。

[思考]为什么合金具有良好的机械性能?

[投影]

[讲解]根据图3-1讲解合金比纯金属硬度大更坚硬的原因。

[学与问]根据图解释合金熔点为什么一般比各成分熔点低?提示:原子之间吸引力减弱。

[投影]铁合金

[讲解] 生铁的含碳量在2％～4.3％,还含有硅、锰及少量硫、磷等杂质,机械性能硬而脆,易断裂,可铸不可锻；钢中的含碳量一般在0.03％～2％之间,其它杂质含量也比生铁少,基本上不含硫和磷。机械性能比生铁优良,硬而韧,有弹性,延展性好,可铸可锻,易加工。

试卷第1页，共7页 新教材高中化学必修一第三章铁金属材料第二节金属材料一、铁合金二、铝和铝合金三、新型合金课时作业-0024

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．2022年世界冬奥会和冬残奥会在北京举行，其中短道速滑项目队员所穿的速滑冰刀采用合金材料——不锈钢制成。

下列关于合金的叙述，错误的是（）

A．通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大

B．不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素，因此不含非金属元素

C．储氢合金属于新型合金，可用于以氢气为燃料的汽车

D．硬铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳

2．下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是（）

A．铝在常温下不能与氧气反应 B．铝不能与氯气反应

C．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应 D．铝既能溶于酸，又能溶于强碱

3．下列物质不属于．．．合金的是（）

A．不锈钢 B．硬铝 C．黄铜 D．水银

4．下列关于合金的叙述正确的是（）

A．铝合金硬度比纯铝小

B．生铁是铁碳合金，钢是纯净的铁单质

C．硬铝密度小、强度高，常用于制造飞机外壳

D．不锈钢和钢都是铁合金，性质完全相同

5．北宋沈括对生铁炼钢有这么一段评价：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃试卷第2页，共7页 以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之“团钢”，亦谓之“灌钢”。此乃伪钢耳……”，下列说法正确的是（）

A．生铁和钢都是关于铁的含碳合金，钢中碳的含量较高

B．通过炼制和锻打，可以调节铁中元素的组成、元素的含量等来改变铁的性能

C．高碳钢的韧性较好，低碳钢的硬度较大

D．不锈钢是一种常见的合金钢，它的合金元素主要是钨(W)和硅(Si)

6．将铝条插入NaOH溶液中，开始没有H2生成的原因是（）

A．铝与NaOH溶液不反应

B．铝条表面钝化生成Al2O3

教学设计：新2024秋季 高中化学必修人教版 第一册 第三章铁 金属材料《第二节 金属材料》

一、教学目标（核心素养）

1. 宏观辨识与微观探析：学生能够识别常见的金属材料，理解其宏观性质（如导电性、导热性、延展性等）与微观结构（如原子排列、电子排布等）之间的关系。

2. 变化观念与平衡思想：通过分析金属材料的性质变化（如合金的形成对原金属性质的影响），培养学生理解物质性质变化中的平衡与调控思想。

3. 证据推理与模型认知：基于实验证据和理论模型，学生能够解释金属材料性能差异的原因，构建金属材料性质与用途之间的关联模型。

4. 科学探究与创新意识：通过金属材料的性质探究实验，培养学生的科学探究能力，激发其创新思维，尝试设计新型金属材料或改进现有材料的性能。

5. 科学态度与社会责任：认识金属材料在社会生活中的广泛应用及其重要性，树立可持续发展的观念，关注金属资源的合理利用与环境保护。

二、教学重点

• 金属材料的物理性质与化学性质。

• 合金的概念、性质及其应用。

三、教学难点

• 理解金属材料的性质与其微观结构之间的关系。

• 应用金属材料的性质解释其在不同领域的应用原理。

四、教学资源

• 高中化学必修人教版第一册第三章第二节教材内容。

• 多媒体教学课件（包含金属材料的图片、视频、性质对比表等）。

• 实验器材与试剂（如不同种类的金属样品、合金样品、酸溶液等，用于性质探究实验）。

• 互联网资源（金属材料的发展历史、新型金属材料介绍等）。 五、教学方法

• 讲授法与讨论法结合：通过教师讲授基础知识，引导学生讨论金属材料的性质与应用。

• 实验探究法：设计金属材料的性质探究实验，让学生在实践中观察、记录并分析实验现象。

• 案例分析法：通过分析具体案例（如不锈钢的防锈原理、铝合金在航空航天领域的应用等），加深学生对金属材料性质与用途之间关系的理解。

六、教学过程

1. 导入新课

• 生活实例引入：展示日常生活中常见的金属制品（如铁锅、铝壶、铜导线等），引导学生思考这些金属制品为何选择特定金属制成，从而引出金属材料的性质与用途的话题。