资源简介

第一节　化学与材料研制
课标 分析 内容要求 1.认识化学在解决材料相关的问题中的作用,体会化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。 2.结合实例,从物质及其变化的视角,认识材料的科学利用与新材料的研发,理解化学与生态环境保护的关系;了解有机高分子材料等在社会生活中的应用。 学业要求 1.能列举生活中常见的有机高分子材料及其应用。 2.能从物质的组成及变化视角,分析和讨论材料选取与使用有关问题。
教材 分析 化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的学科,是一门与材料、生命、信息、环境、能源、地球、空间、核科学等密切交叉和相互渗透的中心学科,是发现和创造新物质的主要手段。本节课教材以用途广泛的无机非金属材料、来自石油的有机高分子材料和性能优良的复合材料为题介绍了化学科学在材料研制中的巨大贡献,特别是新型材料在航空航天、电子、汽车工业和建筑等领域的广泛应用。通过对新材料的学习,使学生明确学习化学的目的,提高学习兴趣。另外用图片展示了我国航天器上应用的新材料等内容,这既是很好的爱国主义教育,又能使学生理解学习化学的重要性。
学情 分析 学生在日常生活中经常见到普通玻璃和塑料制品,但玻璃、塑料究竟是用什么原料、通过什么方法制成的,化学在它们的开发与研制中有什么样的作用,多数学生不一定思考过这些问题。尽管在开始学习化学时,我们可以靠新材料的研制与应用激发学生的学习兴趣、唤起学生的问题意识,但由于绝大部分学生并未接触或参观过玻璃、塑料的生产工艺流程,所以他们很难将玻璃与沙子、塑料与石油联系在一起,也不可能知道塑料和玻璃钢之间的关系。
素养 目标 1.通过阅读课本、小组讨论、观看视频等途径,认识新材料的开发与社会发展的密切关系,了解材料的分类,并且能够辨别一些常见的材料。 2.通过阅读课本知道玻璃的种类及其在高科技方面的应用,记住制造玻璃的原料与反应原理。 3.通过阅读课本、小组讨论、观看视频等方法,知道“塑料王”的特点和应用,了解玻璃钢的成分及其应用,并初步认识复合材料的性能及其应用。
教学 重点 了解玻璃、塑料、玻璃钢等几种重要的材料。
教学 难点 辩证地看化学与社会发展的关系。
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
[创设情境　导入新课] [播放视频]大屏幕播放我国神舟十八号飞船升空视频。神舟十八号飞船的成功发射让我们每一个中国人都引以为傲,因为建造神舟十八号的材料都是由我国自主研发的,这标志着我国科学技术和综合国力的增强。这节课我们来学习化学与材料研制。 [新知探究] [教师活动][过渡]从古至今,人类社会开发利用的材料有很多,除金属材料外,还有无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料等。 一、无机非金属材料 [演示实验]取一根玻璃管,置于燃着的酒精喷灯上,把玻璃管拉成两支尖嘴管。 [总结]玻璃受热、变软,可拉细。 [观察思考]实验室里的胶头滴管就是这样制造出来的。那么,玻璃是怎样制出来的 你知道吗 请同学们阅读课本了解玻璃的烧制原理。并思考以下问题: 烧制玻璃的主要原料有哪些 主要发生了哪些化学反应 阅读总结得出:玻璃通常是用石英砂(主要成分是SiO2)、纯碱(Na2CO3)、石灰石(主要成分是CaCO3)按一定的质量比混合,在玻璃窑中高温烧制而成。化学反应原理如下: CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ 我们把这种主要由硅酸盐组成的材料,称为硅酸盐材料,例如水泥、陶瓷。 [思考] 1.根据上述分析和实验,你认为玻璃有什么特点 总结:没有固定的熔沸点,在一定范围内熔化成玻璃态物质。 2.玻璃的主要成分是什么 玻璃是混合物还是纯净物 小结:硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅。是混合物。 [小组活动]玻璃的种类有很多,常见的玻璃有哪些 它们各自的性能和应用有哪些 试根据上述材料和教材自己进行归纳和整理。 种类用途特性普通玻璃钢化玻璃防弹玻璃玻璃纤维光导纤维
[交流]像玻璃这样重要的无机非金属材料还有陶瓷、水泥等,它们在我们的生活中都有非常广泛的应用。 [思考]在IT业常常用到芯片,那么什么是芯片呢 芯片又是如何制造出来的 请同学们阅读课本“多识一点”。 [过渡]在同学们刚才展示的材料中,还出现了塑料。在现实生活中,从包装用的塑料袋到各种器皿,从广告牌到各种电器的机壳,到处都有塑料的身影。 观看、聆听、交流讨论 对课前搜集的材料讨论分类 观察、思考、回答 分析、讨论,相互交流,展示 阅读课本,讨论、交流,相互分析各自收集的玻璃,归纳其应用和种类 阅读,归纳,交流,反馈 通过创设情景来集中学生精力,激发学生的学习兴趣和热情,可以使学生很自然地参与到教学过程中来 介绍材料发展的历程,感受化学对人类文明进步的重要作用 揭开神秘的化学实验仪器的面纱。激发学生进一步思考玻璃这种材料是怎么制出来的 让学生认识到生产玻璃的原料价格低廉、工艺简单,得到的玻璃产品性能优良、用途广泛 让学生认识到,在熔融态的玻璃中适当添加其他物质或采取骤冷等措施,能改变玻璃的内部结构,从而得到不同性能的玻璃,大大扩展了玻璃的应用范围 介绍玻璃的用途和特性,认识到玻璃的多样性。 体会通过化学方法可以将用途小的物质转化为用途大的物质
二、有机高分子材料 [教师活动][问题]请同学们阅读课本了解有机高分子材料。并思考以下问题: 1.日常生活中,常见的有机高分子材料有哪些 如何分类 2.列举你所知道的塑料制品,说说塑料是一种什么材料 塑料有哪些特点或性能 [总结]塑料实际上是人工合成的一类有机高分子材料,大都具有质轻、易加工成型、不导电、不传热、抗腐蚀性强的特点。 [问题]我们日常生活中使用的食品袋、包装袋大部分是用聚乙烯制成的,那么聚乙烯又是如何制成的呢 聚乙烯是一种常用的塑料,它是由许许多多的乙烯分子连在一起,聚合成大分子而形成的,发生的是化学变化。 [观察思考]如图是表面涂有“特氟隆”的不粘锅,根据你的生活经验,不粘锅表层有什么特点 这种“特氟隆”是由什么制成的 有哪些特点 它有哪些应用 [交流共享]塑料给我们的生活带来了诸多的便利,也使我们的生活更加丰富多彩。但是,任何事物都要用辩证的观点看,都是一分为二的。废弃的塑料制品的急剧增加,给我们的生存环境造成了新的污染——白色污染。 [提出问题]大家知道塑料为什么会造成“白色污染”吗 “白色污染”对环境有什么影响呢 [思考]如何解决“白色污染”的问题呢 [总结]1.尽量减少不必要使用的塑料制品。 2.重复使用某些塑料制品。 3.使用一些新型的、在自然条件下可降解的塑料。 4.回收各种废弃塑料。 [过渡]玻璃和塑料是常见的化学材料,我们知道了它们的许多优点,那它们从性能利用上还有什么缺点吗 有解决的办法吗 除这两种以外,还有其他的材料,其中常见的就是玻璃钢。 三、复合材料 [提出问题]请同学们阅读课本了解复合材料。并思考以下问题: 1.玻璃钢是玻璃还是钢 玻璃钢是如何制成的 玻璃钢有哪些特点 [总结]玻璃钢既不是玻璃也不是钢,而是在塑料中加入玻璃纤维制成的。它既有玻璃的透明性或半透明性,又有钢铁般的高强度。 2.什么是复合材料 [总结]由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学方法复合在一起制成的新材料称为复合材料。复合材料的性能一般优于组成它的成分材料。所以我们要加大复合材料的开发和研制。 思考、分析、交流 思考、交流 阅读教材,思考、分析、回答。 思考、讨论、交流。 辩论、总结得出 思考、讨论 阅读教材,分析、思考、交流 使学生体会塑料在生活中的广泛应用 让学生体会到化学既能将大分子变成小分子,也可将小分子变成大分子,进一步感受到化学的神奇 引发学生再次思考结构与性质的关系 认识到物质的两面性。物质本身不存在好坏问题,只是运用得是否合理。引导学生分析,认识到物质的两面性
课堂小结
1.有机高分子材料对人类的生产生活起着重大作用。使用有机高分子材料会对环境造成影响,我们要合理使用它们。 2.复合材料可以发挥各组成材料的优点、克服单一材料的缺陷,具有更广泛的用途。
板书设计
第一节　化学与材料研制 一、无机非金属材料 硅酸盐材料:玻璃、水泥、陶瓷等 二、有机高分子材料 有机高分子材料:天然材料,如棉花、羊毛等;合成材料,如:合成纤维、塑料、合成橡胶等 三、复合材料 复合材料:如玻璃钢等
教学反思
1.本节课以与生活紧密相连的物质作为情境,让学生知道常见的有机高分子材料及其应用,了解化学对促进社会发展的作用。 2.“白色污染”问题的提出,让学生学会辩证地看待问题和事物,在增强环保意识的同时,让学生提出解决问题的方案,把学生与社会联系起来,增强了其社会责任意识,了解了科学、技术和社会之间的关系。 3.本节课主要采用自主学习、合作交流的教学模式,学生通过阅读教材自学、讨论互动等方式解决,自主得出结论,从而培养学生阅读能力、分析问题和解决问题的能力。

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