鋁的教學(xué)設(shè)計.doc

從礦物到基礎(chǔ)材料鋁的性質(zhì)（蘇教版必修1）教學(xué)設(shè)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(guān)；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(xué)性質(zhì)的差異，為今后學(xué)習(xí)元素周期律的知識建立基礎(chǔ)。另外這部分內(nèi)容涉及的實驗較多（鋁與酸、堿的反應(yīng)），可以設(shè)計為一個較為開放的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生嘗試在更現(xiàn)實、更真實的教學(xué)環(huán)境中構(gòu)建知識體系，使得學(xué)生在探究中感受科學(xué)研究的方法和途徑。學(xué)情分析：從學(xué)生知識結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)與單質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系有了一定的認識，并對鋁的氧化物和氫氧化物的與堿的反應(yīng)已有了解。具備探究鋁的性質(zhì)和探討反應(yīng)原理的條件。盡管我校學(xué)生的知識基礎(chǔ)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(xué)生自主探索、主動求知的理念，可以給學(xué)生一定自由度，設(shè)計實驗，讓其進行鋁與酸、堿反應(yīng)的探究。教學(xué)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(yīng)規(guī)律；3、通過鋁與鹽酸和氫氧化鈉的反應(yīng)，掌握鋁與酸和堿的反應(yīng)規(guī)律。過程與方法：1、 學(xué)習(xí)以實驗為基礎(chǔ)的實驗探究方法；2、 通過鋁與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)以及鋁與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象的探討，了解對比這一重要科學(xué)方法在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中的應(yīng)用；3、 通過實驗現(xiàn)象的推理分析，培養(yǎng)學(xué)生一切從實際出發(fā)，由表及里，以嚴密的邏輯推理得出結(jié)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(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)”；2、 通過安排與他人合作完成布置的探究活動與任務(wù)，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(yīng)用，提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，增強學(xué)好化學(xué)、服務(wù)社會的責(zé)任感和使命感。教學(xué)重點：鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁與酸、堿的反應(yīng)教學(xué)難點：1、鋁與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)及反應(yīng)快慢的探究學(xué)習(xí)。2、鋁與強堿反應(yīng)的反應(yīng)原理。教學(xué)策略設(shè)計：通過前期分析，本節(jié)課的教學(xué)設(shè)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(guān)性質(zhì)和原理的學(xué)習(xí)。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(xué)性質(zhì)的探究，這一條主線不僅讓學(xué)生感受科學(xué)探索的嚴謹，更讓學(xué)生感受到化學(xué)來源于生活，生活中處處蘊涵著化學(xué)知識，又能用化學(xué)原理來解釋生活事實，從而滲透化學(xué)重要性的教育。2、 實驗設(shè)計新課程倡導(dǎo)讓學(xué)生 “獲得有關(guān)化學(xué)實驗的基礎(chǔ)知識和基本技能，學(xué)習(xí)實驗研究的方法，能設(shè)計并完成一些化學(xué)實驗”。而提高學(xué)生的實驗?zāi)芰π枰黾訉W(xué)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(shè)計了兩個學(xué)生實驗，還精心設(shè)計了一個探究鋁與鹽酸、硫酸反應(yīng)速率差異的探究實驗，進一步讓學(xué)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(yīng)實驗鋁熱反應(yīng)最重要的用途跟反應(yīng)放出大量熱有關(guān)，如果學(xué)生不能直觀了解這一過程也許不能掌握這一重要應(yīng)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(xué)生反應(yīng)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(guān)鋁與酸堿反應(yīng)的實驗設(shè)計鋁與酸的反應(yīng)學(xué)生比較熟悉，所以我采取了完全開放的方式，讓學(xué)生自己設(shè)計實驗，通過現(xiàn)象得出結(jié)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(xué)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(yīng)。實驗中鋁與鹽酸和稀硫酸反應(yīng)的速率有明顯的差異（Cl-和SO42-對反應(yīng)的不同影響），在本堂課中不宜回避，因此干脆讓學(xué)生探究到底：為什么反應(yīng)速率有差異？猜想可能的原因。并設(shè)計實驗證明。關(guān)于鋁的鈍化的設(shè)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(xué)生親自探究鋁與濃硫酸的反應(yīng)。但為了培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣與分析解決問題的能力，同時避免把結(jié)論簡單直接的呈現(xiàn)給學(xué)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(xué)生，從而讓學(xué)生從實驗現(xiàn)象的對比中分析發(fā)現(xiàn)結(jié)論，實現(xiàn)自我學(xué)習(xí)能力的升華。演示鋁與硝酸汞溶液反應(yīng)的實驗，留下研究性學(xué)習(xí)課題鋁與硝酸汞的反應(yīng)的特殊現(xiàn)象能引起學(xué)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)象原因的探究留給了學(xué)生自己，作為研究性課題。教學(xué)用具： 1實驗試劑：6molL-1硫酸溶液、3molL-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(xué)過程設(shè)計：教師活動學(xué)生活動設(shè)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(yīng)用廣泛嗎？為什么？學(xué)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(dǎo)線、鋁合金輪圈、導(dǎo)彈、飛機等，生活中應(yīng)用非常廣泛。聯(lián)系日常生活，設(shè)置情境，導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生的求知欲?！就队啊夸X在地殼中的含量表?！驹O(shè)問】談?wù)勀闼J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(jié)鋁的物理性質(zhì)。學(xué)生回答：銀白色光澤，用來制造導(dǎo)彈、飛機說明密度比較小，用來制造電線說明導(dǎo)電性好，用于生產(chǎn)鋁壺說明鋁是熱的良導(dǎo)體；可加工成鋁箔說明鋁有良好的延展性。通過思考，總結(jié)鋁的物理性質(zhì)，培養(yǎng)了學(xué)生的思維的廣闊性和直覺性。【設(shè)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(shè)問】從結(jié)構(gòu)上分析原因是什么？【板書】二、鋁原子的結(jié)構(gòu)學(xué)生回到答：化合物，因為它性質(zhì)活潑。學(xué)生書寫：鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖。 學(xué)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(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”的化學(xué)學(xué)習(xí)模式。【投影】鋁質(zhì)壓力鍋的保養(yǎng)說明。【設(shè)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(shè)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(xué)性質(zhì)1、 鋁與氧氣反應(yīng)【演示實驗】鋁粉在空氣燃燒認真思考。學(xué)生回答：鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)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。鋁合金門不容易生銹也是同樣的原理。學(xué)生書寫：鋁與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。觀察實驗現(xiàn)象，反應(yīng)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(guān)于鋁制品的現(xiàn)象引出鋁的酸性，使學(xué)生感覺化學(xué)來自生活，又能用化學(xué)原理來解釋生活事實，滲透化學(xué)重要性的教育。培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。加強直觀教學(xué)，加深對知識的印象與理解,并培養(yǎng)學(xué)生的良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣?！驹O(shè)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(yīng)【引導(dǎo)】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(yīng)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(yīng)在生產(chǎn)生活中有著重要的應(yīng)用。大家可以閱讀課本P頁。【播放視頻】張家港長安大廈的定向爆破過程?！窘榻B】鋁熱反應(yīng)用于“定向爆破” ，主要是利用鋁熱反應(yīng)熔斷鋼筋使樓房定向倒塌?！景鍟?、鋁熱反應(yīng)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(xué)生回答：可能是鐵，可以用磁鐵來試驗。傾聽，閱讀?；卮穑嚎捎糜谝睙掚y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(yīng)方程式： 高溫2Al + Fe2O3Al2O3+2Fe？加強直觀教學(xué)，加深對知識的印象與理解。使學(xué)生感覺化學(xué)來自生活，又能用化學(xué)原理來解釋生活事實，滲透化學(xué)重要性的教育培養(yǎng)學(xué)生從現(xiàn)象到本質(zhì)、從實踐到理論的科學(xué)思維方法。【過渡】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(yīng)該注意哪些問題？為什么？【引導(dǎo)探究一】請根據(jù)所提供的試劑試劑和藥品（6molL-1硫酸溶液、3molL-1鹽酸、鋁片、氯化鈉溶液、硫酸鈉溶液）設(shè)計實驗方案：（1）鋁與稀酸的反應(yīng)（2）探究實驗中可能出現(xiàn)的問題【設(shè)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(yīng)?？赡苓€能與堿反應(yīng)。相互合作，設(shè)計方案，實驗探究鋁與酸的反應(yīng)?；卮穑翰恍枰?，鹽酸或硫酸能將氧化鋁溶解掉。通過實驗設(shè)計與操作，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，強化科學(xué)探究的意識與方法。通過設(shè)問培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴密性?！景鍟?、鋁與酸的反應(yīng)【設(shè)問】請學(xué)生分組回答，你們分別設(shè)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(jié)論？又分別利用了什么原理？【板書】2Al + 6H+ = 2Al3+ +3H2【設(shè)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(yīng)卻比鹽酸慢得多？能否用實驗來驗證一下你們的猜測？ 【引導(dǎo)】為了使反應(yīng)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(xué)生回答：實驗1：鋁與稀鹽酸反應(yīng)，鋁片溶解，開始反應(yīng)速率慢，后來速率變快，有無色氣體逸出。鋁能與稀鹽酸反應(yīng)，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(yīng)）實驗2：鋁與稀硫酸反應(yīng)，鋁片表面幾乎沒有氣泡生成。鋁與稀硫酸反應(yīng)很慢。學(xué)生板書離子化學(xué)方程式。實驗中“意外”：同樣是鋁和溶液中的氫離子反應(yīng)，為什么鹽酸和稀硫酸與鋁的反應(yīng)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(yīng)產(chǎn)生了不同的影響。氯離子加快反應(yīng)，硫酸根離子抑制反應(yīng)。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(yīng)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(yīng)速率的快慢。完成上述實驗，并得出氯離子對反應(yīng)有促進作用，硫酸根離子對反應(yīng)有抑制作用。通過實驗培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗及觀察、描述、解釋實驗現(xiàn)象的能力，培養(yǎng)學(xué)生對知識的分析歸納、總結(jié)的思維能力與表達能力。通過設(shè)問激發(fā)學(xué)生積極思維，增強學(xué)生的理論分析能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。設(shè)置沖突情景，培養(yǎng)學(xué)生的思維分析能力和批判精神?！驹O(shè)問】如果鋁與濃硫酸反應(yīng)，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(yīng)的原理?！疽龑?dǎo)探究二】【投影】次序?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、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。【板書】鋁遇濃硫酸、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(yīng)，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(jié)果的反差，使學(xué)生產(chǎn)生認知沖突，進入探究情境。通過分析培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性，使學(xué)生透過現(xiàn)象看到本質(zhì)。使學(xué)生感覺化學(xué)來自生活，又能用化學(xué)原理來解釋生活事實，滲透化學(xué)重要性的教育培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣?！疽龑?dǎo)探究三】【過渡】鋁制容器應(yīng)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(shè)問】那么怎樣來驗證這個性質(zhì)呢？【提示】為了加快反應(yīng)速率可以先除去氧化膜。【提示】根據(jù)氧化鋁和氫氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的生成物，猜測鋁與氫氧化鈉反應(yīng)的產(chǎn)物，并嘗試配平方程式【板書】4、鋁與堿的反應(yīng)2A l+ 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2學(xué)生回答：鋁能與堿溶液反應(yīng)。將鋁片與氫氧化鈉溶液混合。學(xué)生迅速完成鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實驗。記錄實驗現(xiàn)象并思考反應(yīng)原理。書寫：鋁與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式。通過實驗培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗及觀察、描述、解釋實驗現(xiàn)象的能力。培養(yǎng)學(xué)生知識的遷移能力，能舉一反三?！驹O(shè)問】鋁能與水反應(yīng)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(yīng)【板書】5、鋁與冷水幾乎不反應(yīng)討論回答：很難，因為活潑性比其強的鎂與冷水反應(yīng)也很緩慢。