2019-2020年滬科版化學(xué)高二上8.2《鋁和鋁合金的崛起》（第一課時(shí)）教案.doc

2019-2020年滬科版化學(xué)高二上8.2鋁和鋁合金的崛起（第一課時(shí)）教案【教學(xué)目標(biāo)】1. 知識(shí)與技能：了解Al的有關(guān)常識(shí)及物理性質(zhì)；掌握Al的化學(xué)性質(zhì)；學(xué)會(huì)書寫Al與各物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式，知道各反應(yīng)的反應(yīng)現(xiàn)象及條件；2. 過程與方法：學(xué)習(xí)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的探究方法。通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理分析，逐步培養(yǎng)學(xué)生一切從實(shí)際出發(fā)，由表及里，以嚴(yán)密的邏輯推理得出結(jié)論的思維方法。3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀：在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，實(shí)事求是地記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；在邊做邊學(xué)的過程中，體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究過程中的樂趣?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】鋁的化學(xué)性質(zhì)、鋁的特性學(xué)生發(fā)散思維和實(shí)驗(yàn)研究【教學(xué)用具】金屬Al片（學(xué)生用）、砂皮、硝酸汞溶液、鑷子、濾紙。【學(xué)生課前準(zhǔn)備】利用各種資源收集生活中我們所接觸到的鋁制品；認(rèn)真閱讀所收集到的資料或觀察鋁制品，用自己的語言簡單概括出鋁的表觀性質(zhì)；根據(jù)自己了解到的生活常識(shí)（如：鋁鍋為什么不能用鋼絲球用力刷以使其光亮？）推測金屬鋁可能有的其他性質(zhì)?！窘虒W(xué)方法】實(shí)驗(yàn)探究、啟發(fā)引導(dǎo)【教學(xué)思路】以前學(xué)習(xí)元素化合物都是從結(jié)構(gòu)入手，然后是性質(zhì)分析，再到其用途和制備等方面的歸納，這是一種思維收斂的過程，但學(xué)習(xí)任何知識(shí)都要“學(xué)以致用”，這節(jié)課就以鋁的用途為起點(diǎn)，然后由此向外發(fā)散，探索在鋁的用途中是如何體現(xiàn)其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途三者之間的聯(lián)系的?！窘虒W(xué)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖 Al的相關(guān)常識(shí)的介紹講述今天我們要開始新一章節(jié)的學(xué)習(xí)鋁和鋁合金的崛起。首先，請(qǐng)同學(xué)們回憶一下初中時(shí)我們?cè)鴮W(xué)過的地殼中含量最多的四種元素，他們分別是（等待學(xué)生回答）氧、硅、鋁、鐵，除去氧和硅這兩種非金屬元素，我們可以發(fā)現(xiàn)，鋁是地殼中含量最多的金屬元素。那么，鋁的含量是多少呢？我們一起來了解一下（播放PPT）。我們可以看到，鋁在地殼中的含量達(dá)到了7.73%。提問我們知道，比較活潑的金屬元素通常是以化合態(tài)存在于自然界中的，那么，鋁作為同樣一種活潑金屬，它又是以什么形態(tài)存在于自然界中的呢？解答這里呢，老師要為大家介紹兩個(gè)新朋友，一個(gè)是鋁土礦，另一個(gè)是剛玉，其中，剛玉就是我們俗稱的藍(lán)寶石和紅寶石。我們可以來看一下兩張漂亮的圖片，這就是我們的鋁元素在自然界中的存在形態(tài)。講述人類對(duì)于科學(xué)的探究總是無止境的。在發(fā)現(xiàn)了鋁在自然界中的存在形式后，人們又開始探尋怎樣從化合態(tài)的鋁中提煉出游離態(tài)的金屬鋁單質(zhì)。我們下面就來講講有關(guān)于金屬鋁的發(fā)現(xiàn)和制取。在講這個(gè)之前，老師有兩個(gè)小故事要跟大家分享一下（播放PPT，講解故事）。由此可見，鋁在當(dāng)時(shí)是一種來之不易的、非常珍貴的金屬，而在當(dāng)今生活中，金屬鋁卻是一種非常常見的金屬，應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如說：（展示圖片）易拉罐等，都是我們?nèi)粘Ｉ钪兴芙佑|到的。因此，老師給鋁的發(fā)現(xiàn)和制取總結(jié)了這樣一句話：從“銀色的金子”到應(yīng)用廣泛的金屬。這句話印證了金屬鋁的發(fā)展歷程。討論接下來，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)自己所收集到的相關(guān)資料，并結(jié)合圖片，四人為一小組進(jìn)行討論，總結(jié)出金屬鋁的表觀性質(zhì)，同時(shí)思考一個(gè)問題，鋁可能擁有的物理性質(zhì)有哪些？復(fù)習(xí)地殼中元素含量最多的四個(gè)元素。利用學(xué)生自己的信息收集和整合能力，為引出“Al的物理性質(zhì)”做鋪墊。Al的物理性質(zhì)的講授提問經(jīng)過討論之后，現(xiàn)在我們來邀請(qǐng)一位同學(xué)與我們分享一下他們小組總結(jié)出來的有關(guān)于金屬鋁的性質(zhì)。（請(qǐng)同學(xué)回答）講述很好。那么老師對(duì)于剛才那位同學(xué)的回答來進(jìn)行一個(gè)總結(jié)：首先，鋁是一種銀白色的金屬，具有金屬的通行，例如：導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性；它的密度為2.7g/cm3；鋁的熔點(diǎn)較低，而沸點(diǎn)相對(duì)較高，分別為熔點(diǎn)660.4和沸點(diǎn) 2467。好，講到這里，我們來回顧一下在“鐵”這一章節(jié)學(xué)過的有關(guān)合金的知識(shí)。提問請(qǐng)一位同學(xué)來回答一下合金的概念。講述很好，金屬鋁也同樣有合金的存在形式鋁合金，請(qǐng)同學(xué)們翻到書本14頁，大家來看一下拓展視野這一塊內(nèi)容，（1分鐘后），鋁-鋰合金是一種低密度、高強(qiáng)度的特點(diǎn)，因此在生活中的應(yīng)用也非常廣泛；同時(shí)，將其他的金屬例如：銅、鎂、錳等加入鋁中，得到了一種稱作“硬鋁”的合金。傳遞Al的物理性質(zhì)的信息。Al的化學(xué)性質(zhì)的講授 Al的化學(xué)性質(zhì)的講授Al的化學(xué)性質(zhì)的講授講述講完了Al的物理性質(zhì)，我們現(xiàn)在來進(jìn)入到對(duì)Al的化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)中。在學(xué)習(xí)一種新元素的化學(xué)性質(zhì)之前，我們通常要先了解它的原子結(jié)構(gòu)。提問請(qǐng)一位同學(xué)到黑板上來寫一下鋁元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。講述好，根據(jù)這位同學(xué)寫出的結(jié)構(gòu)示意圖，我們不難發(fā)現(xiàn)，鋁原子最外層有三個(gè)電子，且在化學(xué)反應(yīng)中容易失去這三個(gè)電子而形成帶有3個(gè)正電荷的陽離子，可見它是一種比較活潑的金屬。接下來。請(qǐng)同學(xué)們把書翻到15頁，學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，大家先簡單了解一下這個(gè)反應(yīng)的操作。這是一個(gè)鋁粉和氧化鐵粉末的反應(yīng)，由于這個(gè)反應(yīng)比較劇烈，所以我們就不現(xiàn)場操作了，但是我們需要了解一下這個(gè)反應(yīng)的裝置是怎樣的（PPT）。下面，老師給大家看一個(gè)視頻請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察視頻中的實(shí)驗(yàn)員是怎樣操作的，在實(shí)驗(yàn)過程中有什么現(xiàn)象產(chǎn)生，反應(yīng)結(jié)束之后落入砂子中的物質(zhì)是怎樣的。（播放視頻并講解）提問我們請(qǐng)一個(gè)同學(xué)來幫我們總結(jié)一下他所看到的反應(yīng)中和反應(yīng)后的現(xiàn)象有哪些。講述（圖片展示）好，剛才那位同學(xué)看到了反應(yīng)非常劇烈，且有耀眼的光芒，之后紙漏斗被燒穿掉落，反應(yīng)后落入砂中的物質(zhì)是一個(gè)發(fā)光的小球。老師簡單的來對(duì)這位同學(xué)的回答進(jìn)行一下總結(jié)，鋁粉和氧化鐵粉末被鎂帶引燃之后，發(fā)生了劇烈的反應(yīng)，發(fā)出耀眼的光芒和大量的熱，紙漏斗下部被燒穿，并有火紅的球狀熔融物落入砂中，這個(gè)熔融物是金屬鐵。這樣一個(gè)發(fā)光發(fā)熱的反應(yīng)是鋁和金屬氧化物在高溫下發(fā)生的特征反應(yīng)，我們稱之為鋁熱反應(yīng)，其中，我們把鋁粉和金屬氧化物粉末（在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中是氧化鐵）的混合物稱為鋁熱劑。那么，我們來看一下這個(gè)反應(yīng)的方程式是怎樣書寫的。首先，我們要弄清反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，是鋁和氧化鐵粉末反應(yīng)，生成物中有鐵單質(zhì)生成。因此化學(xué)方程式我們可以這么書寫（PPT）。我們看到，原本是氧化鐵中的氧原子被鋁原子占有而被還原，由此可見，金屬鋁在高溫下具有很強(qiáng)的什么性質(zhì)？（還原性）那么鋁熱反應(yīng)也有很多的應(yīng)用，例如：焊接鋼軌、冶煉難熔金屬等。（展示圖片）課堂實(shí)驗(yàn)接下來，我們來做一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，大家參看書本15頁的課堂實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在在每個(gè)小組的桌子上都有以下實(shí)驗(yàn)用品，（展示）小砂皮、鋁條、硝酸汞溶液、濾紙、鑷子，（實(shí)驗(yàn)過程簡述），現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們四人為一小組開始實(shí)驗(yàn)，一定注意在實(shí)驗(yàn)過程中仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并作好記錄，并且留意在本實(shí)驗(yàn)中需要注意的有哪些地方，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后我們來交流一下。（5分鐘）討論好，我們請(qǐng)同學(xué)來跟我們交流一下。（3分鐘）提問為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？白色的小絨毛狀固體是什么物質(zhì)呢？解答鋁和硝酸汞反應(yīng)之后生成了一種物質(zhì)，叫做鋁汞齊，它的反應(yīng)方程式如下（PPT）。提問我們?cè)谧鲞@個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用砂皮打磨了一下發(fā)給同學(xué)們的Al片，這又是為什么呢？解答因?yàn)榻饘貯l是活潑金屬，露置在空氣中極易被氧氣氧化，因此Al片剛發(fā)下來時(shí)，表面應(yīng)該覆蓋了一層鋁的氧化物，所以我們需要把它磨掉使其露出內(nèi)部光亮的金屬Al。提問那鋁被氧氣氧化的化學(xué)方程式應(yīng)該怎樣來書寫呢？我們請(qǐng)一個(gè)同學(xué)上來寫一下。講述因?yàn)殇X易失去最外層的三個(gè)電子形成正三價(jià)的鋁離子，因此它與氧原子形成的化合物應(yīng)該是Al2O3?；瘜W(xué)方程式如下：（PPT），這同樣驗(yàn)證了鋁的什么化學(xué)性質(zhì)？（還原性）反應(yīng)生成的Al2O3是一種致密的氧化膜，它覆蓋在金屬鋁的表面，防止了氧氣將金屬鋁進(jìn)一步氧化，因此，它也是金屬鋁的保護(hù)膜。提問既然Al能夠容易地被氧氣氧化，那它易被其他具有氧化性的物質(zhì)氧化嗎？請(qǐng)大家回憶一下，我們?cè)鴮W(xué)過具有強(qiáng)氧化性的兩種酸，即濃硫酸、濃硝酸，他們能使Al氧化嗎？解答Al在冷的濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化反應(yīng)，表明生成一層致密的氧化膜防止氧化性物質(zhì)與其內(nèi)部的Al反應(yīng)。但是我們要知道，Al在熱的濃酸中還是能被氧化的，所以大家一定要注意條件。同樣我們之前學(xué)的一種金屬Fe，它也能在冷的濃酸中鈍化。講述金屬鋁除了能跟氧化鐵、氧氣反應(yīng)之外，它還能跟其他非金屬反應(yīng)，我們可以看一下，鋁和硫、碘的反應(yīng)。另外，作為一種活潑金屬，它也能和酸發(fā)生反應(yīng)，大家來回憶一下初中我們學(xué)習(xí)的金屬活動(dòng)性順序，鋁是不是排在氫的前面？由此也就印證了鋁能和酸反應(yīng)的事實(shí)。提問請(qǐng)同學(xué)上黑板寫一下鋁和各種酸的反應(yīng)方程式（鋁和稀鹽酸、稀硫酸）。講述類似于其他活潑金屬，金屬Al可以與酸進(jìn)行反應(yīng)，置換出酸中的H+生成H2。以鹽酸為例，其化學(xué)反應(yīng)方程式為（PPT）。但是和其他活潑金屬不同的是，Al還能與強(qiáng)堿和水反應(yīng)，同時(shí)也能夠放出H2。提問我們所知道的強(qiáng)堿有哪些？（KOH、NaOH）講述那么，鋁和強(qiáng)堿反應(yīng)的化學(xué)方程式是怎樣的呢？我們來看一下（ 板書與強(qiáng)堿反應(yīng)：）反應(yīng)中生成的NaAlO2叫做偏鋁酸鈉，相應(yīng)的帶一個(gè)負(fù)電荷的AlO2-叫做偏鋁酸根。我們把既能與酸發(fā)生反應(yīng)，又能與堿發(fā)生反應(yīng)的性質(zhì)稱為物質(zhì)的兩性。同時(shí)，金屬Al還有一個(gè)特殊的反應(yīng)，它可以與熱水發(fā)生反應(yīng)同樣也產(chǎn)生H2。（PPT）。提問下面老師有一些問題要和同學(xué)們一起解決，來看一下，請(qǐng)同學(xué)們用本節(jié)課學(xué)到的相關(guān)知識(shí)來解釋下列生活現(xiàn)象。（PPT）現(xiàn)象一、現(xiàn)象二、現(xiàn)象三。討論請(qǐng)同學(xué)四人為一小組進(jìn)行討論并給予解答。通過實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生們對(duì)于鋁的化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)的熱情和興趣，并從最根本的原子結(jié)構(gòu)示意圖講起，使同學(xué)們理解物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)；培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)利用已學(xué)知識(shí)解決身邊的現(xiàn)實(shí)問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生用規(guī)范的化學(xué)語言描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力；培養(yǎng)學(xué)生的縝密思維；培養(yǎng)學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)類比新知識(shí)來達(dá)到記憶的能力?？偨Y(jié)：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途