1、LOGO華中師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院 范永麗鋁的重要化合物 “鋁的重要化合物鋁的重要化合物”是人教版高一化學(xué)新教材必修是人教版高一化學(xué)新教材必修1 1第三章第三章“金屬及其金屬及其化合物化合物”第二節(jié)第二節(jié)“幾種重要的化合物幾種重要的化合物”第二部分的內(nèi)容。第二部分的內(nèi)容。教材分析教材分析學(xué)情分析學(xué)情分析教學(xué)方法教學(xué)方法學(xué)法指導(dǎo)學(xué)法指導(dǎo)教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)過程設(shè)計板書設(shè)計板書設(shè)計鋁的重要化合物 一 教材分析教材分析（一）在模塊學(xué)習(xí)中的地位和作用（一）在模塊學(xué)習(xí)中的地位和作用（二）教學(xué)內(nèi)容（二）教學(xué)內(nèi)容（三）本節(jié)內(nèi)容組成成分及模塊教學(xué)要求（三）本節(jié)內(nèi)容組成成分及模塊教學(xué)要求（四）教學(xué)目標(biāo)（四）教學(xué)目標(biāo)（五）

2、教學(xué)重（五）教學(xué)重點和難點點和難點教教材分析 鋁的重要化合物鋁的重要化合物是第三章第二節(jié)第二個框題，是第三章第二節(jié)第二個框題，是中學(xué)的基礎(chǔ)知識，也是學(xué)生以后在工作和生活是中學(xué)的基礎(chǔ)知識，也是學(xué)生以后在工作和生活中經(jīng)常要接觸、需要了解和應(yīng)用的基本知識。中經(jīng)常要接觸、需要了解和應(yīng)用的基本知識。 （一）在模塊學(xué)習(xí)中的地位和作用（一）在模塊學(xué)習(xí)中的地位和作用這些知識既可以為前面的實驗和理論知識補(bǔ)充這些知識既可以為前面的實驗和理論知識補(bǔ)充 感性認(rèn)識的材料，可以為必修感性認(rèn)識的材料，可以為必修2學(xué)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期表、元素周期律等理論知識打下重要的元素周期表、元素周期律等理論知識打下重要的

3、基礎(chǔ)。基礎(chǔ)。 本節(jié)內(nèi)容實質(zhì)上起到了本節(jié)內(nèi)容實質(zhì)上起到了承前啟后承前啟后的作用的作用 。（二）教學(xué)內(nèi)容（二）教學(xué)內(nèi)容本節(jié)知識是金屬的化學(xué)性質(zhì)知識的延伸和發(fā)展。本節(jié)知識是金屬的化學(xué)性質(zhì)知識的延伸和發(fā)展。在自然界中金屬元素基本上都以化合物的形式存在自然界中金屬元素基本上都以化合物的形式存在，只有既了解金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，又了解它在，只有既了解金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，又了解它們的化合物的性質(zhì)才是比較全面地了解了金屬。們的化合物的性質(zhì)才是比較全面地了解了金屬。 本節(jié)課主要以工業(yè)冶煉金屬鋁的流程圖為線索，本節(jié)課主要以工業(yè)冶煉金屬鋁的流程圖為線索，逐步分析，主要學(xué)習(xí)氧化鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)，逐步分析，主要學(xué)習(xí)氧化

4、鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)，并在教學(xué)中摻入化學(xué)史話等內(nèi)容，增加學(xué)生的并在教學(xué)中摻入化學(xué)史話等內(nèi)容，增加學(xué)生的化學(xué)知識?；瘜W(xué)知識。（三）本節(jié)內(nèi)容組成成分及模塊教學(xué)要求（三）本節(jié)內(nèi)容組成成分及模塊教學(xué)要求根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，對鈉、鋁、鐵、銅的化合物性質(zhì)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，對鈉、鋁、鐵、銅的化合物性質(zhì)的介紹仍以化學(xué)性質(zhì)為主，且是主要的化學(xué)性質(zhì)，對于的介紹仍以化學(xué)性質(zhì)為主，且是主要的化學(xué)性質(zhì)，對于它們的物理性質(zhì)不作詳細(xì)描述。它們的物理性質(zhì)不作詳細(xì)描述。了解氧化鋁和氫氧化鋁的兩性性質(zhì)以及氫氧化鋁的實驗室制備了解氧化鋁和氫氧化鋁的兩性性質(zhì)以及氫氧化鋁的實驗室制備，認(rèn)識鋁的重要化合物在化學(xué)性質(zhì)上與其他常見金屬化合物

5、的，認(rèn)識鋁的重要化合物在化學(xué)性質(zhì)上與其他常見金屬化合物的不同，能書寫出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式和離子反應(yīng)方程式。不同，能書寫出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式和離子反應(yīng)方程式。（三）教學(xué)目標(biāo)（三）教學(xué)目標(biāo) 教學(xué)教學(xué)目標(biāo)目標(biāo)情感態(tài)度與價值觀情感態(tài)度與價值觀 過程與方法過程與方法知識與技能知識與技能（1）知道鋁元素在自然界中的主）知道鋁元素在自然界中的主要形式、地殼中鋁元素的含量及工要形式、地殼中鋁元素的含量及工業(yè)上鋁土礦獲得鋁的方法。業(yè)上鋁土礦獲得鋁的方法。（2）以氧化鋁和氫氧化鋁為代表）以氧化鋁和氫氧化鋁為代表掌握兩性氧化物和兩性氫氧化物的掌握兩性氧化物和兩性氫氧化物的概念和化學(xué)性質(zhì)；概念和化學(xué)性質(zhì)；（1）通

6、過相關(guān)探究活動進(jìn)一步了解探究）通過相關(guān)探究活動進(jìn)一步了解探究學(xué)習(xí)的一般過程和方法；學(xué)習(xí)的一般過程和方法；（2）通過學(xué)生分組實驗探究，認(rèn)識氧化）通過學(xué)生分組實驗探究，認(rèn)識氧化鋁的性質(zhì)和氫氧化鋁的性質(zhì)以及制備方鋁的性質(zhì)和氫氧化鋁的性質(zhì)以及制備方法；法； （1）從金屬冶煉方法的變化體驗化學(xué)學(xué)）從金屬冶煉方法的變化體驗化學(xué)學(xué)科的發(fā)展對人類生活的影響，激發(fā)學(xué)生學(xué)科的發(fā)展對人類生活的影響，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。習(xí)化學(xué)的熱情。（2）通過探究實驗體驗科學(xué)探究的艱辛）通過探究實驗體驗科學(xué)探究的艱辛與喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。與喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。（四四）教學(xué)的重點和難點）教學(xué)的重點和難點教學(xué)

7、重點教學(xué)重點教學(xué)難點教學(xué)難點氧化鋁和氫氧化鋁氧化鋁和氫氧化鋁的 兩 性 性 質(zhì) ，的 兩 性 性 質(zhì) ，Al(OH)Al(OH)3 3的制備。的制備。兩性氧化物和兩性氫氧兩性氧化物和兩性氫氧化物概念的形成?；锔拍畹男纬伞６?、學(xué)情分析二、學(xué)情分析前面學(xué)生已學(xué)習(xí)了鋁的化學(xué)性質(zhì)，鈉前面學(xué)生已學(xué)習(xí)了鋁的化學(xué)性質(zhì)，鈉的重要化合物的性質(zhì)，在頭腦中已經(jīng)的重要化合物的性質(zhì)，在頭腦中已經(jīng)初步形成了一套學(xué)習(xí)元素化合物性質(zhì)初步形成了一套學(xué)習(xí)元素化合物性質(zhì)的模式的模式 。 在探究氫氧化鋁的實驗室制法時，學(xué)在探究氫氧化鋁的實驗室制法時，學(xué)生可能會出現(xiàn)對實驗現(xiàn)象的觀察不全生可能會出現(xiàn)對實驗現(xiàn)象的觀察不全面；對實驗現(xiàn)象的

8、描述和現(xiàn)象的解釋面；對實驗現(xiàn)象的描述和現(xiàn)象的解釋不夠準(zhǔn)確；解決實際問題的意識和能不夠準(zhǔn)確；解決實際問題的意識和能力不足等問題。力不足等問題。 學(xué)情分析學(xué)情分析 1 2 3初中化學(xué)中主要介紹的是鋁的物理初中化學(xué)中主要介紹的是鋁的物理性質(zhì)，同時介紹了金屬活動順序表，性質(zhì)，同時介紹了金屬活動順序表，使學(xué)生初步了解金屬與酸或鹽溶液使學(xué)生初步了解金屬與酸或鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律。反應(yīng)的規(guī)律。 三、三、教學(xué)策略和手段教學(xué)策略和手段123實驗探究法實驗探究法 問題啟示法問題啟示法 （分組）討論法（分組）討論法 132教學(xué)手段：多媒體輔助教學(xué)教學(xué)手段：多媒體輔助教學(xué)教學(xué)方法：教學(xué)方法： 四、學(xué)法指導(dǎo)四、學(xué)法指導(dǎo)課前

9、課前準(zhǔn)備準(zhǔn)備 知識知識要點要點 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)能力提高能力提高 課后反饋課后反饋 以以配套學(xué)案配套學(xué)案來指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)來指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí) 課前準(zhǔn)備課前準(zhǔn)備 知識要點知識要點基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)和能力提高基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)和能力提高課后反饋課后反饋 1、由、由“故事故事”引入課引入課題題2、學(xué)生實驗探究兩性、學(xué)生實驗探究兩性氧化物氧化物Al2O3的性質(zhì)的性質(zhì)3、學(xué)生自主、學(xué)生自主探究兩性氫探究兩性氫氧化物氧化物Al(OH)3的性質(zhì)的性質(zhì)4、進(jìn)一步完善、進(jìn)一步完善Al(OH)3的化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)5、知識拓展：鋁的、知識拓展：鋁的重要化合物在日常重要化合物在日常生活中的應(yīng)用。生活中的應(yīng)用。設(shè)計實驗證明明礬設(shè)計實驗證明明礬中

10、存在中存在Al3+。6 6、課堂、課堂小結(jié)，布置作業(yè)和小結(jié)，布置作業(yè)和拓展性學(xué)習(xí)任務(wù)拓展性學(xué)習(xí)任務(wù)五、教學(xué)過程設(shè)計五、教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)過程教學(xué)過程1、由、由“故事故事”引入課題引入課題用故事激疑引新，比較自然親切。用故事激疑引新，比較自然親切。 進(jìn)一步了解進(jìn)一步了解鋁的知識鋁的知識2、學(xué)生實驗探究兩性氧化物、學(xué)生實驗探究兩性氧化物Al2O3的性質(zhì)的性質(zhì)工業(yè)上冶煉金屬鋁工業(yè)上冶煉金屬鋁v原料：鋁土礦v主要成分：Al2O3v其他成分：Fe2O3，SiO2（二氧化硅）等引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)線索引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)線索電解電解灼燒灼燒工業(yè)上冶煉金屬鋁流程圖工業(yè)上冶煉金屬鋁流程圖 過濾過濾通通CO2過濾過濾Na

11、OH溶液溶液鋁鋁土土礦礦殘渣殘渣濾液濾液Al(OH)Al(OH)3 3濾液濾液AlAl2 2O O3 3鋁鋁(Al)1、鋁土礦中分離提純得到、鋁土礦中分離提純得到Al2O3，主要用氫氧化鈉溶液思想分離；，主要用氫氧化鈉溶液思想分離；2、電解三氧化二鋁制得金屬鋁。、電解三氧化二鋁制得金屬鋁。 實驗探究實驗探究從物質(zhì)分類來看，從物質(zhì)分類來看，三氧化二鋁是哪一三氧化二鋁是哪一類物質(zhì)？類物質(zhì)？ 通過實驗探究，證通過實驗探究，證明自己的預(yù)測明自己的預(yù)測 根據(jù)剛才的資料和以根據(jù)剛才的資料和以前的知識，分析預(yù)測前的知識，分析預(yù)測三氧化二鋁有哪些化三氧化二鋁有哪些化學(xué)性質(zhì)學(xué)性質(zhì) ？學(xué)生自主實驗探究兩性氧化物學(xué)

12、生自主實驗探究兩性氧化物Al2O3的性質(zhì)的性質(zhì)培養(yǎng)學(xué)生的培養(yǎng)學(xué)生的問題意識及問題意識及通過預(yù)測，通過預(yù)測，實驗探究從實驗探究從而解決問題而解決問題的方法。的方法。學(xué)生匯報所做實驗及實驗結(jié)論學(xué)生匯報所做實驗及實驗結(jié)論 歸納、總結(jié)歸納、總結(jié)討論討論交流交流學(xué)生學(xué)生學(xué)生學(xué)生同學(xué)間相互交流實同學(xué)間相互交流實驗過程和實驗結(jié)果驗過程和實驗結(jié)果 可能的結(jié)論：可能的結(jié)論：（1）Al2O3能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，是酸性氧化物；能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，是酸性氧化物；（2）Al2O3能和稀鹽酸反應(yīng)，是堿性氧化物。能和稀鹽酸反應(yīng)，是堿性氧化物。 再觀察冶煉鋁的流程圖再觀察冶煉鋁的流程圖 Step 1Step 2Step

13、3通入二氧化碳的作用是什么？通入二氧化碳的作用是什么？ 寫出可能的化學(xué)方程式。寫出可能的化學(xué)方程式。 二氧化碳量的多少對產(chǎn)物有無影響呢？二氧化碳量的多少對產(chǎn)物有無影響呢？ 回顧舊知識，回顧舊知識，學(xué)習(xí)新知識學(xué)習(xí)新知識2NaAlO2+CO2+H2O Na2CO3+2HAlO2 NaAlO2+CO2+2H2O NaHCO3+ Al(OH)33、學(xué)生自主、學(xué)生自主探究兩性氫氧化物探究兩性氫氧化物Al(OH)3的性質(zhì)的性質(zhì)提出問題提出問題 設(shè)計實驗方案設(shè)計實驗方案 建立假設(shè)建立假設(shè) 收集事實與證據(jù)收集事實與證據(jù) 檢驗假設(shè)檢驗假設(shè) 結(jié)論與反思結(jié)論與反思 一種鹽和一種酸發(fā)一種鹽和一種酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生生

14、復(fù)分解反應(yīng)，生成另一種鹽和另一成另一種鹽和另一種酸，碳酸鈉（碳種酸，碳酸鈉（碳酸氫鈉）為鹽，另酸氫鈉）為鹽，另一種酸是什么呢？一種酸是什么呢？預(yù)測是預(yù)測是Al(OH)3 或HAlO2提示：提示：1molHAlO2很容易結(jié)合很容易結(jié)合1mol H2O生成生成Al(OH)3。 首先自己選取藥品首先自己選取藥品制備制備Al(OH)3，再實，再實驗探究驗探究Al(OH)3 的的化學(xué)性質(zhì)?；瘜W(xué)性質(zhì)。有同學(xué)利用有同學(xué)利用AlCl3和和NaOH反應(yīng)制備反應(yīng)制備Al(OH)3 ，剛開始，剛開始生成的白色沉淀隨生成的白色沉淀隨著氫氧化鈉的加入著氫氧化鈉的加入逐漸消失逐漸消失 。說明了說明了Al(OH)3具有酸性

15、和堿性。具有酸性和堿性。Al(OH)3是兩是兩性氫氧化物性氫氧化物 。在分離提純在分離提純Al2O3時時 .4、完善、完善Al(OH)3的化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 寫出寫出Al(OH)3受熱分解的受熱分解的化學(xué)反應(yīng)方化學(xué)反應(yīng)方程式程式 Al(OH)3的受的受熱可以分解熱可以分解 完善完善Al(OH)3的化學(xué)的化學(xué)性質(zhì)，充分利用好本性質(zhì)，充分利用好本節(jié)課的講課線索。節(jié)課的講課線索。再觀察冶煉鋁的流程圖再觀察冶煉鋁的流程圖情景再現(xiàn)情景再現(xiàn) 直到直到19世界中期，鋁還是相當(dāng)昂世界中期，鋁還是相當(dāng)昂貴的。早期。人們用白金坩堝作貴的。早期。人們用白金坩堝作為容器，用鈉、鉀等金屬與為容器，用鈉、鉀等金屬與AlC

16、l3反應(yīng)得到鋁，但是這樣得到的鋁反應(yīng)得到鋁，但是這樣得到的鋁很不純。所有當(dāng)時，純鋁的價格很不純。所有當(dāng)時，純鋁的價格甚至超過白金。所有門捷列夫在甚至超過白金。所有門捷列夫在受到英國皇家學(xué)會表彰時，得到受到英國皇家學(xué)會表彰時，得到的卻只是一只鋁杯的卻只是一只鋁杯 。了解化學(xué)史，與課了解化學(xué)史，與課堂前后呼應(yīng)。堂前后呼應(yīng)。 交流互動交流互動 閱讀化學(xué)史話閱讀化學(xué)史話v氧化鋁在熔融狀態(tài)是離子化合物，且氧化鋁在熔融狀態(tài)是離子化合物，且AlAl3+3+和和O O2-2-所所帶電荷高，要熔化需達(dá)到很高的溫度，工業(yè)上的帶電荷高，要熔化需達(dá)到很高的溫度，工業(yè)上的設(shè)備和外界條件均無法承受，但科學(xué)家們經(jīng)歷千設(shè)備和

17、外界條件均無法承受，但科學(xué)家們經(jīng)歷千辛萬苦終于找到一種溶劑即冰晶石來降低熔點。辛萬苦終于找到一種溶劑即冰晶石來降低熔點。帶來了目前電解鋁工業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)在電解鋁仍是帶來了目前電解鋁工業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)在電解鋁仍是一個搞能耗的行業(yè)，希望有一天在座的學(xué)生能為一個搞能耗的行業(yè)，希望有一天在座的學(xué)生能為我國電解鋁工業(yè)多作研究，為緩解我國乃至世界我國電解鋁工業(yè)多作研究，為緩解我國乃至世界的能源危機(jī)做出自己的貢獻(xiàn)。的能源危機(jī)做出自己的貢獻(xiàn)。v電解鋁的化學(xué)方程式：電解鋁的化學(xué)方程式： 2Al 2Al2 2O O3 3( (熔融熔融) 4Al+3O) 4Al+3O2 2 通電通電5 5、知識拓展、知識拓展【閱讀資料卡

18、片閱讀資料卡片】：鋁的重要化合物在日常生活中的應(yīng)用。鋁的重要化合物在日常生活中的應(yīng)用。如：明礬就可用于凈水如：明礬就可用于凈水 研究性研究性作業(yè)作業(yè)根據(jù)今天所學(xué)的內(nèi)容，請同學(xué)們設(shè)根據(jù)今天所學(xué)的內(nèi)容，請同學(xué)們設(shè)計實驗，證明明礬中存在計實驗，證明明礬中存在Al3+。 充充分分利利用用課課本本資資源源6 6、課堂小結(jié)，布置作業(yè)和拓展性學(xué)習(xí)任務(wù)、課堂小結(jié)，布置作業(yè)和拓展性學(xué)習(xí)任務(wù)132工業(yè)上從鋁土礦分離比較純的氧化鋁，然后電解工業(yè)上從鋁土礦分離比較純的氧化鋁，然后電解制鋁時，如果第一步不用氫氧化鈉溶液，改為稀制鋁時，如果第一步不用氫氧化鈉溶液，改為稀鹽酸，能否實現(xiàn)分離和提純？若能，寫出相關(guān)的鹽酸，能否

19、實現(xiàn)分離和提純？若能，寫出相關(guān)的離子方程式；若不能，說明理由。離子方程式；若不能，說明理由。同學(xué)們查閱同學(xué)們查閱更多的資料更多的資料了解鋁的重了解鋁的重要化合物在要化合物在日常生活中日常生活中的其他重要的其他重要用途。用途。 預(yù)習(xí)下一預(yù)習(xí)下一節(jié)的內(nèi)容節(jié)的內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生勇于探究、開拓創(chuàng)新的品培養(yǎng)學(xué)生勇于探究、開拓創(chuàng)新的品質(zhì)質(zhì)六、板書設(shè)計六、板書設(shè)計二鋁的重要化合物二鋁的重要化合物1Al2 2O3 3（兩性氧化物）（兩性氧化物）（1）物理性質(zhì)）物理性質(zhì)（2）化學(xué)性質(zhì)）化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng)：與酸反應(yīng)：Al2O36HCl2AlCl33H2O Al2O36H+2Al3+3H2O與堿反應(yīng)：與堿反應(yīng)：Al2O3

20、 2NaOH2NaAlO2H2O Al2O32OH2AlO2H2O兩性氧化物的定義：既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。兩性氧化物的定義：既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。2Al(OH)3（兩性氫氧化物）（兩性氫氧化物）（1）制備：）制備：Al2(SO4)36NH3.H2O2Al(OH)3+3(NH4)2SO4（2）化學(xué)性質(zhì)）化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng)：與酸反應(yīng)：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O與堿反應(yīng)：與堿反應(yīng)：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O兩性氫氧化物的定義：既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。兩性氫氧化物的定義：既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。 受熱分解：受熱分解：Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O故事引入故事引入 地殼中各元素的百分含量圖地殼中各元素的百分含量圖 。工業(yè)冶煉工業(yè)冶煉金屬鋁的金屬鋁的流程