高中化学《铝的性质》教学设计 苏教版必修1
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铝的性质一、教课内容剖析《铝的性质》是江苏教育第一版社第一版的《化学》中的专题第一单元第三课时的教课内容。
《一般高中化学课程标准(实验)》对该部分内容提出以下要求:依据生产、生活中的应用实例或经过实验研究认识钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质,能列举合金资料的重要应用。
本单元教材以“从铝土矿制备铝的工艺流程”为主线,先后将“氧化铝的两性”、“电解法制铝”、“氢氧化铝的两性”等内容学习串起来,本节中的“铝的性质”和“铝的应用”等内容是该主线的自然持续。
二、学生学习状况剖析学生已经学习了氧化铝和氢氧化铝的性质,对“两性”的定义有初步的认识,但两性物质是比较难理解的拥有特别化学性质的物质,学生掌握起来还比较费力。
三、教课方案思想高中化学新课程倡议以研究性学习为主的多样化学习方式,要求化学教课中更多的采纳以实验研究、实验考证为主流的研究型学习模式。
本节课的设计按以下线索组织学习活动:创建情形→提出问题→设计实验方案→着手实验→解决问题。
在详细的教课过程中,学生经过第一课时“氧化铝的性质”和第二课时“氢氧化铝的性质”的学习,对“两性”的定义已有初步认识。
因此,先安排学生复习氧化铝和氢氧化铝的有关知识,在此基础上,创建研究问题的情境,提出研究的主题——铝能否也能与酸溶液和碱溶液发生反响,尔后由学生疏组设计实验研究方案,提出详细的研究步骤,并进行实验操作,而后在研究与实验的基础上剖析、沟通与商讨,进而得出结论。
考虑到学生设计实验方案的能力有限,将一个比较复杂的研究实验有机地分解为简单的几个步骤,顺序渐进地培育学生设计实验的能力。
四、教课目的()经过实验与察看等活动,掌握铝的化学性质、总结铝与酸和碱的反响规律。
()经过铝与浓硫酸、浓硝酸反响以及铝与稀盐酸、稀硫酸反响现象的商讨,认识对照这一重要科学方法在学习过程中的应用;同时,经过实验现象的推理剖析,培育学生全部从实质出发,由表及里的逻辑推理,并得出结论的思想方法。
第3课时铝的性质【目标聚焦】1、知道铝的物理性质和化学性质2、了解铝在生产生活中的重要应用重点、难点:铝的化学性质【学海导航】1.铝的物理性质铝是一种较软________色的轻金属固体,密度为2.70 g/cm3 , 仅为铁的三分之一,熔点660.4℃。
2.铝的化学性质铝的原子结构示意图为______________,最外层电子数是_______,易________电子〔填得或失〕,被_________〔填氧化或复原〕,在反响中常作为____________(填氧化剂或复原剂),具有较强的_________(填氧化性或复原性),所以说铝是较活泼的金属元素。
①与非金属的反响常温下,在空气中铝的外表能形成致密的氧化膜而失去金属光泽,由于氧化膜能阻止金属继续氧化,所以铝具有抗腐蚀性。
写出铝分别与氧气、氯气反响的化学方程式。
Al+ O2―― Al+ Cl2――②与酸反响a.与非氧化性酸〔如盐酸〕反响Al+ H+――b.与氧化性酸反响铝被冷的浓H2SO4或浓HNO3所钝化。
因此常用铝桶装运浓H2SO4、浓HNO3。
③铝与强碱溶液的反响Al+ NaOH+ H2O――④与某些氧化剂反响〔铝热反响〕Al+ Fe2O3 ――a.铝热剂:铝粉和某些金属氧化物〔氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、五氧化二钒、三氧化二铬、二氧化锰等〕b.应用:野外焊接、冶炼难熔金属写出V2O5、MnO2、Cr2O3分别与Al发生铝热反响的化学方程式:______ _______________________________【思维点拨】【例1】把镁粉中混有的少量铝粉除去,应选用的试剂是 ( ) A.氯水 B.硫酸铜溶液C.烧碱溶液 D.稀盐酸【解析】此题考查镁与铝的化学性质以及在化学性质上的不同之处。
氯水、稀盐酸与镁、铝都反响。
硫酸铜溶液与镁、铝都可以反响,置换出铜,不符合题意。
烧碱溶液就是氢氧化钠溶液,由于铝有两性,可以与氢氧化钠反响产生氢气,生成的偏铝酸钠可以溶于水,而镁是活泼金属,不与碱反响。
3 铝的性质【学习目标】1.了解铝的物理性质,掌握铝的化学性质2.了解铝在生产、生活中的重要应用,产生运用化学知识为人类造福的良好愿望。
3.通过实验探究,提高观察和实验操作能力,掌握研究物质的一般方法。
【学习重点】铝的两性【知识回忆】地壳中含量最多的金属元素是,铝是应用最为广泛的金属之一。
【问题讨论】(1)你在日常生活中见到过哪些铝和铝合金制品?(可展示实物或图片)(2)你能根据铝的用途,列表分析归纳出铝单质的物理性质吗?(3)铝是地球上含量极其丰富的金属元素,地壳中的铝以 (填单质或化合物)形式存在。
为什么?(4)铝是较活动的金属,但生活和生产中的铝制品很多且经久耐用,这又是为什么?【演示实验】铝在氧气中点燃。
现象:化学方程式:应用:【实验探究】提供铝片、盐酸、NaOH溶液、CuSO4溶液、浓硫酸、浓HNO3。
小组实验,探究以上问题,保留实验现象,并将情况记录在学案上。
【学以致用】(5)能否用铝槽车运输浓硝酸、浓硫酸?为什么?(6)铝桶能否用于配制防治果树等的有名杀菌剂波尔多液(主要含有CuSO4等)?(7)请你联系生活实际,讲讲使用铝制品的注意事项。
【问题讨论】(8)铝会不会和水反应呢?铝壶为什么还能烧水而不损坏?(9)根据Mg能与氧化物如CO2发生氧化还原反应推断Al能否与氧化物如Fe2O3发生反应?若能反应可能会生成哪些物质?【演示实验】铝热反应(铝跟金属氧化物的反应叫铝热反应)现象:反应方程式:迁移:Al+ V2O5, Al + Cr2O3应用:【思考】如果我们已知下列数据,某同学推测,铝热反应所得到的熔融物可能是铁铝合金。
①你认为他的推测是否合理?②设计一简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。
③实验室欲溶解此熔融物下列试剂中最好使用()A 浓硫酸B NaOH溶液C 稀盐酸【总结与交流】(10)这节课你学到了什么?探究物质性质的方法:【当堂训练】1.铝具有较强的抗腐蚀性,主要因为A.铝不活泼B.具有两性C.铝与氧气在常温下不反应D.铝表面在常温下能形成一层致密的氧化物薄膜2.铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。
2021年高中化学专题3 从矿物到基础材料第一单元铝及其铝合金教案苏教版必修1【教学设计】教师:现在我们已经成功得制得了单质铝,在金属活动性顺序表中铝应该比铁活泼?为什么单质铁在空气中会生锈,而铝却没有生锈呢?带着这个问题请大家先思考下这个问题学生:倾听,思考,交流教师:投影,取一段铝片,观察其表面的颜色。
将铝片部分浸入4mol·L-1氢氧化钠溶液中,静置一段时间后取出,观察颜色变化。
上述实验现象说明了什么问题?教师:引导,铝暴露在空气中,空气中有氧气,铝和氧气反应,生成了一层氧化物保护膜,将铝片浸入氢氧化钠溶液中会怎样啊?学生:铝表面会变得光亮,氢氧化钠溶液可以和氧化铝反应,除去铝表面的氧化膜。
教师:现在我们就来探究铝的性质,进行第一组探究实验,在实验之前我们要把铝片打磨下,主要是为了除去氧化膜。
教师:投影将两段用砂纸打磨过的铝条分别放入两支洁净的试管中,再向试管中分别加入浓硝酸、浓硫酸各3mL,对比观察实验现象。
学生:观察,思考教师:你们看到了什么现象?学生:没有现象教师:由此你得出了什么结论?学生:铝与浓硝酸、浓硫酸不反应教师:解释,铝与到浓酸,会在铝的表面反应生成一层氧化物保护膜,使得反应不能够再继续进行下去,我们把这种现象称之为钝化。
学生:倾听,思考,记录。
教师:下面我们进行铝的第二组性质探究实验教师:投影将两段用砂纸打磨过的铝条分别放入两支洁净的试管中,再向试管中分别加入6mol·L-1盐酸、6mol·L-1氢氧化钠溶液各3mL,对比观察实验现象。
教师:下面这组实验我请两位同学上来做,其他同学注意观察学生:进行实验(其他同学观察)教师:请你们看到现象时,注意观察下对方试管内的实验现象,然后告诉大家学生:铝条溶解,产生气泡教师:你们能得出什么结论学生:铝和盐酸及氢氧化钠都反应教师:讲解 2Al+6HCl= 2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑学生:倾听教师:结合上面的两组实验,请大家思考下面两个具有挑战的问题教师:投影 1.和你所熟悉的其他金属相比,铝的性质有何不同?学生:铝能与碱溶液作用放出氢气;铝放入浓硫酸、浓硝酸中均未发生明显变化。
第1课时 铝及铝合金目标与素养:1.根据铝的原子结构,会分析铝具有较强的还原性,知道铝能与非金属、酸、碱反应。
(宏观辨识与微观探析) 2.认识铝在化学性质上与其他常见金属的相似与不同,了解铝及其合金的性能及应用。
(宏观辨识与微观探析)一、铝的性质1.物理性质 颜色 状态 熔点 密度 导热、导电性 延展性银白色 固体 较低 较小良好 良好 2.化学性质铝的原子结构示意图 ,易失去3个电子,表现较强还原性。
(1)常温下,与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜,具有抗腐蚀性。
(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式:(3)铝热反应含义铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应 原理 Al 作还原剂,金属氧化物作氧化剂,用铝将金属氧化物中的金属置换出来 实验装置实验现象(1)镁条剧烈燃烧(2)氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应(3)反应放出大量的热,并发出耀眼的白光(4)纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中实验结论在高温下,铝与Fe 2O 3发生反应,放出大量的热 化学方程式2Al +Fe 2O 3=====高温Al 2O 3+2Fe 应用 冶炼难熔的相对较不活泼的金属,如V 、Cr 、Mn 等;焊接钢轨等[提示]还原性、反应放出大量的热及铝的熔点低。
2.金属铝可用于还原哪些金属?能否利用铝热反应冶炼镁?[提示]能冶炼活动性比铝差的难熔金属。
不能利用铝热反应冶炼镁,原因是Mg比Al 活泼。
二、铝合金及铝制品使用1.铝合金2(1)铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液,不宜长时间盛放咸菜等腌制食品。
(2)不能用具有强酸性或强碱性的洗涤剂来洗涤铝制品。
3.铝及合金其优良的物理性质决定其重要用途,请把以下左栏列举的铝的重要用途与右栏列举的有关铝的性质用线连起来:[答案]a—③b—④c—⑤d—①e—②1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)在常温下,浓硫酸、浓硝酸能用铝制容器存放,是因为铝不和浓硫酸、浓硝酸反应(×)(2)铝热剂中的氧化剂是铝粉(×)(3)铝制品不宜盛放酸性溶液但适合盛放碱性溶液(×)2.下列有关金属铝的叙述正确的是( )A.铝在常温下不能与氧气反应B.铝不能与氯气反应C.铝能置换出Fe、Cr、Mn等金属,是因为铝的还原性强且铝转化为氧化铝时放出大量的热D.铝槽车能贮存浓硫酸、浓盐酸,铝合金是制造门窗、汽车、飞机的重要材料C[铝在常温下能与O2反应(表面生成氧化膜),A项错误;铝与氯气能反应,B项错误;铝与Fe x O y、Cr2O3、MnO2等发生铝热反应,C项正确;铝槽车不能贮存浓盐酸,D项错误。
第一单元从铝土矿到铝合金第 3 课时铝的性质一、学习目标1.经过对铝的性质的实验研究,掌握铝与氧化物、酸、碱溶液的反响,锻炼学生的实验能力和察看能力。
2.认识铝制品的有关使用知识,体验化学与生活的密切联系。
二、教课要点及难点:教课要点:铝的化学性质。
教课难点:铝与强碱溶液的反响、铝的钝化。
三、设计思路:铝是生活中常有的金属资料,因此本节内容的设计紧紧抓住铝在平时生活中的应用睁开。
第一依据常有的铝制品和铝在高科技上的应用概括出铝的物质性质,再利用铝制品和铁制品的腐化程度不一样、铝锅可否常常用金属洁净球或煤渣擦亮、铝桶可否放酸液等生活问题创建情境,经过“设置疑问 - 实验研究 - 理性认识的过程”使学生清楚的掌握铝的有关知识。
四、教课方案【设置情境】(图 1)铝合金拥有密度小、导热性好、易于成形、价钱便宜等长处,已宽泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门,是轻合金中应用最广、用量最多的合金。
( 图 2) 这是一架播音747 飞机 ,铝合金是飞机的主要用材,用量占70%~80%,此中仅铝合金铆钉一项就有40~ 150 万个,用铝约22 吨,据展望, 2010 年全世界航空航天铝材的花费量可达60 万吨,年均匀增加率约为 4.5%。
(图 3)这是一款新式轿车,在广告中的卖点是“宽阔的空间” 和“全铝合金引擎” 。
1991-1999年铝及铝合金在汽车上的应用翻了一番,估计到 2005 年还将再翻一番。
估计 2005 年美国汽车用铝及铝合金将超出 130kg/ 辆,西欧将达到 119kg/ 辆。
【发问】请大家思虑下平时生活中铝还有什么应用?主要利用了铝的哪些物理性质?【板书】一、铝的物理性质及用途:飞体制造 ----铝的密度小用作导线 ----优秀的导电性铝制炊具 ----优秀的导热性用作包装 ----优秀的延展性【发问】我们知道铝是地壳里含量最丰富的金属元素,可是它在自然界中是以游离态仍是化合态存在的?说了然铝的性质怎样?【过渡】铝的性质很开朗。
第1单元课时3 铝的性质教学设计
一、学习目标
1.通过对铝的性质的实验探究,掌握铝与氧化物、酸、碱溶液的反应,锻炼学生的实验能力和观察能力。
2.了解铝制品的相关使用知识,体验化学与生活的紧密联系。
二、教学重点及难点:
教学重点:铝的化学性质。
教学难点:铝与强碱溶液的反应、铝的钝化。
三、设计思路:
铝是生活中常见的金属材料,所以本节内容的设计紧紧抓住铝在日常生活中的应用展开。
首先根据常见的铝制品和铝在高科技上的应用归纳出铝的物质性质,再利用铝制品和铁制品的腐蚀程度不同、铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮、铝桶能否放酸液等生活问题创设情境,通过“设置疑问-实验探究-理性认识的过程”使学生清晰的掌握铝的相关知识。
四、教学设计
【设置情境】(ppt2)
(图1)铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点,已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门,是轻合金中应用最广、用量最多的合金。
(图2)这是一架播音747飞机, 铝合金是飞机的主要用材,用量占70%~80%,其中仅铝合金铆钉一项就有40~150万个,用铝约22吨,据预测,2010年全球航空航天铝材的消费量可达60万吨,年平均增长率约为4.5%。
(图3)这是一款新型轿车,在广告中的卖点是“宽敞的空间”和“全铝合金引擎”。
1991-1999年铝及铝合金在汽车上的应用翻了一番,预计到2005年还将再翻一番。
预计2005年美国汽车用铝及铝合金将超过130kg/辆,西欧将达到119kg/辆。
【提问】请大家思考下日常生活中铝还有什么应用?(ppt3)主要利用了铝的哪些物理性质?【板书】一、铝的物理性质及用途:(ppt4)
飞机制造----铝的密度小
用作导线----良好的导电性
铝制炊具----良好的导热性
用作包装----良好的延展性
【提问】我们知道铝是地壳里含量最丰富的金属元素,但是它在自然界中是以游离态还是化合态存在的?说明了铝的性质如何?(ppt5)
【过渡】铝的性质很活泼。
根据金属活动性顺序表,铝比铁活泼,我们来看看现实中铝和铁制品的使用情况。
请同学分别来展示你们的调查记录:
【学生活动】先将活动地点、活动时间、活动情况作简要表述,然后将记录内容投影出来。
(投影内容)(ppt6)
观察对象现象初步结论
锈迹斑斑,锈蚀严重,表皮脱落,裸露出来的
铁在空气中生锈腐蚀
铁门铁窗
内层铁也被腐蚀了
铝制门窗表面平整光滑,无生锈腐蚀现象铝制品没有发生生锈腐蚀
【设疑一】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?(ppt7)
【学生活动】互相讨论,设计方案。
教师评价,确定实验方案。
【学生实验】用砂纸打磨铝条表面,观察表面颜色变化,然后将铝条在空气中放置一会儿。
【设问】1.为何铝条在打磨前后颜色会有变化?在打磨后铝表面是什么物质呢?
2.放置后铝片表面颜色变化说明铝的活泼性如何?
【追问】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,Al在空气中同样也被氧化表面生成了Al2O3,Al为何没有继续被氧化而一直腐蚀下去,越来越严重呢?两者好像有点矛盾啊。
【强调】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。
【板书】二.化学性质:
1.与氧气反应
4Al+3O2====2Al2O3
【追问】
(1)以上两种金属铁和铝在空气中的不同腐蚀情况,是否说明Al的金属活动性比不上铁呢?(2)家中的铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮呢?
【设疑二】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。
(ppt8)
【学生实验】完成下列实验,并将实验现象与结论填入表中。
将用砂纸打磨过的铝条分别与6mol/L的盐酸、6mol/L 的氢氧化钠溶液反应。
与铝反应的物质实验现象结论或化学方程式
盐酸
氢氧化钠溶液
【师生归纳】上述实验说明了铝既能与酸反应,又能与碱反应。
【板书】
2.与酸反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
3.与碱反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2↑
【追问】铝桶能否盛放稀盐酸、稀硫酸?
【设疑三】铝桶能否盛放浓硝酸、浓硫酸?(ppt9)
【学生实验】将用砂纸打磨过的铝条分别与浓硫酸、浓硝酸反应。
【提问】实验现象与铝与盐酸反应一样吗?
与铝反应的物质实验现象结论或化学方程式
浓硫酸无气泡产生钝化
浓硝酸无气泡产生钝化
【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生反应。
但加热时,铝与浓硝酸和浓硫酸都进一步发生反应。
【板书】 Al+H2SO4 (钝化)
【提问】浓硝酸、浓硫酸可用什么材料的容器储存运输?
【设疑四】煮好的菜能否放铝锅中过夜?
【强调】不能。
铝制品表面虽然有致密的氧化膜保护层,但若遇长时间遇酸、碱及氯化钠溶液都会发生反应而被腐蚀。
因为氯化铝、铝都能与酸或碱溶液反应,所以,铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液,不宜长时间盛放咸菜等腌制食品,也不能用具有强酸性或强碱性的洗涤剂来洗涤。
【过渡】铝还能和一些金属氧化物反应,例如焊接钢轨时,人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃,由于反应放出大量的热,置换出的铁以熔融态形式流出,让熔融的铁流入铁轨的裂逢,冷却后就将铁轨牢牢地焊接在一起了。
【播放】铝热反应视频。
(ppt10)
【提问】1.什么叫铝热反应?(ppt11)
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?
【投影】资料(ppt12)
铝与人体健康
铝使用不当也会产生一些副作用。
有资料报道:铝盐可能导致人的记忆力丧失。
澳大利亚一个私营研究团体说:广泛使用铝盐净化水可能导致脑损伤,造成严重的记忆力丧失,这是早老性痴呆症特有的症状。
研究人员对老鼠的实验表明,混在饮水中的微量铝进入老鼠的脑中并在那里逐渐积累,给它们喝一杯经铝盐处理过的水后,它们脑中的含铝量就达到可测量的水平。
世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克体重1mg,一般情况下,一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量,但是,经常喝铝盐净化过的水,吃含铝盐的食物,如油条、粉丝、凉粉、油饼、易位罐装的软饮料等,或是经常食用铝制炊具炒出的饭莱,都会使人的摄铝量增加,从而影响脑细胞功能,导致记忆力下降,思维能力迟钝。
【讲述】物质都有两面性,铝及其化合物对人类的危害与其贡献相比是无法相提并论的,只要人们切实注意,不要过量摄入,都不会对我们造成危害;扬长避短,它对人类社会将发挥出更为重要的作用。
【巩固练习】(ppt13)
1.两份等质量的铝粉,一份投入足量的稀盐酸中,另一份投入足量的氢氧化钠溶液中,则生成氢气的质量比为_____1:1_____。
2.不宜用铝热法冶炼的金属是( A)
A.镁 B.铁C.铬 D.钨
【结束语】
铝是我们生活中非常重要的一种金属,它的性质和我们前面学习的氧化铝、氢氧化铝一样,既能和酸反应又能和碱反应,我们平时在使用铝制品时要考虑到铝性质的特殊性,这样才能延长铝制品的使用寿命。
【作业】
完成“练习与实践”:第1、2、3、5、6、8、9题。