课题1 金属材料 教学案例（精选2篇）
一、教学背景分析
金属材料是初中化学"身边的化学物质"主题的核心内容，既是学生认识物质性质与用途关系的重要载体，也是培养科学探究能力、建立物质分类观的关键节点。本课题通过生活化情境引入金属的物理性质，结合实验探究金属化学性质，最终指向金属材料的选择与应用，形成"性质决定用途"的化学观念。教学对象为九年级学生，已具备元素符号书写、简单实验操作等基础能力，但对金属内部结构与宏观性质的关联理解存在困难，需要通过具象化实验和模型构建突破认知障碍。
二、教学目标设计
（一）知识与技能
1. 能列举常见金属的物理性质（导电性、导热性、延展性等）及典型用途
2. 掌握金属与氧气、酸、盐溶液反应的化学方程式书写
3. 理解合金概念，能比较纯金属与合金的性能差异
（二）过程与方法
1. 通过对比实验培养观察、记录、分析能力
2. 运用控制变量法设计金属活动性顺序探究方案
3. 学会从结构-性质-用途角度分析金属材料的选择
（三）情感态度与价值观
1. 感受化学对改善生活质量的贡献
2. 形成合理使用金属资源的意识
3. 培养严谨的科学态度和团队协作精神
三、教学重难点
重点：金属的物理性质与化学性质、金属活动性顺序
难点：金属腐蚀原理的理解、合金性能优化的微观解释
四、教学准备
实验器材：镁条、铝片、铜片、铁钉、锌粒、稀盐酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、砂纸、酒精灯、试管架、镊子
多媒体资源：金属冶炼工艺视频、3D合金结构模型、汽车用钢材料案例
学具：金属性质探究记录表、活动性顺序卡片
五、教学过程设计（案例一）
（一）情境导入（5分钟）
展示图片组：青铜器、铝合金门窗、高铁轨道、心脏支架。提问："这些物品都由金属制成，为什么选择不同金属？金属有哪些独特性质？"引出课题。
（二）新知建构
1. 金属的物理性质（15分钟）
活动1：分组观察镁、铝、铜、铁样品，完成表格记录（颜色、状态、硬度、延展性）
活动2：演示实验——铜丝导热性测试（加热铜丝一端，另一端涂抹蜡观察熔化情况）
活动3：视频分析——金属压延成薄片的过程，归纳延展性定义
小结：金属普遍具有导电性、导热性、延展性，但具体表现存在差异
2. 金属的化学性质（25分钟）
实验1：金属与氧气反应
操作：打磨后的镁条、铝片、铜片分别在空气中加热，观察现象
现象记录：镁剧烈燃烧发白光，铝表面变暗，铜逐渐变黑
结论：金属活动性Mg>Al>Cu
实验2：金属与酸反应
操作：等质量镁、锌、铁、铜分别加入等浓度稀盐酸，记录产生气泡速率
现象对比：镁反应最剧烈，锌次之，铁缓慢，铜无现象
结论：金属活动性Mg>Zn>Fe>Cu
实验3：金属与盐溶液反应
操作：将铁钉分别浸入硫酸铜溶液和硝酸银溶液，观察表面变化
现象分析：铁表面析出红色物质（铜），溶液由蓝变浅绿；铁表面覆盖银白色物质（银），溶液颜色变浅
结论：Fe>Cu>Ag
综合实验数据，归纳金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
3. 合金的特性（10分钟）
案例分析：比较纯铁与钢的性能差异
实验演示：用纯铁片和不锈钢片分别刻画，观察划痕深浅
3D模型展示：铁原子与碳原子在钢中的排列方式
结论：合金通过改变组成和结构，获得比纯金属更优的性能（硬度大、抗腐蚀强）
（三）应用迁移（8分钟）
任务1：为下列场景选择合适金属材料（电线芯、炊具、首饰、飞机外壳）
任务2：设计实验方案验证未知金属X的活动性介于铝和铜之间
（四）总结提升（2分钟）
思维导图梳理：性质→用途→材料选择，强调结构决定性质、性质反映用途的逻辑关系
六、教学案例（二）——项目式学习设计
（一）项目主题：校园金属设施腐蚀调查与防护建议
（二）驱动问题：为什么校园铁制栏杆容易生锈？如何延长金属设施使用寿命？
（三）实施流程
1. 实地考察（2课时）
分组调查：记录不同位置金属设施（栏杆、自行车架、门锁）的腐蚀程度
数据采集：使用pH试纸测试周边环境酸碱度，记录湿度数据
2. 实验探究（3课时）
实验A：控制变量法研究铁生锈条件（水、氧气、盐溶液的影响）
实验B：比较涂油、镀锌、烤蓝等防护方法的防锈效果
3. 成果展示（2课时）
制作报告：包含腐蚀现状图、实验数据表、防护方案对比
模拟答辩：向"校委会"（教师扮演）陈述建议方案
（四）评价设计
过程性评价：实验记录完整性、团队协作表现
成果性评价：方案可行性、创新点、展示效果
七、教学反思
1. 实验安全管控：金属与酸反应需强调通风操作，避免液体飞溅
2. 认知冲突设计：通过"铝比铁活泼却更耐腐蚀"的矛盾现象，深化对氧化膜保护作用的理解
3. 跨学科融合：在合金部分引入材料科学中"晶格畸变"概念，为高中学习做铺垫
4. 差异化教学：为学有余力学生提供拓展任务（如查阅钛合金在医疗领域的应用）
八、板书设计
金属材料
一、物理性质：导电、导热、延展（共性） 颜色/密度/硬度（差异）
二、化学性质：1.与O₂反应 2.与酸反应 3.与盐溶液反应
金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
三、合金：组成优化→性能提升（硬度↑ 抗腐蚀↑）
关键词：金属材料、物理性质、化学性质、金属活动性顺序、合金、实验探究、项目式学习
简介：本教案围绕金属材料主题设计双案例教学，案例一通过结构化实验探究金属的物理化学性质，建立性质-用途关系认知；案例二采用项目式学习模式，以校园金属腐蚀调查为载体，培养问题解决能力。教案包含情境导入、分层实验、模型建构、迁移应用等环节，突出实验证据推理和跨学科融合，配套差异化评价方案，有效落实化学学科核心素养培养目标。
