苏教版必修一专题3 从矿物到基础材料第一单元 从铝土矿到铝合金教学设计

专题三  从矿物到基础材料

第一单元 从铝土矿到铝合金

第3课时  铝的性质

一、学习目标

1．通过对铝的性质的实验探究，掌握铝与氧化物、酸、碱溶液的反应，锻炼学生的实验能力和观察能力。

2．了解铝制品的相关使用知识，体验化学与生活的紧密联系。

二、教学重点及难点：

教学重点：铝的化学性质。

教学难点：铝与强碱溶液的反应、铝的钝化。

三、设计思路：

铝是生活中常见的金属材料，所以本节内容的设计紧紧抓住铝在日常生活中的应用展开。首先根据常见的铝制品和铝在高科技上的应用归纳出铝的物质性质，再利用铝制品和铁制品的腐蚀程度不同、铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮、铝桶能否放酸液等生活问题创设情境，通过“设置疑问-实验探究-理性认识的过程”使学生清晰的掌握铝的相关知识。

四、教学设计

【设置情境】

（图1）铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。

(图2)这是一架播音747飞机, 铝合金是飞机的主要用材，用量占70%～80%，其中仅铝合金铆钉一项就有40～150万个，用铝约22吨，据预测，2010年全球航空航天铝材的消费量可达60万吨，年平均增长率约为4.5%。

（图3）这是一款新型轿车，在广告中的卖点是“宽敞的空间”和“全铝合金引擎”。 1991-1999年铝及铝合金在汽车上的应用翻了一番，预计到2005年还将再翻一番。预计2005年美国汽车用铝及铝合金将超过130kg/辆，西欧将达到119kg/辆。

【提问】请大家思考下日常生活中铝还有什么应用？主要利用了铝的哪些物理性质？

【板书】一、铝的物理性质及用途：

          飞机制造----铝的密度小

          用作导线----良好的导电性

          铝制炊具----良好的导热性

          用作包装----良好的延展性

【提问】我们知道铝是地壳里含量最丰富的金属元素，但是它在自然界中是以游离态还是化合态存在的？说明了铝的性质如何？

【过渡】 铝的性质很活泼。根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，我们来看看现实中铝和铁制品的使用情况。请同学分别来展示你们的调查记录：

【学生活动】先将活动地点、活动时间、活动情况作简要表述，然后将记录内容投影出来。

（投影内容）

【设疑一】这个与金属活动顺序不符。铝怎么不像铁那样容易被空气腐蚀？铝难道不能被空气中的氧气氧化？你们能设计一个简单实验，来确认铝有没有被氧气氧化吗？

【学生活动】互相讨论，设计方案。教师评价，确定实验方案。

【学生实验】用砂纸打磨铝条表面，观察表面颜色变化，然后将铝条在空气中放置一会儿。

【设问】1．为何铝条在打磨前后颜色会有变化？在打磨后铝表面是什么物质呢？

2．放置后铝片表面颜色变化说明铝的活泼性如何？

【追问】铁在空气中被氧化表面生成Fe2O3而生锈腐蚀，且生锈后内部的铁被腐蚀的程度和速度都会越来越严重，那么，Al在空气中同样也被氧化表面生成了Al2O3，Al为何没有继续被氧化而一直腐蚀下去，越来越严重呢？两者好像有点矛盾啊。

【强调】因为铝与氧气反应生成了Al2O3，Al2O3是一层致密的氧化膜，牢固覆盖在金属铝的表面上，使内部的铝与氧气隔绝，起到了一个保护作用，从而防止了铝进一步被氧化。

【板书】二．化学性质：

1．与氧气反应

4Al+3O2====2Al2O3

【追问】

（1）以上两种金属铁和铝在空气中的不同腐蚀情况，是否说明Al的金属活动性比不上铁呢？

（2）家中的铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮呢？

 【设疑二】 铝的氧化物和氢氧化物都有两性，既能与酸反应，又能与碱反应。那么铝的性质是否与它们相似呢？请大家设计实验来探究下。

【学生实验】完成下列实验，并将实验现象与结论填入表中。

将用砂纸打磨过的铝条分别与6mol/L的盐酸 、6mol/L 的氢氧化钠溶液反应。

【师生归纳】上述实验说明了铝既能与酸反应，又能与碱反应。

【板书】

2．与酸反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

3．与碱反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2↑

【追问】铝桶能否盛放稀盐酸、稀硫酸？

【设疑三】铝桶能否盛放浓硝酸、浓硫酸？

【学生实验】 将用砂纸打磨过的铝条分别与浓硫酸、浓硝酸反应。

【提问】实验现象与铝与盐酸反应一样吗？

【强调】没气泡不代表没反应，它们也发生了反应。只不过在常温下，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。但加热时，铝与浓硝酸和浓硫酸都进一步发生反应。

【板书】 Al+H2SO4  (钝化)

【提问】浓硝酸、浓硫酸可用什么材料的容器储存运输？

【设疑四】煮好的菜能否放铝锅中过夜？

【强调】不能。铝制品表面虽然有致密的氧化膜保护层，但若遇长时间遇酸、碱及氯化钠溶液都会发生反应而被腐蚀。因为氯化铝、铝都能与酸或碱溶液反应，所以，铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液，不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，也不能用具有强酸性或强碱性的洗涤剂来洗涤。

【过渡】铝还能和一些金属氧化物反应，例如焊接钢轨时，人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃，由于反应放出大量的热，置换出的铁以熔融态形式流出，让熔融的铁流入铁轨的裂逢，冷却后就将铁轨牢牢地焊接在一起了。

【播放】铝热反应视频。

【提问】1．什么叫铝热反应？

2．什么是铝热剂？

3．写出工业上利用铝热反应焊接铁轨的化学方程式？