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2019-2020年高中化學 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行交流。（課前布置） 【歸納整理】將 Na、Mg、Fe的性質(zhì)進行比較、分析，得出三者具有的共同性質(zhì)——銀白色、導電性、導熱性、延展性、還原性。 【問題探究】 鋁有哪些性質(zhì)呢？ 【觀察思考】展示一塊鋁片，用砂紙打磨其表面，觀察顏色；再展示一根導線，說明其導電性；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熱性。 【實驗探究】鋁的還原性 [實驗一]教師演示：1)取一根鋁條用坩堝鉗夾住在酒精燈上點燃。 2）鋁粉蘸在脫脂棉上，用坩堝鉗夾住在酒精燈上點燃，并立即伸入盛有氧氣的集氣瓶（瓶底放一些細沙）。 要求學生注意觀察現(xiàn)象，然后描述實驗現(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。 [實驗二]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)點燃鎂條 要求學生注意觀察每一步操作及反應現(xiàn)象，然后描述實驗現(xiàn)象并積極的思考以下問題：1）實驗中少量氯酸鉀的作用是什么？ 2）怎樣證明生成物是什么？ 學生討論交流，教師根據(jù)學生的回答情況進行評價，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生成金屬和氧化鋁——鋁熱反應。 [實驗三]學生操作（2人一組），教師巡回指導：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)]學生匯報實驗現(xiàn)象，教師在學生匯報的基礎上進行評價總結(jié)：鋁既能與稀鹽酸、稀硫酸等反應，又能與氫氧化鈉等強堿溶液反應，都放氫氣，與強堿溶液的反應體現(xiàn)出鋁的特殊性。 [學習指導]引導學生看課本117頁的資料在線，講解四羥基合鋁酸鈉的組成，然后讓學生寫出鋁與鹽酸及氫氧化鈉溶液反應的離子方程式。 【概括整合】1）根據(jù)實驗探究讓學生自己總結(jié)出鋁的化學性質(zhì)，教師巡回指導，將總結(jié)得好的同學予以表揚，并展示給全班同學。如一位同學的總結(jié)如下： 鋁的化學性質(zhì)（還原性） 與非金屬反應（O2、S、X2等） 與金屬氧化物反應（鋁熱反應） 與酸反應 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 與堿溶液反應 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 2Al+2OHˉ+6H2O=2[Al(OH)4]ˉ+3H2↑ 2）引導學生閱讀課本119頁內(nèi)容—鋁合金及其制品，再結(jié)合上述鋁的性質(zhì)和自己的課前預習，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，然后師生共同評價并完善，結(jié)果用投影顯示如下： 【遷移應用】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，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 教學過程 【聯(lián)想質(zhì)疑】 1、19世紀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 【實驗探究】 [實驗一] 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。學生認真觀察現(xiàn)象，做好記錄。 根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，由學生討論整理，得出結(jié)論，一位同學表述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 [實驗二]學生分組進行，兩人一組，要求認真操作細致觀察，做好記錄。 1）Al(OH)3的制備探究：由學生自己選擇堿溶液，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】學生匯報實驗現(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++3NH3H2O= Al(OH)3↓+3 H2O 【問題探究】制備Al(OH)3還有什么方法呢？ [實驗] 學生操作：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。 學生匯報：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】 通過以上實驗總結(jié)比較Al2O3 和Al(OH)3 的性質(zhì)以及Al2O3 、Al(OH)3、Al3+ 和[Al(OH)4]ˉ之間的相互關系。 先讓學生自己總結(jié)，然后提問，再根據(jù)學生的回答情況進行講評完善得出下列關系，投影展示給學生： 【遷移應用】 練習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的實驗方案，請按要求回答問題，并寫出有關的離子方程式。 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 沉淀②是 （2）寫出兩種方案中各步反應的離子方程式： 方案（一） 方案（二） 【作業(yè)】1.課本124頁3、4題。2.上網(wǎng)學習金、銀、銅、鋼鐵的性能和用途。 第三課時 金屬與金屬材料 教學過程 【創(chuàng)設情景】搜集一些金屬材料展示給學生：一條金項鏈、一只銀手鐲、一枚銅錢、一小段鋼筋，通過實物展示引入課題。 【引出問題】 【交流研討】一、重要的黑色金屬材料—鋼鐵 由兩個學習小組交流自己的課前預習結(jié)果，教師根據(jù)學生的交流情況，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、耐腐蝕 建筑裝飾、醫(yī)療器械等 【自主探究】引導學生閱讀課本內(nèi)容，完成下表內(nèi)容。 在完成了金、銀、銅的性質(zhì)比較后，通過實驗探究銅及其化合物的性質(zhì)。 [教師演示]實驗一：展示一塊生銹銅片，觀察顏色。 實驗二：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。 實驗三：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 導電性 銀＞銅＞金 導熱性 銀＞銅＞金 活動性 銅＞銀＞金 【概括整合】各學習小組將自己對金、銀、銅用途的總結(jié)交給老師，實物投影呈現(xiàn)給學生，同學們對照自己的總結(jié)相互學習，取長補短，教師對每組的總結(jié)進行評價，好的給于表揚，差的指出不足所在，然后將教師的總結(jié)展示給學生，讓他們從中學習概括總結(jié)的方法。 【知識拓展】指導學生學習化學前沿——21世紀的金屬（鈦） 【鞏固練習】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。