鋁的教學設計

1、從礦物到基礎材料鋁的性質(zhì)（蘇教版必修1）教學設計教材分析：從內(nèi)容看，鋁是重要的金屬，它和我們的生活生產(chǎn)密切相關；從教材編排上看，鋁排在活潑金屬鈉、鎂之后，是對活潑金屬知識的鞏固、延續(xù)和發(fā)展，同時在本節(jié)中了解鈉、鎂、鋁的金屬活動性、化學性質(zhì)的差異，為今后學習元素周期律的知識建立基礎。另外這部分內(nèi)容涉及的實驗較多（鋁與酸、堿的反應），可以設計為一個較為開放的教學環(huán)境，讓學生嘗試在更現(xiàn)實、更真實的教學環(huán)境中構建知識體系，使得學生在探究中感受科學研究的方法和途徑。學情分析：從學生知識結構看，除了從生活經(jīng)驗中獲得感性知識的同時，已經(jīng)熟知活潑金屬鈉和鎂，對元素原子結構與單質(zhì)性質(zhì)的關系有了一定的認識，并對鋁

2、的氧化物和氫氧化物的與堿的反應已有了解。具備探究鋁的性質(zhì)和探討反應原理的條件。盡管我校學生的知識基礎比較扎實、但表達能力和合作意識尚有欠缺，而且在初中很少有自己探究的機會，參與探究的意識和能力還不夠。所以我認為本著“讓學生自主探索、主動求知的理念，可以給學生一定自由度，設計實驗，讓其進行鋁與酸、堿反應的探究。教學目標：知識與技能： 1、通過觀察鋁片的外觀，知道鋁是一種在空氣中易被氧化的金屬；2、通過鋁在濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化，掌握鋁與濃酸的反應規(guī)律；3、通過鋁與鹽酸和氫氧化鈉的反應，掌握鋁與酸和堿的反應規(guī)律。過程與方法：1、 學習以實驗為基礎的實驗探究方法；2、 通過鋁與濃硫酸、濃硝酸反應以

3、及鋁與稀鹽酸、稀硫酸反應的現(xiàn)象的探討，了解對比這一重要科學方法在科學學習過程中的應用；3、 通過實驗現(xiàn)象的推理分析，培養(yǎng)學生一切從實際出發(fā)，由表及里，以嚴密的邏輯推理得出結論的思維方法。情感態(tài)度與價值觀：1、 通過親自實驗或觀看演示實驗，進一步認識到“化學是一門以實驗為基礎的科學”；2、 通過安排與他人合作完成布置的探究活動與任務，培養(yǎng)主動參與交流、團隊合作的精神；3、 通過實驗或觀察找出金屬在生產(chǎn)、生活中的應用，提高學習化學的興趣，增強學好化學、服務社會的責任感和使命感。教學重點：鋁的化學性質(zhì)鋁與酸、堿的反應教學難點：1、鋁與鹽酸、稀硫酸反應及反應快慢的探究學習。2、鋁與強堿反應的反應原理。

4、教學策略設計：通過前期分析，本節(jié)課的教學設計主要是通過一條主線、三個探究實驗、三個演示實驗開展相關性質(zhì)和原理的學習。1、 課堂主線的搭建從鋁制容器的保養(yǎng)及盛放食品的的要求到鋁的化學性質(zhì)的探究，這一條主線不僅讓學生感受科學探索的嚴謹，更讓學生感受到化學來源于生活，生活中處處蘊涵著化學知識，又能用化學原理來解釋生活事實，從而滲透化學重要性的教育。2、 實驗設計新課程倡導讓學生 “獲得有關化學實驗的基礎知識和基本技能，學習實驗研究的方法，能設計并完成一些化學實驗”。而提高學生的實驗能力需要增加學生實驗的機會，盡可能讓他們親自動手操作，因此本節(jié)課除了設計了兩個學生實驗，還精心設計了一個探究鋁與鹽酸、硫

5、酸反應速率差異的探究實驗，進一步讓學生全身心投入對問題的討論與探究的實踐當中。增加鋁熱反應實驗鋁熱反應最重要的用途跟反應放出大量熱有關，如果學生不能直觀了解這一過程也許不能掌握這一重要應用，因此考慮在這加上了教師的演示實驗。驚奇的實驗現(xiàn)象讓學生反應相當熱烈，加上高層建筑爆破的視頻，讓會課堂掀起了一個小高潮。有關鋁與酸堿反應的實驗設計鋁與酸的反應學生比較熟悉，所以我采取了完全開放的方式，讓學生自己設計實驗，通過現(xiàn)象得出結論加以證明。在此過程中勢必會出現(xiàn)選擇鹽酸或稀硫酸或濃硝酸或濃硫酸的情況，因此就讓學生幾個實驗都做。不過為了避免干擾，在這回避了鋁與濃酸的反應。實驗中鋁與鹽酸和稀硫酸反應的速率有明

6、顯的差異（Cl-和SO42-對反應的不同影響），在本堂課中不宜回避，因此干脆讓學生探究到底：為什么反應速率有差異？猜想可能的原因。并設計實驗證明。關于鋁的鈍化的設計考慮到濃硫酸的危險性及對稀硫酸實驗的干擾，因此沒有讓學生親自探究鋁與濃硫酸的反應。但為了培養(yǎng)學生的自主學習習慣與分析解決問題的能力，同時避免把結論簡單直接的呈現(xiàn)給學生。因此把直接參與實驗改為將實驗操作與現(xiàn)象呈現(xiàn)給學生，從而讓學生從實驗現(xiàn)象的對比中分析發(fā)現(xiàn)結論，實現(xiàn)自我學習能力的升華。演示鋁與硝酸汞溶液反應的實驗，留下研究性學習課題鋁與硝酸汞的反應的特殊現(xiàn)象能引起學生極大的興趣，但由于現(xiàn)象產(chǎn)生的原因比較特殊且課時限制，以此把對這一現(xiàn)象

7、原因的探究留給了學生自己，作為研究性課題。教學用具： 1實驗試劑：6mol·L-1硫酸溶液、3mol·L-1鹽酸、氫氧化鈉溶液、鋁片、鋁粉、氧化鐵，鎂條。2實驗儀器：試管、鐵架臺（帶鐵圈）、酒精燈、玻璃管等3實驗用品：砂紙、濾紙、洗耳球、磁鐵、高壓鍋使用說明書等多媒體：電腦、投影儀教學過程設計：教師活動學生活動設計意圖【投影】鋁制壓力鍋的保養(yǎng)說明?！疽搿磕懔私怃X嗎？你知道的鋁制品有哪些？它們的應用廣泛嗎？為什么？學生聽得興致勃勃。熱烈討論并回答：有鋁壺、易拉罐、鋁箔袋、高壓鋁質(zhì)導線、鋁合金輪圈、導彈、飛機等，生活中應用非常廣泛。聯(lián)系日常生活，設置情境，導入新課，激發(fā)學生的

8、求知欲?！就队啊夸X在地殼中的含量表?！驹O問】談談你所認識的鋁的物理性質(zhì)?！就队啊夸X的物理性質(zhì)【介紹】鋁的密度為2.7g/cm3，屬輕金屬，熔點:660.4，沸點2467【板書】一、鋁的物理性質(zhì)回憶起鋁是地殼中含量最高的金屬元素。討論總結鋁的物理性質(zhì)。學生回答：銀白色光澤，用來制造導彈、飛機說明密度比較小，用來制造電線說明導電性好，用于生產(chǎn)鋁壺說明鋁是熱的良導體；可加工成鋁箔說明鋁有良好的延展性。通過思考，總結鋁的物理性質(zhì)，培養(yǎng)了學生的思維的廣闊性和直覺性?！驹O問】地殼中的鋁主要以單質(zhì)還是化合物的形式存在？為什么？【設問】從結構上分析原因是什么？【板書】二、鋁原子的結構學生回到答：化合物，因為它

9、性質(zhì)活潑。學生書寫：鋁的原子結構示意圖。 學生回答：鋁原子最外層電子只有3個，因此容易失去3個電子而被氧化，具有較強的還原性。 建立“結構性質(zhì)用途”的化學學習模式?！就队啊夸X質(zhì)壓力鍋的保養(yǎng)說明?！驹O問】為什么不能用鋼絲球等磨損性大的東西擦洗壓力鍋？【投影】展示圖片：銹蝕的鐵門和光良如新的鋁合金門?！驹O問】根據(jù)金屬活動性順序表，鋁比鐵活潑，但鋁為什么不像鐵那樣容易被空氣腐蝕？【板書】三、鋁的化學性質(zhì)1、 鋁與氧氣反應【演示實驗】鋁粉在空氣燃燒認真思考。學生回答：鋁與空氣中的氧氣反應形成一層致密的氧化物薄膜，因此鋁表面有一層抗腐蝕性的保護膜，用磨損性大的東西擦洗壓力鍋會把這層保護膜破壞。鋁合金門不

10、容易生銹也是同樣的原理。學生書寫：鋁與氧氣反應的化學方程式。觀察實驗現(xiàn)象，反應熱烈。整理并記錄實驗現(xiàn)象:鋁粉在氧氣中燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體。通過生活中關于鋁制品的現(xiàn)象引出鋁的酸性，使學生感覺化學來自生活，又能用化學原理來解釋生活事實，滲透化學重要性的教育。培養(yǎng)學生良好的學習習慣。加強直觀教學，加深對知識的印象與理解,并培養(yǎng)學生的良好的學習習慣?！驹O問】鋁能否像鎂一樣奪取化合物中的氧呢？Al+ Fe2O3？【演示實驗】鋁熱反應【引導】觀察冷卻后的小珠，然后想一想可能是什么？用什么方法檢驗？【介紹】鋁與氧化鐵反應置換出鐵，并放出大量的熱。高溫下生成紅色液態(tài)的鐵珠。這一反應

11、在生產(chǎn)生活中有著重要的應用。大家可以閱讀課本P頁?！静シ乓曨l】張家港長安大廈的定向爆破過程?！窘榻B】鋁熱反應用于“定向爆破” ，主要是利用鋁熱反應熔斷鋼筋使樓房定向倒塌?！景鍟?、鋁熱反應Al+ Fe2O3？思考，疑惑。興奮，熱烈討論落下的紅色小珠是什么？紛紛討論。學生回答：可能是鐵，可以用磁鐵來試驗。傾聽，閱讀。回答：可用于冶煉難熔金屬、焊接鐵軌。驚奇，疑惑。傾聽，作恍然大悟狀。記錄并完成反應方程式： 高溫2Al + Fe2O3Al2O3+2Fe？加強直觀教學，加深對知識的印象與理解。使學生感覺化學來自生活，又能用化學原理來解釋生活事實，滲透化學重要性的教育培養(yǎng)學生從現(xiàn)象到本質(zhì)、從實踐到理

12、論的科學思維方法?！具^渡】高壓鍋的使用說明告訴我們在實際生活中，鋁制炊具在盛放食物的時候應該注意哪些問題？為什么？【引導探究一】請根據(jù)所提供的試劑試劑和藥品（6mol·L-1硫酸溶液、3mol·L-1鹽酸、鋁片、氯化鈉溶液、硫酸鈉溶液）設計實驗方案：（1）鋁與稀酸的反應（2）探究實驗中可能出現(xiàn)的問題【設問】這里的鋁片需要除去氧化膜嗎？為什么？回答：避免接觸酸、堿性物質(zhì)。鋁能與酸反應?？赡苓€能與堿反應。相互合作，設計方案，實驗探究鋁與酸的反應?；卮穑翰恍枰}酸或硫酸能將氧化鋁溶解掉。通過實驗設計與操作，讓學生體驗科學探究的過程，強化科學探究的意識與方法。通過設問培養(yǎng)學生思維

13、的嚴密性?！景鍟?、鋁與酸的反應【設問】請學生分組回答，你們分別設計了哪些實驗來驗證上面的性質(zhì)的？看到了什么現(xiàn)象？得到了什么結論？又分別利用了什么原理？【板書】2Al + 6H+ = 2Al3+ +3H2【設問】兩種酸溶液中都有氫離子，而且同體積的硫酸中含有更多的氫離子，為什么與鋁反應卻比鹽酸慢得多？能否用實驗來驗證一下你們的猜測？ 【引導】為了使反應現(xiàn)象更明顯，我們可以用硫酸鈉固體和氯化鈉固體來完成這里的實驗。學生回答：實驗1：鋁與稀鹽酸反應，鋁片溶解，開始反應速率慢，后來速率變快，有無色氣體逸出。鋁能與稀鹽酸反應，且開始時需要溶解氧化膜所以速率慢一些。（能與氫離子反應）實驗2：鋁與稀硫酸

14、反應，鋁片表面幾乎沒有氣泡生成。鋁與稀硫酸反應很慢。學生板書離子化學方程式。實驗中“意外”：同樣是鋁和溶液中的氫離子反應，為什么鹽酸和稀硫酸與鋁的反應快慢相差這么大？兩溶液中除了陰離子不同之外，其它成分都是相同的會不會是兩種陰離子對反應產(chǎn)生了不同的影響。氯離子加快反應，硫酸根離子抑制反應。第一組實驗：取等量相同濃度的稀鹽酸于試管中，向其中一支試管中加入適量硫酸鈉溶液，再加入鋁片。觀察兩支試管中反應速率的快慢。第二組實驗：取等量相同濃度的稀硫酸于試管中，向其中一支試管中加入適量氯化鈉溶液，再加入鋁片。觀察兩支試管中反應速率的快慢。完成上述實驗，并得出氯離子對反應有促進作用，硫酸根離子對反應有抑制

15、作用。通過實驗培養(yǎng)學生設計實驗及觀察、描述、解釋實驗現(xiàn)象的能力，培養(yǎng)學生對知識的分析歸納、總結的思維能力與表達能力。通過設問激發(fā)學生積極思維，增強學生的理論分析能力，培養(yǎng)學生科學的學習方法。設置沖突情景，培養(yǎng)學生的思維分析能力和批判精神?！驹O問】如果鋁與濃硫酸反應，情況又如何呢？觀察表格中的內(nèi)容后，試分析鋁與濃硫酸反應的原理?！疽龑骄慷俊就队啊看涡?qū)嶒灢僮鲗嶒灛F(xiàn)象1鋁片（已除去氧化膜）浸入硫酸銅溶液鋁片表面析出紅色固體2鋁片（已除去氧化膜）浸入濃硫酸鋁片無明顯變化，無氣體產(chǎn)生3將實驗2中的鋁片用水沖洗干凈后浸入硫酸銅溶液鋁片無明顯變化【投影】運輸濃硫酸、濃硝酸的鋁槽罐車?！局v解】鋁遇濃硫酸

16、、濃硝酸時被其氧化而在表面形成致密氧化膜，這個過程稱為鈍化?！景鍟夸X遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化。思考、討論討論回答：可能是濃硫酸與鋁發(fā)生了一個特殊的反應，在鋁表面形成了一層保護膜。 傾聽，記錄。通過稀酸和濃酸對比的探究性問題及三組實驗結果的反差，使學生產(chǎn)生認知沖突，進入探究情境。通過分析培養(yǎng)學生思維的深刻性，使學生透過現(xiàn)象看到本質(zhì)。使學生感覺化學來自生活，又能用化學原理來解釋生活事實，滲透化學重要性的教育培養(yǎng)學生良好的學習習慣?！疽龑骄咳俊具^渡】鋁制容器應避免接觸酸性物質(zhì)我們了解了，那么為什么也要避免接觸堿性物質(zhì)呢？【設問】那么怎樣來驗證這個性質(zhì)呢？【提示】為了加快反應速率可以先除去氧化膜

17、。【提示】根據(jù)氧化鋁和氫氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應的生成物，猜測鋁與氫氧化鈉反應的產(chǎn)物，并嘗試配平方程式【板書】4、鋁與堿的反應2A l+ 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2學生回答：鋁能與堿溶液反應。將鋁片與氫氧化鈉溶液混合。學生迅速完成鋁與氫氧化鈉溶液反應的實驗。記錄實驗現(xiàn)象并思考反應原理。書寫：鋁與氫氧化鈉反應的化學方程式。通過實驗培養(yǎng)學生設計實驗及觀察、描述、解釋實驗現(xiàn)象的能力。培養(yǎng)學生知識的遷移能力，能舉一反三?！驹O問】鋁能與水反應嗎？能用實驗證明嗎？需要注意什么?為什么？【演示】鋁與冷水幾乎不反應【板書】5、鋁與冷水幾乎不反應討論回答：很難，因為活潑性比其強的鎂與冷水反應也很緩慢