高中化學《鋁金屬材料》的教案

第二節 鋁 金屬材料

【教材分析】

鋁是一種非常重要的金屬，鋁單質及其合金在生產和生活中的用途廣泛，鋁及其化合物的性質是高中階段的重要知識點，本節內容可以進一步豐富學生對金屬元素及其化合物知識的認識，給他們一個更爲廣闊的認識物質世界的空間，也爲後面學習元素週期律和元素週期表打下基礎。同時讓學生了解金屬及其合金在工農業生產和生活等方面的重要應用，認識鋁的物理、化學性質與應用之間的密切聯繫，激發學習興趣。

【學情分析】

鋁是日常生活中常用的一種金屬，也是學生接觸比較多的一種金屬元素，在前面的學習中，學生已經瞭解了鈉、鎂、鐵等金屬單質，因此，學生學起來會有一種熟悉感。教學過程中，充分利用好這一資源，激發和調動學生的學習積極性。

【設計思路】

本節課主要採取實驗、探究、啓發教學方法，目的是讓學生對鋁的性質能認識得更深入、更透徹，同時，提高他們分析問題、解決問題的能力。對於鋁的物理性質及鋁與酸的反應，採用新舊知識對比的方法，目的是培養學生對所學知識進行遷移、拓展的能力。對於鋁與氧氣、鋁與氫氧化鈉及鋁熱反應，主要採用的是實驗探究的方法，一方面培養學生的學習興趣，另一方面培養學生透過現象看本質的能力。最後的活動與探究是爲了提高學生綜合運用知識以及培養學生透過設計實驗解決問題的能力而設定的。

【教學目標】

知識與技能：瞭解鋁的物理性質；掌握鋁的化學性質。

過程與方法：增強學生的實驗探究能力，加深對元素化合物知識學習方法的認識。

情感態度與價值觀：加深學生的辯證唯物主義觀點的認識。

【教學重難點】

重點：鋁的還原性，氧化鋁和氫氧化鋁的`性質

難點：鋁及其化合物的特性。

【教學過程】

教學環節 教學活動 教學中可能出現的情況 設計意圖

透過鋁的應用創設學習情境，引入主題。

【引言】在已經發現的110多種元素中，大約有4/5是金屬。金屬在社會發展進程中，起着非常重要的作用。如：青銅時代、鐵器時代在歷史上都留下光輝的一頁。鋼鐵是工農業生產的基礎，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。我們日常生活中經常接觸到各種各樣的金屬，因此，瞭解金屬的性質是非常有必要的。

【展示】“神舟六號”載人飛船成功發射的圖片

【設問】飛船艙體的成分有什麼？

【展示】身邊的鋁製品

【提問】誰還能列舉一些你見過的鋁製品？

【課題引入】鋁的性質對用途起很大作用。這節課我們一起探討鋁的性質。

【回答】有鋁。

【回答】包裝用的鋁箔；化學反應器；醫療器械；太陽能竈；航空航天材料等。 激發學生的愛國情感，引導學生學會觀察。體會化學的實用性。

學生根據閱讀和觀察歸納鋁的物理性質。

透過演示實驗認識鋁和氧氣的反應。

【板書】第二節 鋁 金屬材料

一、 鋁的物理性質

【引導】根據課本鋁的用途和觀察說出鋁的物理性質。

【板書】顏色：銀白色；狀態：固態；密度：較小；導電性：良好；導熱性：良好；延展性：良好；熔點：較低（660.4℃）。

【提問】鋁是典型的金屬，你能推測它具有哪些化學性質？

【追問】能否從實質分析鋁爲什麼可能具有這樣的性質？

【講述】我們透過實驗來驗證鋁的化學性質。

【板書】二、鋁單質的化學性質

1、 與非金屬的反應

【演示實驗】鋁和氧氣的反應

（1）將鋁箔在空氣中用酒精燈點燃

（2）將鋁粉灑向酒精燈火焰

（3）將鋁箔放入純氧中點燃

【引導】加熱打磨後的鋁片，發現現象不同。說明氧化鋁薄膜對鋁的保護作用。鋁粉在酒精燈上的燃燒，發現改變實驗條件會改變實驗現象。鋁易與氧結合，鋁還能奪去金屬氧化物中的氧。

【板書】4Al+ 3O2=== 2 Al2O3

【追問】鋁很容易與氧氣反應，爲什麼生活中有很多鋁製品？

【小結】鋁不但可以與氧氣反應，還能與其它非金屬單質反應。（如Cl2等）

【回答】顏色：銀白色；狀態：固態；密度：較小；導電性：良好；導熱性：良好；延展性：良好；熔點：較低。

【思考】金屬活動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、與酸反應、金屬間的置換等。

【回答】化合價的角度，鋁有還原性，可以與氧化劑反應。

觀察實驗現象、思考分析實驗現象並討論得出結論。

書寫方程式

【實驗現象】（1）只熔化不燃燒（2）鋁粉燃燒，發出耀眼的點點星光。

（3）鋁箔劇烈燃燒，發出耀眼的白光，放出大量的熱，生成白色固體。

【討論】鋁製品表面可形成一層緻密的氧化物薄膜，具有抗腐蝕性。

寫方程式：

2Al+3Cl2＝2AlCl3

引導學生學會用化學思維方式來分析問題。訓練學生類比、分析、綜合的能力，鞏固氧化還原反應的知識。

在實驗中發現特殊現象，激發學生求知慾，引出新知識。

透過比較引發學生認識反應條件的重要性。

鋁熱反應 【板書】2、與某些金屬氧化物反應

【演示實驗】鋁熱反應

【追問】該現象說明什麼？

【設問】該反應成爲鋁熱反應，鋁熱反應在實際生產中有什麼應用？

【板書】（1）製備某些高熔點金屬單質

4Al+3MnO2 === 2Al2O3+3Mn

2Al+Cr2O3 === Al2O3+2Cr

（2）焊接鋼軌

2Al+ Fe2O3 == Al2O3+ 2Fe 觀察並寫出方程式，標出電子轉移的方向和數目。

2Al+ Fe2O3 == Al2O3+ 2Fe

【實驗現象】有耀眼的白光，並有熔融物生成。

【回答】鋁可以置換出金屬，該反應放熱。

培養學生的觀察能力。瞭解鋁的廣泛應用，體會化學的實用性。

透過學生分組設計實驗、觀察現象、得出結論

【板書】3、與酸反應

2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑

【思考】鋁還能與哪些酸發生類似的反應？

【強調】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。

【學生分組實驗】

【實驗現象】鋁表面有氣泡產生；鋁片逐漸溶解；試管壁發熱；反應一開始比較慢，後來逐漸加快

【討論】稀硫酸、醋酸等，所以鋁鍋不能用來盛食醋。

培養學生動手能力。進行嚴謹的科學態度教育。

演示鋁與NaOH溶液反應

【演示實驗】鋁與NaOH溶液反應

【板書】4、與強鹼的反應

2Al+2NaOH+2H2O=2Na[Al(OH)4]+ 3H2↑

【說明】鋁是一種兩性金屬 觀察、分析實驗

【現象】鋁溶解，產生氣泡。 激發學生的求知慾。

總結 【總結】透過上述學習，我們知道鋁既能與強酸溶液反應，又能與強鹼溶液反應，即鋁既具有金屬性，又具有非金屬性，是一種兩性金屬。但從氧化還原觀點分析鋁具有還原性。 領悟、記錄。 促進學生歸納總結的能力。

【例題】兩份鋁粉，第一份和足量氫氧化鈉溶液反應，第二份和足量鹽酸反應。如在相同條件下放出等體積的氣體，則兩份鋁粉的質量比爲 。

解析：鋁分別和氫氧化鈉、鹽酸反應的方程式如下：

2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑

由化學方程式可知，只要在酸、鹼用量足夠的情況下，生成H2的多少決定於參加反應的鋁的多少。生成相同物質的量的H2, 消耗掉鋁的質量相同。

答案：1∶1

【課堂練習】

1、下列用途主要體現鋁的物理性質的是

①家用鋁鍋 ②盛濃硝酸的容器 ③制導線 ④焊接鋼軌 ⑤包裝鋁箔 ⑥鍊鋼的脫氧機 ⑦做防鏽油漆

A．①②③④ B．⑥⑦   C．①③⑤ D．②④⑥

2、下列有關廚房鋁製品的使用中，你認爲合理的是

A.盛放食醋 B.燒煮開水

C.用金屬絲擦洗表面的污垢 D.用鹼水洗滌

3、由鋅、鐵、鎂、鋁四種金屬中的兩種組成的混合物10g，與足量的鹽酸反應產生的氫氣在標準狀況下爲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】

1、屬於鋁熱反應的是

+HCl +H2SO4 +MgO +WO3

2、鋁製品比鐵製品在空氣中不易被鏽蝕，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緻密的氧化膜

D．鋁不能與氧氣發生化學反應

3、下列離子方程式書寫正確的是

A．燒鹼溶液與小蘇打溶液反應：OH－＋HCO3－ H2O＋CO2↑

B．鋁粉與燒鹼溶液反應：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、將等質量的鈉、鎂、鋁分別投入足量的鹽酸中，完全反應後產生的氫氣最多的是

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

【課後作業】課本課後1、2.

【課堂反思】

本節課主要採取實驗、探究、啓發教學方法，讓學生對鋁的性質能認識得更深入、更透徹，增強學生的實驗探究能力，加深學生對“外因透過內因起作用”的辨證唯物主義觀點的認識。在課堂環節中注重學生的主體地位，教師引導學生參與課堂教學中。

【專家點評】

1、 教學目標體現課程標準的基本理念和三維目標要求；定位準確，符合單元教學要求以及學生學習和生活實際，有利於學生髮展。

2、 重點、難點、詳略處理得當；在正確理解教材、抓住教材特點的基礎上，合理有效地開發課程資源；教學過程安排合理、科學、和諧。

3、 合理運用教具、學具及先進的教學手段。

4、 課後能認真對照課標圍繞“教了什麼”、“怎麼教的”“爲什麼這樣教”進行反思，找出差距，明確整改方向和目標。

5、 備課認真充分，體現規範性、實用性、創新性和嚴謹治學的態度；作業設計量適質優，體現鞏固性、層次性和開放性。