2019-2020年滬科版化學(xué)高二上《鋁和鋁合金的崛起》word教案.doc

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2019-2020年滬科版化學(xué)高二上《鋁和鋁合金的崛起》word教案 【教學(xué)目標(biāo)】 1. 知識(shí)與技能： ①了解Al2O3和Al(OH)3的物理性質(zhì)； ②掌握Al2O3和Al(OH)3的化學(xué)性質(zhì)； ③學(xué)會(huì)書寫Al2O3和Al(OH)3與各物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 2. 過程與方法： ①進(jìn)一步學(xué)習(xí)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的探究方法。 ②培養(yǎng)學(xué)生一切從實(shí)際出發(fā)，由表及里，以嚴(yán)密的邏輯推理得出結(jié)論的思維方法。 3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀： ①在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，實(shí)事求是地記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象； ②通過親自實(shí)驗(yàn)或觀看演示實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 ①Al2O3和Al(OH)3的化學(xué)性質(zhì) ②Al2O3和Al(OH)3的兩性 【教學(xué)用具】 0.5mol/L的硫酸鋁溶液、2mol/L的氫氧化鈉溶液、2mol/L鹽酸、2mol/L的氨水、玻璃管、試管。 【教學(xué)方法】 實(shí)驗(yàn)探究、啟發(fā)引導(dǎo) 【教學(xué)思路】 學(xué)生已在第一課時(shí)中接觸了鋁既能跟酸反應(yīng)又能跟堿反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)，因此學(xué)生在本節(jié)Al2O3和Al(OH)3的性質(zhì)學(xué)習(xí)中能夠更易于理解，因此，通過實(shí)驗(yàn)探究讓學(xué)生自己體驗(yàn)反應(yīng)現(xiàn)象能夠更好地幫助學(xué)生對于知識(shí)點(diǎn)的記憶。 【教學(xué)過程】 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 氧化鋁的物理性質(zhì)介紹 [講述]上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了金屬鋁的相關(guān)性質(zhì)，今天，我們將開始鋁元素的幾種化合物的學(xué)習(xí)。第一種化合物就是氧化鋁。 [提問]同學(xué)們還記得氧化鋁是通過金屬鋁怎樣的反應(yīng)產(chǎn)生的嗎？ [解答]沒錯(cuò)，金屬鋁暴露在空氣中易與氧氣發(fā)生反應(yīng)而生成氧化鋁。 [提問]那么，氧化鋁它具有一些怎樣的物理性質(zhì)呢？這里，老師先給大家看一張氧化鋁的圖片，同學(xué)們能根據(jù)這幅圖片得出氧化鋁的哪些物理性質(zhì)呢？ [講述]首先，它是一種白色的固體粉末，把它放入水中并沒有溶解的跡象，因此它也是一種難溶于水的物質(zhì)。它的熔沸點(diǎn)特別高，分別為2054℃和2980℃，跟鋁的熔沸點(diǎn)相比較，我們不難發(fā)現(xiàn)氧化鋁的熔點(diǎn)尤其的高。氧化鋁在自然界中的存在形式，也即鋁元素在自然界中的存在形式是鋁土礦和剛玉。我們一起來看一下書本第18頁，拓展視野中就有關(guān)于紅寶石和藍(lán)寶石的簡介，大家有興趣可以了解一下。 [講述]天然存在的氧化鋁稱為剛玉，硬度僅次于金剛石和金剛砂。人工高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁叫做人造剛玉，可耐1800℃，常用作高溫耐火材料，如制造反應(yīng)管和坩堝等，也用于制造絕緣體和砂輪。用高純氧化鋁和少量著色物質(zhì)，混合，經(jīng)高溫熔融可制得人造寶石，常在鐘表和一些精密儀器中用作軸承。由氫氧化鋁低溫脫水而得活性氧化鋁，是一種多孔物質(zhì)，每克活性氧化鋁的內(nèi)表面積可高達(dá)數(shù)百平方米，有極高的活性，可以吸附許多氣體、液體分子，常用作吸附劑、催化劑載體和干燥劑。 氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)介紹 [講述]我們再來看一下氧化鋁有哪些化學(xué)性質(zhì)。跟氧化鐵一樣，氧化鋁能夠跟酸發(fā)生反應(yīng)，這里舉一個(gè)鹽酸和氧化鋁的反應(yīng)，請一位同學(xué)上來書寫一下反應(yīng)方程式。 [提問]在學(xué)習(xí)金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，我們也講到了鋁能跟酸發(fā)生反應(yīng)，除此之外，它還能和強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)，那么，氧化鋁能和堿發(fā)生反應(yīng)嗎？ [解答]實(shí)驗(yàn)證明，氧化鋁也能夠和堿反應(yīng)，但一定要注意，與鋁相同，參加反應(yīng)的這個(gè)堿一定是強(qiáng)堿。 [提問]同學(xué)們還記得生成的這個(gè)物質(zhì)叫什么嗎？ [講述]這是我們第二次碰到偏鋁酸鈉。大家有沒有發(fā)現(xiàn)，鋁跟堿反應(yīng)以及氧化鋁跟堿反應(yīng)都是生成的偏鋁酸根。既然氧化鋁既能和酸反應(yīng)，又能和堿反應(yīng)，我們把具有這種特性的物質(zhì)稱為兩性物質(zhì)，因此，氧化鋁也是一種具有兩性的物質(zhì)。 [講述]下面，我們來看一下氧化鋁是如何被制取的。氧化鋁的制取分為兩種方法，工業(yè)制法和實(shí)驗(yàn)室制法。在工業(yè)上，氧化鋁的需求量較大，因此我們需要簡便易得的原料來制取，通常我們采用的是提純鋁土礦的方式來制??；而實(shí)驗(yàn)室中，氧化鋁的需求量相對較小，因此我們只需通過煅燒氫氧化鋁就能夠得到氧化鋁，本反應(yīng)的反應(yīng)方程式如下。 氫氧化鋁的物理性質(zhì)介紹 氫氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)介紹 [講述]剛才在氧化鋁的實(shí)驗(yàn)室制法中我們是用煅燒氫氧化鋁的方法來制備的，那么氫氧化鋁又為何許物也？其實(shí)，我們已經(jīng)在金屬鋁這一節(jié)的學(xué)習(xí)中接觸過氫氧化鋁這種物質(zhì)了，鋁和水在加熱條件下反應(yīng)的產(chǎn)物就是氫氧化鋁。 [提問]那么，它有哪些物理性質(zhì)呢？我們同樣也來看一幅圖片。 [講述]通過圖片我們可以看到，氫氧化鋁同樣也是一種白色固體。放入水中也同樣不會(huì)溶解，并且在反應(yīng)中若是生成氫氧化鋁沉淀，我們就會(huì)看到一種絮狀的白色沉淀。 [課堂實(shí)驗(yàn)]接下來，我們一起來探討一下氫氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)，為了得到它的化學(xué)性質(zhì)，我們需要操作幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)藥品都在大家桌上，首先來看第一個(gè)實(shí)驗(yàn)在一支試管里加入1.5mL0.5mol/L的硫酸鋁溶液，向硫酸鋁溶液里逐滴加入2mol/L的氫氧化鈉溶液，直至生成大量的白色膠狀氫氧化鋁沉淀為止。將沉淀分裝在兩支試管里，在一支試管里滴加2mol/L鹽酸，在另一支試管里滴加2mol/L氫氧化鈉溶液。實(shí)驗(yàn)過程大家也可以看到書本17頁。 [提問]我們先來看一下，硫酸鋁和氫氧化鈉是如何進(jìn)行反應(yīng)的？ [解答]由于氫氧化鋁是一種白色沉淀，于是我們可以得到這樣一個(gè)復(fù)分解反應(yīng)。（方程式） [實(shí)驗(yàn)]好，下面同學(xué)們可以四人為一小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察記錄，推測試管中各發(fā)生了什么反應(yīng)。（5分鐘） [提問]我們請一位同學(xué)來總結(jié)一下他們小組所觀察到的現(xiàn)象。 [講述]某某小組觀察到的現(xiàn)象是硫酸鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成的氫氧化鋁白色沉淀在滴加了鹽酸和氫氧化鈉之后都溶解了。那么，這又是為什么呢？不難發(fā)現(xiàn)，這是因?yàn)闅溲趸X和鹽酸以及氫氧化鈉都發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。由此，我們可以得出氫氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)，能夠與酸反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下，由于人體胃酸的主要成分是鹽酸，推而廣之，氫氧化鋁是胃舒平的主要成分，用于治療胃酸過多；能夠與堿反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下。氫氧化鋁既能和酸反應(yīng)，又能和堿反應(yīng)，因此氫氧化鋁也是一種兩性物質(zhì)。 [實(shí)驗(yàn)]繼續(xù)對比實(shí)驗(yàn)二、三。分別把氨水和二氧化碳通入新制的氫氧化鋁中，要求描述現(xiàn)象和推測結(jié)論。 [提問]大家觀察到了什么現(xiàn)象并推測出了什么結(jié)論？ [講述]由此我們可以發(fā)現(xiàn)，氫氧化鋁不溶于弱酸和弱堿，它只能和強(qiáng)酸強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)。 [討論]氫氧化鋁的電離方程式？ [講述]氫氧化鋁是典型的氫氧化物，既是弱堿，又是弱酸，能夠像酸一樣電離出氫離子，也能夠像堿一樣電離出氫氧根離子，分別稱為酸式電離和堿式電離。 [提問]加入酸、堿后，氫氧化鋁的電離平衡如何移動(dòng)？ [解答]加入了堿，會(huì)反應(yīng)掉氫氧化鋁電離出來的氫離子，使平衡向生成偏鋁酸根的方向移動(dòng)；加入了酸，會(huì)反應(yīng)掉氫氧化鋁電離出來的氫氧根離子，使平衡向生成鋁離子的方向移動(dòng)。 [討論]用平衡移動(dòng)原理解釋氫氧化鋁具有兩性。 [解答]其電離程度相當(dāng)微弱，加入強(qiáng)堿(或強(qiáng)酸)時(shí)，大量的H+ (或OH—)才能破壞氫氧化鋁的電離平衡，使平衡向右(或向左)移動(dòng)，生成鋁鹽(或偏鋁酸鹽)，所以氫氧化鋁既具有堿性，又具有酸性。當(dāng)加入弱酸或弱堿時(shí)，因H+或OH—濃度太小，不足以使上述平衡移動(dòng)，因此Al(OH)3只溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，而不溶于弱酸或弱堿。 [思考]1.把1mol/L的硫酸鋁溶液逐滴加入到10mol/L的氫氧化鈉溶液里，振蕩，有什么現(xiàn)象？為什么？2.你有幾種方法制取氫氧化鋁？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。3.氫氧化鋁有哪些用途？與哪些性質(zhì)相關(guān)？ [課堂復(fù)習(xí)]各化學(xué)方程式改寫成離子方程式，使鋁及其化合物提升到離子的層面，使用意義更廣泛。 [討論]Al3+、AlO2— 的有關(guān)問題。 [提問]通常狀況下加熱AlCl3(或MgCl2)溶液最后得到什么物質(zhì)？如想通過蒸發(fā)溶劑的方法得到上述溶質(zhì), 采用什么措施? [解答]得到他們的氫氧化物。因?yàn)闀?huì)發(fā)生水解反應(yīng)，可以在易揮發(fā)酸的酸溶液中進(jìn)行。水解方程式如下。 [提問]不能與Al3+大量共存的離子以及不能與AlO2—大量共存的離子。（給予提示：考慮鋁離子、偏鋁酸根的雙水解） [解答]分別有……等。 [結(jié)論]1.Al3+只能存在于酸性溶液(為什么？)， AlO2—只能存在與堿性溶液中(為什么？)，若將兩種溶液混合且適量將全部生成 Al(OH)3 沉淀。2.Al(OH)3的制備應(yīng)用弱堿氨水而不能用NaOH溶液與可溶性鋁鹽反應(yīng)。 總結(jié)：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途