2019-2020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（1） 魯科版必修1.doc

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2019-2020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（1） 魯科版必修1 教學(xué)過程： （第一課時） 教學(xué) 環(huán)節(jié) 教 師 活 動 預(yù) 設(shè) 學(xué)生活動預(yù)設(shè) 設(shè) 計 意 圖 引 入 展示：神州七號飛船成功發(fā)射的一組圖片及典型的青銅、鐵、鎂、鋁等材料制造的工具和用品，特別是鋁制品。 設(shè)問：火箭推進(jìn)劑的成分是什么？ 講解：從古代銅、鐵的冶煉成功，到現(xiàn)代社會多種金屬的冶煉成功，每一種金屬材料的出現(xiàn)對社會發(fā)展都起到巨大的推動作用，金屬制品在現(xiàn)代社會生活、生產(chǎn)、科技等領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，其中鋁制品是比較常見的一種。 聆聽、思考 使學(xué)生認(rèn)識到金屬材料的制造對社會發(fā)展的巨大推動作用 鋁的物 理性質(zhì) 設(shè)問：請同學(xué)們說說日常生活中常見的鋁制材料。 如鋁鍋、鋁導(dǎo)線、食品包裝紙、鋁合金門窗、易拉罐等 聯(lián)系生活，STS教育。 設(shè)問：同學(xué)們列舉的實例分別說明了鋁的什么物理性質(zhì)？ 小結(jié)：物理性質(zhì) 導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性、密度小 學(xué)生代表回答： 鋁鍋→導(dǎo)熱性 鋁導(dǎo)線→導(dǎo)電性 食品包裝紙→延展性 感性→理性 預(yù)測： 鋁的化 學(xué)性質(zhì) 設(shè)問：鋁既然屬于金屬，聯(lián)系鈉、鎂、鐵等已有知識，你能推測單質(zhì)鋁有哪些化學(xué)性質(zhì)嗎？ 追問：金屬有哪些共同的化學(xué)性質(zhì)？ 思考預(yù)測：單質(zhì)鋁應(yīng)有還原性。 歸納：與非金屬、酸、及金屬間的置換反應(yīng)。 鞏固、運(yùn)用物質(zhì)分類的思想 回憶舊知識，為新知識學(xué)習(xí)找到生長點。 啟發(fā)：同學(xué)們在初中已學(xué)過鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖，請據(jù)此推預(yù)測鋁的化學(xué)性質(zhì)。 學(xué)生回憶、推測： 應(yīng)有還原性 培養(yǎng)學(xué)生：“結(jié)構(gòu)決定化學(xué)性質(zhì)”的學(xué)科思想 講解：鋁制品在生活中大量使用的原因之一是：鋁在常溫下與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化物薄膜，阻止了內(nèi)部鋁的進(jìn)一步氧化，所以單質(zhì)鋁具有：抗腐蝕性。 聆聽、思考 解釋生活中的化學(xué)現(xiàn)象，說明化學(xué)問題。 探究1： 鋁與氧氣的反應(yīng) 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P116[實驗1] 引導(dǎo)學(xué)生注意實驗基本操作、認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象并分析產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因。 4Al+3O2 2Al2O3 1.閱讀[實驗1]內(nèi)容 2.分組實驗，觀察實驗現(xiàn)象并記錄： 3.討論、解釋實驗現(xiàn)象 4.歸納：鋁與氧氣在點燃的條件下可以反應(yīng)，且反應(yīng)放出大量的熱。 培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能、觀察能力、探究能力、和合作意識。 培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)化學(xué)現(xiàn)象推測反應(yīng)本質(zhì)。 身邊的化 學(xué) 介紹：依據(jù)反應(yīng)發(fā)出強(qiáng)光，可以應(yīng)用于燃燒彈、信號彈；依據(jù)反應(yīng)放出大量的熱，可以應(yīng)用于火箭推進(jìn)劑。 聆聽 聯(lián)系生活、技術(shù)STS教育 探究2： 鋁 熱 反 應(yīng) 講解：鋁不僅可以與強(qiáng)氧化劑氧氣反應(yīng)，還可以與一些弱氧化劑反應(yīng)，如與三氧化二鐵反應(yīng)。 展示：鋁熱反應(yīng)裝置 演示[實驗2] 指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實驗的主要現(xiàn)象、分析產(chǎn)生現(xiàn)象的原因并書寫化學(xué)方程式 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P117：鋁熱反應(yīng)及其應(yīng)用 聆聽 認(rèn)真觀察并歸納現(xiàn)象：劇烈反應(yīng)，發(fā)出強(qiáng)光，生成紅色熔融物，冷卻后為黑色固體。 書寫化學(xué)方程式。 歸納：焊接鋼軌、定向爆破等 該實驗操作復(fù)雜，有一定的難度，并有一定的危險性，所以教師演示，不宜學(xué)生分組實驗。 落實雙基 探究3：鋁與鹽酸反應(yīng) 提問：金屬鋁能與鹽酸反應(yīng)嗎？若能，請寫出反應(yīng)化學(xué)方程式。 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 思考、回答：金屬鋁能與鹽酸、硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣。 書寫化學(xué)方程式 遷移類比 得出結(jié)論 落實雙基 探究4：鋁與氫氧化鈉反 應(yīng) 設(shè)問：金屬鋁有沒有它獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)呢？ 思考 激發(fā)學(xué)生的求知欲 指導(dǎo)學(xué)生分組做：鋁與氫氧化鈉反應(yīng)的實驗 分組實驗，觀察實驗現(xiàn)象并記錄： 討論、解釋實驗現(xiàn)象 歸納：鋁與氫氧化鈉反應(yīng)有氣體生成 通過實驗探究問題，培養(yǎng)學(xué)生小組合作意識和實驗操作技能。 課 堂 小 結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)鋁的化學(xué)性質(zhì) 討論 學(xué)生代表小結(jié) 培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力 布 置 作 業(yè) 一、整合Na、Mg、Al、Fe等金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，總結(jié)金屬單質(zhì)的通性。 二、課外調(diào)查金屬鋁在生活、生產(chǎn)、科技方面的應(yīng)用，并研究這些應(yīng)用體現(xiàn)了單質(zhì)鋁的什么性質(zhì)？把你的調(diào)查報告和同學(xué)交流 培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)知識，形成知識 體系的能力。 讓學(xué)生體會鋁的廣泛應(yīng)用，結(jié)合實踐鞏固新知識。 （第二課時） 教 學(xué)環(huán) 節(jié) 教 師 活 動 預(yù) 設(shè) 學(xué)生活動預(yù)設(shè) 設(shè)計意圖 引 入 展示：剛玉球、耐火管、寶石、胃舒平藥瓶等一些圖片。 設(shè)問：鋁的發(fā)現(xiàn)和單質(zhì)的獲取卻比較晚的原因是鋁的性質(zhì)比較活潑，它在自然界以化合態(tài)形式存在，你知道鋁的化合物有哪些嗎？ 觀看 聆聽 思考 學(xué)生代表回答： 氧化鋁、氫氧化鋁、鋁鹽等。 激活的學(xué)生已有的知識經(jīng)驗，提高學(xué)習(xí)的熱情。 情 景 創(chuàng) 設(shè) 質(zhì)疑： 1、鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑，它的用途為什么卻很廣泛？ 2、鋁制品為什么不能長時間存放酸性或堿性物質(zhì)？ 思考、討論、小結(jié)： 1、鋁的表面有一層致密的氧化物保護(hù)膜。 2、鋁制品表面的氧化物可能與酸、堿反應(yīng)。 培養(yǎng)學(xué)生分析問題，歸納總結(jié)的能力。 探究1：氧化鋁與酸堿的反 應(yīng) 提問：請寫出Na2O 與HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式。 [實驗]指導(dǎo)學(xué)生完成Al2O3分別與HCl、NaOH的實驗。 引導(dǎo)學(xué)生觀察： 1、帶有氧化膜的鋁片與HCl反應(yīng)的現(xiàn)象。 2、帶有氧化膜的鋁片與NaOH反應(yīng)的現(xiàn)象。 思考：通過什么現(xiàn)象，說明Al2O3分別與HCl、NaOH發(fā)生了反應(yīng)？并寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式和離子方程式。 書寫化學(xué)方程式 分組完成Al2O3分別與HCl、NaOH的實驗，觀察現(xiàn)象。 討論 小結(jié)：鋁片表面有氣泡冒出說明Al2O3分別與HCl、NaOH發(fā)生了反應(yīng)。 Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋H2O Al2O3＋2OH－＋3H2O =2[Al(OH)4]－ 小結(jié)兩性氧化物的概念 培養(yǎng)學(xué)生分析、觀察能力和實驗技能。 過 渡 根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，我們知道Al2O3既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，根據(jù)我們學(xué)習(xí)的研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序是推測它對應(yīng)的水化物Al(OH)3可能具有的性質(zhì)？ 思考 預(yù)測Al(OH)3有關(guān)性質(zhì) 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鞏固研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序的有關(guān)知識 探究2：硫酸鋁與氨水的反 應(yīng) [實驗]指導(dǎo)學(xué)生完成硫酸鋁與氨水的實驗，引導(dǎo)學(xué)生觀察并分析： 1、藥品滴加過程中的有關(guān)注意事項及操作規(guī)范。 2、觀察向硫酸鋁溶液中滴加氨水的有關(guān)現(xiàn)象。 3、寫出有關(guān)的離子方程式。 分組完成向硫酸鋁溶液中滴加氨水的實驗 觀察現(xiàn)象 記錄 討論分析現(xiàn)象 書寫離子方程式 培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析的能力和實際操作的動手能力 探究3：氫氧化鋁分別與鹽酸氫氧化鈉的反應(yīng) [實驗]指導(dǎo)學(xué)生完成氫氧化鋁與鹽酸、氫氧化鈉的實驗，引導(dǎo)學(xué)生重點觀察： 1、向盛有Al(OH)3的試管中滴加HCl的過程中的有關(guān)現(xiàn)象。 2、向盛有Al(OH)3的試管中滴加NaOH的過程中的有關(guān)現(xiàn)象。 3、上述現(xiàn)象說明具有什么樣的性質(zhì)？ 4、寫出有關(guān)的化學(xué)方程式和離子方程式。 分組實驗 觀察、記錄現(xiàn)象 分析、討論 小結(jié)兩性氫氧化物的概念 Al(OH)3＋3H＋= Al3＋ ＋3H2O Al(OH)3＋OH－ =[Al(OH)4]－ 培養(yǎng)學(xué)生的觀察現(xiàn)象、分析問題的能力，訓(xùn)練學(xué)生的基本技能 身 邊 化 學(xué) 質(zhì)疑： 1、胃舒平藥片（主要成分Al(OH)3）能治療胃酸過多的原因。 2、如果一個病人患有胃穿孔。請問他服用Al(OH)3藥片和NaHCO3藥片中的哪一種？為什么？ 3、書寫有關(guān)的化學(xué)方程式。 小組討論 代表回答 書寫方程式 培養(yǎng)學(xué)生具體問題具體分析及學(xué)以致用的能力 閱 讀 指 導(dǎo) 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P119鋁合金及制品的有關(guān)內(nèi)容，分析： 1、鋁合金的主要性能 2、鋁合金的應(yīng)用 閱讀 分析 小結(jié) 培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力及通過自學(xué)獨(dú)立獲取知識的能力 練 習(xí) 1、已知實驗室現(xiàn)有氨水、硫酸鋁、氫氧化鈉三種藥品，請問選用哪些藥品更適合的Al(OH)3制備？為什么？ 2、選用一種合適的試劑，鑒別NaCl、MgCl2、AlCl3 三種溶液，并寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。 思考 分析 討論 書寫離子方程式 進(jìn)一步鞏固學(xué)生對性質(zhì)的理解。 落實雙基 小 結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生對本課時內(nèi)容加以總結(jié)，進(jìn)一步突出重點，突破難點。 小結(jié)： 鋁的重要化合物的有關(guān)性質(zhì)。 培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力 布置作 業(yè) 1、課下交流對鋁及其化合物的認(rèn)識，了解它們在實際生活中的應(yīng)用 2、比較一下你所學(xué)過的Na、Mg、Fe、Al等金屬及其化合物的有關(guān)性質(zhì) 鞏固基礎(chǔ) 板書設(shè)計： 第二節(jié) 鋁 金屬材料 一、鋁與鋁合金 1、鋁的物理性質(zhì) 2、鋁的化學(xué)性質(zhì) ①鋁與氧氣反應(yīng)： Al＋O2 Al2O3 ②鋁與金屬氧化物反應(yīng)： Al＋Fe2O3 Al2O3＋Fe 應(yīng)用：焊接鋼軌、定向爆破等 ③鋁與酸反應(yīng)： Al＋HCl=AlCl3＋H2↑ ④鋁與堿反應(yīng)： 2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 二、鋁的重要化合物 1、Al2O3的性質(zhì) Al2O3＋6H＋ = 2Al3＋＋H2O Al2O3＋2OH－＋3H2O = 2[Al(OH)4]－ 2、Al(OH)3 ①實驗室中Al(OH)3制備： Al3＋ ＋ NH3H2O = Al(OH)3↓ ＋ 3NH4＋ ②Al(OH)3兩性： Al(OH)3＋3H＋= Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋OH－ = [Al(OH)4]－ 3、鋁合金及其制品 第三課時 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動預(yù)設(shè) 學(xué)生活動預(yù)設(shè) 設(shè)計意圖 課堂引入明確學(xué)習(xí)任務(wù) 課堂深入 學(xué)習(xí)有色金屬材料的性質(zhì)及用途 導(dǎo)入有色金屬 引入銅的學(xué)習(xí) 探究銅的性質(zhì) 探究銅的化合物的性質(zhì) 自主學(xué)習(xí)金屬材料 概括整合 鞏固練習(xí) 【展示圖片】 各種金屬材料制品 【講解】 金屬材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，今天研究金屬材料的分類、性能及應(yīng)用。 【板書】金屬與金屬材料 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材黑色金屬材料部分，完成學(xué)習(xí)提綱 一、分類 1黑色金屬：鐵、鉻、錳及他們的合金 2有色金屬：除黑色金屬外的金屬及他們的合金 二、黑色金屬及合金 思考： 1、鐵、鋼鐵成分的區(qū)別？性質(zhì)有什么不同？ 2、不銹鋼為什么能防銹？ 小結(jié)：日常生活中應(yīng)用較多的有色金屬主要是鐵，我們主要了解鐵及其合金的性能和用途。那么有色金屬主要有哪些？有什么性質(zhì)和用途？ 【教師展示】 金幣、銀幣、銅幣 今天我們主要研究貨幣中的金屬——金、銀、銅。 【板書】 三、有色金屬及合金 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材 1金、銀、銅物理性質(zhì)有哪些？在導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性上有什么不同？ 【講解】 三種有色金屬中，銅還是較活潑的，我們來研究它有哪些性質(zhì)？ 【板書】 2銅的性質(zhì) 【舊知回顧】：以前我們學(xué)習(xí)過銅的什么性質(zhì)？ ①與非金屬單質(zhì)反應(yīng) ②與酸反應(yīng) ③與鹽溶液反應(yīng) 【教師矯正，及時鼓勵】 【新知探究】： 除此之外還有哪些性質(zhì)？ 【展示銅制品上的銅銹】 思考：怎樣形成的？ 板書： ④、 2Cu+O2+H2O+CO2==Cu2(OH)2CO3 【點撥】銅單質(zhì)的性質(zhì)簡單介紹這些，銅有哪些重要的化合物？ 3、銅的化合物 結(jié)合圖片了解氧化銅及硫酸銅 【講解】 銅的化合物的特點是變化時有顏色變化——變色龍 【板書】 4CuO==2Cu2O+O2 CuSO45H2O ==CuSO4+5H2O 強(qiáng)調(diào)顏色變化。 【思考】：硫酸銅與水反應(yīng)生成什么？顏色如何變化？什么應(yīng)用？ 【教師矯正并給與表揚(yáng)】強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是為了應(yīng)用的理念。 轉(zhuǎn)入金屬材料的應(yīng)用 【板書】 3有色金屬材料的應(yīng)用 金銀銅的應(yīng)用 教師矯正： 【講解】看來金屬材料在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用是非常廣泛的，我們學(xué)習(xí)的目的就是為了應(yīng)用，推動社會的發(fā)展，將來也希望大家努力專研，研究出自己的專利產(chǎn)品，造福于人類，推動社會的進(jìn)步。 【小結(jié)】 1我們學(xué)習(xí)了許多金屬，思考他們有哪些主要的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？ 矯正：見教材 2鋁、氧化鋁、強(qiáng)氧化鋁有哪些性質(zhì)和用途？ 矯正 3銅、鐵、鋁各有哪些用途？ 1、Cu及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化常伴隨著顏色的變化。下列符合黑色→紅色變化的是( ) A.Cu(OH)2→CuO B. Cu→Cu2S C.Cu2(OH)2CO3→CuO D. CuO→Cu2O 2、金幣、銀幣和銅幣等金屬貨幣在我國歷史上曾發(fā)揮過重要的作用，其中的一些被收藏愛好者珍藏著，在一位收藏家的家中，陳列了很多金屬貨幣。 （1）其中有些貨幣表面是黑色，且有少量的綠色銹狀物，則這肯定是 _______幣，黑色物質(zhì)是_______，形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式是_________________，綠色物質(zhì)是_____________，形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式是______________________。 （2）若將銅幣、銀幣和金幣分別放入稀硝酸中浸泡，能溶解的是_________，不溶解的是_______，若想溶解不能被硝酸溶解的金屬幣，則選用______。 觀看圖片，產(chǎn)生好奇心 閱讀教材，完成提綱 思考回答 成分：鐵是純凈物，鋼鐵是鐵的合金，主要是鐵與碳。 性質(zhì)：純鐵不宜生銹，鋼鐵易生銹。 聆聽 閱讀教材，完成學(xué)習(xí)提綱 比較：金、銀、銅的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性活潑性的強(qiáng)弱 。 討論并完成學(xué)案 回答 觀看、討論、猜測 書寫方程式，體會為什么潮濕的空氣中易生銹？ 閱讀觀看教材圖片 聆聽 書寫方程式 記憶 討論并回答：檢驗是否有水。 閱讀教材并完成學(xué)案表格 討論總結(jié) 回答補(bǔ)充 完成學(xué)案中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖 參看學(xué)案 答案：D 答案： 練習(xí)1 銅與氧氣生產(chǎn)氧化銅及銅銹的生成 練習(xí)2銀銅與硝酸酸的反應(yīng)，金不反應(yīng)，溶解金應(yīng)用王水。 了解金屬材料的重要性。激發(fā)學(xué)習(xí)欲望。 培養(yǎng)自學(xué)能力 加深知識的理解 通過對鐵、鋼鐵及特種鋼的應(yīng)用，體會科技進(jìn)步對生活生產(chǎn)的推動作用。 加深對活潑性的理解 借助氧化還原加深對銅的理解。 抓特點學(xué)習(xí)物質(zhì) 學(xué)以致用 增強(qiáng)學(xué)生的成才教育。 培養(yǎng)概括總結(jié)能力 鞏固金屬的性質(zhì) 【板書設(shè)計】三.金屬與金屬材料 1、金屬材料的分類 黑色金屬材料：鐵、鉻、錳以及它們的合金構(gòu)成的材料。 有色金屬材料：除黑色金屬（鐵、鉻、錳）以外的其他金屬材料。 2、 重要的黑色金屬材料——鋼鐵 （1）鋼鐵的成分及性能 （2）鋼鐵的用途： 3、有色金屬材料 （1）金銀銅的物理性質(zhì) （2）銅及化合物的化學(xué)性質(zhì) ①與非金屬單質(zhì)反應(yīng) ②與酸反應(yīng) a. 與非氧化性酸（稀鹽酸、稀硫酸）不反應(yīng)。 b. 與氧化性酸反應(yīng) ③與鹽溶液反應(yīng) ④銅在潮濕的空氣中生銹 ⑤銅的化合物的化學(xué)性質(zhì) ①氧化銅分解： ②CuSO45H2O晶體與無水CuSO4的相互轉(zhuǎn)化. （3）金銀銅的用途 自我反思： 本節(jié)主要是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)金屬材料的應(yīng)用，了解金屬與金屬材料的區(qū)別；借助教材，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)好化學(xué)造福人類的強(qiáng)烈愿望。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)好化學(xué)，用好化學(xué)的信心和決心。 全 品中考網(wǎng)