2024-2025学年高中化学 第三单元 化学与材料的发展 3.2 金属材料教学实录 新人教版选修2

2024-2025学年高中化学第三单元化学与材料的发展3.2金属材料教学实录新人教版选修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图本节课以“金属材料”为主题，旨在引导学生通过实验探究和理论学习，了解金属材料的性质、分类及其在生活中的应用。通过结合新人教版选修2教材，让学生在掌握基本知识的基础上，培养实验操作能力和科学探究精神。二、核心素养目标培养学生对化学科学本质的理解，提高学生的科学探究能力，通过实验操作和理论分析，让学生学会从化学角度认识金属材料的结构、性质和应用，增强学生的社会责任感和创新意识，激发学生对材料科学的兴趣。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在此之前已经学习了化学基本概念、元素周期律、物质的结构和性质等基础知识。对于金属元素和金属材料的初步认识，学生可能通过教材学习或生活经验有所了解，但缺乏系统性的理论学习和实验验证。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中学生对金属材料有着浓厚的好奇心，尤其对金属在生活中的应用感兴趣。学生在学习上具备一定的实验操作能力，能够按照实验步骤进行操作。学习风格上，部分学生偏好通过实验探究来学习新知识，而另一部分学生则更倾向于理论学习和逻辑推理。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解金属材料的性质和分类时可能遇到困难，如对金属的化学性质、物理性质和晶体结构理解不够深入。在实验操作中，学生可能面临实验技能不足、数据处理和分析能力有限等问题。此外，学生对金属材料在现代社会中的重要作用和挑战的认识可能不够全面，需要通过教学活动来拓展视野。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的新人教版选修2教材，以便学生能够跟随教材内容进行学习。

2.辅助材料：准备金属材料的性质、分类和应用相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以增强教学效果。

3.实验器材：准备金属样品、酸碱指示剂、试管、烧杯等实验器材，确保实验的顺利进行和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，以便学生在实验和讨论中自由交流；实验操作台应布局合理，便于学生进行实验操作。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求，如“阅读金属的晶体结构和金属键的特点，思考金属的导电性和导热性”。

设计预习问题：围绕“金属材料的性质与应用”，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“金属在生活中的应用有哪些？为什么金属能导电？”。

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解金属的晶体结构和金属键的特点。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解金属材料的性质与应用，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示金属在生活中应用的图片或视频，如手机、汽车等，引出“金属材料”课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解金属的导电性、导热性、延展性等知识点，结合实例帮助学生理解，如解释金属导电的原理。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生探讨金属在不同领域的应用，如建筑、电子等。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，分享自己对金属应用的理解。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解金属材料的性质。

实践活动法：设计小组讨论，让学生在实践中掌握金属应用的知识。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解金属材料的性质，掌握金属在不同领域的应用。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：根据“金属材料”课题，布置作业，如“调查并分析生活中常见的金属材料及其特点”。

提供拓展资源：提供与金属材料相关的书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的作业，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的金属材料知识点和技能。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握程度：

学生在本节课的学习后，能够准确理解和掌握金属材料的性质、分类和应用。具体包括：

-理解金属的导电性、导热性、延展性等基本性质。

-掌握金属的分类方法，如根据金属的活动性、晶体结构等分类。

-了解金属在各个领域的应用，如建筑、电子、医药等。

2.实验操作能力：

-金属样品的制备和检测。

-金属与酸、碱反应的观察和记录。

-金属腐蚀实验的进行和数据分析。

3.科学探究能力：

学生在学习过程中，通过以下方式提升了科学探究能力：

-针对预习问题进行独立思考，提出自己的见解。

-在小组讨论中，能够倾听他人意见，共同解决问题。

-通过实验观察和数据分析，提出合理的结论。

4.创新意识和实践能力：

学生在学习金属材料的性质和应用过程中，表现出以下创新意识和实践能力：

-对金属新材料、新工艺的关注，如纳米金属、形状记忆合金等。

-在生活中寻找金属应用的实例，并进行分析。

-利用所学知识，设计简单的金属制品或改进现有产品。

5.团队合作意识和沟通能力：

-培养团队合作精神，共同完成任务。

-学会倾听他人意见，尊重他人观点。

-提高沟通能力，有效表达自己的观点和想法。

6.价值观和责任感：

学生在学习过程中，逐渐形成以下价值观和责任感：

-关注环境保护，了解金属回收和循环利用的重要性。

-树立资源节约意识，提倡合理使用金属材料。

-认识到科学技术对人类社会发展的推动作用，激发爱国情怀。

7.课后拓展应用能力：

学生在课后能够：

-利用所学知识解决生活中的实际问题。

-通过查阅资料，了解金属材料的最新研究进展。

-积极参与科技竞赛、实践活动，提升自身综合素质。七、教学反思与改进教学反思与改进是我们教师成长的重要环节，通过回顾教学过程，我们可以更好地了解学生的学习效果，发现教学中的不足，从而不断优化教学方法。以下是我对本次“金属材料”教学的一些反思与改进措施。

首先，我在课前预习环节的布置上，发现部分学生对于预习资料的理解不够深入，导致课堂上的讨论不够活跃。因此，我计划在未来的教学中，更加细致地设计预习任务，明确预习目标，并提供更多与实际生活相关的案例，以激发学生的学习兴趣。

其次，课堂活动中，我发现部分学生对于金属材料的分类和应用理解不够清晰。为了解决这个问题，我打算在今后的教学中，通过更多的实例和实验，让学生在实践中加深对金属材料的认识。例如，可以让学生亲手操作金属的延展性实验，观察不同金属的导电性差异，从而直观地理解金属的性质。

此外，我在教学过程中也发现，学生的合作学习效果并不理想。有些学生不太愿意参与讨论，或者讨论时缺乏深度。针对这个问题，我计划在未来的教学中，采取以下措施：

-设定明确的讨论规则，鼓励学生积极参与。

-在讨论前，提供一些引导性问题，帮助学生深入思考。

-对参与讨论的学生进行评价，激发他们的积极性。

在教学评价方面，我发现学生的作业完成情况参差不齐，部分学生对金属材料的理解仍然不够深入。为了提高作业质量，我计划在今后的教学中：

-布置具有针对性的作业，帮助学生巩固知识点。

-定期检查作业，及时给予学生反馈和指导。

-鼓励学生互相批改作业，提高他们的自我评价能力。

最后，我意识到在拓展应用环节，学生的知识迁移能力有待提高。为了加强这一方面的培养，我打算在未来的教学中：

-提供更多与金属材料相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等。

-鼓励学生参与科技竞赛、实践活动，将所学知识应用于实际。

-定期组织学生分享自己的拓展学习成果，促进知识的交流与传播。八、典型例题讲解例题1：某金属的摩尔质量为55.85g/mol，其晶体结构为体心立方，计算该金属的密度（已知体心立方晶胞中原子数为2）。

解答：

1.计算晶胞的体积：由于晶胞中原子数为2，每个原子的质量为55.85g/mol/2=27.925g/mol。体心立方晶胞的边长a可以通过以下公式计算：

a=3*(摩尔质量/(原子数*阿伏伽德罗常数))^(1/3)

a=3*(55.85g/mol/(2*6.022×10^23mol^-1))^(1/3)

a≈3.61×10^-8m

2.计算晶胞的体积：V=a^3=(3.61×10^-8m)^3≈4.36×10^-23m^3

3.计算密度：ρ=(摩尔质量/晶胞体积)=(55.85g/mol/4.36×10^-23m^3)*(1g/10^-3kg)

ρ≈1.27×10^4kg/m^3

例题2：某金属的熔点为3270°C，其密度为8.96g/cm^3，计算该金属的摩尔体积。

解答：

1.将密度转换为kg/m^3：ρ=8.96g/cm^3=8.96×10^3kg/m^3

2.计算摩尔体积：V=(摩尔质量/密度)=(55.85g/mol/8.96×10^3kg/m^3)*(1m^3/10^9cm^3)

V≈6.25×10^-6m^3/mol

例题3：某金属的原子半径为1.20×10^-10m，计算该金属在密堆积结构中的原子密度。

解答：

1.计算密堆积结构中晶胞的边长：a=2*r=2*1.20×10^-10m=2.40×10^-10m

2.计算晶胞的体积：V=a^3=(2.40×10^-10m)^3=1.392×10^-28m^3

3.计算原子密度：ρ=(原子质量/晶胞体积)=(55.85g/mol/1.392×10^-28m^3)*(1g/10^-3kg)

ρ≈4.00×10^28kg/m^3

例题4：某金属的摩尔质量为24.31g/mol，其晶体结构为面心立方，计算该金属的晶胞体积。

解答：

1.计算晶胞的边长a：a=3*(摩尔质量/(原子数*阿伏伽德罗常数))^(1/3)

a=3*(24.31g/mol/(4*6.022×10^23mol^-1))^(1/3)

a≈3.61×10^-8m

2.计算晶胞的体积：V=a^3=(3.61×10^-8m)^3≈4.36×10^-23m^3

例题5：某金属的摩尔质量为63.55g/mol，其晶体结构为体心立方，计算该金属的晶胞体积。

解答：

1.计算晶胞的边长a：a=3*(摩尔质量/(原子数*阿伏伽德罗常数))^(1/3)

a=3*(63.55g/mol/(2*6.022×10^23mol^-1))^(1/3)

a≈4.05×10^-8m

2.计算晶胞的体积：V=a^3=(4.05×10^-8m)^3≈6.66×10^-23m^3教学评价与反馈1.课堂表现：

学生在课堂上的表现整体良好，积极参与讨论，对于提出的问题能够认真思考并给出自己的见解。在实验操作环节，学生们能够按照要求进行实验，表现出较高的实验技能。然而，部分学生在回答问题时显得有些紧张，需要加强他们的自信心。

2.小组讨论成果展示：

在小组讨论环节，学生们能够有效地进行合作，共同解决问题。讨论成果展示时，各小组能够清晰地阐述自己的观点，并与其他小组进行交流和辩论。尽管如此，部分小组在讨论过程中存在意见分歧，需要进一步提高团队协作能力。

3.随堂测试：

随堂测试结果显示，学生对金属材料的性质、分类和应用等方面的知识掌握程度较高。大部分学生能够正确回答关于金属导电性、导热性、延展性等基础问题。但在计算金属密度、摩尔体积等方面，部分学生存在计算错误，需要加强这方面的训练。

4.课后作业：

课后作业的完成情况整体较好，学生们能够按照要求完成作业，并对作业中的问题进行思考。然而，部分学生在解答过程中存在逻辑混乱、表达不清等问题，需要进一步提高他们的书面表达能力。

5.教师评价与反馈：

针对本次教学，教师评价与反馈如下：

-针对课堂表现：鼓励学生在回答问题时更加自信，多参与课堂讨论，提高课堂互动性。

-针对小组讨论成果展示：加强团队协作能力的培养，提高学生之间的沟通与交流。

-针对随堂测试：针对计算错误较多的学生，加强计算训练，提高他们的计算能力。

-针对课后作业：鼓励学生在解答过程中注意逻辑性和条理性，提高书面表达能力。

-针对实验操作：加强对实验操作技巧的讲解和示范，提高学生的实验技能。

总体而言，本次教学取得了较好的