新浙教版九年级上册初中科学 第6节 材料的利用与发展 教案(教学设计)

《材料的利用与发展》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“材料的利用与发展”。

通过本课的学习，学生将了解不同材料的特性、应用及其在人类社会发展中的重要作用，认识材料科学的发展历程和未来趋势，培养学生对材料科学的兴趣和探究能力。

二、学习目标1. 知识与技能：（1）了解常见材料的分类和基本特性。

（2）掌握材料的发展历程及其对人类社会的影响。

（3）学会通过实验观察和探究材料的基本性质。

2. 过程与方法：（1）通过资料收集和整理，培养学生的信息处理能力。

（2）通过实验操作，提高学生的观察和动手能力。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生的科学探究兴趣和创新能力。

（2）增强学生对材料科学发展的认识和热爱。

三、评价任务1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与度、合作能力和探究精神。

2. 作业评价：评价学生对材料基本特性的理解和实验报告的完成情况。

3. 考试评价：通过期末考试，评价学生对材料利用与发展的整体掌握情况。

四、学习过程1. 导入新课：通过展示不同材料的实物或图片，引导学生讨论材料的种类和用途，激发学生的学习兴趣。

2. 知识讲解：教师讲解材料的分类、特性和应用，重点介绍几种常见材料的发展历程和对人类社会的影响。

3. 实验探究：学生进行实验操作，观察不同材料的外观、硬度、韧性等基本性质，并记录实验结果。

4. 分组讨论：学生分组讨论材料的利用和发展趋势，分享收集的资料和观点。

5. 总结归纳：教师总结学生的讨论和实验结果，强调材料科学的重要性和发展前景。

五、检测与作业1. 课堂检测：进行小测验，检测学生对材料基本特性的理解。

2. 作业布置：布置实验报告的写作任务，要求学生总结实验过程和结果，分析材料的特性及应用。

3. 拓展阅读：推荐学生阅读相关书籍或网站，了解更多关于材料科学的知识和发展动态。

六、学后反思1. 学生反思：学生应反思自己在课堂上的表现、实验操作的准确性和对材料知识的理解程度。

2. 教师反思：教师应对教学方法和效果进行反思，总结教学过程中的优点和不足，为今后的教学提供参考。

教学目标1．知识与技能：了解材料的开展与人类文明的关系；了解局部新型材料的性能和使用；通过“用铜制备硫酸铜〞的探究，了解材料制造产生的污染及防治。

2．过程与方法：能从不同角度思考方案的可行性；能通过查阅资料解决科学学习中的问题。

3．情感态度与价值观：通过对师昌绪的了解深化为国争光的思想和荣誉感；进一步树立绿色工艺、绿色化学的思想。

2重点难点重点：了解新型材料的应用难点：材料制造产生的污染与防治3教学过程3.1.1新设计一、引入通过观看2021 年2月27日举行的“2021感动中国人物---师昌绪〞片段，引入“新型材料〞。

二、新课〔一〕文明之路1.你觉得刚刚我们所讲的镍基高温合金等属于什么材料？合金、复合材料、新型材料。

2.什么是新型材料？指新出现或正在开展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。

包括：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料。

3.你知道哪些新型材料？由同学们分组上台介绍本小组搜集的新型材料相关资料。

光电子材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、纳米材料等；4.以前为什么没有这些材料呢？材料的缺乏和相关技术的缺乏。

可以说材料技术决定了人类文明的进程。

现在我们一起来回忆一下材料开展的历史：石器→陶器→铜器→青铜器→铁器→新型材料从古到今，可以说材料技术的日新月异极大地推动了人类文明飞速的开展，但是它也给我们带来了最大的问题——污染。

〔二〕和谐之路——材料制造与环境保护讨论杭州空气污染为什么这么严重？——汽车尾气、工业污染等有关〔如：杭钢〕，根据规划，杭钢即将搬迁，那么搬迁就不会产生污染了吗？解决污染最有效的措施是什么？〔改良工艺、优化“三废〞处理方法〕1.“绿色化学〞：又称环境友好化学，它的主要特点如下：〔1〕充分利用资源和能源，采用无毒、无害的材料；〔2〕在无毒、无害的条件下反响，以减少废弃物向环境中的排放；〔3〕提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放〞；〔4〕生产出有利于环境保护、社区平安和人体安康的环境友好产品。

2.6材料的利用与开展【点击要点】1.材料的开展经历了石器、陶器、、、合成材料、等几个阶段。

2．新型材料是指那些的、具有并能满足技术进步所需的材料。

当前最引人注目的新型材料有：光电子信息材料、先进复合材料、、新型金属材料、。

3．纳米材料与普通材料相比，在机械强度、磁、光、声、热等方面都有很大的不同。

4.在化学工业中，除了要及时处理好三废，还要努力提高，增加，从根本上降低。

【典题分析】例1硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂．请答复：〔1〕常温下，可用铁、铝制的容器盛放浓硝酸，说明浓硝酸具有性．〔2〕工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硫酸铜．以下制备方法符合“绿色化学〞思想的是〔填序号〕．写出①中反响的化学方程式：①Cu+H2SO4〔浓〕→CuSO4②Cu→CuO→CuSO4．例2化学科学的开展促进了人类社会的进步，提高了人们的生活质量．以下分析不正确的选项是〔〕A．新材料的开发和利用极大的丰富和方便了人们的生活，但有些废弃材料也对环境造成了不利的影响B．绿色化学有助于解决环境污染问题，实现人与自然的和谐相处C．合成药物的研发和使用保障了人体安康D．化石燃料的直接利用促进了低碳经济的开展【跟踪演练】一、选择题1．以下说法不正确的选项是〔〕A．“绿色化学〞是指与绿色植物有关的化学B．化学在材料、能源、环境和生命科学等方面发挥着重要作用C．人类利用化学合成了成千上万的物质D．化学实验是科学探究的重要手段2．近年纺织产品中出现了一种新型纤维的“源自大豆蛋白纤维〞，这种纤维属于〔〕 A．人造纤维 B．天然纤维C．合成纤维 D．以上都不对3．新材料的发现和使用给人类带来了极大的方便，同时也带来一定的环境问题。

当前，我们亟待解决的“白色污染〞是指〔〕A．冶炼厂排放的白色烟尘 B．石灰窑排放的白色污染物C．人们遗弃的聚乙烯等塑料垃圾 D．废弃的瓷砖等白色建筑材料4．新型纳米材料MFe2O x〔3＜x＜4〕中M表示+2价的金属元素，在反响中化合价不发生变化．常温下，MFe2O x能使工业废气中的SO2转化为S，在反响中M的化合价不发生改变．转化流程如下图，MFe2O y中Fe为+3价．以下说法中，正确的选项是〔〕A．SO 2是该反响的催化剂B．该反响属于复分解反响C．y的数值为4D．MFe2O y中M的质量分数大于MFe2O x中M的质量分数5．纳米是一种长度单位，纳米材料被誉为世纪最有前途的新型材料．我国在纳米碳管的研究上居世界领先地位，在纳米碳管中碳原子按一定方式排以下表达中错误的选项是〔〕A．纳米碳管是由碳元素组成的物质B．纳米碳管在氧气中完全燃烧生成二氧化碳C．纳米材料将对人类文明的开展产生积极影响D．纳米碳管是用一种叫“纳米“的物质制成的材料6. 考古发现，早在一万多年前我国已开场制造和使用陶器．现代人们已能生产新型陶瓷材料，如用氧化铝等为原料生产的陶瓷已制造发动机零件．以下有关氧化铝陶瓷的说法错误的选项是〔〕A．该陶瓷属于无机非金属材料B．该陶瓷中的原料氧化铝属于非金属氧化物C．该陶瓷耐高温、强度高D．该陶瓷耐酸、碱等化学物质的腐蚀二、填空题7．材料常常是一个时代的标志，如陶器时代、青铜器时代．现代社会中化学合成材料迅速开展，并得到广泛应用．〔1〕陶是最早的合成材料．制陶的原料是黏土〔主要成分是二氧化硅、氧化镁、氧化铝和碳酸钙〕，其原理是在900℃时，二氧化硅和氧化镁、氧化铝、碳酸钙发生一系列反响生成硅酸镁、硅酸铝、硅酸钙〔CaSiO3〕和一种常见的无毒气体，各种生成物熔合冷却便成为坚硬的陶．写出二氧化硅和碳酸钙反响的化学方程式．〔2〕使用电热壶方便快捷．右图电热壶的制作材料中属于金属或合金的是〔填序号〕；该水壶在水沸腾时有自动断电的保护功，原因是水沸腾后气压增大，迫使电源开关自动断电．从分子的角度解释水沸腾后气压增大的原因是．〔3〕“水立方〞是2021年北京奥运场馆--国家游泳中心，它的外层是只有0.08 mm～0.25 mm厚的膜构造气枕，其所用材料是新型塑料ETFE[聚氟乙烯〔C2F4〕n]．这种新型材料透明美观、防火防水、耐用，且无需清理和维护．塑料ETFE含种元素，其中碳元素的质量分数为 %，属于〔填“有〞或“无〞〕机物．8．兴趣小组的同学在开展“废物利用、减少污染〞的活动中，取某工厂合金废料〔含铝、铁、铜〕进展如下实验：〔1〕操作II的名称是〔2〕固体A的成分是；氢氧化铝沉淀与稀盐酸反响的化学方程式为〔3〕固体C与稀硫酸反响的方程式为9．材料科学已成为当今世界上最热门的前沿学科之一．材料一般分为金属材料、无机非金属材料、合成材料和复合材料等．2005年3月28日，连续空缺6年的国家技术创造一等奖被授予中国工程院院士、中南大学校长黄伯云所领导的课题组，因为他们创造了“高性能炭/炭航空制动材料的制备技术〞．黄伯云是益阳市南县人，他和他的创新团队历经20年、7 000多个日日夜夜的拼搏，在经过无数次失败之后，终于获得成功，不仅打破了欧美的垄断和技术封锁、而且性能更优．〔1〕“炭，炭航空制动材料〞中的两个“炭〞字代表两种不同的含碳材料，由此制得的这种航空制动材料属于材料．〔2〕合成材料的大量使用有优点也有缺点，请你任意写出其中的优、缺点各一种．优点，缺点【提高班习题精选】1．以下做法符合“绿色化学〞思想的是〔〕A．回收利用废旧电池B．用燃气热水器代替太阳能热水器C．将实验室的有机废液直接倒入下水道D．在通风橱中制取SO2不用NaOH溶液吸收尾气2．纳米〔nm〕是一种长度单位，1nm=10-9m，纳米科技开辟了人类认识世界的新层面．纳米材料科技是纳米科技最根本的组成局部，把固体物质加工到纳米级〔1nm～100nm〕的超细粉末，即可得到纳米材料．这种加工过程属于〔〕A．化学变化 B．物理变化C．既有物理变化又有化学变化 D．既不是物理变化又不是化学变化3. 中科院广州化学研究所采用最新的纳米技术，成功地开发了“用二氧化碳制取全降解塑料〞的新技术．以下说法错误的选项是〔〕A．该技术有助于减少“白色污染〞B．该技术有助于缓解“温室效应〞C．该技术开辟了利用二氧化碳的新途径D．全降解塑料不属于有机合成材料4．绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头上消除污染，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放〞．以下符合这样的思想的是〔〕A．制氮肥NH4Cl：NH3+HCl═NH4ClB．制取氧气：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑C．制取氨气：2NH4Cl+Ca〔OH〕2CaCl2+H2O+NH3↑D．铁的冶炼：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO25．以下说法不合理的是〔〕A．为了减少污染我们要积极探索污染或低排放的绿色新工艺B．为了减少污染我们要积极探索污染物的防治、转化和综合利用的途径C．只要有利于人类的进步，我们要不惜一切代价去制造新材料D．在化学工业中，不仅要及时处理好“三废〞，还要努力提高原料的利用率6．废弃的定影液中含有一定量的AgNO3，某课外活动小组从摄影店收集到一些废弃的定影液，准备将其中的银以单质形式全部回收．他们设计了如下的实验方案：问：〔1〕同学甲提出试剂A选用铁粉，此时试剂D应该选用；同学乙提出试剂A选用铜粉,此时试剂D应该选用；在这两种方法中，你认为同学〔填甲或乙〕的方法较合理，理由是〔2〕操作a是，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和〔3〕假设取用同学甲的方法，写出参加试剂A时反响的化学方程式为，此反响中参加反响的硝酸银与生成的银的质量比为，如果取废弃的定影液2000g，最终回收得到的银，那么这2000g废弃的定影液中含有的硝酸银的质量为 g答案【点击要点】1．青铜器、钢铁新型材料2．新出现或正在开展中优异特性和功能超级陶瓷材料新型高分子材料4．原料的利用率产品的产量生产对环境造成的污染【典题分祈】例l〔1〕氧化〔2〕② Cu+2H2SO4〔浓〕═CuSO4+SO2↑+2H2O例2 D解析：A、从新材料的开发和利用极大的丰富和方便了人们的生活，但有些废弃材料也对环境造成了不利的影响去分析；B、从绿色化学减少了污染物的产生去分析；C、从合成药物的研发和使用提供了更多的药物去分析；D、从化石燃料的直接利用产生了大量的二氧化碳去分析【跟踪演练】1.A2.B3.D4.A5.C6. (1)稀硫酸〔或稀盐酸〕；硝酸银溶液；甲用铁比用铜更经济，而且用稀硫酸〔或稀盐酸〕除去过量的铁粉也比拟简便和经济〔2〕过滤漏斗〔3〕2AgNO3+Fe═Fe〔NO3〕2+2Ag 85：54。

《材料的利用与发展》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 了解常见材料的种类和特点；2. 理解材料的发展与人类文明的关系；3. 掌握材料选择的基本原则和决策方法。

二、作业内容1. 阅读材料：学生需要阅读关于材料发展历史的文章，了解不同历史时期的主要材料及其特点。

阅读材料可以从网络上搜集，也可以从图书馆借阅相关书籍。

2. 小组讨论：学生以小组为单位，讨论现代社会中各种材料的用途及其优缺点。

讨论内容包括金属、塑料、木材、陶瓷、玻璃等常见材料，以及新材料如石墨烯、3D打印材料等。

3. 案例分析：学生需要分析一些实际案例，如建筑、家具、电子产品等，了解在选择材料时需要考虑的因素，如强度、耐久性、环保性、成本等。

同时，需要探讨在某些情况下，如何权衡不同因素做出最佳决策。

4. 实践操作：学生需要动手制作一个小物件，如一个小型家具或工艺品，体验不同材料的特性，并在制作过程中尝试运用所学的材料选择原则。

三、作业要求1. 作业应在课堂上完成，并由教师进行指导；2. 小组讨论应充分交流，确保每个成员都了解各种材料的特性和应用场景；3. 案例分析应结合实际，分析要全面且有理有据；4. 实践操作应注重安全，并记录制作过程和心得体会。

四、作业评价1. 作业完成情况：学生应按时提交作业，作业内容应完整且符合要求；2. 讨论质量：小组讨论应充分交流，观点明确，逻辑清晰；3. 分析能力：案例分析应能全面分析各种影响因素，并做出合理的决策；4. 实践成果：实践操作应注重安全，并记录制作过程和心得体会。

根据学生的实践成果，评价其运用所学知识的能力。

五、作业反馈1. 教师对学生作业的反馈应及时、全面，指出学生的优点和不足，提出改进建议；2. 学生应认真听取教师的反馈，及时调整自己的学习方法和态度。

同时，学生之间也应相互交流、学习，共同提高。

通过本次作业，学生应能够更加深入地了解材料的种类和特点，理解材料的发展与人类文明的关系，掌握材料选择的基本原则和决策方法。

《材料的利用与发展》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在帮助学生理解材料的基本概念、分类及其在日常生活中的应用，通过第一课时的学习，使学生掌握常见材料的特性和利用方式，培养学生对材料科学的兴趣和探究能力。

二、作业内容1. 预习材料：- 阅读《材料的利用与发展》教材前几章节，了解材料的基本概念和分类。

- 观看相关教学视频，了解不同类型材料的特性和应用领域。

2. 探究性作业：- 收集日常生活中常见的材料样本（如金属、塑料、木材等），并记录其名称、颜色、质地等基本信息。

- 调查每种材料在日常生活中的用途，分析其优缺点及对人类生活的影响。

- 小组讨论并制作PPT，展示本组收集的材料信息及分析结果，每组至少选取两种材料进行详细介绍。

3. 动手实践：- 设计并制作一个简易的“材料展示盒”，用于存放收集的材料样本，并贴上标签进行分类。

- 利用所学的材料知识，选择一种常见物品（如水杯、文具盒等），分析其选用的材料及设计特点。

三、作业要求1. 学生需在规定时间内完成上述所有作业内容。

2. 预习材料时，要求学生仔细阅读并观看教学视频，记录关键信息。

3. 探究性作业中，学生需保证所收集的材料样本真实可靠，调查结果和分析需客观准确。

4. 小组讨论和制作PPT时，要求每位学生积极参与，并确保PPT内容清晰、条理。

5. 动手实践环节中，学生需确保“材料展示盒”设计合理、美观，并详细记录分析结果。

四、作业评价1. 教师将根据学生完成作业的认真程度、准确性以及创新性进行评价。

2. 对于预习和探究性作业，教师将通过学生的记录和报告来评价其掌握程度和分析能力。

3. 对于动手实践环节，教师将根据学生的作品设计和制作水平、分析报告的准确性及创新性进行评价。

4. 教师将根据小组讨论和制作PPT的表现，评价学生的团队合作能力和表达能力。

五、作业反馈1. 教师将对每位学生的作业进行详细批改，指出优点和不足。

2. 对于共性问题，教师将在课堂上进行讲解和指导，帮助学生改进。

《材料的利用与发展》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过《材料的利用与发展》课程的学习，使学生掌握材料的基本概念、分类及常见材料的特性，理解材料的发展历程与科技进步的紧密联系，并能够初步分析材料在日常生活中的应用及发展前景。

通过作业实践，培养学生的观察能力、分析能力和创新思维。

二、作业内容1. 预习任务：学生需提前预习《材料的利用与发展》课程的相关内容，了解材料的基本概念、分类及常见材料的特性。

2. 调查任务：学生需以小组形式，对身边常见材料进行调查，包括材料的名称、用途、性能特点等，并分析其发展历程及未来趋势。

3. 作品制作：学生根据所学的材料知识，选择一种感兴趣的材料，制作一件简单的实物作品。

作品应体现出对材料特性的理解和应用。

4. 报告准备：学生需根据调查和作品制作的过程和结果，准备一份简短的报告，包括材料的选择理由、调查过程、作品制作过程及作品特点分析等。

三、作业要求1. 调查任务要求：小组内成员需分工合作，确保每位同学都参与到调查过程中，并记录详细的调查结果。

2. 作品制作要求：作品应具有创意和实用性，能充分展示学生对材料特性的理解和应用。

作品需安全、无害，符合环保要求。

3. 报告要求：报告内容需条理清晰，语言简洁明了，重点突出，能准确反映调查和作品制作的过程和结果。

4. 提交要求：作业需按时提交，并附上电子版和纸质版报告。

电子版可通过班级群或学习平台提交，纸质版需交至教师处。

四、作业评价1. 教师将对每个小组的调查结果、作品制作及报告进行综合评价。

2. 评价标准包括材料的认知程度、调查的深度与广度、作品的创意与实用性以及报告的条理与语言表述等。

3. 评价结果将作为学生平时成绩的一部分，优秀作品将在班级内进行展示。

五、作业反馈1. 教师将对作业中存在的问题进行详细点评，并给出改进建议。

2. 小组内成员需进行作业交流，分享彼此的调查和制作经验，互相学习、互相提高。

3. 学生需根据教师的评价和小组内的交流，对作业进行修改和完善。