高中化學(xué)必修一 3.3《含硅礦物與信息材料-鋁的性質(zhì)》教案（蘇教版）

111二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：鋁的化學(xué)性質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn)：鋁與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)、鋁的鈍化。三、設(shè)計(jì)思路：鋁是生活中常見(jiàn)的金屬材料，所以本節(jié)內(nèi)容的設(shè)計(jì)緊緊抓住鋁在日常生活中的應(yīng)用展開(kāi)。首先根據(jù)常見(jiàn)的鋁制品和鋁在高科技上的應(yīng)用歸納出鋁的物質(zhì)性質(zhì)，再利用鋁制品和鐵制品的腐蝕程度不同、鋁鍋能否經(jīng)常用金屬清潔球或煤渣擦亮、鋁桶能否放酸液等生活問(wèn)題創(chuàng)設(shè)情境，通過(guò)“設(shè)置疑問(wèn)-實(shí)驗(yàn)探究-理性認(rèn)識(shí)的過(guò)程”使學(xué)生清晰的掌握鋁的相關(guān)知識(shí)。四、教學(xué)設(shè)計(jì)【設(shè)置情境】（ppt2）（圖1）鋁合金具有密度小、導(dǎo)熱性好、易于成形、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運(yùn)輸、輕工建材等部門，是輕合金中應(yīng)用最廣、用量最多的合金。(圖2)這是一架播音747飛機(jī), 鋁合金是飛機(jī)的主要用材，用量占70%80%，其中僅鋁合金鉚釘一項(xiàng)就有40150萬(wàn)個(gè)，用鋁約22噸，據(jù)預(yù)測(cè)，2010年全球航空航天鋁材的消費(fèi)量可達(dá)60萬(wàn)噸，年平均增長(zhǎng)率約為4.5%。（圖3）這是一款新型轎車，在廣告中的賣點(diǎn)是“寬敞的空間”和“全鋁合金引擎”。 1991-1999年鋁及鋁合金在汽車上的應(yīng)用翻了一番，預(yù)計(jì)到2005年還將再翻一番。預(yù)計(jì)2005年美國(guó)汽車用鋁及鋁合金將超過(guò)130kg/輛，西歐將達(dá)到119kg/輛?！咎釂?wèn)】請(qǐng)大家思考下日常生活中鋁還有什么應(yīng)用？（ppt3）主要利用了鋁的哪些物理性質(zhì)？【板書(shū)】一、鋁的物理性質(zhì)及用途：(ppt4) 飛機(jī)制造-鋁的密度小 用作導(dǎo)線-良好的導(dǎo)電性 鋁制炊具-良好的導(dǎo)熱性 用作包裝-良好的延展性【提問(wèn)】我們知道鋁是地殼里含量最豐富的金屬元素，但是它在自然界中是以游離態(tài)還是化合態(tài)存在的？說(shuō)明了鋁的性質(zhì)如何？(ppt5)【過(guò)渡】 鋁的性質(zhì)很活潑。根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表，鋁比鐵活潑，我們來(lái)看看現(xiàn)實(shí)中鋁和鐵制品的使用情況。請(qǐng)同學(xué)分別來(lái)展示你們的調(diào)查記錄：【學(xué)生活動(dòng)】先將活動(dòng)地點(diǎn)、活動(dòng)時(shí)間、活動(dòng)情況作簡(jiǎn)要表述，然后將記錄內(nèi)容投影出來(lái)。（投影內(nèi)容）(ppt6)觀察對(duì)象現(xiàn)象初步結(jié)論鐵門鐵窗銹跡斑斑，銹蝕嚴(yán)重，表皮脫落，裸露出來(lái)的內(nèi)層鐵也被腐蝕了鐵在空氣中生銹腐蝕鋁制門窗表面平整光滑，無(wú)生銹腐蝕現(xiàn)象鋁制品沒(méi)有發(fā)生生銹腐蝕【設(shè)疑一】這個(gè)與金屬活動(dòng)順序不符。鋁怎么不像鐵那樣容易被空氣腐蝕？鋁難道不能被空氣中的氧氣氧化？你們能設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，來(lái)確認(rèn)鋁有沒(méi)有被氧氣氧化嗎？(ppt7)【學(xué)生活動(dòng)】互相討論，設(shè)計(jì)方案。教師評(píng)價(jià)，確定實(shí)驗(yàn)方案。【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】用砂紙打磨鋁條表面，觀察表面顏色變化，然后將鋁條在空氣中放置一會(huì)兒?！驹O(shè)問(wèn)】1為何鋁條在打磨前后顏色會(huì)有變化？在打磨后鋁表面是什么物質(zhì)呢？2放置后鋁片表面顏色變化說(shuō)明鋁的活潑性如何？【追問(wèn)】鐵在空氣中被氧化表面生成Fe2O3而生銹腐蝕，且生銹后內(nèi)部的鐵被腐蝕的程度和速度都會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，那么，Al在空氣中同樣也被氧化表面生成了Al2O3，Al為何沒(méi)有繼續(xù)被氧化而一直腐蝕下去，越來(lái)越嚴(yán)重呢？?jī)烧吆孟裼悬c(diǎn)矛盾啊?！緩?qiáng)調(diào)】因?yàn)殇X與氧氣反應(yīng)生成了Al2O3，Al2O3是一層致密的氧化膜，牢固覆蓋在金屬鋁的表面上，使內(nèi)部的鋁與氧氣隔絕，起到了一個(gè)保護(hù)作用，從而防止了鋁進(jìn)一步被氧化?！景鍟?shū)】二化學(xué)性質(zhì)：1與氧氣反應(yīng)4Al+3O2=2Al2O3【追問(wèn)】（1）以上兩種金屬鐵和鋁在空氣中的不同腐蝕情況，是否說(shuō)明Al的金屬活動(dòng)性比不上鐵呢？（2）家中的鋁鍋能否經(jīng)常用金屬清潔球或煤渣擦亮呢？ 【設(shè)疑二】 鋁的氧化物和氫氧化物都有兩性，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)。那么鋁的性質(zhì)是否與它們相似呢？請(qǐng)大家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究下。(ppt8)【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】完成下列實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論填入表中。將用砂紙打磨過(guò)的鋁條分別與6mol/L的鹽酸 、6mol/L 的氫氧化鈉溶液反應(yīng)。與鋁反應(yīng)的物質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或化學(xué)方程式鹽酸氫氧化鈉溶液【師生歸納】上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了鋁既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)?！景鍟?shū)】2與酸反應(yīng)：2Al+6HCl=2AlCl3+3H23與堿反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2 【追問(wèn)】鋁桶能否盛放稀鹽酸、稀硫酸？【設(shè)疑三】鋁桶能否盛放濃硝酸、濃硫酸？(ppt9)【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】 將用砂紙打磨過(guò)的鋁條分別與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)?！咎釂?wèn)】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與鋁與鹽酸反應(yīng)一樣嗎？與鋁反應(yīng)的物質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或化學(xué)方程式濃硫酸無(wú)氣泡產(chǎn)生鈍化濃硝酸無(wú)氣泡產(chǎn)生鈍化【強(qiáng)調(diào)】沒(méi)氣泡不代表沒(méi)反應(yīng)，它們也發(fā)生了反應(yīng)。只不過(guò)在常溫下，鋁遇濃硝酸、濃硫酸時(shí)，會(huì)在表面生成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化，從而阻止內(nèi)部金屬進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。但加熱時(shí)，鋁與濃硝酸和濃硫酸都進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。【板書(shū)】 Al+H2SO4 (鈍化)【提問(wèn)】濃硝酸、濃硫酸可用什么材料的容器儲(chǔ)存運(yùn)輸？【設(shè)疑四】煮好的菜能否放鋁鍋中過(guò)夜？【強(qiáng)調(diào)】不能。鋁制品表面雖然有致密的氧化膜保護(hù)層，但若遇長(zhǎng)時(shí)間遇酸、堿及氯化鈉溶液都會(huì)發(fā)生反應(yīng)而被腐蝕。因?yàn)槁然X、鋁都能與酸或堿溶液反應(yīng)，所以，鋁制品不宜用于盛放酸、堿溶液，不宜長(zhǎng)時(shí)間盛放咸菜等腌制食品，也不能用具有強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性的洗滌劑來(lái)洗滌?！具^(guò)渡】鋁還能和一些金屬氧化物反應(yīng)，例如焊接鋼軌時(shí)，人們常將鋁粉與氧化鐵的混合物點(diǎn)燃，由于反應(yīng)放出大量的熱，置換出的鐵以熔融態(tài)形式流出，讓熔融的鐵流入鐵軌的裂逢，冷卻后就將鐵軌牢牢地焊接在一起了。 【播放】鋁熱反應(yīng)視頻。（ppt10）【提問(wèn)】1什么叫鋁熱反應(yīng)？（ppt11）2什么是鋁熱劑？3寫出工業(yè)上利用鋁熱反應(yīng)焊接鐵軌的化學(xué)方程式？111