高中化学鲁科版第四章元素与材料世界第二节铝金属材料 全国公开课

第2节铝金属材料 一、教材分析（一）知识脉络材料包括合成高分子材料、无机非金属材料、金属材料和各种复合材料。由于学生已经学习了无机非金属材料在生产、生活中的应用，从学生的认知结构来看，学习金属材料是学生认知结构发展的需要。本节教材从以下两条线索展开：一是金属及其化合物的性质线索，并以铝及其重要化合物为代表物作为抓手进行研究，为学生学习元素周期律奠定基础；二是金属材料及其合金的应用线索，并伴之以常见金属金、银、铜等的应用，给学生认识物质世界提供了一个更广阔的空间。（二）知识框架铝单质氧化铝、氢氧化铝铝单质氧化铝、氢氧化铝铝和铝制品金属和金属材料黑色金属材料有色金属材料不锈钢金、银、铜及其它有色金属材料特殊一般一般特殊特殊（三）本节教材的主要特点1.理论联系实际。铝、金、银、铜等常见金属是学生在生产生活中经常碰到的物质，学生感性认识丰富，有探究的欲望和兴趣。2.应用分类的思想和研究物质性质的方法来研究具体物质的性质，突出过程与方法的训练。二、教学目标1.使学生了解常见金属的代表物——铝的还原性；了解氧化铝和氢氧化铝的两性，认识铝及其重要化合物在化学性质上与其他常见金属及其化合物的不同，并能列举铝合金材料在生产生活中的重要应用。2.通过对不锈钢不易锈蚀原理的认识，使学生进一步体会金属性质与金属材料的密切关系。3.使学生了解金、银、铜的主要性质以及它们作为材料在工业生产和高科技领域的应用。4.初步了解合金的概念。三、重点、难点（一）知识与技能重点和难点：铝的还原性、氧化铝和氢氧化铝的的两性。（二）过程与方法运用实验分类的方法来研究物质的性质。四、教学准备（一）学生准备1.预习本节教材的两个问题，即铝和铝合金、金属与金属材料。2.寻找铝、铁、铜、银等金属单质的制品，并留作班上学习时展示之用。（二）教师准备1.教学课件、图片、与本节教材相关的音像资料。2.几种种金属样品实物及实验仪器与药品。五、教学方法：实验探索法。六、课时安排2课时七、教学过程第1课时【导入新课】元素周期表中110多种元素，约有80%是金属元素，其中常见的金属有哪些呢？（镁、铝、铁、铜、银、金）金属材料的广泛用途。【合作探究】1、人类已经发现的一百多种元素中大约有五分之四是金属元素，其中哪些是你熟悉的？2、你深入了解它们的性质吗？3、金属材料和它们之间又是什么样的关系呢？【板书】第2节铝金属材料【板书】一.铝和铝合金【板书】1.认识铝及其化合物【板书】（1）铝的物理性质【交流·研讨】【联想·质疑】【感悟生活】想一想你在日常生活中见到过哪些铝制品？【投影展示】【实物展示】展示金属铝条、铝粉样品，让学生观察其颜色、状态，并阅读教材，了解铝的物理性质（熔点：660.4℃；沸点2467℃、密度2.7g·cm—3【归纳总结】【板书】（2）铝的化学性质【交流讨论】根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，但铝为什么却不像铁那样容易被空气腐蚀？铝非金属酸溶液铝非金属酸溶液盐溶液碱溶液化合物特性【媒体显示】【实验探究1】（实验1）跟氧气反应【现象】铝在氧气中燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，瓶内有白烟。【归纳拓展1】【观察思考】【实验探究2】（实验2）与氧化铁反应【归纳拓展2】【实验探究3】（实验2）与盐酸、氢氧化钠溶液的反应【归纳拓展3】①与酸反应：2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑（迁移到稀H2SO4等）②与强碱溶液反应：2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑教师引导学生分析以上四个反应中的化合价变化，得出铝具有强还原性的结论。【点评】迁移理论是学生进行类推学习的思想基础。由单个的物质过渡到推测一类物质的性质及化学反应，是学生思维品质的一大飞跃。因此可以通过实例引导学生学会迁移，掌握迁移的方法。此外，化学实验既是一种学习方法，又是一个学习内容，在具体的学习过程中，教师使用实验这一手段，引导学生进行科学探究，训练学生习得终身受用的科学方法，进而培养学生的科学素养。【总结】【板书设计】【练习】1、铝的下列用途主要是由它的哪些性质决定的？(1)家用铝锅；(2)铝槽车可运输浓硝酸；(3)导线；(4)包装铝箔。２、铝制品比铁制品在空气中不易被锈蚀，原因是（）A．铝的金属性比铁弱B．铝的密度比铁的密度小C．铝在空气中易与氧气形成一层致密的氧化膜D．铝不能与氧气发生化学反应３、相同质量的铝片分别跟足量的氢氧化钠溶液和盐酸反应，产生氢气的质量()A、一样多B、跟氢氧化钠反应放出的多C、跟盐酸反应放出的多D、无法比较4、在加入铝粉能放出气体的溶液中，一定能大量共存的离子组是（）5、将一个用金属铝做的易拉罐充满CO2，然后往罐内注入足量的NaOH的溶液。用胶布封罐口，经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，罐壁又重新鼓起。（1）罐壁内凹而瘪的原因是,反应的方程式。（2）罐再鼓起的原因是，反应的化学方程式。第2课时【复习、巩固】1、写出铝与盐酸反应的化学方程式及离子方程式。2、写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式及离子方程式。【引入新课】下面是治疗胃酸过多症的药物胃舒平的说明书的部分内容：【别名】复方氢氧化铝，胃舒平【主要成分】氢氧化铝【作用与用途】本品有中和胃酸、减少胃液分泌和解痉止疼作用，用于胃溃疡用胃酸过多症【问题探究】胃舒平为什么能中和胃酸？【实验探究】制备Al(OH)3现在有下列试剂，请设计实验方案制备氢氧化铝。试剂：硫酸铝溶液、氯化铝溶液、氨水、氢氧化钠溶液、稀盐酸。【板书】（3）铝的重要化合物——氧化铝和氢氧化铝的两性【提出问题】为什么在进行铝和氢氧化钠溶液反应的过程中，要事先用砂纸擦去其表面的物质？这种物质是什么？①Al2O3：既能溶于强酸又能溶于强碱溶液。Al2O3+6H+===2Al3++3H2O（迁移到相关的化学方程式1～2例）Al2O3+2OH—+3H2O===2[Al（OH）4]—（迁移到相关的化学方程式1～2例）【提出问题】为什么不用铝制品盛放酸梅汤和碱水等物质？②Al(OH)3：制备：铝盐和氨水反应(实验探索)。如Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4AlCl3+3NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3NH4lCl【提出问题】为什么不用铝盐和强碱溶液反应制备氢氧化铝？性质（实验探索——在两份氢氧化铝中分别加入盐酸和氢氧化钠溶液）Al（OH）3+3H+===2Al3++3H2OAl（OH）3+OH—===[Al（OH）4]—（迁移到相关的化学方程式1～2例）【归纳总结】氢氧化铝的制备方法：用铝盐溶液与氨水反应反应的离子方程式：2.铝合金及其制品（1）合金：两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。（2）铝及其合金的用途：铝铝飞机构件导线热交换器和炊具铝条、铝箔涂料铝热剂医疗器械建筑业密度小传热性好延展性易导电密度小氧化膜膜铝热反应银白色光泽【点评】构建知识网络图是学生进行概括和总结的一种方法。教师要善于引导学生学会自我构建知识网络，自我总结，在总结中不断反思，不断提高。作业：P1221～5题。【练习】1.与酸与碱都能反应的离子是(）A、Al3+B、Fe3+C、[Al(OH)4]-D、HCO3-2．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。下列与这些用途无关的性质是（）A．不易生锈B．导电性好C．密度小D．强度高3.下列物质中，用于治疗胃酸过多的是（）ANa2CO3BAl(OH)3CCaO DBaCO34.在强酸性溶液中能够大量共存的离子组是（）AAl3+、NH4+、Cl-BMg2+、Ba2+、SO42-C［Al（OH）4］-、Cl-、K+DNa+、CO32-、NO3-【作业】1.完成课后习题342.预习下一节第3课时【板书】二.金属与金属材料黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金构成的材料。有色金属材料：除黑色金属（铁、铬、锰）以外的其他金属材料。重要的黑色金属材料——钢铁（1）钢铁的制备铁矿石→生铁→普通钢→特种钢。高温高温如：3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2↑降碳；调硅、锰；去硫、磷（生铁—铁的合金）降碳；调硅、锰；去硫、磷加入铬、镍生铁（含碳较多，含硅、锰、硫、磷等杂质）普通钢加入铬、镍特种钢（不锈钢）。（2）钢铁的用途：钢铁钢铁钢筋混疑土弹簧片（硅、锰钢）医疗器械（不锈钢）车轴、履带（钨钢、锰钢）几种有色金属材料——金、银、铜（1）金、银、铜的性质①金属光泽：Au——黄色；Ag——银白色；Cu——紫红色。②延展性：Au＞Ag＞Cu③传热性：Ag＞Cu＞Au④导电性：Ag＞Cu＞Au⑤化学活动性：Cu＞Ag＞Au铜的弱还原性：2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3