《铝的重要化合物》第一课时教学设计
- 工作报告
- 2024-04-25 14:30:02
《铝的重要化合物》第一课时教学设计
一、背景分析
化学学科核心素养分析：“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”五个维度的素养。这五个方面不可分割，互相联系渗透，在不同知识点中各有侧重。本节内容主要涉及“宏观辨识与微观探析”，要求学生能从不同层次认识物质多样性，并对物质进行分类，认识物质结构、性质和变化。“证据推理与模型认知”要求学生具有证据意识，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，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。通过分析、推理等方法认识研究对象本质特征、构成要素及其相互关系。“科学探究与创新意识”要求学生能够发现和提出问题，从问题和假设出发，依据探究目的设计探究方案，运用化学实验进行实验探究，善于合作，敢于质疑，勇于创新。“科学态度与社会责任”具有安全意识和严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识，具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。这些都体现了化学课程在帮助学生形成未来发展需要的正确价值观念，必备品格和关键能力中所发挥的重要作用。
学习内容分析：依据《普通高中化学课程标准（20xx年版》要求，结合真实情境中应用实例或通过实验探究了解金属铝的重要化合物的主要性质，了解它们在生产生活中应用。通过对金属化合物之间转化关系的比较和归纳，逐步体会学习元素化合物知识的一般方法。
学生情况分析：学生已经具备离子反应的理论基础知识，并学习了钠的化合物性质，基本熟悉了学习元素化合物知识的一般方法。
基于以上分析，教学方式与教学手段说明：教学中通过学生分组实验、教师探究实验，和铝单质、钠的化合物比较的方式，启发思维，突出共性和特性，促进学生思考、分析、归纳、对比、总结的自主学习方式形成。
二、教学目标
1．知识与技能目标：
（1）了解Al2O3的物理性质，了解Al2O3和Al(OH)3的用途。
（2）掌握Al2O3和Al(OH)3的化学性质及Al(OH)3实验室制取方法。
2．过程与方法目标：
（1）运用和金属钠的比较，体会Al2O3和Al(OH)3的独特性质；
（2）通过实物展示、学生分组和教师演示实验相结合的方法，启发、诱导学生思考分析，突破难点、巩固重点。
（3）通过实验，培养学生实验操作能力、观察能力、思维能力，安全意识和严谨求实的科学态度，节约资源、保护环境的可持续发展意识。
3．情感态度与价值观目标：
（1）结合钠的化合物的对比，培养学生辨证唯物主义世界观；
（2）通过启发、诱导、观察、动手及讨论，提高学生思维能力和灵活分析、解决问题的能力；
（3）通过学生亲身体验科学探究过程，体会化学的创造性和实用性，激发学生学习化学的兴趣，养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。
三、教学重点及难点
1.掌握Al2O3和Al(OH)3的化学性质及Al(OH)3实验室制取方法
2.Al(OH)3 的两性及Al(OH)3实验制取方法
四、课前准备
实验用品、多媒体设备
五、教学过程
【引入】
金属铝是地壳含量最多的金属元素，但是却在人们的生活生产中使用最晚，是因为它比较活泼，总以化合态存在于自然界之中。大家可以看图片红宝石、蓝宝石，其实他们就是铝的化合物。
【ppt图片展示】
图片红宝石、蓝宝石
【启发、引导】
1.大家回忆咱们前面学习金属钠的化合物主要有哪些类型？
2.什么是碱性氧化物，什么是酸性氧化物？
3.金属铝既能和盐酸反应又能和氢氧化钠反应，说明铝是什么元素？分别反应生成什么？
【过渡】首先我们先来学习铝的氧化物Al2O3
【指导阅读】课本P58第一段文字，说明铝的物理性质及其用途。
【学生总结】难溶于水、熔点高、硬度大；可作耐火材料，冶炼金属铝的原料。
【教师补充、PPT图片展示、氧化铝粉末实物展示】
1. 白色粉末固体。
2. 难溶于水，和前面的氧化钠不同。
3. 熔点高在第一节燃烧铝箔的地方已经有所体现。
4. 硬度大到仅次于金刚石，有些磨刀石上面写着刚玉，其实就是氧化铝，机械表等轴承材料都应用了氧化铝的硬度大。
5. 大家看到的图片上的红宝石蓝宝石珠宝饰品其实没什么特别的，成分其实就是氧化铝，只是其中掺杂了有色杂质。
6. 有关铝的冶炼咱们在后面还要学习，主要涉及活泼金属冶炼原理。
【强调】如果大家在高考题中碰到推断题，有“耐火材料、硬度大、熔点高”这些字眼，就可以确定是氧化铝。
【过渡】下面咱们共同探讨氧化铝的化学性质。
【启发、引导】
1. 根据氧化钠与盐酸的反应，推测氧化铝与盐酸的反应，写出反应的化学方程式和离子方程式。
2. 我们前面学习的金属铝能和强碱反应，强调是强碱，本来大多金属、金属氧化物是不和碱反应的，现在要反应，那就得是强的才行，咱们根据铝的反应大胆的推测氧化铝与氢氧化钠的反应，试写出反应的化学方程式和离子方程式。
【PPT展示】氧化铝与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式和离子方程式
【强调】
1.氧化铝不能拆；生成的含三价铝的盐叫铝盐；偏铝酸钠的电离
2.氧化铝既能和酸反应生成盐和水又能和碱反应生成盐和水我们把它叫做两性氧化物。
【总结】两性氧化物：既能和酸反应只生成盐和水，又能和碱反应生只生成盐和水的氧化物。
【启发、过渡】
1. 氧化钠的水化物是什么？氧化铝的水化物呢？
2. 我们可否用氧化铝溶于水来制取氢氧化铝？
下面我们来学习铝的氢氧化物Al(OH)3
【学生分组实验】
实验3-7 在试管里加入3mL0.5mol/LAl2(SO4)3溶液，滴加氨水，振荡，直至不再产生沉淀为止。
【观察现象、书写方程式】
【PPT图片展示】
【强调】氨水不拆；最后还需化简。
【学生分组实验、观察】
实验3-8 取上述实验中制得的Al(OH)3沉淀，分别装在两支试管里，往一支试管滴加盐酸，另一支试管里滴加氢氧化钠溶液。
【描述现象、书写方程式】
【PPT图片展示】
【强调】
1. 氢氧化铝是白色胶状物质沉淀不能拆
2. 氢氧化铝和氢氧化钠的反应分析：把氢氧化铝当做酸，为铝酸，不稳定失水成为偏铝酸。
【总结】氢氧化铝Al(OH)3是两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。
【学生探究实验、观察】
取上述实验中制得的Al(OH)3沉淀，向其中滴加氨水直至过量。
【描述现象】
【思考】制取氢氧化铝是用氨水好还是氢氧化钠好？
【教师演示实验】
1.将实验3-8反应后的两种产物混合，振荡，观察现象。
2.向Al(OH)3与NaOH反应后溶液再滴加HCl，振荡，观察现象。
【观察、描述现象】
【结论】
1. Al3+与AlO2-不能大量共存能够反应生成Al(OH)3
2. H+与AlO2-不能大量共存能够反应生成Al(OH)3
【过渡】
这些内容咱们在后边再做详细探讨
【补充】
Al(OH)3受热分解 2Al(OH)3==Al2O3+3H2O
【说明】
在金属活动顺序表中，只有K、Ca、Na的氢氧化物可溶于水（其对应的`氧化物可与水化合），热稳定性好，其它金属的氢氧化物均难溶于水（其对应的氧化物不能与水化合），且受热易分解生成金属氧化物和水，后面咱们会接着学习的铁也有这个性质。
【指导阅读】
课本59 页资料卡片
1.了解明矾
2. 描述明矾的用途。
【PPT展示】斯达舒主要成份为Al(OH)3治疗胃酸过多
【引出】Al(OH)3的用途
【总结】
六、板书设计
第二节 铝的重要化合物
一、氧化铝Al2O3
俗称：刚玉，红宝石、蓝宝石主要成份
1．物理性质
难溶于水，熔点高，硬度大
2．作用
耐火材料，工业冶炼金属铝
2．化学性质：两性氧化物
Al2O3+6H+ ＝2Al3++3H2O
Al2O3 +2OH-==2AlO2- + H2O
二、氢氧化铝Al(OH)3
1.制备：Al2(SO4)3 + 6NH3·H2O == 2Al(OH)3 ↓+ 3(NH4)2 SO4
2.性质：两性氢氧化物
Al（OH）3 +3 H+ ==Al3+ + 3H2O
Al(OH)3 +OH-==AlO2- + 2H2O
3.用途：中和胃酸过多，净水
七、课堂练习
1.下列说法正确的是（ ）
A.金属氧化物都能与水反应生成碱
B.非金属氧化物都能与水反应生成酸
C.氢氧化铝既能与盐酸反应又能与氨水反应
D.氧化铝坩埚不能用于熔融烧碱
2.下列物质中既能与酸反应又能与碱反应的化合物是（ ）
Al Al2O3 Al(OH)3 NaHCO3
A. B.
C. D.
3.实验室里要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来，应选用下列试剂中的（ ）
A.石灰水 B.氢氧化钠溶液
C.硫酸 D.氨水
4.下列变化不可能一步实验直接完成的是
A.Al(OH)3——Al2O3
B.Al2O3—— Al(OH)3
C.Al2O3 ——AlO2-
D.Al(OH)3 ——Al3+
八、教学反思
本节课是在前面学习了金属单质、钠的化合物基础上的进一步学习，学生已经具备离子反应的理论基础知识，并学习了钠的化合物性质，基本熟悉了学习元素化合物知识的一般方法。教师在教学中通过学生分组实验、教师探究实验，和铝单质、钠的化合物比较的方式，不断启发思维，突出共性和特性，促进学生思考、分析、归纳、对比、总结的自主学习方式形成。突出了化学核心素养和新课标的要求，体现了以学生为主的新的良好教学方式，学生思维被充分调动，动手实验充分调动了学习积极性，培养了观察学习能力，核心素养的目标得到很好地达成。主要的问题是学生基础不是很扎实，所以导致内容容量较大，不能按预期完成。学生做实验积极性很高，导致热情太高不断做实验，教学进度不能按时完成。
一、背景分析
化学学科核心素养分析：“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”五个维度的素养。这五个方面不可分割，互相联系渗透，在不同知识点中各有侧重。本节内容主要涉及“宏观辨识与微观探析”，要求学生能从不同层次认识物质多样性，并对物质进行分类，认识物质结构、性质和变化。“证据推理与模型认知”要求学生具有证据意识，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，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。通过分析、推理等方法认识研究对象本质特征、构成要素及其相互关系。“科学探究与创新意识”要求学生能够发现和提出问题，从问题和假设出发，依据探究目的设计探究方案，运用化学实验进行实验探究，善于合作，敢于质疑，勇于创新。“科学态度与社会责任”具有安全意识和严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识，具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。这些都体现了化学课程在帮助学生形成未来发展需要的正确价值观念，必备品格和关键能力中所发挥的重要作用。
学习内容分析：依据《普通高中化学课程标准（20xx年版》要求，结合真实情境中应用实例或通过实验探究了解金属铝的重要化合物的主要性质，了解它们在生产生活中应用。通过对金属化合物之间转化关系的比较和归纳，逐步体会学习元素化合物知识的一般方法。
学生情况分析：学生已经具备离子反应的理论基础知识，并学习了钠的化合物性质，基本熟悉了学习元素化合物知识的一般方法。
基于以上分析，教学方式与教学手段说明：教学中通过学生分组实验、教师探究实验，和铝单质、钠的化合物比较的方式，启发思维，突出共性和特性，促进学生思考、分析、归纳、对比、总结的自主学习方式形成。
二、教学目标
1．知识与技能目标：
（1）了解Al2O3的物理性质，了解Al2O3和Al(OH)3的用途。
（2）掌握Al2O3和Al(OH)3的化学性质及Al(OH)3实验室制取方法。
2．过程与方法目标：
（1）运用和金属钠的比较，体会Al2O3和Al(OH)3的独特性质；
（2）通过实物展示、学生分组和教师演示实验相结合的方法，启发、诱导学生思考分析，突破难点、巩固重点。
（3）通过实验，培养学生实验操作能力、观察能力、思维能力，安全意识和严谨求实的科学态度，节约资源、保护环境的可持续发展意识。
3．情感态度与价值观目标：
（1）结合钠的化合物的对比，培养学生辨证唯物主义世界观；
（2）通过启发、诱导、观察、动手及讨论，提高学生思维能力和灵活分析、解决问题的能力；
（3）通过学生亲身体验科学探究过程，体会化学的创造性和实用性，激发学生学习化学的兴趣，养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。
三、教学重点及难点
1.掌握Al2O3和Al(OH)3的化学性质及Al(OH)3实验室制取方法
2.Al(OH)3 的两性及Al(OH)3实验制取方法
四、课前准备
实验用品、多媒体设备
五、教学过程
【引入】
金属铝是地壳含量最多的金属元素，但是却在人们的生活生产中使用最晚，是因为它比较活泼，总以化合态存在于自然界之中。大家可以看图片红宝石、蓝宝石，其实他们就是铝的化合物。
【ppt图片展示】
图片红宝石、蓝宝石
【启发、引导】
1.大家回忆咱们前面学习金属钠的化合物主要有哪些类型？
2.什么是碱性氧化物，什么是酸性氧化物？
3.金属铝既能和盐酸反应又能和氢氧化钠反应，说明铝是什么元素？分别反应生成什么？
【过渡】首先我们先来学习铝的氧化物Al2O3
【指导阅读】课本P58第一段文字，说明铝的物理性质及其用途。
【学生总结】难溶于水、熔点高、硬度大；可作耐火材料，冶炼金属铝的原料。
【教师补充、PPT图片展示、氧化铝粉末实物展示】
1. 白色粉末固体。
2. 难溶于水，和前面的氧化钠不同。
3. 熔点高在第一节燃烧铝箔的地方已经有所体现。
4. 硬度大到仅次于金刚石，有些磨刀石上面写着刚玉，其实就是氧化铝，机械表等轴承材料都应用了氧化铝的硬度大。
5. 大家看到的图片上的红宝石蓝宝石珠宝饰品其实没什么特别的，成分其实就是氧化铝，只是其中掺杂了有色杂质。
6. 有关铝的冶炼咱们在后面还要学习，主要涉及活泼金属冶炼原理。
【强调】如果大家在高考题中碰到推断题，有“耐火材料、硬度大、熔点高”这些字眼，就可以确定是氧化铝。
【过渡】下面咱们共同探讨氧化铝的化学性质。
【启发、引导】
1. 根据氧化钠与盐酸的反应，推测氧化铝与盐酸的反应，写出反应的化学方程式和离子方程式。
2. 我们前面学习的金属铝能和强碱反应，强调是强碱，本来大多金属、金属氧化物是不和碱反应的，现在要反应，那就得是强的才行，咱们根据铝的反应大胆的推测氧化铝与氢氧化钠的反应，试写出反应的化学方程式和离子方程式。
【PPT展示】氧化铝与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式和离子方程式
【强调】
1.氧化铝不能拆；生成的含三价铝的盐叫铝盐；偏铝酸钠的电离
2.氧化铝既能和酸反应生成盐和水又能和碱反应生成盐和水我们把它叫做两性氧化物。
【总结】两性氧化物：既能和酸反应只生成盐和水，又能和碱反应生只生成盐和水的氧化物。
【启发、过渡】
1. 氧化钠的水化物是什么？氧化铝的水化物呢？
2. 我们可否用氧化铝溶于水来制取氢氧化铝？
下面我们来学习铝的氢氧化物Al(OH)3
【学生分组实验】
实验3-7 在试管里加入3mL0.5mol/LAl2(SO4)3溶液，滴加氨水，振荡，直至不再产生沉淀为止。
【观察现象、书写方程式】
【PPT图片展示】
【强调】氨水不拆；最后还需化简。
【学生分组实验、观察】
实验3-8 取上述实验中制得的Al(OH)3沉淀，分别装在两支试管里，往一支试管滴加盐酸，另一支试管里滴加氢氧化钠溶液。
【描述现象、书写方程式】
【PPT图片展示】
【强调】
1. 氢氧化铝是白色胶状物质沉淀不能拆
2. 氢氧化铝和氢氧化钠的反应分析：把氢氧化铝当做酸，为铝酸，不稳定失水成为偏铝酸。
【总结】氢氧化铝Al(OH)3是两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。
【学生探究实验、观察】
取上述实验中制得的Al(OH)3沉淀，向其中滴加氨水直至过量。
【描述现象】
【思考】制取氢氧化铝是用氨水好还是氢氧化钠好？
【教师演示实验】
1.将实验3-8反应后的两种产物混合，振荡，观察现象。
2.向Al(OH)3与NaOH反应后溶液再滴加HCl，振荡，观察现象。
【观察、描述现象】
【结论】
1. Al3+与AlO2-不能大量共存能够反应生成Al(OH)3
2. H+与AlO2-不能大量共存能够反应生成Al(OH)3
【过渡】
这些内容咱们在后边再做详细探讨
【补充】
Al(OH)3受热分解 2Al(OH)3==Al2O3+3H2O
【说明】
在金属活动顺序表中，只有K、Ca、Na的氢氧化物可溶于水（其对应的`氧化物可与水化合），热稳定性好，其它金属的氢氧化物均难溶于水（其对应的氧化物不能与水化合），且受热易分解生成金属氧化物和水，后面咱们会接着学习的铁也有这个性质。
【指导阅读】
课本59 页资料卡片
1.了解明矾
2. 描述明矾的用途。
【PPT展示】斯达舒主要成份为Al(OH)3治疗胃酸过多
【引出】Al(OH)3的用途
【总结】
六、板书设计
第二节 铝的重要化合物
一、氧化铝Al2O3
俗称：刚玉，红宝石、蓝宝石主要成份
1．物理性质
难溶于水，熔点高，硬度大
2．作用
耐火材料，工业冶炼金属铝
2．化学性质：两性氧化物
Al2O3+6H+ ＝2Al3++3H2O
Al2O3 +2OH-==2AlO2- + H2O
二、氢氧化铝Al(OH)3
1.制备：Al2(SO4)3 + 6NH3·H2O == 2Al(OH)3 ↓+ 3(NH4)2 SO4
2.性质：两性氢氧化物
Al（OH）3 +3 H+ ==Al3+ + 3H2O
Al(OH)3 +OH-==AlO2- + 2H2O
3.用途：中和胃酸过多，净水
七、课堂练习
1.下列说法正确的是（ ）
A.金属氧化物都能与水反应生成碱
B.非金属氧化物都能与水反应生成酸
C.氢氧化铝既能与盐酸反应又能与氨水反应
D.氧化铝坩埚不能用于熔融烧碱
2.下列物质中既能与酸反应又能与碱反应的化合物是（ ）
Al Al2O3 Al(OH)3 NaHCO3
A. B.
C. D.
3.实验室里要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来，应选用下列试剂中的（ ）
A.石灰水 B.氢氧化钠溶液
C.硫酸 D.氨水
4.下列变化不可能一步实验直接完成的是
A.Al(OH)3——Al2O3
B.Al2O3—— Al(OH)3
C.Al2O3 ——AlO2-
D.Al(OH)3 ——Al3+
八、教学反思
本节课是在前面学习了金属单质、钠的化合物基础上的进一步学习，学生已经具备离子反应的理论基础知识，并学习了钠的化合物性质，基本熟悉了学习元素化合物知识的一般方法。教师在教学中通过学生分组实验、教师探究实验，和铝单质、钠的化合物比较的方式，不断启发思维，突出共性和特性，促进学生思考、分析、归纳、对比、总结的自主学习方式形成。突出了化学核心素养和新课标的要求，体现了以学生为主的新的良好教学方式，学生思维被充分调动，动手实验充分调动了学习积极性，培养了观察学习能力，核心素养的目标得到很好地达成。主要的问题是学生基础不是很扎实，所以导致内容容量较大，不能按预期完成。学生做实验积极性很高，导致热情太高不断做实验，教学进度不能按时完成。
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