铝的性质的教学设计

铝的性质的教学设计

一、设计思路

建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式为：“以学生为中心,在整个过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情景、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的;”新课程改革以后,探究性学习在化学教学领域中广泛使用;这种教学模式是要求学生在教师的指导下,运用自己已有的知识和经验,对未知的知识领域,进行主动探索、发现和体验,逐步学会对大量信息的收集、分析和判断,最终构建新知识体系的综合过程;本节课是利用学生在对生活中铝制品的使用产生兴趣,主动积极地去探讨和研究铝有关的性质,体现的是“走进生活—性质探究—社会应用”的一种教学思想;

在教学过程中,教师提供资料,使学生对铝的广泛用途产生兴趣,然后展示一张学生家里普通使用的一种铝制品铝锅使用注意事项,让学生在细读注意事项的同时展开讨论,铝的这些用途可能跟铝的哪些化学性质有关,再设计实验进行探究,从而得出铝的化学性质,最后根据这些性质来解释铝在社会中的应用;

二、教材分析

按本节课的课表要求,通过实验探索,了解铝的重要化学性质,如与酸、碱反应,钝化现象等,从中感知实验研究化学物质的一般方法,形成分析推理、综合归纳的能力;

本节课是在学生学习了金属钠、镁性质之后学习的又一金属知识,学生对金属性质及性质探究已经具有一定的基础,所以对铝性质的探究不仅是学习新知识,同时也是对旧知识的联系与应用;

三、学情分析

1知识基础

学生通过本单元第一课时和第二课时的学习,已经掌握了铝的氧化物和铝的氢氧化物的性质,对氧化铝和氢氧化铝既能和酸反应、也能和碱反应的特殊性质有了一定的认识,这为学习本节课中铝和强碱的反应打下了基础;同时,在初中的化学学习阶段中对金属通性的学习以及在上一专题中对金属钠、镁及其化合物的学习,学生已经掌握了金属的延展性、导电性、导热性等物理性质和金属能和氧气、酸、盐发生反应等化学性质,这为学生推测铝的性质提供了很好的知识准备;

2实验技能基础

高中阶段为学生提供动手实验的机会不多,因此本节对于实验基本操作的技能要求不高,而且经过了专题一第二单元“研究物质的实验方法”的学习,学生的动手能力和实验能力会有一定提高;在本节课的教学中,教师可根据实际情况为学生提供亲自动手实验验证猜想的条件；也可由学生提出实验猜想,教师完成实验,学生观察实验现象;铝热反应的实验由于操作难度大,危险性高,则由教师完成;

四、教学目标

1、知识与技能：

1通过实验探究,初步学会观察实验现象,并能正确描述实验现象; 2了解铝的重要性质,铝与氧气、稀酸、强碱的反应规律,铝与浓硫酸、浓硝酸的反应规律;

3通过观察实验,了解铝热反应；

4通过亲手完成探究实验,提高实验操作能力,观察能力;

2、过程与方法：

1通过实验探究,初步认识实验方法设计在化学学习中的应用；

2通过实验,体验科学探究的过程和方法;

3、情感态度与价值观：

1通过铝制品的相关使用,体验化学与生活密切联系；

2通过学生动手做实验,激发学生学习的兴趣；

3通过实验,培养学生探究和合作学习的精神;

五、重点难点 铝和碱的反应产物以及反应实质

由于学生已经具备了一些金属的知识,因此能顺利学习铝的金属通行,但铝和碱反应的性质是别的金属不具备的,也是学生第一次接触,所以将重难点确定为：铝和碱的反应产物以及反应实质;

六、教学策略与手段

以生活中铝的广泛用途创设情境,激发学生对铝产生兴趣;通过生活中铝锅使用注意事项,让学生设计实验探究铝的化学性质;再结合教师的引导,使学生在自主学习中接受新知识;在教学中给学生生动活泼的主动探索机会和实践过程,且给予足够的交流和讨论空间,充分体现学生的主体性;

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七、课前准备

学生：班级学生分组实验;

教师：收集资料,设计问题以课件形式展出;

八、教学过程

教学内容 教师活动 学生活动 设计意图

新课引入引导学生总结铝的物理性质 图片展示各种生活中的铝合金制品,告诉学生铝是一种能为人类提供多方面重要用途的材料,小到我们的易拉罐,大到航天飞机材料认真聆听观看,并思考自己身边的铝合金制品

思考总结：

用作包装----良好的延展性 产生兴趣,进入课题 观看生活中得出物理性铝锅的使用探究铝的化铝的用途 主,那么这些用途主要利用了铝的哪些物理性质引导学生总结思考 用作导线----良好的导电性

铝制炊具----良好的导热性

飞机制造----铝的密度小

推进新课：

实验探究,了解铝的化学性质

实验探究,了解铝的氧化学性质 过渡了解铝的用途及物理性质后我们进一步探究它的化学性质,铝的原子结构示意图

铝锅使用注意事项：

1铝锅轻便、耐用、加热快、导热均匀、不生锈,但不宜用来烧煮酸性或碱性食物以及过咸的食物,否则,炊具中的铝会大量溶出污染食物;

2清洗铝锅宜用热清水或热清水加清洁剂,不要用钢丝等磨损性大的东西擦洗;

问题从以上使用注意事项内容你们能获取哪些信息 认真阅读,思考并交流铝可能有的性质,设计实验;

回答：铝可能会与酸、碱等物质发生反应; 创设问题情境,培养学生的思维能力;通过讨论,让学生学会与人交流,体会团队精神;

自主学习接受新知识;给学生生动活泼的主动探索和实践过程

由生活铝的氧化物和氢氧化物都有两性,既能与酸反应,又能与碱反应;那么铝的性质是否与它们相似呢请大家设计实验来探究下证明你的推测;

问题

1通过实验你观察到什么现象

2产生的气泡你认为是什么气体,如何验证

3从该实验现象你可得出什么结论试着完成下列表格

与铝反应的物质 实验现象 结论或化学方程式

HCl

NaOH

板书

1、与酸反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

2、与碱反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+

3H2↑

讲述上述实验说明了铝既能与酸反应,又能与碱反应,因此铝制品使用时要尽量避免长时间盛放酸碱性物质,以免被腐蚀;

过渡：铝的性质很活泼;根据金属活动性顺序表,铝比铁活泼,那么我们来看看现实中铝和铁制品的使用情况;

生活经验投影：

铁门铁窗――锈迹斑斑,表皮脱落,铁在空气中生锈腐蚀

铝合金门窗――表面平整光滑,无生锈腐蚀现象

问题这个与金属活动顺序不符;铝怎么不像铁那样容易被空气腐蚀铝难道不能被空气中的氧气氧化你们能设计一个简单实验,来确认铝有没有被氧气氧化吗铝和铁均为活泼金属,为什么铁容易生锈而铝却不易生锈 设计实验：

1铝与盐酸或硫酸反应

2铝与氢氧化钠溶液反应

实验探究：

实验1将一小块已用砂纸打磨过的铝片放入一支洁净的试管中,向试管加入3ml的稀盐酸溶液,观察现象;

实验2将一小块已用砂纸打磨过的铝片放入一支洁净的试管中,向试管加入3ml的4mol/L 的氢氧化钠溶液,观察现象;

实验结果：铝能与盐酸剧烈反应,说明铝是一种在金属活泼性排在氢前面的活泼金属；

铝能与碱剧烈反应,生成氢气,说明铝具有一定的非金属性;

思考,分析可能原因;

观察结果：铝在空气中表面可能被氧化了;

讨论、推测；

阅读：“铝在空气中氧化生成致密氧化保护膜……”书本P67页 中的事例出发,体验化学与生活息息相关 进一步实验探究,了解铝的化学性质

实验探究,了解铝的性质—铝热反应 引导观察铝条用砂子打磨前后的变化;

继续引导铁在空气中被氧化表面生成Fe2O3而生锈腐蚀,且生锈后内部的铁被腐蚀的程度和速度都会越来越严重,那么,铝在空气中同样也被氧化生成了Al2O3,铝为什么没有继续被腐蚀呢

指导：将没用砂纸打磨过的铝片放入一支洁净的试管中,向试管加入3ml的稀盐酸溶液,观察现象;

设问请解释：清洗铝锅不要用钢丝等磨损性大的东西擦洗;

板书

3．与氧气反应：4Al+3O2====2Al2O3 回答因为铝与氧气反应生成了Al2O3,Al2O3是一层致密的氧化膜,牢固覆盖在金属铝的表面上,使内部的铝与氧气隔绝,起到了一个保护作用,从而防止了铝进一步被氧化;

体验铝氧化膜的保护作用

回答防止破坏氧化膜,使铝锅磨损 通过实验激发学生学习兴趣,促使学生主动探究、主动学习;培养学生的观察能力、动手能力、实践能力,以及思维能力

通过实验激发学生学习兴趣,促使学生主动探究、主动学习;培养学生的观察能力、动手能力、实践能力,以及思维能力; 投影铝的用途之一：铝槽车运浓硫酸

设问铝可以跟酸反应,为何又能盛放浓硫酸呢

引导书本活动与探究

与铝反应的物质 实验现象 结论或化学方程式

浓硝酸

浓硫酸

浓盐酸

再引导请回忆比较浓盐酸与稀盐酸反应的快慢;

比较浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸反应快慢;

强调没气泡不代表没反应,它们也发生了反应;只不过在常温下,铝遇冷的浓硝酸、浓硫酸时,会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化,从而阻止内部金属进一步发可能回答：铝表面被氧化了;

实验3将几块已用砂纸打磨过的铝片分别放入3支洁净的试管中,向试管中分别加入浓硝酸、浓硫酸、6mol/L

的浓盐酸3ml,观察现象并填表

观察的现象铝在浓盐酸中比在稀盐酸中反应快得多;

铝在浓硫酸、浓硝酸中基本看不到现象;

认真听讲,思考,猜测能或不能

认真观察实验现象;

回答实验现象：

1、剧烈反应,发出耀眼的光芒

2、放出大量的热

3、有熔融物落入沙中

回答

1、 金属铝在高温下与三氧化二铁发生的反应,这个生反应;但加热时,铝与浓硝酸和浓硫酸都进一步发生反应;

应用铝的这种性质使铝有了特殊的应用：铝制的容器或铝槽车可用来贮运浓HNO3、浓H2SO4

板书

4、与浓硫酸、浓硝酸：Al+浓H2SO4/

浓HNO3 钝化

过渡铝可以结合O2中的O生成Al2O3,那么铝能否夺取氧化物中的氧生成 Al2O3呢

教师演示铝热反应

实验4将铝粉与氧化铁的混合物点燃

引导认真观察实验现象;

提问

1．什么叫铝热反应

2．什么是铝热剂

3．写出工业上利用铝热反应焊接铁轨的化学方程式如何验证产物

讲述有熔融物生成,说明该反应是放热反应；生成物能被磁铁吸引,说明有铁生成;

板书

5、铝热反应：

高温

2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3

用途铝热反应的用途：①冶炼难熔的金属 ②焊接钢轨 反应称为铝热反应

2、 铝粉和氧化铁粉末的化合物称为铝热剂

3、2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3

分析得失电子转移,体会铝的性质