2019-2020年高中化学 第4章 元素与材料世界第一节 硅 无机非金属材料教案 鲁科版.doc

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2019-2020年高中化学 第4章 元素与材料世界第一节 硅 无机非金属材料教案 鲁科版知识与技能:1了解硅在自然界的存在、含量;2了解单质硅的主要性质、工业制法、主要用途;3.掌握二氧化硅的性质;4.初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力;5.初步培养学生对新旧知识进行比较、归纳、推断的逻辑思维能力。过程与方法:1自主学习;2活动探究:通过碳与硅、二氧化碳与二氧化硅新旧知识的比较、设疑引导,变教为诱、变教为导的思路教学法。情感、态度与价值观:1使学生掌握学习元素化合物知识的一般顺序和正确方法;顺序: 2通过学习单质硅、二氧化硅的广泛用途后,使学生认识化学学科的魅力,激发学生的学习知识的内需和兴趣。教学重点:硅、二氧化硅的化学性质教学难点:二氧化硅的结构教学用具:投影仪、水泥、水晶、玛瑙、陶瓷、玻璃、硅芯片、硅、光缆、盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、二氧化硅、试管等教学过程:引入新课(实物展示)水晶、玛瑙、陶瓷、玻璃、硅芯片、光缆讲解这些物质的主角是硅元素,它们都是硅元素的单质和化合物。板书第1节 硅 无机非金属材料单质硅推进新课请学生描述硅的物理性质。学生灰黑色、有金属光泽。讲解很好,单质硅导电性介于导体和绝缘体之间,是重要的半导体材料。板书一、半导体材料和单质硅1.硅的物理性质引导让学生在元素周期表中寻找碳、硅两元素的位置,然后请学生板演它们的原子结构示意图,比较它们结构的异同。学生最外层电子数相同,半径不同。讲解两者最外层都是4个电子,在反应时不易得失电子,故常温下C、Si的化学性质都比较稳定,由于两者的半径不同,故化学性质也有差别。(投影)完成下列表格CSi1.与氧气反应2.与盐酸溶液反应3.与氢氟酸反应4.与浓硫酸反应5.与强碱溶液反应(请学生完成有关碳的性质的方程式)学生1.C+O2CO2 2C+O22CO4.C+H2SO4 CO2 + SO2 + 2H2O2、3、5不反应板书2.硅的化学性质讲授1.Si + O2 SiO22、4不反应3.Si + 4HF = SiF4 + 2H25.Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 3H2板书3.硅在自然界中的存在(学生阅读、回答下列思考题)(投影)思考题:硅在自然界中的含量怎样?硅元素在自然界中的存在形式如何?地壳中硅元素以哪几类物质存在?板书4.硅的冶炼、用途讲解工业上用焦碳在电炉中还原二氧化硅制得粗硅。高温板书SiO2 + 2C Si + 2CO讲述该反应除了得粗硅外,另一产物是一氧化碳,而不是二氧化碳。粗硅是含有少量杂质的硅,经提纯后可得高纯度的硅,是重要的半导体材料,可用以集成电路、制造硅整流器、变压器的铁芯等方面。板书二、二氧化硅与光导纤维1.二氧化硅的存在(学生阅读材料了解二氧化硅的俗名,在地壳中的含量)(实物展示)水晶、石英坩埚、一段光缆板书2.二氧化硅的物理性质讲述它们的主要成分都是二氧化硅,根据已有的知识和日常的经验,请同学们思考二氧化硅有哪些主要物理性质且与二氧化硅比较。学生二氧化硅是无色、难溶于水、坚硬、难熔的固体。引导碳、硅单质在物理性质方面有相似之处,形成的氧化物的物理性质却有很大的差别,原因是什么?板书3.二氧化硅的结构(投影)二氧化硅、干冰的结构模型讲解二氧化硅晶体是由许许多多的硅原子与氧原子通过牢固的作用力结合而成的空间网状结构,二氧化硅晶体中不存在单个分子。而干冰由许许多多的二氧化碳分子通过微弱的作用力形成的晶体,二者之所以物理性质有差别,根本原因在于它们的晶体结构不同。提问从物质类别看,二氧化硅属于哪一类物质?学生酸性氧化物。板书4.二氧化硅的化学性质引导酸性氧化物可能有哪些化学性质?完成下列方程式:CO2+H2O = CO2+CaO= CO2+NaOH=SiO2+H2O= SiO2+CaO= SiO2+NaOH=SiO2具有酸性氧化物的一些通性,能不能与酸反应呢?活动探究二氧化硅分别与盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸作用学生二氧化硅与氢氟酸能反应,与其他酸不反应:板书SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O强调氢氟酸是唯一能与二氧化硅反应的酸。板书5.二氧化硅的用途(请学生阅读教材,说说二氧化硅的用途)学生用作电子部件、光学仪器、压电材料、通讯光缆等。(课后请学生上网查阅资料)课堂小结这节课我们学习了一种非金属元素硅的单质及其氧化物,了解了它们的重要性质,也知道了它们在工农业生产与信息工程、IT产业中的重要作用。同学们,知识是无穷的,它可以帮助我们认识世界,也可以帮助我们创造未来。作业:书P113-114 1、2板书设计第1节 硅 无机非金属材料一、半导体材料和单质硅1.硅的物理性质2.硅的化学性质3.硅在自然界中的存在高温4.硅的冶炼、用途SiO2 + 2C Si + 2CO二、二氧化硅与光导纤维1.二氧化硅的存在2.二氧化硅的物理性质3.二氧化硅的结构4.二氧化硅的化学性质5.二氧化硅的用途作业:书P113-114 1、2第1节 硅 无机非金属材料 (第二课时)三维目标知识和技能1掌握硅酸钠的用途;2了解传统硅酸盐产品的用途;3了解新型无机非金属材料的用途及发展前景。过程和方法1在教师的指导下,学生通过看教材、上网查资料的自主学习方法实施教学;2通过实验,探究物质的用途实施教学。情感、态度与价值观1通过对传统无机非金属材料的学习,使学生了解中华民族深厚的文化底蕴,培养学生爱国主义情感;2通过实验探究,培养学生的观察能力、思维能力和推理能力。教学设计教学重点:使学生真正认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关教学难点:激发学生的求知欲教具准备:普通玻璃、红色玻璃、蓝色玻璃、水、水泥、滤纸、Na2SiO3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、酒精喷灯、坩埚钳、玻璃管、多媒体。教学过程引入新课同学们,随着我们国家综合实力的提高,“CHINA”,这个名字在全世界的声望也越来越高,这是每个中国人值得骄傲的,“CHINA”这个单词的原意是什么?学生瓷器。推进新课对。中国有着五千年的文化底蕴,是世界上最早制造和使用陶瓷、玻璃等硅酸盐产品的国家,这一点可以从出土的文物得到见证。这堂课,我们一起来了解一下硅酸盐及其产品无机非金属材料。 板书三、硅酸盐与无机非金属材料 展示玻璃、水泥、陶瓷、水玻璃。讲解这些都是硅酸盐产品,它们有着悠久的历史,统称传统无机非金属材料。板书 1传统无机非金属材料讲解最简单的硅酸盐是硅酸钠,易溶于水,水溶液俗称水玻璃。知识拓展趣味实验:烧不着的纸准备一张干燥的滤纸、一张浸过饱和硅酸钠溶液且已凉干的滤纸。请一个学生上台做燃烧实验。讲解烧不着的一张是浸过饱和硅酸钠溶液的,硅酸钠有什么作用?学生硅酸钠有防火作用。讲解铁路上铺设的枕木多是用水玻璃浸过的,常年风吹日晒也不腐烂,为什么?学生硅酸钠有防腐性。讲解硅酸钠溶液还有一定的黏性,可作黏合剂板书 硅酸钠 防火剂、防腐剂、黏合剂展示让学生观察盛硅酸钠溶液试剂瓶的瓶塞。学生是橡皮塞,不是玻璃塞。讲解如用玻璃塞,时间长了瓶塞与瓶口就黏在一起,不易打开。展示展示氢氧化钠溶液的试剂瓶。提问 氢氧化钠溶液的试剂瓶,为何也用橡皮塞?学生氢氧化钠溶液与玻璃中的二氧化硅反应生成有黏性的硅酸钠。板书 玻璃讲解我国在3000多年前就开始使用玻璃,直到现在,玻璃仍有它的一席之地,绽放出无穷的魅力。(多媒体播放)玻璃饰品、化学玻璃仪器、幕墙讲解玻璃这种传统的无机非金属材料,在日常生活和工农业生产中发挥着很大的作用。工业上怎样制玻璃呢?阅读指导学生阅读教材P110111。板书 制玻璃的原料:纯碱、石灰石、石英制玻璃的反应:CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2 Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2玻璃的成分:CaSiO3、 Na2SiO3 、SiO2的融合物实验取一根普通玻璃管放在酒精喷灯上灼烧后,用力拉,观察现象。学生玻璃慢慢软化,可拉细。讲解实验用的滴管就是这样做的。玻璃没有围定的熔点,只能在一定的温度拖围内软化。实验从侧面观察一块普通玻璃,它是呈绿色的,为什么?学生含有二价铁的缘故。展示一块红色玻璃,一块蓝色玻璃。提问什么原因造成这些玻璃与普通玻璃颜色不同?学生含有不同的添加物:红色含氧化亚铜;蓝色含三氧化二钴。提问请根据生活经验,说一下普通玻璃的优缺点?学生1避光性好,但易碎,且易伤人。学生2 普通玻璃不耐热,受热易炸碎。学生3玻璃容器受热易软化,变形。讲解为了使普通玻璃“弃恶扬善”,科学家进行了深入的研究与探索,制成了具有特性的特种玻璃,如:钢化玻璃、铅玻璃等。(投影)种类特性用途普通玻璃钢化玻璃铅玻璃石英玻璃玻璃纤维板书 水泥讲解水泥浆是重要的建筑材料。没有水泥,高楼大厦、公路桥梁都成了“无米之炊”。实验在盛有适量水泥的烧杯中加入一定量的水,搅拌后放置一会儿,观察现象。学生水泥不溶解,很快凝固变硬。阅读指导学生阅读教材P111,回答问题。板书 水泥的主要成分:3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3性质:水硬性提问目前,我国已成为世界上水泥生产大国。解放前,我们把水泥称为“洋灰”,说明什么?板书 陶瓷提问我国的哪些地方可称为“陶都”?学生1江苏宜兴。学生2江西景德镇称为“陶都”。讲解对。陶器的产生是人类发展史上的一个里程碑,是人类最早不用大自然现成材料而制成的器具。制陶技术可以说是最古老的材料技术,是人类材料技术的发端。陶器是新石器时代开始的标志。我国陕西临潼出土的秦始皇兵马俑被人们称作为“世界奇观”之一,它们就是在烧成的陶胎上进行彩绘而制成的,其工艺水平令世人叹为观止。 普通陶瓷制品机械强度小,易碎,易渗透。随着现代技术的迅猛发展,对材料的要求越来越高,一些具有特殊结构和功能的新型无机非金属材料相继研制出来了。 板书 2新型无机非金属材料阅读指导学生阅读教材P112,完成下表。(投影)几种新型非金属材料的性能和用途:种类性能用途高温结构陶瓷生物陶瓷压电陶瓷课堂小结我们这堂课学习无机非金属材料的内容,在材料领域中是“沧海一粟”。现在,科学家对材料的研究已由宏观进入微观,如“纳米”材料的诞生。人类的智慧是无穷无尽的,同学们,希望你们好好学习,发挥你们的聪明才智,将来在材料研究方面大显身手,为人类造福。作业 P114 3板书设计 三、硅酸盐与无机非金属材料1传统无机非金属材料2新型无机非金属材料第2节 铝 金属材料(第一课时)三维目标知识和技能1掌握铝的重要物理性质和化学性质;2了解铝的用途,体会性质决定用途。过程与方法采用实验教学法和问题教学法,通过观察、思考、分析、交流等方式进行教学。情感、态度与价值观1通过介绍铝的两性,使学生学会用辨证的观点看待问题和分析问题;2通过实验的魅力,激发学生学习化学的兴趣。教学设计教学重点:铝与氢氧化钠溶液反应教学难点:铝与氢氧化钠溶液反应的分析教学用具:滤纸、带铁圈的铁架台、粗铁丝、含细纱的蒸发皿、铝粉、氧化铁粉末、铝铂、氯酸钾、镁条教学过程引入新课打开元素周期表,在已经发现的110多种元素中,大约有4/5是金属。金属在社会发展进程中,起着非常重要的作用。如:青铜时代,铁器时代在历史上留下光辉的一页。钢铁是工农业生产的基础,即使在新教材层出不穷的今天,金属仍然有它不可取代的地位。我们日常生活中经常接触到各种各样的金属,因此,了解金属的性质是非常有必要的。板书第2节 铝 金属材料推进新课铝是地壳中含量最高的金属元素,仅次于氧和硅,是一种非常重要的金属。(实物展示)请学生观察,再结合平时的生活经验,说说铝的物理性质。学生1银白色、质软、轻。学生2能导电、导热、可压成薄膜。板书1铝的物理性质颜色:银白色质地:软密度:小,是一种轻金属熔沸点:较高能导电、导热,有延展性提问在金属活动顺序表中,铝位于氢之前,是一种比较活泼的金属,它为什么不用放在煤油中保存?(学生阅读课本)板书2铝的化学性质学生铝能与氧气反应,常温下,铝被空气中的氧气氧化,在表面生成一层致密的氧化物保护膜,使里面的金属不再被氧化。讲述正因为这层保护膜,铝壶可用来烧水。实验演示1铝与氧气反应。思考题火柴的作用是什么?为什么要到火柴烧尽时立即插入氧气瓶,而不能过早插入?集气瓶中细纱的作用是什么?点燃板书与氧气的反应,现象:发出耀眼的白光,放出大量的热4Al 3O2 2Al2O3用途:燃烧弹、信号弹、火箭推进剂。点燃点燃引导铝还可以与其他非金属反应,如氯气、硫等,写出方程式。学生2Al +3Cl2 2AlCl3 2Al+3S Al2S3演示实验2铝与氧化铁反应思考题镁条、氯酸钾的作用是什么?纸漏斗为何要湿润?板书与氧化铁的反应,现象:反应剧烈,发出耀眼的光芒。点燃2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe(铝热反应)铝热剂用途:野外焊接钢轨。讲述铝热反应的条件是高温,镁条、氯酸钾是引发该反应发生的,铝热反应本身是放热反应,反应过程中要放出大量的热,使生成的铁熔化。提问属于什么基本反应类型?学生置换反应。讲授铝与大多数金属一样,能与盐酸、稀硫酸反应,写出离子方程式。板书与酸反应学生2Al+6H+=2Al3+3H2讲述铝在浓硝酸、浓硫酸中,发生钝化。铝与稀硝酸反应不产生氢气,和铜与稀硝酸反应一样放出NO气体。铝还能与强碱溶液反应,这是大多数金属没有的性质。板书 铝与氢氧化钠溶液的反应2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2 四羟基合铝酸钠讲授四羟基合铝酸钠是一种配位化合物,其中Al(OH)4-是由中心体和配位体构成的复杂离子,是一个整体。请将上述方程式改写成离子方程式,指出氧化剂、还原剂。学生1 2Al+2OH-+6H2O=2 Al(OH)4 -+3H2学生2氧化剂:H2O 还原剂:Al小结通过上述学习,我们知道铝既能与强酸溶液反应,又能与强碱溶液反应,铝既有金属性,又具有非金属性。例题剖析1两份铝屑,第一份与盐酸反应,第二份与氢氧化钠溶液反应,产生氢气体积比为12,则两份铝的质量比为( )A.11 B.12 C.13 D.14 剖析:利用氧化还原反应电子得失相等,氢气的体积比就等于铝失去的电子数之比。答案:B2镁粉中的少量铝粉怎样除去?剖析:利用镁、铝化学性质的差别。将混合物溶于一定量的氢氧化钠溶液,充分搅拌,过滤,洗涤沉淀,干燥得纯的镁粉。3将镁粉、铝粉的均匀混合物,平均分成四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后放出氢气最多的是( )A.3mol/L HCl B.4mol/L HNO3 C.8mol/L NaOH D.18mol/L H2SO4剖析:利用Mg 、Al的化学特性考虑:B中硝酸氧化性酸不产生氢气;C项只有Al与NaOH反应,Mg不反应;D中Al钝化,Mg与浓硫酸也不产生氢气;故都不正确。答案:A课堂小结 这节课我们重点学习了铝的重要物理性质和化学性质,并且了解铝的用途。布置作业完成金课堂中的有关练习板书设计 第2节 铝 金属材料1铝的物理性质颜色:银白色质地:软密度:小,是一种轻金属熔沸点:较高能导电、导热,有延展性2铝的化学性质点燃与氧气的反应,现象:发出耀眼的白光,放出大量的热4Al 3O2 2Al2O3用途:燃烧弹、信号弹、火箭推进剂。与氧化铁的反应,现象:反应剧烈,发出耀眼的光芒。点燃2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe(铝热反应)铝热剂用途:野外焊接钢轨。与酸反应2Al+6H+=2Al3+3H2铝与氢氧化钠溶液的反应2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2 四羟基合铝酸钠第2节 铝 金属材料 (第二课时)三维目标知识和技能1掌握氧化铝、氢氧化铝的两性;2掌握两性氧化物、两性氢氧化物的概念;3学会用氧化铝、氢氧化铝的两性解决实际问题。过程和方法1实验探究法、对比法学习氧化铝、氢氧化铝的两性;2通过习题巩固知识、解决问题。情感、态度与价值观1通过氧化铝、氢氧化铝的两性的学习使学生学会用辩证的观点分析问题;2培养学生严谨的态度。教学设计教学重点:氢氧化铝的两性。教学难点:氢氧化铝与氢氧化钠反应。教具准备:硫酸铝溶液、氢氧化钠、氨水、盐酸、试管、滴管等。教学过程引入新课铝的最常见的重要化合物有氧化铝、氢氧化铝等,它们有哪些性质呢?下面我们来做一个实验,请大家注意实验现象。推进新课板书二、氢氧化铝演示硫酸铝溶液与氨水反应学生溶液中有白色胶状沉淀,氨水过量,沉淀不溶解。板书 白色胶状沉淀Al2(SO4)3 + 6NH3H2O = 2Al(OH)3+ 3(NH4)2SO4 Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4+讲解将沉淀过滤出来,并加热灼烧,Al(OH)3会分解,写出化学方程式。学生2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O演示在氢氧化铝中分别加入NaOH溶液、HCl溶液,注意实验现象。学生沉淀都溶解。板书 Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + NaOH = NaAl(OH)4Al(OH)3 + OH = Al(OH)4讲解实验证明Al(OH)3既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,这种既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物两性氢氧化物。板书 两性氢氧化物提问 氢氧化铝能否与所有的碱溶液反应?学生不能。如与氨水就不反应。提问氢氧化铝能否与所有的酸溶液反应?演示向含有氢氧化铝沉淀的浊液中通人二氧化碳气体,观察现象。学生沉淀不溶解。讲解氢氧化铝沉淀不能与碳酸、氨水等弱酸、弱碱反应,一般与强酸、强碱溶液反应。板书三、氧化铝 白色固体,难溶于水。讲解氧化铝与氢氧化铝一样,也可以与强酸、强碱反应生成盐和水,写出化学方程式。学生 Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2OAl2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2NaAl(OH)4板书 Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2OAl2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2NaAl(OH)4Al2O3 + 2OH + 3H2O = 2 Al(OH)4讲解 Al2O3既能与氢氧化钠溶液反应,生成盐和水;又能与盐酸反应,生成盐和水。这样的氧化物为两性氧化物。学生氧化铝是两性氧化物。板书两性氧化物练习1实验室制备少量氢氧化铝沉淀,用硫酸铝与氨水反应好,还是用硫酸铝与氧氧化钠反应好?为什么? 答案:用Al2(SO4)3与氨水反应好。因生成的Al(OH)3可溶于NaOH溶液,若NaOH过量,则溶解部分Al(OH)3沉淀。2铝在人体内积累可使人慢性中毒,引起老年痴呆症。1989年世界卫生组织正式将铝确定为“食品污染源之一”而加以控制。铝在下列使用场合一般无须控制的是( )A电线电缆 B牙膏皮C制造炊具、餐具 D糖果、香烟的内包装答案:A3向10 mL l mol/L溶液中加入l mol/LNaOH溶液,生成沉淀0.25 g,则所加入NaOH溶液的体积为 ( ) A 10 mL B20 mL C30 mL D36.7mL答案:AD4下列物质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠反应的有( ) AFe BAl CFe2O3 DA12O3 EFe (OH)3 FAl (OH)3 GNaHCO3 HAgNO3 ICO2答案:BDFGH小结这节课我们学习了氧化铝、氢氧化铝的两性,希望大家对两性氧化物、两性氢氧化物的概念有深刻的理解。作业 P124 4板书设计 二、氢氧化铝白色胶状沉淀Al2(SO4)3 + 6NH3H2O = 2Al(OH)3+ 3(NH4)2SO4 Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4+2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2OAl(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + NaOH = NaAl(OH)4Al(OH)3 + OH = Al(OH)4两性氢氧化物三、氧化铝 白色固体,难溶于水。Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2OAl2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2NaAl(OH)4Al2O3 + 2OH + 3H2O = 2 Al(OH)4两性氧化物第2节 铝 金属材料(第三课时)知识与技能:1.掌握铜及其化合物的主要化学性质;2.掌握铝合金、钢铁等常见合金的重要用途;3.了解铜、银、金在合金中的作用;4.了解金属材料的发展方向。过程与方法:采用介绍、讨论、社会调查等方法进行教学。情感、态度与价值观:1.通过前一节无机非金属材料与这一节金属材料的学习,让学生对材料科学的现状及发展方向有所了解,激发学生的社会责任感;2.通过社会调查、讨论等活动,培养学生的合作精神。教学重点:1.铜的化学性质 2.铝合金、钢铁等的用途教学难点:调动学生的学习积极性教学用具:铝合金、铜、硫酸铜粉末、95%酒精教学过程:引入新课上节课学习了铝的性质,铝的重要用途之一是制成各种各样的铝合金。什么是合金?学生合金是在金属中熔合了某些金属或非金属制得的具有金属特性的金属材料。板书四、金属与金属材料1.金属材料的分类:推进新课合金一般具有哪些特点?学生机械强度大、塑性好、耐腐蚀等特点。讲述很好,将金属制成合金,保持了原金属的长处,克服了其不足,故合金的性能一般优于纯金属。铝合金是最常见的合金,其用途有哪些?板书2.铝合金学生作建筑材料、包装材料、制造交通工具、饮具、医疗器械等。板书3.钢铁提问钢铁也是一种重要的合金,它主要是哪两种元素的合金呢?学生铁碳合金。继续提问铁的应用经历了铁-普通钢-特殊钢的过程,铁炼成普通钢时主要解决了什么问题?学生降低了含碳量,增加了Si、Mn等元素,改善了铁的性能。如:增加了可塑性,易于加工、造型等。提问怎样将普通钢制成不锈钢呢?学生在钢中加入铬、镍等金属元素。提问铬、镍在不锈钢中的作用是什么?学生铬的加入能使钢铁表面形成氧化物保护膜;镍的加入能增加钢的稳定性和耐腐蚀性。板书4.金、银、铜(投影)类别颜色光泽质地导电、导热性延展性用途金银铜(学生阅读教材,完成表格)讲授金、银有迷人的光泽,由于它们的化学性质稳定,在地壳中含量又少,曾在很长一段时间作为货币流通,故称货币金属。现在黄金的储备仍是一个国家经济实力的象征。板书5.铜及其化合物的化学性质问题铜的化学性质也不太活泼,在潮湿的空气中铜也会生锈,生成一层绿色的铜锈,写出方程式。板书铜生锈学生2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)讲述在加热的条件下,铜可以与许多非金属反应。板书铜与非金属反应:高温2Cu+O2 2CuO(黑色)4Cu+O2 2Cu2O(砖红色)2Cu+S Cu2S (黑色)讲授硫酸铜粉末与硫酸铜晶体在一定条件下可以相互转化。板书胆矾受热分解CuSO45H2O CuSO4+5H2O (蓝色) (白色)提问怎样检验酒精中是否含有水?学生加入硫酸铜粉末,如果变蓝,说明酒精中含有水。板书6. 21世纪的金属钛讲授铁、铝是金属材料中的两大主角,金属材料近百年的大力发展,使铁、铝的矿产资源日渐紧张,有必要探究“第三金属”。金属钛具有优于金属铁、铝的性能,且储量大,将成为21世纪的“新宠”而被广泛应用。那么钛有哪些优良性能呢?学生熔点高,硬度大,可塑性强,质轻,表面易形成氧化物保护膜,而且有抗腐蚀性。课堂小结本节课我们主要学习了金属材料的分类及几种重要的金属材料,并对钛作了简单介绍。作业P124-125 5、6、7、8板书设计四、金属与金属材料1.金属材料的分类:2.铝合金3.钢铁4.金、银、铜5.铜及其化合物的化学性质6. 21世纪的金属钛作业 P124-125 5、6、7、8第3节 复合材料 三维目标知识和技能1使学生了解复合材料的定义及优越性;2使学生了解现实生活中形形色色的复合材料。过程和方法1初步培养学生的分析比较、总结归纳、理论联系实际的能力;2通过对有关复合材料的搜集、整理,使学生学会自主学习,通过网络、书籍自行解决问题的方法。情感、态度与价值观1使学生充分认识到化学在现代社会、现代科学发展中所起的重要作用,激发学生学习化学的兴趣;2通过对复合材料产生历史的论述,培养学生创新精神和科学探索的精神;3通过分组展示所搜集的材料,培养学生的合作精神。教学设计教学重点:复合材料的定义及广泛的用途教学难点:复合材料的定义教具准备:电脑、大屏、展台教学过程引入新课材料与我们的生活密切相关,我们每天都要接触到很多具体的材料,请大家列举你所知道的材料。学生钢铁、玻璃、塑料、水泥、木材、橡胶、涂料提问这些材料各有什么特点?以我们熟知的钢铁、玻璃、塑料为例,列举它们各自的优缺点。我们分三组进行讨论,请每组派出两名同学回答,一位列举优点,一位列举缺点。推进新课学生交流、研讨。小结小结学生的论述。(多媒体投影)材料实例优点缺点金属材料钢铁无机非金属材料普通玻璃有机合成材料塑料讲解通过讨论,我们发现这些材料各有其优势和缺陷。随着空间、能源等现代新技术的发展,单一的材料已很难满足人类的生产生活对材料的越来越多、越来越高的要求。我们总是希望某种材料既具有这种材料的优势,又具有其他材料的优势,那么,怎样才能做到取长补短呢?复合材料因此而出现,并不断发展。阅读指导学生阅读课本127页,追根寻源部分。提问那么,科学上是如何来定义复合材料的呢?板书 第3节 复合材料一、认识复合材料1复合材料:由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料,称为复合材料。讲解在这个定义里,我们要注意:两种或两种以上的材料;特殊加工不是简单的混合,而是复杂的物理化学变化。提问回忆我们以前学过的合金它是如何定义的?学生合金是由两种或两种以上的金属材料(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。提问比较合金与复合材料,看看有什么异同点?学生两者的性能都比原先形成它的材料优异。合金指明了是金属材料之间或金属与非金属之间,指明这种加工是熔合。(多媒体投影)复合材料合金成分两种或两种以上性质不同的材料两种或两种以上的金属材料(或金属与非金属)形成工艺特殊加工熔合性质优于原材料板书2复合材料的性质:既保持了原有材料的特点,又使各组分间协同作用,形成了优于原材料的特性。讲解构成复合材料的这些材料,我们又可以把它分为两部分。一部分称为基体,在复合材料中起黏结作用,另一部分称为增强体,在复合材料中起骨架作用。3复合材料的组成基体:起黏结作用增强体:起骨架作用板书 提问怎么理解基体以及增强体的概念呢?学生交流、研讨(参考书上知识支持部分合成树脂的内容,完成127页材料与性能之间的连线)。学生回答材料与性能之间的连线。提问为什么以金属材料为基体,C为增强体形成的复合材料耐高温、强度高、导电性好、导热性好?学生 金属具有良好的导电性、导热性,C纤维能耐高温、强度高,复合材料既保持了原有材料的特点,又形成了优于原材料的特性。讲解组成复合材料的基体材料多种多样,增强体又可做成不同的形状,因而复合材料的种类繁多。阅读指导学生阅读资料在线,讲述复合材料的分类。板书 4复合材料的分类陶瓷基复合材料金属基复合材料树脂基复合材料(1)按基体分类纤维增强复合材料夹层增强复合材料颗粒增强复合材料(2)按增强体的形状分类讲解在生活中,我们可以看到形形色色的复合材料,同学们在课前已经通过网络、书籍等途径分组收集、整理了有关生产生活中的复合材料和航空航天领域的复合材料及其优点。指导交流请每一组派一名同学将组内整理的资料展示给大家(其他同学可以补充),比比哪组同学收集的资料多。学生交流展示。点评点评学生的展示,并给予充分鼓励。阅读指导阅读教材128130页内容。思考玻璃钢、碳纤维的特点学生阅读讨论。板书二、形形色色的复合材料(多媒体投影)玻璃钢:以玻璃纤维为增强体、合成树脂做基体的复合材料。玻璃钢的优点:强度高、密度小、耐化学腐蚀、有较好的电绝缘性和机械加工性能。复合材料:以碳纤维为增强体、合成树脂做基体的复合材料。优点:韧性好、强度高、质轻。复合材料:以纤维(如碳纤维、硼纤维等)为增强体、金属做基体的复合材料。优点:耐高温、强度高、导电性好、不吸湿、不易老化。课堂小结材料与我们的生活密切相关,材料科学将是2l世纪人类研究的最主要的学科之一。全球的科学家们正在不断地研制出我们生产、生活需要的新材料。如纳米材料、智能材料等。我国的科学家在这方面也有着突出的成绩。当今世界,谁先拥有性能卓越的新材料,谁就可能取得主动权。同学们要在今后的学习中不断努力,掌握更多的知识,将来开发出更好的材料建设我们的祖国。布置作业 P131 3板书设计 第3节 复合材料一、认识复合材料1复合材料:由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料,称为复合材料。3复合材料的组成基体:起黏结作用增强体:起骨架作用2复合材料的性质:既保持了原有材料的特点,又使各组分间协同作用,形成了优于原材料的特性。 陶瓷基复合材料金属基复合材料树脂基复合材料(1)按基体分类纤维增强复合材料夹层增强复合材料颗粒增强复合材料(2)按增强体的形状分类二、形形色色的复合材料
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