《铝的性质》

《铝的性质》授课纲要
课题研究：在多媒体技术背景下，学生自主学习能力的探究
[教学设计]
一、教学背景
学习本节内容前，同学们已经知晓了一部分活泼金属如钠、镁的性质，对学习金属的一般方法有了大致的了解，对本节课的学习，学生有了知识层面和方法层面上的预备。通过本节课对铝的性质的学习，可以帮助学生构建活泼金属的典型性质的知识结构；通过本节课对铝的性质的学习不仅能使学生了解钠、镁和铝的金属活动性的差异，还能为以后学习元素周期律的知识建立基础。
二、设计思路
本节课的教学紧扣学生在日常生活中可以感受到的问题展开，如以铝的应用视频引入、实验探究食品对铝制容器的腐蚀、铝热反应在生产生活中的应用等。通过精心设计的师生互动实验来突破铝的钝化、铝的两性等教学的重难点，让学生通过实验现象的观察和分析来总结归纳铝的特殊性，解决生活中遇到的问题。
三、教学目标
知识与技能
了解铝在生产生活中的重要运用，掌握铝的主要性质。
过程与方法
１、通过铝与稀盐酸、稀硫酸反应以及铝与浓硫酸、浓硝酸反应的现象的探讨，了解对比这一重要科学方法在科学学习过程中的应用。
２、通过实验现象的推理分析，培养学生一切从实际出发，由表及里，以严密的逻辑推理得出结论的思维方法。
情感态度与价值观
通过实验或观察找出金属在生产生活中的应用，提高学习化学的兴趣，增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。
四、教学重点及难点：铝的化学性质
五、教学方法
观察、实验、归纳、类比
六、教具准备
仪器：试管、铝热反应装置一套、酒精灯
药品：铝条、砂纸、浓硫酸、浓硝酸、盐酸、氢氧化钠溶液
多媒体投影仪及展示台
【教学过程】
[情景创设]播放铝的应用图片（制造反光灯、飞机外壳、铝导线、铝锅、铝箔等）
[归纳总结]
铝的物理性质：
银白色金属，密度小、有良好的导电导热性和延展性,并具有一定的强度。
[情景创设]展示对比生活中铁制品和铝制品使用情况的图片
[提出问题]铝的活泼性是比铁强（金属活动性顺序表），铁制品比铝制品更容易生锈，为什么？
[引入课题]二、铝的化学性质
[学生回答]铝的表面产生了氧化物保护膜
[教师总结]铝在空气中容易被氧化产生致密的氧化物保护膜牢固的覆盖在铝表面，阻止了内部铝与空气接触，从而防止铝被进一步氧化。所以铝在空气中能表现出良好的抗腐蚀性。而氧化铁的结构比较疏松，起不到这种作用。
[实际应用]引导学生观看铝的氧化着色的图片资料（教材P68）
[补充说明]在点燃或加热条件下，铝会与纯氧、氯气等非金属反应。
[投影]1.常温下，铝在空气中中会发生氧化产生致密氧化膜
加热时，铝会与纯氧、氯气等非金属反应
4Al + 3O2== 2Al2O3
[提出问题]根据金属活动顺序表，铝还会有什么性质？
[学生预测]与酸反应……
[演示实验]取少量铝粉于大试管中，加入少量的浓盐酸，产生大量气泡。
[分析小结]通过上述实验，说明铝能跟盐酸反应产生氢气
[投影]2、与酸反应
a)与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应
2Al+6HCl ＝ 2AlCl3+3H2↑
2Al+3H2SO4 ＝Al2(SO4)3+3H2↑
[提出问题]铝跟浓硫酸或浓硝酸反应会不会更剧烈呢？
[演示实验]取两根铝条（强调：应先打磨，除去表面的氧化物保护膜），分别放进浓硫酸和浓硝酸中浸泡，观察现象。
[学生观察描述]铝片表面没有明显的现象
[分析小结]常温下，铝遇浓硝酸、浓硫酸时会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化，从而阻止内部金属进一步发生反应。
[投影] b)常温下，铝遇浓硝酸、浓硫酸发生钝化
[强调]“常温”、“浓硫酸与浓硝酸”；“钝化”属于化学反应。
[实际应用]可用铝槽车装运浓硫酸或浓硝酸
[投影]展示铝槽车和铝贮罐的图片资料
[过渡] 铝桶能否盛放氢氧化钠等碱性溶液？
[演示实验]另取少量铝粉于大试管中，加入少量的浓烧碱溶液，产生大量气泡。
[归纳小结]通过上述实验，我们发现铝能与烧碱溶液产生氢气。
[投影]3.与强碱反应
2Al + 2NaOH + 2H2O ＝ 2NaAlO2 + 3 H2↑
[分析] 2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑（缓慢）Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2OH3AlO3 = H2O + HAlO2
铝酸 偏铝酸
HAlO2 + NaOH ＝ NaAlO2 + H2O
[强调] NaAlO2——偏铝酸钠
[提出问题]1. 如果从化合价上分析，刚才反应铝的化合价都发生了共同的变化？
2.写出以上三个三个反应的离子反应方程式。
[学生回答]
1. Al元素的化合价从0价升高到+3价，铝被氧化，体现了铝的还原性。这说明铝是一种活泼的金属，具有较强的还原性。
2. 2Al + 6H+ ＝ 2Al3+ + 3H2↑
2Al + 2OHˉ + 2H2O ＝ 2AlO2ˉ + 3 H2↑
[教师说明]从本质上分析，是因为铝原子最外层有三个电子，在反应过程中易失去三个电子，作为还原剂，表现出还原性。
[总结]铝可与酸或强碱溶液反应产生氢气
[提出问题]因为铝具有很好的导热性，所以铝经常被用来制成餐具。但是，铝炊具表面的氧化物容易被酸或者碱破坏，那么，根据刚才的实验现象，你认为使用铝制餐具时应该注意什么问题呢？
[学生回答]不能长期蒸煮、盛放酸性或碱性的食物。
[指导阅读]教材P67的拓展视野：为什么咸菜不宜久存于铝制品中？
[归纳小结]酸性、碱性或咸的食物会破坏铝制品表面的氧化物保护膜，加速铝制品的腐蚀。而且，铝腐蚀以后生成的铝的化合物如果被摄入体内对人体健康不利（摄入大量的铝，容易导致老年痴呆）。所以铝制餐具不可用来蒸煮或长期存放酸性、碱性或咸的食物。同时，清洗铝锅等也不能用具有强酸性或强碱性的洗涤剂；最好不用硬钢丝刷洗，以免破坏表面的氧化物保护膜。
[投影] 注意：
1.最好不用硬钢丝刷洗，以免破坏表面的氧化物保护膜。
2.铝腐蚀以后生成的铝的化合物如果被摄入体内对人体健康不利（摄入大量的铝，容易导致老年痴呆）。
[问题提出]实际上，铝的强还原性及其应用不仅体现在以上反应中，接下来我们来做一个的实验，进一步说明铝所具有的还原性。
[视频]铝热反应
用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再和另一个漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿。把炒干的氧化铁粉末和铝粉按质量比5∶2混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条引燃镁条。观察发生的现象。
[分析讲解]铝具有还原性，不仅将Fe2O3还原成Fe，同时反应放出大量的热将铁熔化成液态从纸漏斗的下端流出。工业上将铝粉还原一些金属氧化物的反应称为铝热反应。
[投影]4、铝热反应
2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3
铝还可以跟Fe2O3以外的其它一些金属氧化物（如MnO2等）反应把金属置换出来的同时，还能利用反应放出的大量的热将金属产物熔化使其和固体物质中分离，因而铝热反应被用来冶炼一些难熔的金属。此外，铝热反应还可以用来焊接铁轨，定向爆破等。而将铝与某些金属氧化物的混合物称为铝热剂。
[投影]展示焊接铁轨、定向爆破的资料图片。
[讲述]此外，铝还可以与部分金属盐溶液发生置换反应
5、与部分金属盐溶液发生置换反应
2Al+3CuSO4 = Al2(SO4)3+3Cu
[提出问题]请根据这节课所学的内容，总结一下铝的用途。
[学生小结]
[投影]三、铝的用途
制各种铝合金应用于飞机、火车的制造；制电线、电缆等；制炊具（铝锅）；制铝箔用于香烟、糖果的外壳包装；铝热剂用于焊接钢轨、定向爆破和冶炼难熔金属等等；铝槽罐用于运输浓硫酸和浓硝酸等。
[课堂小结]铝在实际当中的应用是非常广泛的。本节课，我们着重学习了铝的性质与用途的关系。
[作业] 教材P69 1~6、8
练习三 铝及其化合物的性质
【板书设计】
专题三 第一单元 从铝土矿到铝合金
第一节 铝的性质
铝的物理性质
二、铝的化学性质
三、铝的用途
[教学反思]
一、本节公开课通过试讲过程中师傅的指导、然后改进，在教学过程中基本达到了预设的教学目标，效果较好。在一下几个方面做得较好：
1.本节实验演示现象不是太明显，又由于受时间限制，不能让学生作分组实验，对于这个问题，采用将实验放大的方式解决，如把试管实验改成烧杯，并充分利用了多媒体中的实物展示，效果较好。对于铝热反应的实验，由于需要较多的时间，及考虑到实验安全性问题，则采用视频的形式，现象非常明显给学生留下了很深刻的印象。
2.在教学过程中条理清晰，详略得当，时间安排较为紧凑；较好得突出重点（氧化、钝化、与强碱反应、铝热反应），突破了难点（铝与强碱的反应）。
3.在铝的性质学习过程中，较好得联系铝的实际用途，体现新课标中对学生的情感态度价值观的培养。
二、不足之处
由于学生程度较好，故给学生活动空间还可以在大些，比如最后铝的用途可以让学生进行归纳，同时也可以实现对学生听课效果进行有效的检验。
三、本节课学生第一次到实验室与多媒体上课，充满了新鲜感。在课堂教学过程中，学生上课状态很好，积极参与思考，表现出较强的应用知识能力和归纳能力，实现良好的师生互动。
四、今后努力方向
????其实本节课的内容对于程度相对好点的学生可以采用探究性学习的教学方式，让学生亲自动手实验后进行归纳总结，让学生深刻体会到“化学是一门以实验为基础的学科”。
课件21张PPT。专题3第一单元 从铝土矿到铝合金 第三节 铝的性质装饰、饰品 反光灯铝制电线铝箔袋子铝锅一、铝的物理性质
色态：银白色金属光泽的固体
密度：较小
具有良好的导电导热性和延展性
具有一定的强度。 1.常温下，铝在空气中中会发生氧化产生致密氧化膜 加热时，铝会与纯氧、氯气等非金属反应 4Al + 3O2== 2Al2O3点燃二、铝的化学性质2、与酸反应a)与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应 2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2↑b)常温下，铝遇浓硝酸、浓硫酸发生钝化 二、铝的化学性质铝制浓硝酸运输槽罐2、与酸反应a)与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应 2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2↑b)常温下，铝遇浓硝酸、浓硫酸发生钝化 3.与强碱反应
2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑二、铝的化学性质1.如果从化合价上分析，刚才反应铝的化合价都发生了什么共同的变化？ 2.写出以上两个反应的离子反应方程式。 交流与讨论 因为铝具有很好的导热性，所以铝经常被用来制成餐具。但是，铝炊具表面的氧化物容易被酸或者碱破坏，那么，根据刚才的实验现象，你认为使用铝制餐具时应该注意什么问题呢？
1.最好不用硬钢丝刷洗，以免破坏表面的氧化物保护膜。
2.铝腐蚀以后生成的铝的化合物如果被摄入体内对人体健康不利（摄入大量的铝，容易导致老年痴呆）。注意：用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再和另一个漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿。把炒干的氧化铁粉末和铝粉按质量比5∶2混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条引燃镁条。观察发生的现象。4、铝热反应铝热反应的应用：焊接铁轨、定向爆破、冶炼难熔金属。二、铝的化学性质铝与某些金属氧化物的混合物称为铝热剂。 铝热反应用于焊接钢轨学习化学知识的最终目的是为了运用，是为了服务于人类的生活和生产，是为了提高人类生存的质量。 铝热反应用于“定向爆破” ，主要是利用铝热反应熔断钢筋使楼房定向倒塌 三、铝的用途 铝合金应用于飞机、火车的制造；
制电线、电缆等；
制炊具（铝锅）；
制铝箔用于香烟、糖果的外壳包装；
可用于储运浓硫酸、浓硝酸
铝热剂用于焊接钢轨、定向爆破和冶炼难熔金属等等。 1.用于飞机制造业的重要材料的是（ ）A．Mg-Al合金????? B．Cu-Sn合金C．Al-Si合金????? D．不锈钢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AB巩固练习3.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C巩固练习 4.除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶液中的（ ）
A. 盐酸 B. 稀硫酸
C. 氨水 D. 浓氢氧化钠溶液5. 取两份铝粉，一份投入足量浓氢氧化钠溶液中，一份投入足量盐酸中，充分反应，产生等量氢气。则两份铝粉的质量之比为( )
A.1:2 B.1:3 C.3:2 D.1:1DD谢谢！[作业]
教材P69 1~6、8
练习三2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OH3AlO3=H2O+HAlO2 2Al(OH)3+2NaOH=2NaAlO2+4H2O实验探究 铝片打磨后浸入6mol/L的稀盐酸中，观察现象。实验现象：有气泡产生实验探究 铝片打磨后分别浸入浓硝酸、浓硫酸中，观察现象。无明显现象常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸表面发生钝化“常温”、“浓硝酸或浓硫酸”、“钝化”
应用：铝罐可以用来储运浓硝酸、浓硫酸。猜想实验探究铝桶能否盛放氢氧化钠等碱性溶液？
如何通过实验验证？ 铝片打磨后浸入6mol/L的NaOH 溶液中一段时间实验现象： 铝片表面有气泡冒出，生成气体可燃。 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？想一想？