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

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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）观察对象现象初步结论铁门铁窗锈迹斑斑，锈蚀严重，表皮脱落，裸露出来的内层铁也被腐蚀了铁在空气中生锈腐蚀铝制门窗表面平整光滑，无生锈腐蚀现象铝制品没有发生生锈腐蚀【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。与铝反应的物质实验现象结论或化学方程式盐酸  氢氧化钠溶液  【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？与铝反应的物质实验现象结论或化学方程式浓硫酸无气泡产生钝化浓硝酸无气泡产生钝化【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？