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1、高一化学导学案第三章 第一节 铝及铝合金性质的探究黄陂六中 龚小玖铝及铝合金性质的探究黄陂六中 龚小玖教学目的：1探究铝的化学性质；2了解铝在生产、生活中的运用，进一步认识铝与生产和生活的关系，通过探究实验提高实验操作能力。教学重点：铝的化学性质教学难点：铝跟强碱溶液的反响。教学方法：联想比照、合作探究教学过程：【情景创设】法国国王拿破仑在宴请贵宾时，用的不是金杯，也不是银杯，而是铝制酒杯！说明十九世纪铝的地位。而今，铝早就走进了寻常百姓家。那么铝有什么样的化学性质才造成人类有这样的应用过程呢？今天我们来探究铝的性质。【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
2、来如下表。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合金门窗外表平整光滑，无生锈腐蚀现象铝合金没有发生生锈腐蚀【提出问题】根据金属活动顺序表，铝较活泼，但是日常生活中的铝制品、铝制炊具却能表现出良好的抗腐蚀性能？能否设计一个简单的实验，确认铝在空气中是否被氧气氧化？【活动探究】1用砂纸打磨铝条外表，观察外表颜色变化。2将铝条在空气中放置一会儿，观察外表颜色变化。提出问题 为何铝条在打磨前后或放置前后颜色会有变化？在打磨后铝接触到什么物质而发生反响？生活经验可知，铁在空气中被氧化，外表生成Fe2O3而生锈腐蚀，且生锈后内部的铁被腐蚀
3、的程度和速度都会越来越严重。那么，铝在空气中同样也被氧化且生成了Al2O3，铝为何没有继续被氧化而继续腐蚀呢？引导学生通过比照、交流与讨论、归纳，得出“铝被空气中的氧气氧化后，外表生成一层致密的氧化膜Al2O3而阻碍铝被继续氧化的结论。【归纳小结，板书】一、与氧气反响：4Al+3O2=2Al2O3【思考与讨论】金属铁和铝在空气中的不同腐蚀情况，是否说明铝的金属活动性比铁弱？【解 释】 只说明Al2O3的结构比Fe2O3紧密牢固得多，起了保护内层的作用。铝外表有了这层保护膜，可以阻止铝进一步被氧化腐蚀。【思考与讨论】我们生活中有哪些铝制品？怎样利用保护膜延长铝制品的使用寿命？【讨论与交流】不能用
4、钢丝球等硬物擦洗铝制品外表，不能长时间地存放酸性或碱性或咸的食物等。引导学生回忆：Al2O3有两性【过 渡】 Al在金属活动顺序表中排在H前，故Al能与稀盐酸反响。演示实验 在投影仪上放一外表皿，并盛少量稀盐酸，用砂纸擦掉铝箔外表的氧化膜，投入外表皿中，将外表皿投影屏幕。学生观察并描述实验现象【板 书】二、与盐酸反响 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 2Al +6H+=2Al3+3H2【过 渡】铝与强氧化性的酸如浓硫酸或浓硝酸反响的情况又是如何的呢？【观看资料】实际生产中，用铝槽车运输浓硫酸、浓硝酸。【讨论问题】常温下，为何可以用铝槽车来储存、运输浓硫酸或浓硝酸？学生交流与讨论【教师点拨
5、】资料说明，铝与浓硫酸或浓硝酸接触时，铝的外表也会形成一层致密的氧化膜Al2O3，阻碍了铝与酸的接触，从而无法进一步反响。【提出问题】如何用实验验证Al遇浓硫酸、浓硝酸外表生成一层致密的氧化膜Al2O3。学生设计实验方案，并交流讨论，共同确定最正确方案。【活动与探究】完成下述实验，交流与讨论并得出结论：步骤学 生 探 究 活 动1取一段铝条打磨去掉外表的氧化物。将这段铝条浸入浓硫酸或浓硝酸中2取出铝条用水洗净3将这段铝条浸入CuSO4溶液中4另取一段铝条打磨去掉外表的氧化膜5将铝条浸入CuSO4溶液中6比照2段铝条反响现象的不同7讨论、解释原因8得出探究结论【板书】 三、铝遇到冷的浓硝酸、浓硫
6、酸会发生“钝化。【思考与交流】1铝与浓硫酸或浓硝酸有没有发生化学反响？2铝和浓硫酸反响、铝和稀硫酸反响，反响实质是否相同？3铝和浓硝酸反响、铝和稀硝酸反响，反响实质是否相同？4铝在热的浓硫酸或浓硝酸也会“钝化吗？引导学生通过交流，得出上述问题的答案【思考与交流】 通过前一节课的学习，我们知道了Al2O3和Al(OH)3的两性，刚刚我们又探究了铝与氧气的反响和浓硫酸、浓硝酸的钝化作用。那么，铝是否也能与碱溶液发生反响呢？ 【教师点拨】1取一段铝条，打磨去掉外表的氧化物。2将打磨过的铝片投入到6molL-1的NaOH溶液中。3用燃着的火柴来检验生成的气体。【提 示】：做实验时应注意的事项：1实验中
7、取用铝片要用镊子，不能直接用手拿。2 NaOH溶液有强烈的腐蚀性，要防止其洒落或沾在皮肤上。实验与观察、记录现象并尝试加以解释，教师引导学生理解和表述。【板 书】四、与氢氧化钠溶液反响 2A1+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2结论： 铝能与NaOH溶液反响生成氢气，可知铝既有一定的金属性，又有一定的非金属性。【总 结】：铝与O2的反响、与浓硝酸或浓硫酸的反响，还是铝与盐酸或NaOH溶液的反响，其本质均为铝失去3个电子而被氧化，表达铝的复原性。【过 渡】：铝的复原性在生产中具有重要的用途。【观看资料】：焊接钢轨演示实验 铝热反响实验学生观察并描述实验现象归纳小结，并板书五、铝热反响：
8、2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe提出问题指出上述反响的氧化产物、复原产物，并在方程式上标明电子转移情况。失去23e得到23e 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 氧化产物 复原产物该反响中，镁条和氯酸钾是引燃剂，放出足够的热量引发Fe2O3和Al的反响。由于该反响放出大量的热，只要反响已经引发就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态，这个反响就是铝热反响。Al和Fe2O3混合物称铝热剂，实际上铝粉除了与Fe2O3混合物是铝热剂以外，铝粉和其它某些金属氧化物氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、五氧化二钒、三氧化二铬、二氧化锰等组成的混合物也称铝热剂，这些铝热剂都能发生铝热反响。铝热反响的原
9、理可用于生产上，如焊接钢轨；用于冶金工业，冶炼难熔金属等。【举一反三】：请同学们写出铝与三氧化二铬、二氧化锰、五氧化二钒反响的化学方程式。学生交流讨论，教师引导完成七、教学反思 本教学设计具有如下几点特点：1在学习Al的性质之前布置课外探究任务，以此引导学生从Al2O3、Al(OH)3的性质对Al的性质进行猜测。2通过“创设情景提出问题设计实验方案动手实验解决问题培养学生探究精神和实验操作能力；3能让学生体会化学实验是化学学习和研究的重要方法。【随堂检测】1有关铝与NaOH溶液反响的说法正确的选项是 A铝是复原剂，NaOH和水均是氧化剂B复原产物是H2，且由水复原所得的H2与NaOH复原所得的
10、H2物质的 量之比为2:1C此反响说明铝具有两性，铝的金属性弱D此反响中，只有水是氧化剂，NaOH既不是氧化剂也不是 复原剂2将钠 镁 铝各0.3摩尔分别放入100毫升1 molL 的盐酸中，同温同压下产生的气体的体积比是A 1：2：3 ； B6：3：2 ；C3：1：1； D1：1：13向一铝制的易拉罐内充满CO气体，然后向罐内注入足量NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，一段时间后，灌壁内凹而瘪，而再过一段时间，瘪了的罐壁重新鼓起，解释上述变化的实验现象1灌壁内凹而瘪的原因： ， 反响化学方程式： 2罐壁重新鼓起的原因： ， 反响化学方程式： 4以下离子方程式中正确的选项是A铝与硫酸反响：2Al
11、+6H+=2Al3+3H2B铝与氢氧化钠溶液反响:2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3 H2C氢氧化镁与稀盐酸反响：OH+H+=H2ODAlCl溶液与稀氨水混合：Al3+3 OH=Al(OH)3【能力提升】1为确定某铝热剂含氧化铁和铝的组成，分别进行以下实验。1假设取ag样品，向其中参加足量的NaOH溶液，测得生成的气体标准状况，下同体积为bL。反响的化学方程式是_.样品中铝的质量是_g2假设取a g样品将其点燃，恰好完全反响，该反响的化学方程式是：_，氧化铁与铝的质量比是_。3待2中反响产物冷却后，参加足量盐酸，测得生成的气体体积为cL，该气体与1中所得气体的体积比c:b_。2等体积，等
12、物质的量浓度的硫酸，氢氧化钠溶液分别放在甲，乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5：6，那么甲，乙两烧杯中的反响情况可能分别是A甲，乙中都是铝过量B甲中铝过量，乙中碱过量C甲中酸过量，乙中铝过量D甲中酸过量，乙中碱过量薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆芈蚂羁芁芄蚁肃膄薃蚀螃荿葿虿袅膂莅蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅节蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃节蒃肁荿薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆芈蚂羁芁芄蚁肃膄薃蚀螃荿葿虿袅膂莅蚈羇莈芁蚈肀
13、膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅节蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃节蒃肁荿薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆芈蚂羁芁芄蚁肃膄薃蚀螃荿葿虿袅膂莅蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅节蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃节蒃肁荿薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆芈蚂羁芁芄蚁肃膄薃蚀螃荿葿虿袅膂莅蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅节蒄袈膇
14、肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃节蒃肁荿薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆芈蚂羁芁芄蚁肃膄薃蚀螃荿葿虿袅膂莅蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅节蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃节蒃肁荿薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆芈蚂羁芁芄蚁肃膄薃蚀螃荿葿虿袅膂莅蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅节蒄袈膇肅蒀袇袇莀莆蒄罿膃节蒃肁荿薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃薀羆膀艿薀肈羃薈蕿袈膈薄薈羀肁葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芅薀薄羇肇蒆蚄聿芃莂蚃螈肆芈蚂羁芁芄蚁肃膄薃蚀螃荿葿虿袅膂莅蚈羇莈芁蚈肀膁蕿螇蝿羃蒅螆袂腿莁螅肄羂莇螄螄芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螂肁肈莄袁螀芄芀袀袂肇薈衿羅节蒄袈膇肅
