人教版高中化学选修二3.2《金属材料》word教案
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高中化学金属材料的教案
目标:了解金属的性质和应用,掌握金属材料的特点和分类。
一、引入问题:你身边有哪些金属制品?金属有什么特点?
二、学习内容:
1. 金属的性质:金属的导电性、导热性、延展性和硬度等性质。
2. 金属的应用:金属在日常生活中和工业生产中的应用。
3. 金属材料的分类:常见的金属元素和合金,如铁、铜、铝等。
三、学习方法:
1. 观察金属制品,了解金属的特点;
2. 实验验证金属的性质,比如金属导电性的实验;
3. 分组研究一个金属元素,了解其性质和应用。
四、教学过程:
1. 导入:通过引入问题激发学生思考。
2. 教师讲解金属的性质和应用,并举例说明。
3. 实验操作:进行金属导电性实验,观察结果并总结。
4. 小组讨论:分组研究一个金属元素,了解其性质和应用。
5. 总结:学生总结金属的特点和应用,进行讨论。
五、复习和作业:
1. 复习金属材料的性质和应用;
2. 完成金属材料的分类练习。
六、指导建议:鼓励学生通过查阅资料、实验操作等方式,加深对金属材料的理解,提高学习兴趣。
化学高中金属材料教案
主题:金属材料
目标:学生能够理解金属材料的基本特性、制备方法和应用技术。
一、导入
介绍金属材料在日常生活和工业生产中的重要性,引出本节课要学习的内容。
二、基本概念
1. 金属的性质:电导率高、导热率高、延展性好、硬度大等。
2. 金属离子的结构和性质。
3. 金属与非金属的区别。
三、金属的制备方法
1. 金属的提炼:介绍熔融还原法、电解法等制备金属的方法。
2. 金属的精炼:介绍物理精炼和化学精炼的方法。
四、金属的应用技术
1. 金属材料在建筑、交通、航空航天等行业的应用。
2. 金属材料的制作工艺和加工技术。
五、实验教学
设计与金属材料相关的实验,让学生通过实践了解金属的一些基本特性和应用。
六、课堂讨论
鼓励学生积极参与讨论,分享对金属材料的认识和想法,拓宽学生的知识面。
七、作业布置
布置相关的作业,巩固学生对金属材料的理解和掌握。
八、课堂总结
总结本节课的内容,强调金属材料的重要性和应用范围,鼓励学生深入了解金属材料。
《金属材料》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本节课的作业旨在帮助学生巩固金属材料的基础知识,了解金属的性质、分类、用途和相关计算。
通过作业,期望学生能够将课堂所学知识应用于实际问题中,增强其化学思维和分析问题能力。
二、作业内容1. 填空题:学生需完成关于金属材料的基本概念、金属分类及特性等相关知识的填空题。
题目将涵盖金属的物理性质、化学性质、用途等知识点。
2. 选择题:设计一系列关于金属性质和用途的选择题,以检验学生对金属材料知识的掌握程度。
3. 简答题:学生需结合生活实例,阐述金属材料在日常生活和工业生产中的应用,并分析其优缺点。
4. 实验报告:学生需根据课堂所学知识,设计一个简单的实验方案,探究金属的腐蚀和防护。
报告需包括实验目的、步骤、数据记录和分析。
5. 计算题:学生需完成一道关于金属腐蚀和防护的经济效益计算的题目,以检验其综合运用知识的能力。
三、作业要求1. 学生在规定时间内完成作业,确保答案的准确性和完整性。
2. 答案应书写规范,符合化学学科的书写要求。
3. 鼓励学生在回答问题时运用创新思维,提出自己的见解。
四、作业评价1. 教师将批改学生的作业,并根据答案的准确性和完整性给出分数。
2. 针对学生的疑惑和问题,教师将在课堂上进行解答和讨论。
3. 鼓励学生在课堂上分享自己的解题思路和答案,以促进同学间的交流和学习。
五、作业反馈1. 学生应根据教师的批改和反馈,对作业进行修改和完善。
2. 学生应将未理解或存疑的问题记录下来,以便在课堂或课后向教师请教。
3. 教师将根据学生的作业情况和反馈,对教学内容和方法进行反思和调整,以提高教学质量。
通过这份作业设计方案,学生们不仅能够巩固金属材料的基础知识,还能够培养他们的化学思维和分析问题能力。
在作业评价部分,教师需要关注学生的答题思路和答案,以了解学生对知识的掌握程度和创新思维能力。
同时,教师也需要关注学生的作业反馈,以便及时调整教学策略,提高教学质量。
高中化学教案金属材料课时安排:2课时教学目标:1. 了解金属材料的基本性质和特点;2. 掌握金属材料的常见使用和加工方法;3. 能够区分不同金属材料之间的差异。
教学内容:1. 金属材料的基本性质和分类;2. 金属材料的常见使用和加工方法;3. 不同金属材料之间的比较和应用。
教学准备:1. 课件PPT;2. 实验仪器:金属样品、氧化铁、砂纸等;3. 实验操作指导书;4. 板书和粉笔;教学过程:一、导入(10分钟)教师通过引入金属的日常应用场景引起学生的兴趣,激发学生的探索欲望。
二、讲解金属材料的基本性质和分类(20分钟)1. 介绍金属的基本性质,如导电性、导热性、延展性和韧性等;2. 分类讲解不同金属材料的特点和用途,如铜、铁、铝等。
三、实验操作(30分钟)1. 学生按照实验操作指导书的步骤进行金属材料的实验操作;2. 学生观察、记录和分析实验结果。
四、讲解金属加工方法(20分钟)1. 讲解金属的冷加工和热加工方法;2. 分析金属材料的加工技术及其应用领域。
五、课堂讨论(10分钟)学生结合实际应用场景,讨论不同金属材料的优缺点及使用方法。
六、总结(10分钟)教师对本节课内容进行总结,强调金属材料的重要性和应用领域。
七、课后拓展(10分钟)学生可自行查阅相关资料,进一步了解金属材料的知识和发展趋势。
教学反馈方式:1. 学生课后完成作业,检查学生对金属材料的理解和掌握程度;2. 学生实验报告评分,评估学生的实验操作和数据分析能力。
教学评价:通过本节课的学习,学生能够全面了解金属材料的基本性质和特点,掌握金属材料的常见使用和加工方法,提高学生的实践操作能力和创新思维能力。
(人教新课标)教师教学用书选修2 化学与技术说明本书是根据教育部制订的《普通高中化学课程标准(实验)》和人民教育出版社、课程教材研究所化学课程教材研究开发中心编著的《普通高中课程标准实验教科书化学(选修2)化学与技术》的内容和要求,结合高中化学教学实际编写的,供使用《普通高中课程标准实验教科书化学(选修2)化学与技术》的高中化学教师教学时参考。
从有利于教师理解和体会课程标准,以及更好地使用教科书出发,全书按教科书的单元、课题顺序编排,每单元包括单元说明、教材分析与教学建议和教学资源三个部分。
单元说明是按单元编写的,包括教学目标、内容分析和课时建议。
教学目标指出本单元在知识与技能、过程与方法和情感态度与价值观等方面所要达到的教学目的;内容分析从地位和功能、内容的选择与呈现、教学深广度以及内容结构等方面对单元内容做出分析;课时建议则是建议本单元的教学课时。
教材分析与教学建议是分课题编写的,包括教材分析和建议、活动建议、问题交流等。
教材分析和建议对各课题的内容特点、知识结构、重点和难点等作了较详细的分析,并对教学设计思路、教学策略、教学方法等提出建议。
活动建议是对“科学探究”“实验”等学生活动提出具体的指导和建议。
问题交流是对“学与问”“思考与交流”等教科书中栏目所涉及的有关问题给予解答或提示。
练习与实践参考则是对单元后的练习与实践给予解答或提示。
教学资源是按单元编写的,主要编入一些与本单元内容有关的教学资料、疑难问题解答,以及联系实际、新的科技信息和化学史等内容,以帮助教师更好地理解教科书,并在教学时参考。
参加本书编写工作的有:王晶、吴海建等。
本书的审定者:李文鼎、王晶。
责任编辑:吴海建。
图稿绘制:李宏庆。
本书的内容难免有不妥之处,希望广大教师和教学研究人员提出意见和建议,以便修订改进。
人民教育出版社课程教材研究所化学课程教材研究开发中心2005年6月目录第一单元走进化学工业单元说明教材分析与教学建议课题1化工生产过程中的基本问题课题2人工固氮技术——合成氨课题3纯碱的生产练习与实践参考教学资源第二单元化学与资源开发利用单元说明教材分析与教学建议课题1获取洁净的水课题2海水的综合利用课题3石油、煤和天然气的综合利用练习与实践参考教学资源第三单元化学与材料的发展单元说明教材分析与教学建议课题1无机非金属材料课题2金属材料课题3高分子化合物与材料练习与实践参考教学资源第四单元化学与技术的发展单元说明教材分析与教学建议课题1化肥和农药课题2表面活性剂精细化学品练习与实践参考教学资源第一单元走进化学工业单元说明一、教学目标1. 以硫酸生产为例,了解化工生产过程中的一些基本问题。
《金属材料》必修第一册人教版第二课时教学设计课程基本信息课例编号020学科化学年级高一学期一课题第三章第二节金属材料(2)教科书书名:普通高中教科书化学必修第一册出版社:人民教育出版社出版日期:2019年 8月教学人员教师安排姓名单位授课教师某某某某中学指导教师某某某某中学教学目标教学目标:1.通过实验探究铝和铝的氧化物的性质,培养学生根据实验现象解释问题,分析问题的能力。
认识两性氧化物,丰富学生对金属多样性的认识。
2.基于物质的量认识化学反应,学习运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行计算,感受定量研究对化学科学的重要作用。
教学重点:铝和氧化铝的化学性质,运用物质的量在化学方程式中的关系进行计算。
教学过程时间教学环节活动线知识线方法线2环节一认识铝的物理性质介绍铝合金在生活中的应用,思考应用背后铝的性质特点。
了解认识物质性质的一般方法铝的物理性质4环节二认识铝的化学性质【任务1】铝可能具有什么化学性质【任务2】观看铝分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应实验现象,分析实验现象,能得出什么推论?进行实验→观察现象→分析推理→得出结论从类别的角度结合金属的化学通性认识铝的基本化学性质。
从原子结构的角度认识铝在氧化还原反应中的变化特点。
观察宏观现象,分析推理,严密思维,得出结论。
梳理、归纳、总结,结构化知识。
对金属多样性的认识。
6环节三对化学反应的定量认识提出问题:化学方程式中计量数的关系表示的是什么量的关系?【任务3】应用化学方程式中物质的量的关系进行计算200mL 1mol/L NaOH溶液与足量的铝反应。
计算:(1)参加反应的铝的质量;(2)生成的H2的体积(标准状况)【任务4】归纳应用物质的量进行化学方程式计算的方法步骤。
个数比→物质的量之比应用物质的量的关系根据化学方程式进行计算的方法。
3环节四课堂小结。
金属材料教案高中化学
目标:学生能够理解金属的特性、性质以及用途,并能够通过实验和案例分析进一步了解金属材料的重要性。
一、引入
1. 通过一个实例引入金属材料在日常生活中的重要性,比如汽车、建筑、电子产品等都少不了金属材料的应用。
2. 引导学生思考金属材料与其他材料的区别,并提出相关问题,如金属的导电性、热传导性等是否比其他材料优越。
二、金属的特性
1. 定义金属:金属是一种具有特定结构和性质的材料,具有良好的导电性、热传导性和延展性等特点。
2. 通过实验演示金属的导电性和热传导性,并分析金属晶体结构对这些特性的影响。
三、金属的性质
1. 耐蚀性:介绍金属的耐蚀性及其影响因素,例如氧化、电化学腐蚀等。
2. 强度:讲解金属的强度与延展性的关系,并通过实验演示金属的拉伸性能。
四、金属的用途
1. 介绍金属在不同领域的应用,如建筑、汽车、航空航天、电子产品等。
2. 分析金属材料在这些领域的优势,并引导学生思考金属材料的未来发展方向。
五、案例分析
1. 案例一:利用金属材料提高电子产品的散热效果。
2. 案例二:利用金属材料制造高强度的汽车车身。
六、总结与展望
1. 总结金属材料的特性、性质及用途,强调金属材料在现代社会中的重要性。
2. 展望金属材料领域的发展前景,鼓励学生关注金属材料的研究与应用,提高金属材料的创新能力。
以上教案仅为范本,教师可以根据实际情况进行调整和补充,以提高教学效果。
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。
《金属晶体》教学设计一、课标解读“金属键及金属晶体”是《普通高中化学课程标准(版修订)》中模块2物质结构与性质的主题2微粒间的相互作用与物质的性质中的内容。
1.内容要求知道金属键的特点与金属某些性质的关系。
能借助金属晶体模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
2.学业要求能运用金属键模型,解释金属等物质的某些典型性质。
能借助金属晶体模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
二、教材分析本节内容的功能价值是提高学生的宏观辨识与微观探析能力,能从原子、分子水平分析常见物质及其反应的微观特征,能从宏观与微观结合的视角对物质及其变化进行分类和表征。
旧人教版教材详细的介绍了金属原子的4种堆积模型,分别是简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密堆积和面心立方最密堆积。
在新人教版中,删掉了此部分内容,使得金属晶体的难度大大降低,因此在讲授该节内容时应该把重点放在运用金属键理论解释金属晶体的物理性质上。
新人教版增加能带理论,但是没有具体介绍,让学生能认识到可以用不同的理论解释同一种现象。
另外还增加合金的概念和例子,让学生知道金属晶体不仅包括金属单质还包括合金。
新人教版还增加“金属晶体有导电性,但是能导电的物质不一定是金属”并举例,让学生知道了导电性和金属的关系。
新鲁科版相对旧版同样删掉了对晶体堆积模型的描述,但是保留了3种常见金属的结构示意图,保留的目的是让学生借助辅助线的提示,描述其晶胞的结构特点,并计算晶胞中含有的原子数,旨在复习上节内容的基础上,了解常见金属晶体的结构特点。
三、学情分析金属是生活中常见的材料之一,学生可见可触,对此非常熟悉。
通过必修一几种常见金属的学习,学生已经了解金属的通性,通过第一节《物质的聚集状态与晶体》的学习,学生已经掌握了晶体的特点,并学会运用“切割法”计算晶胞中所含微粒数目。
通过第二节《分子晶体与共价晶体》的学习,学生已经初步形成了三维空间思维能力。
本节课的学习也会对下一个课时《离子晶体》的学习打下基础。
第二节金属材料-人教版高中化学必修第一册(2019版)教案一、教学目标1.掌握金属材料的基本概念及其特点;2.了解金属材料的分类方法及其特点;3.掌握金属材料的物理性质、化学性质及应用。
二、教学重点1.金属材料的基本概念及其特点;2.金属材料的分类方法及其特点;3.金属材料的物理性质、化学性质及应用。
三、教学难点1.钢铁生产;2.金属材料的加工方法;3.金属材料的疲劳。
四、教学内容及进度安排时间内容活动备注5 min 课堂小测课堂小测测量学生金属材料知识的掌握程度15 min 金属材料的基本概念及其特点讲解和讨论定义金属材料,介绍金属材料的特点15 min 金属材料的分类方法及其特点讲解和讨论介绍金属材料的分类方法和各自特点10 min 课堂练习课堂练习复习金属材料的基本概念和分类方法20 min 金属材料的物理性质、化学性质讲解和讨论介绍金属材料的物理性质和化学性质20 min 金属材料的应用讲解和讨论介绍金属材料的应用和重要性5 min 课后作业作业布置给学生留作业和复习笔记五、教学方法本课教学采用讲解、讨论、练习等多种教学方法,旨在把握各种教学方法的优点,做到合理运用,达到教学效果的提高。
六、教学评价1.课堂小测:学生针对教学内容所进行的课堂测验,用于检测学生对该部分内容的掌握情况;2.课堂练习:教师组织的小型练习,目的是为了巩固学生对该部分内容的理解。
3.课后作业:巩固学习成果,让学生主动掌握知识。
七、教学资源准备1.PPT;2.课堂小测、课堂练习题和课后作业题。
八、教学反思通过本次教学,我发现学生对金属材料这一部分还是掌握不住,需要进一步加强和细化授课内容。
另外,我还需要多关注学生学习中存在的问题,及时给予帮助和支持。
在今后的教学中我将尝试采用更多的互动式教学方法,提高学生的参与度,激发学生的学习热情。
第二节金属材料学业要求核心素养对接1.了解合金的含义及特性。
2.认识常见合金的重要应用。
3.掌握物质的量在化学方程式中的应用。
能利用金属的性质、正确选用金属材料,以培养学生创新意识素养水平。
[知识梳理]知识点一铁合金1.合金(1)定义:由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。
(2)性质:合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于各成分金属。
①硬度:合金的硬度一般大于成分金属。
②熔点:合金的熔点多数低于成分金属。
2.铁合金铁碳合金⎩⎪⎨⎪⎧生铁钢合金钢,常见的是不锈钢知识点二铝和铝合金1.铝与氧化铝的化学性质(1)Al与O2的反应:4Al+3O2===2Al2O3。
(2)Al与盐酸的反应(实验3-4)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。
Al2O3与盐酸的反应Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O(3)Al与NaOH溶液的反应(实验3-5)2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑。
Al 2O 3与NaOH 溶液的反应 Al 2O 3+2NaOH===2NaAlO 2+H 2O 。
2.两性氧化物像Al 2O 3这类既能与酸反应,生成盐和水,又能与碱反应,生成盐和水的氧化物,叫两性氧化物。
3.铝合金向铝中加入少量合金元素,如Cu 、Mg 、Si 、Mn 、Zn 及稀土元素等,可制成铝合金,例如硬铝。
知识点三 新型合金新型合金⎩⎪⎨⎪⎧储氢合金⎩⎪⎨⎪⎧Ti -Fe 合金La -Ni 合金钛合金耐热合金形状记忆合金知识点四 物质的量在化学方程式计算中的应用 1.物质的量与各物理量之间的关系 (1)已知物质的质量m :n =mM(2)已知标准状况下气体体积V :n =V V m(3)已知物质的粒子数N :n =N N A(4)已知溶液中的物质的量浓度c :n =cV 2.物质的量在化学方程式计算中的应用微判断(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物。
《金属材料》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 知识目标:学生能够了解金属材料的性质、分类和应用;掌握常见金属材料的性能和应用。
2. 能力目标:培养学生的实验操作能力,提高学生的观察、分析和解决问题的能力。
3. 情感目标:培养学生的环保意识,加强学生对金属资源的保护意识。
二、教学重难点1. 教学重点:金属材料的性质和应用。
2. 教学难点:常见金属材料的性能和应用,以及实验操作。
三、教学准备1. 准备教学用具:黑板、白板、投影仪、金属材料样品等。
2. 准备教学材料:PPT课件、实验器材和试剂等。
3. 确定教学内容:明确本节课的教学内容,合理安排各个知识点的时间和顺序。
4. 安排实验:根据教学需要,提前安排好实验的时间、步骤和所需器材,确保实验安全顺利进行。
四、教学过程:在教学过程中,教师运用多种教学方法,如小组讨论、案例分析、角色扮演等,以激发学生的学习兴趣和参与度。
同时,教师注重培养学生的独立思考能力和创新能力,鼓励他们提出自己的观点和想法,从而培养他们的批判性思维。
此外,教师还会定期组织一些实践活动,如实地考察、模拟操作等,以帮助学生将所学知识应用于实际场景,增强他们的实践能力。
通过这样的教学过程,学生不仅能够掌握相关知识和技能,还能培养他们的团队合作意识和解决问题的能力,为他们未来的职业生涯奠定坚实的基础。
教学设计方案(第二课时)一、教学目标1. 学生能够理解和掌握金属材料的基本概念和性质。
2. 学会鉴别和利用金属材料,分析其在生活和生产中的应用。
3. 提高分析问题和解决问题的能力,培养环保意识。
二、教学重难点1. 教学重点:掌握金属材料的分类、性质和用途,了解金属材料的发展趋势。
2. 教学难点:如何鉴别和利用金属材料,分析其在不同环境下的应用。
三、教学准备1. 准备各种金属材料,如铁、铝、铜等,以及它们的合金。
2. 准备一些金属材料的实际应用案例,如汽车、建筑、电子产品等。
3. 准备一些金属材料的图片和视频,以帮助学生更好地理解。
高中化学必修1《第二节:金属材料》优质教案教材分析本课时是教材第三章第二节第一课时的内容,在学习了铁及其化合物性质的基础上,进一步学习铁合金、铝及其化合物、金属材料应用的相关知识,主要涉及常见铁合金、铝合金的重要应用,单质铝以及铝重要化合物的主要性质,金属材料在国民经济中的有着重要的地位,此部分的内容的集中体现了教材的时代感,反映教学与生产、生活实际的联系。
在学习本课题时,学生已经学习了金属钠、铁及其重要化合物。
由于学生对金属材料的陌生度较大,因此在教学中应注意引入学生熟知的生活情境,为学生的学习提供认知基础,以便于学生掌握金属材料的相关内容。
教学目标与素养证据推理与模型认知:通过对化学实验现象的观察进行适度的推理,建立证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实。
科学探究与创新意识:通过完成铝及其化合物的实验,初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象,并能准确地用语言描述,尝试对现象进行分析、归纳,了解科学探究的基本方法,培养初步的科学探究能力。
科学精神与社会责任:通过对铁合金以及铝合金材料的组成及应用的学习,认识化学在促进社会发展中的重要作用,体会科学、技术、社会之间的相互关系。
重难点铝及其化合物的性质。
课前准备学生复习初中有关合金的组成和性质的相关知识,预习本课内容;教师准备多媒体课件和实验用品。
教学过程【引入】在上面的学习中,我们已经学习了金属铁及其化合物的性质。
同时,根据日常生活的常识,我们知道生活用的材料,相当一部分是金属材料。
今天,同学们都看到了什么金属材料呢?【投影】日常生活遇到的各种金属材料。
【板书】金属材料【投影】金属材料【讲解】生活中应用的金属材料主要有两大类:纯金属和合金。
合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。
现在已经制得的纯金属只有80多种,而合金的种类已达数千种之多。
【设疑】生活中用到的金属材料是纯金属较多还是合金较多?(合金多)为什么?(合金的性能比纯金属更优良)【讲解】同学们在初中就学习过合金的一些性质,常见合金的硬度会比其成分金属大,合金的熔点一般比成分金属低。
【2023 版教材】统编版高中化学必修第一册第三章全章节教案教学设计第 3 章《铁金属材料》3.1.1《铁的单质铁的氧化物》优秀教案3.1.2《铁的氢氧化物铁盐和亚铁盐》教学设计3.2《金属材料》〔2 课时〕教学设计试验活动 2:铁及其化合物的性质第三章综合测试卷及答案解析3.1.1《铁的单质铁的氧化物》教学设计教材分析:本节是教材高一〔必修一〕第三章,在这一章学习的过程中,在初中阶段比较浅薄地了解一些铁的学问,本节要在这些学问的根底上结合离子反响、氧化复原反响等学问进一步加深学习铁的有关性质。
从本质上了解铁是一种变价金属。
在教学过程中考虑旧学问的相互连接,留意充分发挥理论学问对元素化合物学问的指导作用。
学习相关内容时应用理论学问加以解释,应用的过程也是进一步加深理解这些理论的过程。
例如,本节很多的反响都属于氧化复原反响,用电子转移的观点分析这些反响,既能加深对具体反响的理解,又可以稳固有关氧化复原反响的概念.通过介绍一些生活中的铁以及氧化物,进一步加深学生对这些学问的理解.教学目标与核心素养:教学目标1、把握铁的单质氧化物的主要性质,了解其应用。
2、通过自主学习,自主进展学问网络的构建和学问的归纳整理,培育学生的自学力气和归纳总结力气。
核心素养1、分类、比较、分析、归纳、演绎等整理科学事实的根本方法,学习物质的性质。
学会学习和生疏化学物质的根本思路和方法。
2、通过铁的化合物的性质与用途的学习,使学生进一步生疏化学在促进社会进展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用,提高学习化学的兴趣,增加学好化学,效劳社会的责任感和使命感。
教学重难点:铁的单质、氧化物性质课前预备:查阅铁单质氧化物相关内容,预习课本。
教学过程:【引入】三千年前,人类就开头使用金属铁,直到现在,铁对于人类来说照旧是最有用、最廉价、最丰富、最重要的金属了。
【图片呈现】【设问】在地壳中含量排名第几?铁在自然界主要以什么形式存在?为什么?【生】化合态。
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教学思路问题线活动线任务类型关键能力培养指向核心素养培养意图生活中的眼镜介绍,1.你希望你的眼镜架有什么性能?学生思考并回答。
观察体验证据推理。
培养学生发现与提出问题的能力?进一步培养学生利用各种证据(已有知识、生活经验、文献查询)进行推理的能力和意识。
1.眼镜架选什么材料更好?2.合金为什么比纯金属更坚硬?驱动学生思考它们微观结构的差异。
学生结合铁、铝等金属性能思考回答。
观察体验证据推理。
观察微观认知模型。
化学方法和分析能力。
宏观辨识到微观探析的学科素养培养。
从眼镜架材料看人类对材料的认识、改造和使用问题2:你认为哪种材料更适合作为眼镜架?问题1:你希望你的眼镜架有什么性能?问题3:阅读教材,小组讨论选择适宜作眼镜架的材料?问题4:铝合金为何耐腐蚀?能否耐强酸、强碱腐蚀?问题5:了解还有哪些新型合金?问题6:设想未来的眼镜架还可能使用哪些材料?从眼镜架材料看人类对材料的认识、改造和使用第三章第二节金属材料【学习目标】1.结合生活中常见合金的认识经验,阅读教材中合金的结构介绍,了解合金的概念,并能联系纯金属和合金的微观结构解释二者性能的差异。
2.以铁合金为例,能从元素组成上对合金进行分类,并认识不同类型金属材料组成、性能与应用的联系,强化结构决定性能、性能决定用途的观念。
3.了解储氢合金、钛合金等新型合金,感受化学科学对创造更多新材料以满足人类生活需要和促进科技发展的重要作用。
【学习过程】活动一:自主学习展示1.合金的概念和特性概念由两种或两种以上的________(或_____________)熔合而成的具有_____________________特性的物质,如导电性、导热性等。
性能硬度硬度一般____________它的纯金属成分熔点熔点一般_______________它的成分金属与纯金属材料相比,合金具有优良的______________________________2.合金的形成条件形成条件合金是金属在_________状态时相互混合形成的,熔化时的温度需达到成分金属中熔点_____________的金属的熔点,但又不能高__________成分金属中沸点__________的金属的沸点。
金属资料
一、教材解析和建议
社会生产力的发展在必然程度上取决于所采用的资料,其中,金属资料的使用对人类社会发展的影响就是一个典型例子。
依照元素周期表,金属元素的种类远远高出非金属元素,不同样金属元素的单质及其合金(如铁及其合金)可以供应生产、生活所需要的多种性能的资料。
除了少许金属外,在自然界中金属元素大多以化合物形式存在,这是由于金属元素的爽朗性决定的。
获得金属资料的问题主要包括两个方面,一是资源的分布、勘探和开发,二是开发的成本。
金属资源在使用过程中,呈分其他趋势,使得回收与提炼的成本越来越高,因此,要从矿石中获得某种金属,使呈化合态形式的金属元素转变为游离态单质,经常要经过复杂的化学过程,需要耗资大量的能量,因此,冶金工业是一个高能耗的工业,此间所产生的矿渣、炉气、粉尘以及生产噪音等又使得它们成为潜藏的污染源。
授课建议以下:
1.对于学生来说,金属化学冶炼的基根源理就是氧化还原反应,这是最基本的
核心看法。
为了实现金属由化合物还原为单质这一过程,应该依照金属的活动性
不同样,采用不同样的还原剂或还原手段,这是金属化学冶炼的基根源理。
比方,一般的高温碳还原法可用于冶炼中等爽朗的金属(如铁、锌、锡等),置换反应不但可用于冶炼铜、银,还可用于提炼稀土金属;电解法是当先人类生产中掌握和使用的一种最强的氧化还原手段,可以用于冶炼爽朗金属(如钠、钾、铝、镁等)。
抓住这些基本看法和原理,学生对如何获得和使用金属资料就从化学角度有了一个基本的掌握。
2.教科书中,仅以钢铁和铝的冶炼为例介绍了金属化学冶炼原理和过程。
对于
钢铁冶炼(火法冶炼),重点在于揭穿生铁冶炼与炼钢原理的差异,指出作为合金的钢铁资料在冶炼方法、使用性能等方面比生铁有哪些特点和优势;对于铝的冶炼(湿法冶金和电冶金的结合),则可以经过显现铝的生产流程,重点谈论其中的
化学反应原理,即氧化铝和氢氧化铝的两性以及电解氧化铝的反应。
3.金属的腐化和防范是金属资料使用中的一个不容忽视的问题,其中自觉进行
的原电池反应是金属腐化的主要原因,揭穿金属腐化的本质,即金属与其接触的
其他物质在必然条件下发生氧化还原反应而碰到损害,由此帮助学生归纳和理解金属防腐的思路和方法。
再经过一些详尽实例,引导同学解析和谈论防范金属腐化的原理和方法。
需要指出的是,金属防腐方法的选择不但是一科学问题,也是一技术问题,比方,金属腐化的防范必定考虑其中的经济成本。
同时,教科书中也指出金属腐化可以利用来进行金属资料的加工,从而对人们利用科学技术既可以产生正面影响也可以产生负面影响的认识有进一步的提高。
授课重点:金属冶炼的原理,金属腐化的原理和防腐方法。
授课难点:电解、电镀的原理。
二、活动建议
【实验 3-2 】
(1)电镀时最好使用新铁钉(如使用其他铁制品,应起初把镀件打磨圆滑),
经水洗、 NaOH溶液除油、盐酸冲刷等,尔后用清水洗净后马上进行电镀。
(2)为了能调治电镀过程的电压和电流,建议在电路上串通一个可变电阻和一个电流表。
电镀时建议使用 2 V 电压,调治电流密度在 2 A/dm2~3 A/dm2。
电流密度不宜太大,否则由于金属聚积速率太快,镀层不牢固也不圆滑。
(3)在浓度约为 1 mol/L CuSO 4溶液中,边搅拌边加入浓氨水至溶液全部变为深
蓝色的铜氨溶液。
此时把洗净的新铁钉放入,几秒钟后取出,没有铜析出。
( 4)在室温下,用上述铜氨溶液做电镀液,通电 10 s (通电时可用玻璃棒轻轻搅拌)。
在铁钉表面可看到光明的紫红色。
三、问题交流
【学与问】
1.赤铁矿反应中,氧化铁为氧化剂,一氧化碳为还原剂。
2.
3.提示:依照反应原理、生产中原料的选择、反应条件的控制、三废的办理和能
量的充分利用等方面考虑生铁冶炼中一些问题。
4.高炉炼铁产生的废气主若是高炉煤气,经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉
等的燃料。
废渣的主要成分是硅酸钙等,可用作水泥和矿渣磷肥等的生产原料。
由
耐火资料做成的高炉内衬素来处于高温状态,为延长高炉的使用寿命,必定用水在
外面冷却,这时废热主要转变为热水加以利用。
【思虑与交流 1】
1.拜会化学必修 2 第 82 页。
2.以氧化物形式存在的金属矿石可直接用还原剂还原,如生铁的冶炼;以碳酸盐形
式存在的金属矿则可经过煅烧(在缺少空气条件下加热至高温但不使炉料消融)分解
生成金属氧化物或金属,尔后再将金属氧化物还原;以硫化物形式存在的金属矿,由
于低价硫的存在,因此,则先要焙烧(在有空气条件下加热至高温但不使炉
料消融)生成金属氧化物或金属,尔后再将金属氧化物还原。
参照资料:地壳中硅约占 28%,氧约占 47%,铁、铝、钙、钠、钾、镁等金属约占 24%,其他的金属和非金属约占 1%。
金属元素主要以氧化物、碳酸盐和硫化物形式存在,如铝主要以铝土矿( Al 2O3),铜主要以黄铜矿( CuFeS2),铁主要以赤铁矿( Fe2O3)和菱铁矿( FeCO3),铅主要以方铅矿( PbS),汞主要以朱砂
( HgS),锌主要以红锌矿( ZnO)和闪锌矿( ZnS)等形式存在。
3.在目前的金属资料生产中,火法冶金所占比率最大,钢铁及大多数有色金属主
要靠这种方法生产。
湿法冶金对于低品位、成分复杂和难选矿的分别提取拥有优越性。
两种方法比较,前者能耗较高、简单造成环境污染,后者设备、工艺简单、原
料的综合回收率高、污染小。
参照资料:我国的湿法冶金技术可追想到北宋时期的胆铜法生产铜,结合我国
矿产资源的特点,特别是在有色金属和稀有金属方面的优势,湿法冶金应该大力发展。
在本质生产中,冶金方法的选择和应用可以是两种或多种方法的结合使用,主
要决定于所使用的原料种类及对产品的要求,也取决于技术经济条件,如工艺技术
指标、设备装置、动力和燃料及试剂价格、市场经济等。
【思虑与交流 2】
此题的目的在于使学生关注身边发生的与化学有关的实事和现象,增强社会责任感。
经过对所列数据的解析,可知质量为 27 g 的铝制饮料罐所含饮料的热能仅为生
产27 g 铝所耗资能量的1/3 000 ,而且回收铝制饮料罐获得铝与从铝土矿制铝对照,前者的能耗仅为后者的 3%~ 5%。
显然,仅从能耗角度即可看出回收铝制品拥有重
要意义,回收金属资源的意义也不仅这样。
【思虑与交流 3】
1.图 3-27 中,汽车的表面涂覆,船体上锌块的阳极保护,不锈钢制餐具。
2.金属腐化的本质在于金属因与接触金属的其他物质在必然条件下发生氧化还原反
应而碰到损害,因此,金属的防范主若是从金属(如正确的选材、阴极保护、阳极保
护、合金化)与接触金属的物质及两者相互反应的条件(如调整介质环境、金
属镀层、涂层、加入缓蚀剂)等方面考虑。
本质中还需要依照详尽情况从多种防范
方法中进行选择。
3.铁桥的保护方法可能是费时、费事的,但同其他方法和措施(如建筑一架新
桥、采用涂覆以外的其他防腐方法)比较起来,可能更加经济和操作方便。