高中化學魯科版第四章元素與材料世界第二節(jié)鋁金屬材料 全國公開課

第2節(jié)鋁金屬材料 一、教材分析（一）知識脈絡(luò)材料包括合成高分子材料、無機非金屬材料、金屬材料和各種復合材料。由于學生已經(jīng)學習了無機非金屬材料在生產(chǎn)、生活中的應用，從學生的認知結(jié)構(gòu)來看，學習金屬材料是學生認知結(jié)構(gòu)發(fā)展的需要。本節(jié)教材從以下兩條線索展開：一是金屬及其化合物的性質(zhì)線索，并以鋁及其重要化合物為代表物作為抓手進行研究，為學生學習元素周期律奠定基礎(chǔ)；二是金屬材料及其合金的應用線索，并伴之以常見金屬金、銀、銅等的應用，給學生認識物質(zhì)世界提供了一個更廣闊的空間。（二）知識框架鋁單質(zhì)氧化鋁、氫氧化鋁鋁單質(zhì)氧化鋁、氫氧化鋁鋁和鋁制品金屬和金屬材料黑色金屬材料有色金屬材料不銹鋼金、銀、銅及其它有色金屬材料特殊一般一般特殊特殊（三）本節(jié)教材的主要特點1.理論聯(lián)系實際。鋁、金、銀、銅等常見金屬是學生在生產(chǎn)生活中經(jīng)常碰到的物質(zhì)，學生感性認識豐富，有探究的欲望和興趣。2.應用分類的思想和研究物質(zhì)性質(zhì)的方法來研究具體物質(zhì)的性質(zhì)，突出過程與方法的訓練。二、教學目標1.使學生了解常見金屬的代表物——鋁的還原性；了解氧化鋁和氫氧化鋁的兩性，認識鋁及其重要化合物在化學性質(zhì)上與其他常見金屬及其化合物的不同，并能列舉鋁合金材料在生產(chǎn)生活中的重要應用。2.通過對不銹鋼不易銹蝕原理的認識，使學生進一步體會金屬性質(zhì)與金屬材料的密切關(guān)系。3.使學生了解金、銀、銅的主要性質(zhì)以及它們作為材料在工業(yè)生產(chǎn)和高科技領(lǐng)域的應用。4.初步了解合金的概念。三、重點、難點（一）知識與技能重點和難點：鋁的還原性、氧化鋁和氫氧化鋁的的兩性。（二）過程與方法運用實驗分類的方法來研究物質(zhì)的性質(zhì)。四、教學準備（一）學生準備1.預習本節(jié)教材的兩個問題，即鋁和鋁合金、金屬與金屬材料。2.尋找鋁、鐵、銅、銀等金屬單質(zhì)的制品，并留作班上學習時展示之用。（二）教師準備1.教學課件、圖片、與本節(jié)教材相關(guān)的音像資料。2.幾種種金屬樣品實物及實驗儀器與藥品。五、教學方法：實驗探索法。六、課時安排2課時七、教學過程第1課時【導入新課】元素周期表中110多種元素，約有80%是金屬元素，其中常見的金屬有哪些呢？（鎂、鋁、鐵、銅、銀、金）金屬材料的廣泛用途?！竞献魈骄俊?、人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一百多種元素中大約有五分之四是金屬元素，其中哪些是你熟悉的？2、你深入了解它們的性質(zhì)嗎？3、金屬材料和它們之間又是什么樣的關(guān)系呢？【板書】第2節(jié)鋁金屬材料【板書】一.鋁和鋁合金【板書】1.認識鋁及其化合物【板書】（1）鋁的物理性質(zhì)【交流·研討】【聯(lián)想·質(zhì)疑】【感悟生活】想一想你在日常生活中見到過哪些鋁制品？【投影展示】【實物展示】展示金屬鋁條、鋁粉樣品，讓學生觀察其顏色、狀態(tài)，并閱讀教材，了解鋁的物理性質(zhì)（熔點：660.4℃；沸點2467℃、密度2.7g·cm—3【歸納總結(jié)】【板書】（2）鋁的化學性質(zhì)【交流討論】根據(jù)金屬活動性順序表，鋁比鐵活潑，但鋁為什么卻不像鐵那樣容易被空氣腐蝕？鋁非金屬酸溶液鋁非金屬酸溶液鹽溶液堿溶液化合物特性【媒體顯示】【實驗探究1】（實驗1）跟氧氣反應【現(xiàn)象】鋁在氧氣中燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光，瓶內(nèi)有白煙。【歸納拓展1】【觀察思考】【實驗探究2】（實驗2）與氧化鐵反應【歸納拓展2】【實驗探究3】（實驗2）與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應【歸納拓展3】①與酸反應：2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑（遷移到稀H2SO4等）②與強堿溶液反應：2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑教師引導學生分析以上四個反應中的化合價變化，得出鋁具有強還原性的結(jié)論?！军c評】遷移理論是學生進行類推學習的思想基礎(chǔ)。由單個的物質(zhì)過渡到推測一類物質(zhì)的性質(zhì)及化學反應，是學生思維品質(zhì)的一大飛躍。因此可以通過實例引導學生學會遷移，掌握遷移的方法。此外，化學實驗既是一種學習方法，又是一個學習內(nèi)容，在具體的學習過程中，教師使用實驗這一手段，引導學生進行科學探究，訓練學生習得終身受用的科學方法，進而培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)?！究偨Y(jié)】【板書設(shè)計】【練習】1、鋁的下列用途主要是由它的哪些性質(zhì)決定的？(1)家用鋁鍋；(2)鋁槽車可運輸濃硝酸；(3)導線；(4)包裝鋁箔。２、鋁制品比鐵制品在空氣中不易被銹蝕，原因是（）A．鋁的金屬性比鐵弱B．鋁的密度比鐵的密度小C．鋁在空氣中易與氧氣形成一層致密的氧化膜D．鋁不能與氧氣發(fā)生化學反應３、相同質(zhì)量的鋁片分別跟足量的氫氧化鈉溶液和鹽酸反應，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量()A、一樣多B、跟氫氧化鈉反應放出的多C、跟鹽酸反應放出的多D、無法比較4、在加入鋁粉能放出氣體的溶液中，一定能大量共存的離子組是（）5、將一個用金屬鋁做的易拉罐充滿CO2，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH的溶液。用膠布封罐口，經(jīng)過一段時間后，罐壁內(nèi)凹而癟，再過一段時間后，罐壁又重新鼓起。（1）罐壁內(nèi)凹而癟的原因是,反應的方程式。（2）罐再鼓起的原因是，反應的化學方程式。第2課時【復習、鞏固】1、寫出鋁與鹽酸反應的化學方程式及離子方程式。2、寫出鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式及離子方程式。【引入新課】下面是治療胃酸過多癥的藥物胃舒平的說明書的部分內(nèi)容：【別名】復方氫氧化鋁，胃舒平【主要成分】氫氧化鋁【作用與用途】本品有中和胃酸、減少胃液分泌和解痙止疼作用，用于胃潰瘍用胃酸過多癥【問題探究】胃舒平為什么能中和胃酸？【實驗探究】制備Al(OH)3現(xiàn)在有下列試劑，請設(shè)計實驗方案制備氫氧化鋁。試劑：硫酸鋁溶液、氯化鋁溶液、氨水、氫氧化鈉溶液、稀鹽酸。【板書】（3）鋁的重要化合物——氧化鋁和氫氧化鋁的兩性【提出問題】為什么在進行鋁和氫氧化鈉溶液反應的過程中，要事先用砂紙擦去其表面的物質(zhì)？這種物質(zhì)是什么？①Al2O3：既能溶于強酸又能溶于強堿溶液。Al2O3+6H+===2Al3++3H2O（遷移到相關(guān)的化學方程式1～2例）Al2O3+2OH—+3H2O===2[Al（OH）4]—（遷移到相關(guān)的化學方程式1～2例）【提出問題】為什么不用鋁制品盛放酸梅湯和堿水等物質(zhì)？②Al(OH)3：制備：鋁鹽和氨水反應(實驗探索)。如Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4AlCl3+3NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3NH4lCl【提出問題】為什么不用鋁鹽和強堿溶液反應制備氫氧化鋁？性質(zhì)（實驗探索——在兩份氫氧化鋁中分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液）Al（OH）3+3H+===2Al3++3H2OAl（OH）3+OH—===[Al（OH）4]—（遷移到相關(guān)的化學方程式1～2例）【歸納總結(jié)】氫氧化鋁的制備方法：用鋁鹽溶液與氨水反應反應的離子方程式：2.鋁合金及其制品（1）合金：兩種或兩種以上的金屬（或金屬和非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。（2）鋁及其合金的用途：鋁鋁飛機構(gòu)件導線熱交換器和炊具鋁條、鋁箔涂料鋁熱劑醫(yī)療器械建筑業(yè)密度小傳熱性好延展性易導電密度小氧化膜膜鋁熱反應銀白色光澤【點評】構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)圖是學生進行概括和總結(jié)的一種方法。教師要善于引導學生學會自我構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，自我總結(jié)，在總結(jié)中不斷反思，不斷提高。作業(yè)：P1221～5題?！揪毩暋?.與酸與堿都能反應的離子是(）A、Al3+B、Fe3+C、[Al(OH)4]-D、HCO3-2．鋁合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是（）A．不易生銹B．導電性好C．密度小D．強度高3.下列物質(zhì)中，用于治療胃酸過多的是（）ANa2CO3BAl(OH)3CCaO DBaCO34.在強酸性溶液中能夠大量共存的離子組是（）AAl3+、NH4+、Cl-BMg2+、Ba2+、SO42-C［Al（OH）4］-、Cl-、K+DNa+、CO32-、NO3-【作業(yè)】1.完成課后習題342.預習下一節(jié)第3課時【板書】二.金屬與金屬材料黑色金屬材料：鐵、鉻、錳以及它們的合金構(gòu)成的材料。有色金屬材料：除黑色金屬（鐵、鉻、錳）以外的其他金屬材料。重要的黑色金屬材料——鋼鐵（1）鋼鐵的制備鐵礦石→生鐵→普通鋼→特種鋼。高溫高溫如：3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2↑降碳；調(diào)硅、錳；去硫、磷（生鐵—鐵的合金）降碳；調(diào)硅、錳；去硫、磷加入鉻、鎳生鐵（含碳較多，含硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)）普通鋼加入鉻、鎳特種鋼（不銹鋼）。（2）鋼鐵的用途：鋼鐵鋼鐵鋼筋混疑土彈簧片（硅、錳鋼）醫(yī)療器械（不銹鋼）車軸、履帶（鎢鋼、錳鋼）幾種有色金屬材料——金、銀、銅（1）金、銀、銅的性質(zhì)①金屬光澤：Au——黃色；Ag——銀白色；Cu——紫紅色。②延展性：Au＞Ag＞Cu③傳熱性：Ag＞Cu＞Au④導電性：Ag＞Cu＞Au⑤化學活動性：Cu＞Ag＞Au銅的弱還原性：2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3