【大单元教学】第二节 金属材料 省赛获奖

金属材料

（第2课时）大单元-高中化学必修1第三章第二单元学习目标1.能认识铝合金的组成、性能与用途的联系，通过其结构化的分析呈现，发展核心观念的结构化水平；能通过探究过程的设计、展示和评价，发展证据推理模型认知水平以及批判性思维能力。2.能通过实验探究铝、氧化铝等物质的性质，引导并发展学生实验探究的水平；能从现象（宏观）、变化（微观）和化学方程式（符号）等方面建立对化学事实的多重表征，提升知识表征水平。3.了解储氢合金、钛合金等新型合金，感受化学科学对创造更多材料以满足人类生活需要和促进科技发展的重要作用。情境导入

铝是自然界中分布最广的金属元素。地壳中铝的含量接近8%，仅次于氧和硅。铝通常以化合态存在，目前已知的含铝矿物有250多种。铝是银白色金属，其主要特性是密度小。各种铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，导弹、宇宙飞船、人造卫星等也大量使用铝及铝合金。铝合金学习任务课时任务活动第2课时【任务3】铝和铝合金的使用1.铝为什么常以化合态的形式存在于自然界中2.探究铝与氧气的反应3.探究铝和氧化铝与酸、碱的反应4.认识铝合金的应用【任务4】新型合金的使用认识新型合金的使用学习活动1.铝为什么常以化合态的形式存在于自然界中任务三

铝和铝合金的使用铝是地壳中含量最多的金属元素，其主要以化合态的形式存在于自然界中。这是为什么呢？你能从原子结构的角度来分析原因吗？思考、分析铝的原子结构，画出其原子结构示意图学习活动2.探究铝与氧气的反应任务三

铝和铝合金的使用实验探究：铝制品在日常生活中有广泛的应用，为什么性质活泼的铝在空气中能稳定存在呢？(1)用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精等上加热至熔化，轻轻晃动。仔细观察。(2)再取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，再加热至熔化。仔细观察。学习活动2.探究铝与氧气的反应任务三

铝和铝合金的使用为什么用铝而不用铁制作牛奶包装盒“利乐包”呢?牛奶包装盒“利乐包”是由纸、铝、塑料组成的六层复合纸包装，分别是外层聚乙烯、印刷油墨层、原纸板层(73%)、聚乙烯中层、铝箔(5%，约为6.5pm)、内侧聚乙烯层。其中铝箔能够有效阻隔空气和光线，能够让牛奶和饮料的消费更加方便而安全，而且保质期更长，实现了较高的包装效率。为什么用铝而不用铁制作“利乐包”呢？除了因为铝比铁轻外，还因为铝不容易生锈。下图为扫描隧道显微镜下氧化铝和氧化铁的表面形态。从图中可以发现，氧化铝是一种致密排列的氧化膜，它牢固地覆盖在铝表面，氧气很难穿过致密的氧化膜与里面的铝反应；而氧化铁是一种疏松多孔的氧化膜，氧气容易穿过这种疏松的氧化膜与里面的铁反应。因此，铝不容易生锈，利乐包中选择铝做包装材料，而不用铁。学习活动3.探究铝和氧化铝与酸、碱的反应任务三

铝和铝合金的使用合作探究1：铝和氧化铝与酸的反应，预测并设计实验验证铝与酸反应产生的气体。生活中，你或许有这样的生活经验：铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性的食物。这是为什么呢？学习活动3.探究铝和氧化铝与酸、碱的反应任务三

铝和铝合金的使用合作探究2：铝和氧化铝与碱的反应，预测并设计实验验证铝与碱反应产生的气体。生活中，你或许有这样的生活经验：铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性的食物。这是为什么呢？学习活动3.探究铝和氧化铝与酸、碱的反应任务三

铝和铝合金的使用

生活化学：管道疏通剂生活中常会遇到下水管道堵塞的情况，这给生活带来不便。除了可以使用物理方法使下水管道达到疏通的效果，也可以通过化学方法来解决这样的生活问题。比如“管道疏通剂”（见下图），其主要成分是铝粉和氢氧化钠固体。铝粉与氢氧化钠反应放出大量的热，可以加快反应速率；产生大量的气体，可以产生机械驱动力。所以，管道疏通剂能很好地疏通管道。学习活动4.认识铝合金的应用任务三

铝和铝合金的使用向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素，可制成铝合金。铝合金是目前用途广泛的合金之一，下图自行车车架釆用的就是铝合金。学习活动认识新型合金的应用任务四

新型合金的使用

随着社会的高速发展，人们对材料的要求越来越高，一些具有特殊功能的新型合金材料也相继出现，如储氢合金、钛合金、石墨烯合金和形状记忆合金等。深度思考：如何正确选用金属材料?某家庭准备装修窗户（计划使用十年），可供选用的材料有木材、钢板、铝合金、塑钢。请调查每种材料的性能、价格、制造或安装成本、利弊等，综合分析比较，试着提出一个你认为切实可行的方案。人们在选择材料时往往综合考虑多方面因素，除了性质意外，还要考虑哪些因素？练习与测评1.铝在空气中能够稳定存在的原因是（）D题号核心素养水平1宏观辨识与微观探析水平1A.铝的活泼性差B.铝的还原性差C.铝与氧气不反应D.铝表面有氧化膜练习与测评2.下列关于金属铝的叙述中，不正确的是（）C题号核心素养水平2宏观辨识与微观探析水平1A.Al是地壳中含量最多的金属元素B.Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性C.Al箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧D.Al箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落练习与测评3.（多选）既能跟盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反