铝金属材料 教案
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文档简介
铝 金属材料
【教材分析】
铝是一种非常重要的金属元素，其单质及合金 ( http: / / www.21cnjy.com )在生产和生活中的用途广泛，铝及其化合物的性质是高中阶段的重要知识点。本节内容可以进一步丰富学生对金属元素及其化合物知识的认识，给他们一个更为广阔的认识物质世界的空间，也为后面学习元素周期律和元素周期表打下基础。同时让学生了解金属及其合金在工农业生产和生活等方面的重要应用，认识铝的物理、化学性质与应用之间的密切联系，激发学习兴趣。
本节教材的主要特点
1.理论联系实际。铝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。
【学情分析】
铝是日常生活中常用的一种金属，也是学生接触 ( http: / / www.21cnjy.com )比较多的一种金属元素，在前面的学习中，学生已经了解了钠、镁、铁等金属单质，因此，学生学起来会有一种熟悉感。教学过程中，充分利用好这一资源，激发和调动学生的学习积极性。
【设计思路】
本节课主要采取类比归纳、实验探究、启发教学 ( http: / / www.21cnjy.com )方法，目的是让学生对铝的性质能认识得更深入、更透彻，同时，提高他们分析问题、解决问题的能力。对于铝的物理性质及铝与酸的反应，采用新旧知识对比的方法，目的是培养学生对所学知识进行迁移、拓展的能力。对于铝与氧气、铝与氢氧化钠及铝热反应，主要采用的是实验探究的方法，一方面培养学生的学习兴趣，另一方面培养学生透过现象看本质的能力。最后的活动与探究是为了提高学生综合运用知识以及培养学生通过设计实验解决问题的能力而设置的。
【教学目标】
知识与技能：
（A层）了解铝的物理性质,掌握铝的化学性质
（B层）认识铝化学性质上与其他常见金属的不同
过程与方法：学会运用归纳分类的方法预测铝的性质，培养分析问题的能力。
情感、态度与价值观：培养归纳思维能力和逻辑推理能力，进行科学态度和科学方法教育。
【教学重难点】
重点：铝的还原性
【教学过程】
教学环 节 教学活动 教学中可能出现的情况 设计意图
通过金属在生产生活中的应用及已有学习归纳金属的通性，创设学习情境，引入主题。 【引言】在已经发现的110 ( http: / / www.21cnjy.com )多种元素中，大约有4/5是金属。金属在社会发展进程中，起着非常重要的作用。如：青铜时代、铁器时代在历史上都留下光辉的一页。钢铁是工农业生产的基础，即使在新材料层出不穷的今天，金属仍然有它不可取代的地位。【展示】生产生活中广泛应用得金属材料图片【设问】阅读课本11页“联想.质疑”，提出问题：你知道常见金属材料中含有哪些金属吗？这些金属有着怎样的性质？【归纳】常见金属单质的性质：（1）物理性质：大多数在常温下是固体；大多数在呈银白色有金属光泽；多数有延展性、是电和热的良导体（2）化学性质：多数可与O2、 Cl2等活泼非金属反应；大多数可与酸反应；与盐的相互置换；【展示】身边的铝制品【提问】谁还能列举一些你见过的铝制品？【课题引入】铝的性质对用途起很大作用。这节课我们一起探讨铝的性质。 【回答】有镁、铝、铁、铜。【回答】概括金属的通性 激发学生的兴趣，引导学生学会观察。体会化学的实用性。
学生根据阅读和观察归纳铝的物理性质。通过演示实验认识铝和氧气的反应。 【板书】 4.2.1 铝 【引导】课本116页【交流.研讨】，小组讨论，类比归纳出铝的物理性质，预测铝的化学性质，可能发生的反应。【展示】铝制品，引导总结铝的物理性质铝的物理性质【板书】颜色：银白色；状态：固态；密度：较小；导电性：良好；导热性：良好；延展性：良好；熔点：较低（660.4℃）。【练习】【提问】小组讨论结果，预测了铝可能和哪些物质发生反应？推测它具有哪些化学性质？【板书】二、铝单质的化学性质【板书】板书学生预测铝可能发生的反应【讲述】我们通过实验来验证铝的化学性质。与非金属的反应【演示实验】铝和氧气的反应将铝箔放入纯氧中点燃【板书】4Al+ 3O2=== 2 Al2O3【知识·链接】英阿马岛战争时期英方的一艘现代化驱逐舰 ( http: / / www.21cnjy.com )被阿方导弹击中夹板后，燃起滔天大火，无法扑灭，导致舰艇沉没，这是怎么回事呢？原来，驱逐舰夹板上大量使用铝，铝在高温下发生了燃烧，生成氧化铝。【引导】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？ 【小结】铝不但可以与氧气反应，还能与其它非金属单质反应。（如Cl2 、S等） 。 【小组讨论】【回答】【回答】即时训练1 答案观察实验现象、思考分析实验现象并讨论得出结论。书写方程式【实验现象】铝箔剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体。【讨论】铝制品表面可形成一层致密的氧化物薄膜，具有抗腐蚀性。写方程式：【板书】铝与氯气，硫的反应方程式 引导学生学会用化学思维方式来分析问题。训练学生类比、分析、综合的能力。在实验中发现特殊现象，激发学生求知欲，引出新知识。通过比较引发学生认识反应条件的重要性。
铝热反应 【板书】2、与某些金属氧化物反应【演示实验】铝热反应【追问】该现象说明什么？【设问】该反应成为铝热反应，铝热反应在实际生产中有什么应用？【展示】（1）制备某些高熔点金属单质（2）焊接钢轨【拓展】铝和Fe3O4、Cr2O3 的反应 观察并写出方程式。2Al+ Fe2O3 == Al2O3+ 2Fe【实验现象】有耀眼的白光，并有熔融物生成。【回答】铝可以置换出金属，该反应放出大量的热。【板书】8Al+3Fe3O4 ==4Al2O3+9Fe4Al+3MnO2==2Al2O3+3Mn 培养学生的观察能力。了解铝的广泛应用，体会化学的实用性。
通过学生分组设计实验、观察现象、得出结论 [交流研讨]根据铝锅在日常生活中使用的注意事项：食物及时取出以免残留的食物尤其是酸碱性物质腐蚀锅体。注意事项中体现了铝的哪些性质？【引导】引导学生设计实验，验证铝与酸、碱、盐反应的预测【展示】实验仪器：实验药品：实验步骤：实验现象：实验结论：实验注意事项：【板书】3、与酸、碱、盐的反应与酸的反应：现象：结论：【思考】为什么可以用铝罐车运浓硫酸、浓硝酸？【强调】铝在浓硫酸、浓硝酸中常温下象铁一样钝化，生成一层致密的氧化膜。与盐的反应：现象：结论：与碱的反应：现象：结论：【强调】课本117页“资料在线”，了解铝和碱反应的产物，理解铝的特性。[即时练习]2、两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比为( )A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、1：4 【学生讨论实验方案】【学生分组实验】【学生阐释实验现象，得出实验结论】【板演】化学方程式，离子方程式：2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Al+6H+==2Al3+ +3H2↑2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu2Al+3Cu2+==2Al3++3Cu2Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+ +3H2↑2Al+2OH-+6H2O==2[Al(OH)4]-+ +3H2↑【学生演算回答】 培养学生动手能力。进行严谨的科学态度教育。
总结 【总结】利用所学氧化还原反应的知识分析上述铝分别与O2、Fe2O3、盐酸、NaOH溶液的反应，分组讨论得出结论。化学反应方程式失电子元素得电子元素综上所述：铝的化学性质主要表现为 。【引导】本节课你还有哪些收获？ 领悟、记录。总结 促进学生归纳总结的能力。
【课后巩固】1．铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净 ( http: / / www.21cnjy.com )、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2．铝热剂中铝的作用是（ ）A．催化剂 B．氧化剂 C．还原剂 D．填充剂3．用铝热法还原下列化合物，制得金属各1mol，需消耗铝最少的是：（ ）A、MnO2 B、WO3 C、Co3O4 D、Cr2O34．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠 ( http: / / www.21cnjy.com )溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为（ ）A．3:1 B．2:1 C．1:1 D．1:35. 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 （ ）A、K+ Na+ CO32- SO42- B、NH4+ Na+ Cl－ NO3- C、K+ Na+ Cl－ SO42- D、K+ HCO3- Cl- SO42-
【延伸拓展】课下搜集关于以铝为主要成分的物质的资料，同学之间交流讨论分析该物质是利用了铝的哪些用途？
【教材分析】
铝是一种非常重要的金属元素，其单质及合金 ( http: / / www.21cnjy.com )在生产和生活中的用途广泛，铝及其化合物的性质是高中阶段的重要知识点。本节内容可以进一步丰富学生对金属元素及其化合物知识的认识，给他们一个更为广阔的认识物质世界的空间，也为后面学习元素周期律和元素周期表打下基础。同时让学生了解金属及其合金在工农业生产和生活等方面的重要应用，认识铝的物理、化学性质与应用之间的密切联系，激发学习兴趣。
本节教材的主要特点
1.理论联系实际。铝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。
【学情分析】
铝是日常生活中常用的一种金属，也是学生接触 ( http: / / www.21cnjy.com )比较多的一种金属元素，在前面的学习中，学生已经了解了钠、镁、铁等金属单质，因此，学生学起来会有一种熟悉感。教学过程中，充分利用好这一资源，激发和调动学生的学习积极性。
【设计思路】
本节课主要采取类比归纳、实验探究、启发教学 ( http: / / www.21cnjy.com )方法，目的是让学生对铝的性质能认识得更深入、更透彻，同时，提高他们分析问题、解决问题的能力。对于铝的物理性质及铝与酸的反应，采用新旧知识对比的方法，目的是培养学生对所学知识进行迁移、拓展的能力。对于铝与氧气、铝与氢氧化钠及铝热反应，主要采用的是实验探究的方法，一方面培养学生的学习兴趣，另一方面培养学生透过现象看本质的能力。最后的活动与探究是为了提高学生综合运用知识以及培养学生通过设计实验解决问题的能力而设置的。
【教学目标】
知识与技能：
（A层）了解铝的物理性质,掌握铝的化学性质
（B层）认识铝化学性质上与其他常见金属的不同
过程与方法：学会运用归纳分类的方法预测铝的性质，培养分析问题的能力。
情感、态度与价值观：培养归纳思维能力和逻辑推理能力，进行科学态度和科学方法教育。
【教学重难点】
重点：铝的还原性
【教学过程】
教学环 节 教学活动 教学中可能出现的情况 设计意图
通过金属在生产生活中的应用及已有学习归纳金属的通性，创设学习情境，引入主题。 【引言】在已经发现的110 ( http: / / www.21cnjy.com )多种元素中，大约有4/5是金属。金属在社会发展进程中，起着非常重要的作用。如：青铜时代、铁器时代在历史上都留下光辉的一页。钢铁是工农业生产的基础，即使在新材料层出不穷的今天，金属仍然有它不可取代的地位。【展示】生产生活中广泛应用得金属材料图片【设问】阅读课本11页“联想.质疑”，提出问题：你知道常见金属材料中含有哪些金属吗？这些金属有着怎样的性质？【归纳】常见金属单质的性质：（1）物理性质：大多数在常温下是固体；大多数在呈银白色有金属光泽；多数有延展性、是电和热的良导体（2）化学性质：多数可与O2、 Cl2等活泼非金属反应；大多数可与酸反应；与盐的相互置换；【展示】身边的铝制品【提问】谁还能列举一些你见过的铝制品？【课题引入】铝的性质对用途起很大作用。这节课我们一起探讨铝的性质。 【回答】有镁、铝、铁、铜。【回答】概括金属的通性 激发学生的兴趣，引导学生学会观察。体会化学的实用性。
学生根据阅读和观察归纳铝的物理性质。通过演示实验认识铝和氧气的反应。 【板书】 4.2.1 铝 【引导】课本116页【交流.研讨】，小组讨论，类比归纳出铝的物理性质，预测铝的化学性质，可能发生的反应。【展示】铝制品，引导总结铝的物理性质铝的物理性质【板书】颜色：银白色；状态：固态；密度：较小；导电性：良好；导热性：良好；延展性：良好；熔点：较低（660.4℃）。【练习】【提问】小组讨论结果，预测了铝可能和哪些物质发生反应？推测它具有哪些化学性质？【板书】二、铝单质的化学性质【板书】板书学生预测铝可能发生的反应【讲述】我们通过实验来验证铝的化学性质。与非金属的反应【演示实验】铝和氧气的反应将铝箔放入纯氧中点燃【板书】4Al+ 3O2=== 2 Al2O3【知识·链接】英阿马岛战争时期英方的一艘现代化驱逐舰 ( http: / / www.21cnjy.com )被阿方导弹击中夹板后，燃起滔天大火，无法扑灭，导致舰艇沉没，这是怎么回事呢？原来，驱逐舰夹板上大量使用铝，铝在高温下发生了燃烧，生成氧化铝。【引导】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？ 【小结】铝不但可以与氧气反应，还能与其它非金属单质反应。（如Cl2 、S等） 。 【小组讨论】【回答】【回答】即时训练1 答案观察实验现象、思考分析实验现象并讨论得出结论。书写方程式【实验现象】铝箔剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体。【讨论】铝制品表面可形成一层致密的氧化物薄膜，具有抗腐蚀性。写方程式：【板书】铝与氯气，硫的反应方程式 引导学生学会用化学思维方式来分析问题。训练学生类比、分析、综合的能力。在实验中发现特殊现象，激发学生求知欲，引出新知识。通过比较引发学生认识反应条件的重要性。
铝热反应 【板书】2、与某些金属氧化物反应【演示实验】铝热反应【追问】该现象说明什么？【设问】该反应成为铝热反应，铝热反应在实际生产中有什么应用？【展示】（1）制备某些高熔点金属单质（2）焊接钢轨【拓展】铝和Fe3O4、Cr2O3 的反应 观察并写出方程式。2Al+ Fe2O3 == Al2O3+ 2Fe【实验现象】有耀眼的白光，并有熔融物生成。【回答】铝可以置换出金属，该反应放出大量的热。【板书】8Al+3Fe3O4 ==4Al2O3+9Fe4Al+3MnO2==2Al2O3+3Mn 培养学生的观察能力。了解铝的广泛应用，体会化学的实用性。
通过学生分组设计实验、观察现象、得出结论 [交流研讨]根据铝锅在日常生活中使用的注意事项：食物及时取出以免残留的食物尤其是酸碱性物质腐蚀锅体。注意事项中体现了铝的哪些性质？【引导】引导学生设计实验，验证铝与酸、碱、盐反应的预测【展示】实验仪器：实验药品：实验步骤：实验现象：实验结论：实验注意事项：【板书】3、与酸、碱、盐的反应与酸的反应：现象：结论：【思考】为什么可以用铝罐车运浓硫酸、浓硝酸？【强调】铝在浓硫酸、浓硝酸中常温下象铁一样钝化，生成一层致密的氧化膜。与盐的反应：现象：结论：与碱的反应：现象：结论：【强调】课本117页“资料在线”，了解铝和碱反应的产物，理解铝的特性。[即时练习]2、两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比为( )A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、1：4 【学生讨论实验方案】【学生分组实验】【学生阐释实验现象，得出实验结论】【板演】化学方程式，离子方程式：2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Al+6H+==2Al3+ +3H2↑2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu2Al+3Cu2+==2Al3++3Cu2Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+ +3H2↑2Al+2OH-+6H2O==2[Al(OH)4]-+ +3H2↑【学生演算回答】 培养学生动手能力。进行严谨的科学态度教育。
总结 【总结】利用所学氧化还原反应的知识分析上述铝分别与O2、Fe2O3、盐酸、NaOH溶液的反应，分组讨论得出结论。化学反应方程式失电子元素得电子元素综上所述：铝的化学性质主要表现为 。【引导】本节课你还有哪些收获？ 领悟、记录。总结 促进学生归纳总结的能力。
【课后巩固】1．铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净 ( http: / / www.21cnjy.com )、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2．铝热剂中铝的作用是（ ）A．催化剂 B．氧化剂 C．还原剂 D．填充剂3．用铝热法还原下列化合物，制得金属各1mol，需消耗铝最少的是：（ ）A、MnO2 B、WO3 C、Co3O4 D、Cr2O34．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠 ( http: / / www.21cnjy.com )溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为（ ）A．3:1 B．2:1 C．1:1 D．1:35. 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 （ ）A、K+ Na+ CO32- SO42- B、NH4+ Na+ Cl－ NO3- C、K+ Na+ Cl－ SO42- D、K+ HCO3- Cl- SO42-
【延伸拓展】课下搜集关于以铝为主要成分的物质的资料，同学之间交流讨论分析该物质是利用了铝的哪些用途？