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1、2022年高中化學(xué) 第4章 元素與材料世界 第2節(jié) 鋁 金屬材料教案 魯科版必修1
教學(xué)過程
第一課時:鋁與鋁合金
【聯(lián)想質(zhì)疑】
1)一百多種元素中金屬元素有多少種?地殼中含量最多的金屬元素是哪種?
2)日常生活中常見的金屬材料有哪些?最早使用的金屬材料是什么?
使用最多的金屬材料是什么?
引出課題并板書:鋁與鋁合金
【合作交流】分三組分別回顧 Na、Mg、Fe的性質(zhì),然后每組各選一名代表進(jìn)行交流。(課前布置)
【歸納整理】將 Na、Mg、Fe的性質(zhì)進(jìn)行比較、分析,得出三者具有的共同性質(zhì)——銀白色、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、還原性。
【問題探究】 鋁有哪些性質(zhì)呢?
【觀察思
2、考】展示一塊鋁片,用砂紙打磨其表面,觀察顏色;再展示一根導(dǎo)線,說明其導(dǎo)電性;根據(jù)其形狀說明其延展性;用手彎曲說明其硬度;用鋁制炊具說明其導(dǎo)熱性。
【實(shí)驗(yàn)探究】鋁的還原性
[實(shí)驗(yàn)一]教師演示:1)取一根鋁條用坩堝鉗夾住在酒精燈上點(diǎn)燃。
2)鋁粉蘸在脫脂棉上,用坩堝鉗夾住在酒精燈上點(diǎn)燃,并立即伸入盛有氧氣的集氣瓶(瓶底放一些細(xì)沙)。
要求學(xué)生注意觀察現(xiàn)象,然后描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并得出結(jié)論。
[結(jié)論] 鋁在空氣中不能燃燒,而在氧氣中可以燃燒。
[實(shí)驗(yàn)二]教師演示:1)取5克氧化鐵和2克鋁粉混合 2)折疊紙漏斗
3)安裝裝置 4)點(diǎn)燃鎂條
要求學(xué)生注意觀察每一步操作
3、及反應(yīng)現(xiàn)象,然后描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并積極的思考以下問題:1)實(shí)驗(yàn)中少量氯酸鉀的作用是什么?
2)怎樣證明生成物是什么?
學(xué)生討論交流,教師根據(jù)學(xué)生的回答情況進(jìn)行評價,然后得出結(jié)論。
[結(jié)論] 鋁與金屬氧化物在高溫的條件下可以劇烈反應(yīng)生成金屬和氧化鋁——鋁熱反應(yīng)。
[實(shí)驗(yàn)三]學(xué)生操作(2人一組),教師巡回指導(dǎo):1)分取少量鋁片于兩支試管,一支中加稀硫酸,另一支中加氫氧化鈉溶液;2)觀察并記錄現(xiàn)象。
[交流總結(jié)]學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,教師在學(xué)生匯報(bào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行評價總結(jié):鋁既能與稀鹽酸、稀硫酸等反應(yīng),又能與氫氧化鈉等強(qiáng)堿溶液反應(yīng),都放氫氣,與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)體現(xiàn)出鋁的特殊性。
[學(xué)習(xí)指導(dǎo)]
4、引導(dǎo)學(xué)生看課本117頁的資料在線,講解四羥基合鋁酸鈉的組成,然后讓學(xué)生寫出鋁與鹽酸及氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式。
【概括整合】1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究讓學(xué)生自己總結(jié)出鋁的化學(xué)性質(zhì),教師巡回指導(dǎo),將總結(jié)得好的同學(xué)予以表揚(yáng),并展示給全班同學(xué)。如一位同學(xué)的總結(jié)如下:
鋁的化學(xué)性質(zhì)(還原性)
與非金屬反應(yīng)(O2、S、X2等)
與金屬氧化物反應(yīng)(鋁熱反應(yīng))
與酸反應(yīng)
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
與堿溶液反應(yīng)
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
2Al+2OHˉ+6H2O=2[Al(OH)4]ˉ+3H2↑
2)引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本119頁內(nèi)容—
5、鋁合金及其制品,再結(jié)合上述鋁的性質(zhì)和自己的課前預(yù)習(xí),分小組歸納出鋁的用途,抽取一個小組的結(jié)果展示給全班同學(xué),然后師生共同評價并完善,結(jié)果用投影顯示如下:
【遷移應(yīng)用】1)有兩塊銀白色的金屬薄片,一塊是鎂,一塊是鋁,如何鑒別?
2)等質(zhì)量的鋁粉分別與足量的稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),放出氫氣的物質(zhì)的量之比是多少?
【作業(yè)】課本124頁第2題。
第二課時 鋁的化合物—氧化鋁和氫氧化鋁
教學(xué)過程
【聯(lián)想質(zhì)疑】
1、19世紀(jì)拿破侖三世在大宴賓客時,拿一只鋁碗來炫耀自己尊貴的地位,為什么呢?
2、自然界中有哪些鋁的重要化合物呢?怎樣從鋁土礦中提純Al2O3 呢?怎樣制備Al(OH)3
6、呢?它們有哪些重要性質(zhì)和用途呢?
引入新課,板書課題——鋁的化合物
【實(shí)驗(yàn)探究】
[實(shí)驗(yàn)一] 教師演示:向裝有Al2O3粉末的五支試管中分別加入蒸餾水、醋酸、氨水、鹽酸、氫氧化鈉溶液,振蕩。學(xué)生認(rèn)真觀察現(xiàn)象,做好記錄。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,由學(xué)生討論整理,得出結(jié)論,一位同學(xué)表述Al2O3 的性質(zhì),教師板書。
1、氧化鋁(Al2O3)——兩性氧化物
Al2O3不溶于水,也不溶于弱酸和弱堿
Al2O3+6H+=2Al3++3 H2O
Al2O3+2OH-+3 H2O=2[Al(OH)4]ˉ
[實(shí)驗(yàn)二]學(xué)生分組進(jìn)行,兩人一組,要求認(rèn)真操作細(xì)致觀
7、察,做好記錄。
1)Al(OH)3的制備探究:由學(xué)生自己選擇堿溶液,從而得出制備Al(OH)3的最佳選擇。
2)Al(OH)3的性質(zhì)探究:將制得的Al(OH)3沉淀分放在四支試管中,分別加入醋酸、氨水、稀硫酸、氫氧化鈉溶液,振蕩,觀察現(xiàn)象。
【歸納整理】學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,討論得出結(jié)論,教師總結(jié)板書。
2、氫氧化鋁(Al(OH)3)——兩性氫氧化物
1)性質(zhì): Al(OH)3不溶于弱酸、弱堿
Al(OH)3+3H+=Al3++3 H2O
Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]ˉ
2)制備:Al3++3NH3·H2O= Al(OH)3
8、↓+3 H2O
【問題探究】制備Al(OH)3還有什么方法呢?
[實(shí)驗(yàn)] 學(xué)生操作:向上述Al(OH)3被氫氧化鈉溶液溶解后得到的澄清溶液中逐滴加入稀硫酸,觀察現(xiàn)象。
學(xué)生匯報(bào):先出現(xiàn)沉淀,后沉淀溶解。
討論解釋: [Al(OH)4]ˉ + H+= Al(OH)3↓+ H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3 H2O
[類比推理] 向NaAlO2溶液中通人CO2氣體至過量,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢?(出現(xiàn)沉淀)為什么呢?(碳酸的酸性強(qiáng)于氫氧化鋁的酸性)
[Al(OH)4]ˉ+ CO2 = Al(OH)3↓+HCO3-
【概括整合】
通過以上實(shí)驗(yàn)總結(jié)比較A
9、l2O3 和Al(OH)3 的性質(zhì)以及Al2O3 、Al(OH)3、Al3+ 和[Al(OH)4]ˉ之間的相互關(guān)系。
先讓學(xué)生自己總結(jié),然后提問,再根據(jù)學(xué)生的回答情況進(jìn)行講評完善得出下列關(guān)系,投影展示給學(xué)生:
?
【遷移應(yīng)用】
練習(xí)1: 鋁土礦的主要成分是Al2O3 ,其中還含有少量的Fe2O3和SiO2 ,已知Fe2O3是堿性氧化物,以下是兩種提純Al2O3的實(shí)驗(yàn)方案,請按要求回答問題,并寫出有關(guān)的離子方程式。
方案(一):
??
方案(二):
(1)方案(一)中沉淀①是 沉淀②是
方案(二)中沉淀①是
10、 沉淀②是
(2)寫出兩種方案中各步反應(yīng)的離子方程式:
方案(一)
11、
方案(二)
【作業(yè)】1.課本124頁3、4題。2.上網(wǎng)學(xué)習(xí)金、銀、銅、鋼鐵的性能和用途。
第三課時 金屬與金屬材料
教學(xué)過程
【創(chuàng)設(shè)情景】搜集一些金屬材料展示給學(xué)生:一條金項(xiàng)鏈、一只銀手鐲、一枚銅錢、一小段鋼筋
12、,通過實(shí)物展示引入課題。
【引出問題】
【交流研討】一、重要的黑色金屬材料—鋼鐵
由兩個學(xué)習(xí)小組交流自己的課前預(yù)習(xí)結(jié)果,教師根據(jù)學(xué)生的交流情況,總結(jié)鋼鐵的性能和用途如下:
種類
成分
性能
用途
生鐵
鐵(含碳、硫、磷)
硬度大、質(zhì)脆易生銹
煉鋼、各種鑄件等
普通鋼
鐵(碳、硅、錳)
強(qiáng)度大、有韌性、有彈性、易生銹
鋼筋、鋼絲、車軸、履帶、彈簧等
不銹鋼
普通鋼(加鉻、鎳等)
韌性強(qiáng)、耐腐蝕
建筑裝飾、醫(yī)療器械等
【自主探究】引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本內(nèi)容,完成下表內(nèi)容。
在完成了金、銀、銅的性質(zhì)比較后,通過實(shí)驗(yàn)探究銅及其化合物的性質(zhì)。
[教師演示]實(shí)驗(yàn)一
13、:展示一塊生銹銅片,觀察顏色。
實(shí)驗(yàn)二:取一塊銅片用坩堝鉗夾住在酒精燈的火焰上加熱,觀察顏色的變化,加熱后的固體中加水再看顏色的變化。
實(shí)驗(yàn)三:取少量硫酸銅晶體于試管加熱,看顏色的變化。
二、幾種重要的有色金屬
金屬材料
金
銀
銅
顏色
黃色
銀白色
紅色
銅及其常見的化合物有哪些性質(zhì)?????????????
硬度
質(zhì)軟: 銅>銀>金
延展性
金>銀>銅
導(dǎo)電性
銀>銅>金
導(dǎo)熱性
銀>銅>金
活動性
銅>銀>金
【概括整合】各學(xué)習(xí)小組將自己對金、銀、銅用途的總結(jié)交給老師,實(shí)物投影呈現(xiàn)給學(xué)生,同學(xué)們對照自己的總結(jié)相互學(xué)習(xí),取長補(bǔ)短,教師對每組的總結(jié)進(jìn)行評價,好的給于表揚(yáng),差的指出不足所在,然后將教師的總結(jié)展示給學(xué)生,讓他們從中學(xué)習(xí)概括總結(jié)的方法。
【知識拓展】指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)前沿——21世紀(jì)的金屬(鈦)
【鞏固練習(xí)】課本123-124頁1、5題。
【作業(yè)】課本125頁6、7題。
【課后作業(yè)】課本125頁8題。