高中化学人教版 (2019)必修 第一册金属材料表格教案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册金属材料表格教案，共4页。
课程基本信息
学科
高中化学
年级
高一
学期
秋季
课题
金属材料（第二课时）
教科书
书 名：化学必修第一册教材
出版社：人民教育出版社 .6月
教学目标
通过对化学实验现象的观察进行适度的推理，建立证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实。
通过完成铝及其化合物的实验，初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象，并能准确地用语言描述，尝试对现象进行分析、归纳，了解科学探究的基本方法，培养初步的科学探究能力。
教学内容
教学重点：铝及其化合物的性质
教学难点：铝及其化合物的性质
教学过程
情境线
问题线
活动线
知识线
素养线
探究铝制品坚固耐用的原因
1.在日常生活中为什么铁制品容易生锈而铝制品耐用？
2.请你推测氧化铝可用作什么材料？
1.思考铝制品耐用的原因
2.讨论氧化铝的物理性质
3.讨论氧化铝的用途
氧化铝的物理性质
宏观辨识与微观探析；模型认知；科学精神与社会责任感
探究Al2O3、Al的化学性质
1.铝锅为什么不能用钢丝球擦洗？
2.铝锅为什么要避免与酸性、碱性物质接触？
3.从物质的组成以及氧化还原的角度，预测两个反应分别产生了哪些物质？你能看到什么现象？
4.化学方程式你能完整的写出来吗？
1.回顾铁合金钢的特性
2.探究铝与酸性、碱性物质的反应
3.分析两个反应的现象和原理
4.书写化学方程式
氧化铝、铝的化学性质
科学精神与社会责任感；宏观辨识与微观探析；模型认知；团队意识和合作精神
认识氢氧化铝的特性
1.氢氧化铝与盐酸反应、与氢氧化钠反应的化学方程式和相应的离子方程式？
2.备Al(OH)3能用NaOH溶液和Al2(SO4)3么？为什么？
1.认识两性化合物
2.了解氢氧化铝的特性
3.书写化学方程式及离子方程式
两性化合物的概念，氢氧化铝的特性
证据推理与模型认知；创新意识
任务一：探究铝制品坚固耐用的原因
【设问】铝产量的大幅增长也告诉我们日常生活中需要的铝制品的需求也大，同学们生活中有没有过疑问，为什么铁制品容易生锈而铝制品耐用？按照金属活动性顺序,钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银铂金，铝在铁的前面呀，明明是铝更活泼，为什么反而铁制品更容易生锈呢？
【师】这是由于铝制品表面覆盖着致密的氧化铝薄膜，这层膜起着保护内部金属的作用。而铁的表面被氧化后生成氧化铁或铁锈，而氧化铁或铁锈不是致密结构，不能保护金属，所以铁制品更易被腐蚀。那么氧化铝除了能保护铝不被腐蚀之外，还有哪些性质呢？
【讲授】你能从这张资料卡片中找到它的性质吗？
【师】对的，难溶于水、熔点高、硬度大，这些都是氧化铝的物理性质，请你推测一下氧化铝可用作什么材料？
【师】是的，我们可以用来制作耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器。
任务二：探究Al2O3、Al的化学性质
【设问】前几天我在超市买了一个高压锅，它的部分说明书如上，大家帮我来看看，为什么不能用钢丝球擦洗？为什么要避免与酸性、碱性物质接触呢？
【讲授】上节课我们讲过，钢的硬度大，用钢丝球擦洗会破坏铝锅的氧化层。那么酸性物质和碱性物质不能接触是什么原理呢？我们可以通过实验来探寻一下原因。取1支试管，加入5mL 的盐酸，再加入一块铝片，观察现象。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口，又能观察到什么实验现象呢？接下来借助实验视频来了解一下。
【师】看完了实验视频，你能回答老师刚才的问题了吗？在一开始，我们观察到无气泡或少量的气泡，一段时间后才产生大量气泡。这是为什么呢？大家知道铝的外层有一层保护膜氧化铝，所以在一开始与盐酸反应的是氧化铝，氧化铝与盐酸反应生成了氯化铝和水，此时几乎看不到气泡的产生，当表面的氯化铝反应完以后，铝和盐酸反应生成了氯化铝和氢气，所以大家看到了大量的气泡。所以当把点燃的木条放在试管口，会听到爆鸣声。请大家尝试着将其中涉及的化学方程式写出来。写好以后可以和PPT上的答案比对一下。
【讲授】接下来我们再来探究一下与碱性物质的反应。在2支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过的一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管口，你观察到什么实验现象？在观看实验之前，同学们先来思考几个问题：1.它们会发生反应吗？2.假设发生了反应，那么是谁在反应？3.从物质的组成以及氧化还原的角度，预测两个反应分别产生了哪些物质？你能看到什么现象？4.化学方程式你能完整的写出来吗？带着这四个疑问，我们来看一下铝和氢氧化钠的实验。
【师】实验表明，打磨的铝片和未打磨的铝片与氢氧化钠反应时的现象不同，未打磨的铝片与氢氧化钠反应时开始无气泡，一段时间后才产生气泡，打磨的铝片与氢氧化钠反应立即产生气泡。这是因为未打磨的铝片外层有氧化铝，氧化铝先和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，氧化铝反应完后才是铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠、水和氢气，打磨了的铝片外层没有氧化铝，所以能直接和氢氧化钠反应，因此打磨的铝片与氢氧化钠反应立即产生气泡。
【讲授】我们一起来总结一下，铝既能与酸反应，又能与强碱反应，这是铝的特性；氧化铝既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，这是氧化铝的特性。因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物。那么像氧化铝这样既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的化合物我们称为两性化合物，例如氢氧化铝也是两性的，既能与酸反应，又能与碱反应，因此氧化铝是一种两性氧化物，氢氧化铝是一种两性氢氧化物。以盐酸和氢氧化钠为例，氢氧化铝与盐酸可以反应生成氯化铝和水，氢氧化铝和氢氧化钠也可以反应，生成偏铝酸钠和水。现在请大家回顾一下离子反应的知识点，将这两个反应的离子方程式写出来。是不是和老师写的一样？这里大家要注意的是氢氧化铝不溶于弱碱，它只能溶于强碱。
【过渡】根据这个性质，同学们是否能想到氢氧化铝的制备选用哪些试剂比较合适？
【提问】制备Al(OH)3能用NaOH溶液和Al2(SO4)3么？
【讲授】是的，不能选用NaOH溶液和Al2(SO4)3。因为Al(OH)3溶于强碱，不溶于弱碱，用NaOH溶液用量不便于控制，应选用弱碱NH3·H2O 。化学方程式如上。
【师】家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等而造成堵塞，此时可以用一种固体管道疏通剂疏通。固体管道疏通剂疏通的原理是什么呢？
【讲授】对的，根据提示信息，这种固体管道疏通剂的主要成分有NaOH和铝粉，两者可以反应产生氢气，靠气体的压强，来冲开堵塞物。
【小结】通过今天的学习，我们知道了两性氧化物和两性氢氧化物的概念，也知道了氧化铝是两性氧化物，氢氧化铝是两性氢氧化物，以及他们相互间的转化关系，如图。氧化铝、氢氧化铝在我们的生产生活中也有重要的作用，它的运用远不止我们刚才在课堂上介绍的这些，有兴趣的同学可以在课后对此做更深入的了解。