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2019-2020年高中化學(xué)《用途廣泛的金屬材料》教案16 新人教版必修1 課題 專題：從化學(xué)的角度看材料 時(shí)間 xx、12、4 教師 班級(jí) 高一（4）班 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)技能： 初步了解材料的基本類別，對(duì)材料建立初步的認(rèn)識(shí)；了解硅、鋁的物理性質(zhì) 。 過程方法：通過對(duì)芯片和易拉罐等材料的研究，形成對(duì)材料認(rèn)識(shí)的框架，同時(shí)通過對(duì)材料的多角度分析，體現(xiàn)無機(jī)非金屬材料-硅和金屬材料-鋁的物理性質(zhì)。 情感態(tài)度價(jià)值觀： 通過對(duì)材料的介紹，使學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)科的魅力，增強(qiáng)將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)的意識(shí)，同時(shí)贊賞化學(xué)科學(xué)對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)；同時(shí)對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)的途徑得到發(fā)展。 重點(diǎn)：以材料為載體學(xué)習(xí)硅和鋁的物理性質(zhì) 難點(diǎn)：從材料的角度建立研究物質(zhì)性質(zhì)的基本思路 教 學(xué) 過 程 學(xué)習(xí)環(huán)節(jié) 學(xué) 習(xí) 活 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 意 圖 初步認(rèn)識(shí)材料 展示生活中常用的玻璃、陶瓷、金屬、塑料、樹脂、橡膠、鋁合金、玻璃鋼、碳纖維材料物品 組織學(xué)生將這些物品分類，同時(shí)說明分類的依據(jù) 利用生活物品，體現(xiàn)學(xué)生對(duì)材料的初步認(rèn)識(shí)，引起學(xué)生關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 材料是衡量一個(gè)國(guó)家科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志 呈現(xiàn)課題 課題：：從化學(xué)的角度看材料 明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù) 研究 硅的性質(zhì) 資料1：最早使用的材料是陶，它的應(yīng)用推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程 資料2：1958年發(fā)生了一件影響人類文明進(jìn)程的大事—-集成電路誕生 ……這兩個(gè)推動(dòng)人類文明的材料發(fā)明都與同一元素有關(guān)：硅 資料3：介紹硅谷 組織學(xué)生閱讀學(xué)案資料，根據(jù)晶體硅的圖片，了解硅的顏色和狀態(tài) 學(xué)案1：集成電路的核心—芯片—半導(dǎo)體材料： 學(xué)案2：芯片制作主要過程的文字材料 指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)學(xué)案所提供芯片制作主要過程的文字材料，從芯片材料的視覺找到對(duì)應(yīng)的有關(guān)硅單質(zhì)的性質(zhì) 幫助學(xué)生建立材料與物質(zhì)間的聯(lián)系，體現(xiàn)本節(jié)課研究目標(biāo) 提煉研究方法 芯片材料具有半導(dǎo)體性質(zhì)—硅是半導(dǎo)體 高溫制作—硅耐高溫—結(jié)構(gòu)（空間網(wǎng)狀） 工業(yè)級(jí)鉆石磨具的加工—硬 研磨成光滑的圓弧形，防邊緣崩裂—硅脆 芯片的廣泛使用--硅元素在自然界分布很廣，含量大 物品-------核心材料------核心物質(zhì)（元素） 電腦 芯片 硅 研究鋁的性質(zhì) 展示學(xué)生帶來的易拉罐，明確主要材料是鋁 組織學(xué)生分組討論：為什么多數(shù)易拉罐的材料是鋁？ 引導(dǎo)學(xué)生從認(rèn)識(shí)材料的四個(gè)方面分析，找出鋁單質(zhì)的物理性質(zhì)。 學(xué)生自主探究 介紹金屬材料的發(fā)展 1、 拿破侖和鋁 2、 鋁價(jià)格變化 3、 易拉罐的發(fā)展優(yōu)勢(shì) 4、介紹金屬材料的發(fā)展和生活中廣泛的應(yīng)用 5、簡(jiǎn)介合金 拓展金屬材料相關(guān)知識(shí) 方法梳理 物品-----核心材料-----核心物質(zhì)（元素） 梳理、提升本節(jié)課的學(xué)習(xí)方法 結(jié) 束 語 生活中會(huì)接觸各式各樣的物質(zhì)，我們要學(xué)會(huì)從不同的角度去認(rèn)識(shí)它們，以前是從微觀結(jié)構(gòu)的角度或通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的手段來認(rèn)識(shí)物質(zhì)，現(xiàn)在我們還可以從材料的角度，去認(rèn)識(shí)事物，認(rèn)識(shí)化學(xué)，從而認(rèn)識(shí)社會(huì) 。 拓展認(rèn)識(shí)事物的思路，體現(xiàn)本節(jié)課的學(xué)習(xí)意義。 作業(yè) 選一件你熟悉的用品，請(qǐng)從化學(xué)的角度研究它的構(gòu)成材料及核心物質(zhì)的性質(zhì)。 板書設(shè)計(jì) 專題：從化學(xué)的角度看材料 學(xué)案 資料1：集成電路計(jì)算機(jī) 60年代初期，美國(guó)的基爾比和諾伊斯發(fā)明了集成電路，引發(fā)了電路設(shè)計(jì)革命。隨后，集成電路的集成度以每3-4年提高一個(gè)數(shù)量級(jí)的速度增長(zhǎng)。集成電路（Integrated Circuit，簡(jiǎn)稱r）是做在晶片上的一個(gè)完整的電子電路，這個(gè)晶片比手指甲還小，卻包含了幾千個(gè)晶體管元件。 資料2：芯片的部分制作過程（節(jié)選） （１）準(zhǔn)備階段：制硅錠 在必備原材料的采集工作完畢之后，將原料進(jìn)行高溫熔化，然后從高溫容器中采用旋轉(zhuǎn)拉伸的方式將硅原料取出，此時(shí)一個(gè)圓柱體的硅錠就產(chǎn)生了 （２）切片： 　　　從坩堝中拉出的晶柱，表面并不平整，經(jīng)過工業(yè)級(jí)鉆石磨具的加工，磨成平滑的圓柱，并切除頭尾兩端錐狀段，形成標(biāo)準(zhǔn)的圓柱，被切除或磨削的部份則回收重新冶煉。接著以高硬度鋸片或線鋸將圓柱切成片狀的晶圓。 （３）邊緣研磨：將片狀晶圓的圓周邊緣以磨具研磨成光滑的圓弧形，如此可(1)防止邊緣崩裂，(2)防止在后續(xù)的制程中產(chǎn)生熱應(yīng)力集中，(3)增加未來制程中鋪設(shè)光阻層或磊晶層的平坦度。 資料3：易拉罐的發(fā)展史 1940年，歐美開始發(fā)售用不銹鋼罐裝的啤酒，同一時(shí)期鋁罐的出現(xiàn)也成為制罐技術(shù)的飛躍。1963 年，易拉罐在美國(guó)得以發(fā)明，它繼承了以往罐形的造型設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在頂部設(shè)計(jì)了易拉環(huán)。這是一次開啟方式的革命，給人們帶來了極大的方便和享受，因而很快得到普遍應(yīng)用。到了1980年，歐美市場(chǎng)基本上全都采用了這種鋁罐作為啤酒和碳酸飲料的包裝形式。隨著設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，鋁罐趨向輕量化，從最初的60克降到了1970年的21～15克左右。 資料4：常見的鋁合金