高中化學(xué)《鋁金屬材料》的教案
第二節(jié) 鋁 金屬材料
【教材分析】
鋁是一種非常重要的金屬，鋁單質(zhì)及其合金在生產(chǎn)和生活中的用途廣泛，鋁及其化合物的性質(zhì)是高中階段的重要知識(shí)點(diǎn)，本節(jié)內(nèi)容可以進(jìn)一步豐富學(xué)生對(duì)金屬元素及其化合物知識(shí)的認(rèn)識(shí)，給他們一個(gè)更為廣闊的認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的空間，也為后面學(xué)習(xí)元素周期律和元素周期表打下基礎(chǔ)。同時(shí)讓學(xué)生了解金屬及其合金在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活等方面的重要應(yīng)用，認(rèn)識(shí)鋁的物理、化學(xué)性質(zhì)與應(yīng)用之間的密切聯(lián)系，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
【學(xué)情分析】
鋁是日常生活中常用的一種金屬，也是學(xué)生接觸比較多的一種金屬元素，在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)了解了鈉、鎂、鐵等金屬單質(zhì)，因此，學(xué)生學(xué)起來(lái)會(huì)有一種熟悉感。教學(xué)過(guò)程中，充分利用好這一資源，激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
【設(shè)計(jì)思路】
本節(jié)課主要采取實(shí)驗(yàn)、探究、啟發(fā)教學(xué)方法，目的是讓學(xué)生對(duì)鋁的性質(zhì)能認(rèn)識(shí)得更深入、更透徹，同時(shí)，提高他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。對(duì)于鋁的物理性質(zhì)及鋁與酸的反應(yīng)，采用新舊知識(shí)對(duì)比的方法，目的是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行遷移、拓展的能力。對(duì)于鋁與氧氣、鋁與氫氧化鈉及鋁熱反應(yīng)，主要采用的是實(shí)驗(yàn)探究的方法，一方面培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的能力。最后的活動(dòng)與探究是為了提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)以及培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題的能力而設(shè)置的。
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能：了解鋁的物理性質(zhì)；掌握鋁的化學(xué)性質(zhì)。
過(guò)程與方法：增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，加深對(duì)元素化合物知識(shí)學(xué)習(xí)方法的認(rèn)識(shí)。
情感態(tài)度與價(jià)值觀：加深學(xué)生的辯證唯物主義觀點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：鋁的還原性，氧化鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)
難點(diǎn)：鋁及其化合物的特性。
【教學(xué)過(guò)程】
教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)活動(dòng) 教學(xué)中可能出現(xiàn)的情況 設(shè)計(jì)意圖
通過(guò)鋁的應(yīng)用創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，引入主題。
【引言】在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的110多種元素中，大約有4/5是金屬。金屬在社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，起著非常重要的作用。如：青銅時(shí)代、鐵器時(shí)代在歷史上都留下光輝的一頁(yè)。鋼鐵是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，即使在新材料層出不窮的今天，金屬仍然有它不可取代的地位。我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸到各種各樣的金屬，因此，了解金屬的性質(zhì)是非常有必要的。
【展示】“神舟六號(hào)”載人飛船成功發(fā)射的圖片
【設(shè)問(wèn)】飛船艙體的成分有什么？
【展示】身邊的鋁制品
【提問(wèn)】誰(shuí)還能列舉一些你見(jiàn)過(guò)的鋁制品？
【課題引入】鋁的性質(zhì)對(duì)用途起很大作用。這節(jié)課我們一起探討鋁的性質(zhì)。
【回答】有鋁。
【回答】包裝用的鋁箔；化學(xué)反應(yīng)器；醫(yī)療器械；太陽(yáng)能灶；航空航天材料等。 激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情感，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察。體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性。
學(xué)生根據(jù)閱讀和觀察歸納鋁的物理性質(zhì)。
通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)鋁和氧氣的反應(yīng)。
【板書】第二節(jié) 鋁 金屬材料
一、 鋁的物理性質(zhì)
【引導(dǎo)】根據(jù)課本鋁的用途和觀察說(shuō)出鋁的物理性質(zhì)。
【板書】顏色：銀白色；狀態(tài)：固態(tài)；密度：較小；導(dǎo)電性：良好；導(dǎo)熱性：良好；延展性：良好；熔點(diǎn)：較低（660.4℃）。
【提問(wèn)】鋁是典型的金屬，你能推測(cè)它具有哪些化學(xué)性質(zhì)？
【追問(wèn)】能否從實(shí)質(zhì)分析鋁為什么可能具有這樣的性質(zhì)？
【講述】我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證鋁的化學(xué)性質(zhì)。
【板書】二、鋁單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
1、 與非金屬的反應(yīng)
【演示實(shí)驗(yàn)】鋁和氧氣的反應(yīng)
（1）將鋁箔在空氣中用酒精燈點(diǎn)燃
�。�2）將鋁粉灑向酒精燈火焰
（3）將鋁箔放入純氧中點(diǎn)燃
【引導(dǎo)】加熱打磨后的鋁片，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象不同。說(shuō)明氧化鋁薄膜對(duì)鋁的保護(hù)作用。鋁粉在酒精燈上的燃燒，發(fā)現(xiàn)改變實(shí)驗(yàn)條件會(huì)改變實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。鋁易與氧結(jié)合，鋁還能奪去金屬氧化物中的氧。
【板書】4Al+ 3O2=== 2 Al2O3
【追問(wèn)】鋁很容易與氧氣反應(yīng)，為什么生活中有很多鋁制品？
【小結(jié)】鋁不但可以與氧氣反應(yīng)，還能與其它非金屬單質(zhì)反應(yīng)。（如Cl2等）
【回答】顏色：銀白色；狀態(tài)：固態(tài)；密度：較小；導(dǎo)電性：良好；導(dǎo)熱性：良好；延展性：良好；熔點(diǎn)：較低。
【思考】金屬活動(dòng)順序表中鋁是較活潑的金屬，具有金屬的通性：與非金屬反應(yīng)、與酸反應(yīng)、金屬間的置換等。
【回答】化合價(jià)的角度，鋁有還原性，可以與氧化劑反應(yīng)。
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、思考分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并討論得出結(jié)論。
書寫方程式
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】（1）只熔化不燃燒（2）鋁粉燃燒，發(fā)出耀眼的點(diǎn)點(diǎn)星光。
（3）鋁箔劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，生成白色固體。
【討論】鋁制品表面可形成一層致密的氧化物薄膜，具有抗腐蝕性。
寫方程式：
2Al+3Cl2＝2AlCl3
引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用化學(xué)思維方式來(lái)分析問(wèn)題。訓(xùn)練學(xué)生類比、分析、綜合的能力，鞏固氧化還原反應(yīng)的知識(shí)。
在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)特殊現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生求知欲，引出新知識(shí)。
通過(guò)比較引發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)反應(yīng)條件的重要性。
鋁熱反應(yīng) 【板書】2、與某些金屬氧化物反應(yīng)
【演示實(shí)驗(yàn)】鋁熱反應(yīng)
【追問(wèn)】該現(xiàn)象說(shuō)明什么？
【設(shè)問(wèn)】該反應(yīng)成為鋁熱反應(yīng)，鋁熱反應(yīng)在實(shí)際生產(chǎn)中有什么應(yīng)用？
【板書】（1）制備某些高熔點(diǎn)金屬單質(zhì)
4Al+3MnO2 === 2Al2O3+3Mn
2Al+Cr2O3 === Al2O3+2Cr
（2）焊接鋼軌
2Al+ Fe2O3 == Al2O3+ 2Fe 觀察并寫出方程式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
2Al+ Fe2O3 == Al2O3+ 2Fe
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】有耀眼的白光，并有熔融物生成。
【回答】鋁可以置換出金屬，該反應(yīng)放熱。
培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。了解鋁的廣泛應(yīng)用，體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性。
通過(guò)學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、得出結(jié)論
【板書】3、與酸反應(yīng)
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
【思考】鋁還能與哪些酸發(fā)生類似的反應(yīng)？
【強(qiáng)調(diào)】鋁在濃硫酸、濃硝酸中常溫下象鐵一樣鈍化，生成一層至密的氧化膜。
【學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)】
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】鋁表面有氣泡產(chǎn)生；鋁片逐漸溶解；試管壁發(fā)熱；反應(yīng)一開(kāi)始比較慢，后來(lái)逐漸加快
【討論】稀硫酸、醋酸等，所以鋁鍋不能用來(lái)盛食醋。
培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力。進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度教育。
演示鋁與NaOH溶液反應(yīng)
【演示實(shí)驗(yàn)】鋁與NaOH溶液反應(yīng)
【板書】4、與強(qiáng)堿的反應(yīng)
2Al+2NaOH+2H2O=2Na[Al(OH)4]+ 3H2↑
【說(shuō)明】鋁是一種兩性金屬 觀察、分析實(shí)驗(yàn)
【現(xiàn)象】鋁溶解，產(chǎn)生氣泡。 激發(fā)學(xué)生的求知欲。
總結(jié) 【總結(jié)】通過(guò)上述學(xué)習(xí)，我們知道鋁既能與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，即鋁既具有金屬性，又具有非金屬性，是一種兩性金屬。但從氧化還原觀點(diǎn)分析鋁具有還原性。 領(lǐng)悟、記錄。 促進(jìn)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。
【例題】?jī)煞蒌X粉，第一份和足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，第二份和足量鹽酸反應(yīng)。如在相同條件下放出等體積的氣體，則兩份鋁粉的質(zhì)量比為 。
解析：鋁分別和氫氧化鈉、鹽酸反應(yīng)的方程式如下：
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
由化學(xué)方程式可知，只要在酸、堿用量足夠的情況下，生成H2的多少?zèng)Q定于參加反應(yīng)的鋁的多少。生成相同物質(zhì)的量的H2, 消耗掉鋁的質(zhì)量相同。
答案：1∶1
【課堂練習(xí)】
1、下列用途主要體現(xiàn)鋁的物理性質(zhì)的是
�、偌矣娩X鍋 ②盛濃硝酸的容器 ③制導(dǎo)線 ④焊接鋼軌 ⑤包裝鋁箔 ⑥煉鋼的.脫氧機(jī) ⑦做防銹油漆
A．①②③④ B．⑥⑦ C．①③⑤ D．②④⑥
2、下列有關(guān)廚房鋁制品的使用中，你認(rèn)為合理的是
A.盛放食醋 B.燒煮開(kāi)水
C.用金屬絲擦洗表面的污垢 D.用堿水洗滌
3、由鋅、鐵、鎂、鋁四種金屬中的兩種組成的混合物10g，與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L，則混合物中一定含有的金屬
A．鋅 B．鐵 C．鋁 D．鎂
【課堂檢測(cè)】
1、屬于鋁熱反應(yīng)的是
A.Al+HCl B.Al+H2SO4 C.Al+MgO D.Al+WO3
2、鋁制品比鐵制品在空氣中不易被銹蝕，原因是
A．鋁的金屬性比鐵弱 B．鋁的密度比鐵的密度小
C．鋁在空氣中易與氧氣形成一層致密的氧化膜
D．鋁不能與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
3、下列離子方程式書寫正確的是
A．燒堿溶液與小蘇打溶液反應(yīng)：OH－＋HCO3－ H2O＋CO2↑
B．鋁粉與燒堿溶液反應(yīng)：2Al＋2OH－＋H2O 2AlO2－＋2H2↑
C．氯化亞鐵溶液中滴加氯水：2Fe2＋＋Cl2 2Fe3＋＋2Cl－
D．氯氣通入冷的氫氧化鈉溶液中：
2Cl2＋2OH－ 3Cl－＋ClO－＋H2O
4、將等質(zhì)量的鈉、鎂、鋁分別投入足量的鹽酸中，完全反應(yīng)后產(chǎn)生的氫氣最多的是
A、鋁 B、鎂 C、鈉 D、一樣多
5、除去鎂粉中含有的少量鋁粉，可選用的試劑是
A ．鹽酸 B ．NaOH溶液 C ．硝酸 D ．氨水
【課后作業(yè)】課本課后1、2.
【課堂反思】
本節(jié)課主要采取實(shí)驗(yàn)、探究、啟發(fā)教學(xué)方法，讓學(xué)生對(duì)鋁的性質(zhì)能認(rèn)識(shí)得更深入、更透徹，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，加深學(xué)生對(duì)“外因通過(guò)內(nèi)因起作用”的辨證唯物主義觀點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。在課堂環(huán)節(jié)中注重學(xué)生的主體地位，教師引導(dǎo)學(xué)生參與課堂教學(xué)中。
【專家點(diǎn)評(píng)】
1、 教學(xué)目標(biāo)體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念和三維目標(biāo)要求；定位準(zhǔn)確，符合單元教學(xué)要求以及學(xué)生學(xué)習(xí)和生活實(shí)際，有利于學(xué)生發(fā)展。
2、 重點(diǎn)、難點(diǎn)、詳略處理得當(dāng)；在正確理解教材、抓住教材特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，合理有效地開(kāi)發(fā)課程資源；教學(xué)過(guò)程安排合理、科學(xué)、和諧。
3、 合理運(yùn)用教具、學(xué)具及先進(jìn)的教學(xué)手段。
4、 課后能認(rèn)真對(duì)照課標(biāo)圍繞“教了什么”、“怎么教的”“為什么這樣教”進(jìn)行反思，找出差距，明確整改方向和目標(biāo)。
5、 備課認(rèn)真充分，體現(xiàn)規(guī)范性、實(shí)用性、創(chuàng)新性和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度；作業(yè)設(shè)計(jì)量適質(zhì)優(yōu)，體現(xiàn)鞏固性、層次性和開(kāi)放性。
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