《鋁的氧化物和氫氧化物》教案

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 《鋁的氧化物與氫氧化物》教學(xué)設(shè)計 學(xué)科教學(xué)（化學(xué)） 002 盧特 一、教材分析 《鋁的氧化物與氫氧化物》選自蘇教版化學(xué)必修一專題三第一單元第二節(jié)，主要介紹了鋁的氧化物和氫氧化物的兩性性質(zhì)，并以資料卡的形式呈現(xiàn)了兩種物質(zhì)在生活中的應(yīng)用，簡要介紹了復(fù)鹽的概念。本節(jié)課是在學(xué)習(xí)了《從鋁土礦中提取鋁》的知識后，進(jìn)一步對于含鋁的相關(guān)物質(zhì)做出相應(yīng)介紹。由于上一課時中涉及到了氧化鋁以及氫氧化鋁，但未對兩者進(jìn)行詳細(xì)介紹，本節(jié)課則著重介紹了兩者與酸、與堿的重要反應(yīng)，從而提出兩性氧化物及兩性氫氧化物的的概念，為以后的兩性化合物的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，同時也為后續(xù)章節(jié)“鋁的性質(zhì)

2、”的學(xué)習(xí)起到承上啟下的作用，使學(xué)生更易掌握鋁與酸與堿的反應(yīng)。 在上一課時的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已了解到氧化鋁能與酸與堿發(fā)生反應(yīng)，從而推得兩性氧化物這一概念。通過類比的方法對于氫氧化鋁做出大膽假設(shè)，并通過氯化鋁與氨水反應(yīng)得到氫氧化鋁后，再與酸與堿發(fā)生反應(yīng)，觀察實驗現(xiàn)象，得到反應(yīng)本質(zhì)。最后聯(lián)系生活中的明礬凈水的作用，將化學(xué)教學(xué)融入于生活，使學(xué)生體會學(xué)科魅力。 二、學(xué)情分析 初中課本只簡單介紹了金屬鋁和鋁表面的氧化膜，對氧化鋁只有感性認(rèn)識，對進(jìn)一步學(xué)習(xí)氧化鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)有著強(qiáng)烈的求知欲望。通過初中及前兩章知識的學(xué)習(xí)，高一學(xué)生已經(jīng)初步掌握化學(xué)實驗基本方法以及氧化還原、離子反應(yīng)等化學(xué)基本理論，剛剛用實

3、驗探究的方法學(xué)習(xí)了鈉和鈉的化合物，有一定的實驗及理論學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，對元素化合物知識的學(xué)習(xí)有初步的了解。對分類觀、變化觀、守恒觀的學(xué)科觀念有一定認(rèn)識，但對類比觀、化學(xué)方法觀、化學(xué)學(xué)科價值觀和社會觀等學(xué)科觀念認(rèn)識還不夠。 三、教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能： 1.掌握氧化鋁的性質(zhì)，加深對性質(zhì)決定用途的認(rèn)識。 2.掌握氫氧化鋁的性質(zhì)，知道鋁的化合物在生產(chǎn)生活中的重要應(yīng)用。 3.掌握兩性氧化物和兩性氫氧化物的概念，知道氧化鋁是兩性氧化物、氫氧化鋁是兩性氫氧化物。 4.知道復(fù)鹽的組成和明礬的凈水作用。 （二）過程與方法： 1.通過對氧化鋁、氫氧化鋁性質(zhì)的探究，初步培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題

4、、解決問題的能力，并且逐步培養(yǎng)敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新和合作精神等。 2.體會化學(xué)的科學(xué)研究方法，養(yǎng)成從化學(xué)的角度觀察、分析化學(xué)現(xiàn)象和進(jìn)行化學(xué)知識的思維習(xí)慣。 （三）情感態(tài)度與價值觀： 1.培養(yǎng)通過實驗來研究物質(zhì)性質(zhì)的科學(xué)方法和嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。 2.培養(yǎng)用實驗來探究元素化合物性質(zhì)的熱情。 四、教學(xué)重難點 （一）教學(xué)重點 1.兩性氧化物及兩性氫氧化物概念的理解 2.氧化鋁、氫氧化鋁與酸、與堿的化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫 （二）教學(xué)難點 1.兩性氧化物與兩性氫氧化物與堿的反應(yīng) 2.鋁的化合物間轉(zhuǎn)換關(guān)系 五、教學(xué)過程 【引入】今天我們要在生活中尋找有關(guān)鋁的化合物的研究 【演示】多

5、媒體展示圖片 【教師】俗話說，病從口入，讓我們走進(jìn)廚房——找一找廚房中可能含鋁的物品。 【學(xué)生】鋁鍋、鋁壺。 【教師】鋁炊具在廚房中有過些什么魔幻經(jīng)歷呢? 【學(xué)生】討論、匯總。 【追問】沒錯，加熱時鋁炊具會不會把鋁元素融進(jìn)食物中呢？ 【實驗1】 【教師】你看到了什么現(xiàn)象？ 你覺得加熱時鋁元素會融進(jìn)食物嗎？ 說明了氧化鋁的什么性質(zhì)？ 【學(xué)生】思考，回答。 【教師】正是這一層致密的高熔點氧化鋁薄膜阻礙了活潑金屬鋁的進(jìn)一步氧化，說明氧化鋁是一種熔點極高、硬度極大的化合物。所以我們在使用鋁炊具的過程中，要注意這層氧化鋁的保護(hù)。有些家庭喜歡用鋼鏟鏟子、喜歡用鋼絲球把鍋刷得亮亮的

6、，你覺得是否合適？ 【板書】1.物理性質(zhì)：熔點高、硬度大 【學(xué)生】回答。 【教師】除了經(jīng)受熱情的火的考驗，鋁炊具還有什么接觸？ 喜歡吃糖醋排骨嗎？ 那么油鹽糖醋會不會有什么影響呢？ 洗滌時你家用不用洗滌液？ 有的洗滌液是堿性洗滌劑，鋁炊具和堿會不會反應(yīng)呢？ 【實驗2】 準(zhǔn)備好3個試管，標(biāo)號分別為1、2、3。3號試管里的鋁箔已經(jīng)被食鹽水浸泡了一天一夜了，觀察有什么變化？ 和沒有處理的鋁箔會有什么不同呢？ 請大家把食鹽水倒掉后，進(jìn)行對比實驗，分別實驗：1加鹽酸 2加氫氧化鈉溶液，3倒掉食鹽水后加鹽酸…… 【學(xué)生

7、】匯報實驗結(jié)果 【板書】白色固體 【教師】氯化鈉溶液對鋁箔有沒有影響？ 鹽酸、氫氧化鈉呢？ 有沒有快慢？如果要去除鋁箔表面的氧化鋁表層，你看用什么效果更好? 【學(xué)生】討論、回答。 【教師】請書寫相關(guān)化學(xué)方程式。 【學(xué)生】書寫方程式。 【教師】板書氧化鋁性質(zhì)。 【教師】也要說明的是——廚房中醋酸酸性弱，濃度稀，反應(yīng)不會那么快啦，主要是慢慢滲透，炒菜快一點，糖醋盡量在鐵鍋中做，注意不要刷、鏟用力，用鋁壺?zé)?，喝一年的水也不如你路邊的一根油條攝入的鋁元素多。 傳統(tǒng)油條制作加什么？明礬——凈水劑、起泡劑，一些膨化食品中也有。 現(xiàn)在鋁炊具主要限于飯煲里面一層，不直接和食物接

8、觸了。鋁炊具也慢慢退出歷史舞臺。但鋁制品有更廣闊的舞臺，天上飛，地上跑的，各種食品包裝袋的鋁箔制品,都有鋁的影子，可見，有正確的的化學(xué)知識，完全可以享受鋁制品帶來的便利，而拒絕鋁元素的危害。 【展示】下面請大家享受一組圖片，感受一下單獨(dú)氧化鋁的魅力吧。 【前后連接】如果說廚房鋁元素攝入是無意的，有沒有一種情況，我們是明知不可為而為之，主動去攝入鋁元素呢？ 【學(xué)生】思考、回答。 【展示】圖片 【教師】斯達(dá)舒中的主要功能是緩解胃酸過多，其成分是氫氧化鋁。 【教師】氫氧化鋁和胃酸反應(yīng)也即可以和酸反應(yīng)，氫氧化鋁會不會和氧化鋁一樣，具有兩性呢？ 【學(xué)生】有或沒有。 【教師】Al(OH)3

9、到底是否也與Al2O3一樣，我們也需要通過實驗來驗證。但是，我們現(xiàn)在遇到了一個問題：實驗室沒有Al(OH)3 ，我們首先需要現(xiàn)場配制Al(OH)3。老師現(xiàn)在有AlCl3溶液、NaOH溶液和氨水，請同學(xué)們討論一下，如何用這幾種試劑制得Al(OH)3？ 【學(xué)生】（討論）兩種答案制得Al(OH)3：①AlCl3溶液與NaOH溶液反應(yīng)；②AlCl3溶液與氨水反應(yīng)。 【教師】同學(xué)們提出了兩種方案制備Al(OH)3，先把方程式寫好，接著用這兩種方法分別來制備Al(OH)3，看哪種方法更可行。 【實驗演示】 制取方案 步驟及分析 方案一 步驟 AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液 繼續(xù)滴加

10、NaOH溶液 現(xiàn)象 白色沉淀 沉淀溶解 本質(zhì) Al3++3OH—=== Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH—=== AlO2—+2H2O 方案二 步驟 AlCl3溶液中滴加少量氨水 繼續(xù)滴加氨水 現(xiàn)象 白色沉淀 沉淀不溶解 本質(zhì) Al3++3NH3·H2O === Al(OH)3↓+3NH4+ 【教師】我們看到兩支試管發(fā)生了不同的現(xiàn)象，滴加NaOH溶液的試管最終變澄清，而滴加氨水的試管最終生成沉淀，這沉淀物質(zhì)便是我們要得到的Al(OH)3，它是一種白色膠狀沉淀。 【學(xué)生】總結(jié)制備氫氧化鋁經(jīng)驗 【板書】1.制備 AlCl3+3NH3·H2O ===

11、Al(OH)3↓+3NH4Cl 【教師】那么，為何滴加NaOH溶液的試管中，先是生成白色沉淀，滴加過量NaOH溶液后，白色沉淀又消失呢？氫氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液生成了什么呢？ 【學(xué)生】思考、回答。 【板書】2.化學(xué)性質(zhì) 與強(qiáng)堿反應(yīng)：Al(OH)3+NaOH === NaAlO2+2H2O 【教師】現(xiàn)在我們知道了Al(OH)3與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水，那么我們再回過頭來看一下剛才實驗中，Al(OH)3與弱堿——氨水作用時有沒有發(fā)生反應(yīng)呢？ 【學(xué)生】回答。 【教師】沒錯，Al(OH)3與弱堿并不發(fā)生反應(yīng)，所以實驗室用AlCl3溶液與氨水的反應(yīng)來制備Al(OH)3，而不用AlCl3溶液與

12、NaOH溶液的反應(yīng)，因為過量的NaOH又會溶解Al(OH)3，使其難以生成。 【教師】現(xiàn)在我們知道了Al(OH)3沉淀能溶于強(qiáng)堿卻不與弱堿反應(yīng)，那么，請同學(xué)們再來預(yù)測一下Al(OH)3與強(qiáng)酸、弱酸的反應(yīng)分別又有什么現(xiàn)象呢？ 【學(xué)生】與強(qiáng)酸反應(yīng)，與弱酸不反應(yīng) 【教師】我們再用實驗來驗證一下同學(xué)們的猜想。 【實驗演示】用方案二制備Al(OH)3方法分別于兩支試管中制得Al(OH)3沉淀，其中一支試管滴加HCl溶液，另一支試管滴加醋酸溶液（弱酸） 【教師】正如同學(xué)們預(yù)想的一樣，Al(OH)3與HCl溶液反應(yīng)，沉淀消失了。而當(dāng)同學(xué)向有Al(OH)3沉淀的試管中加醋酸溶液，沉淀不消失。也就是說

13、，Al(OH)3與強(qiáng)酸溶液發(fā)生反應(yīng)了，而不與弱酸反應(yīng)。 【板書】與強(qiáng)酸反應(yīng)Al(OH)3+3HCl=== AlCl3+3H2O 【教師】所以，我們可以看出，鋁的氫氧化物——?dú)溲趸X既可以和強(qiáng)酸反應(yīng)，也可以和強(qiáng)堿反應(yīng)，是一種兩性氫氧化物。我們把既可以與酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物叫做兩性氫氧化物。 【板書】——兩性氫氧化物 【教師】剛才我們分別用氧化鋁和氫氧化鋁與堿進(jìn)行了反應(yīng)，反應(yīng)后都得到了同一種鹽——NaAlO2。那么請同學(xué)們來想一想，我們可不可以從這種鹽來制得Al(OH)3呢？ 【提示】回憶上節(jié)課學(xué)習(xí)的制備鋁的工藝流程中，如何得到Al(OH)3 的？ 【板書】Na

14、AlO2+ CO2 +2H2O === Al(OH)3↓+ NaHCO3 【教師】這里我們提出的是NaAlO2弱酸的反應(yīng)，那么NaAlO2可以和強(qiáng)酸反應(yīng)嗎？請同學(xué)們思考討論。 【啟發(fā)】NaAlO2和強(qiáng)酸，比如鹽酸反應(yīng)，首先生成的是 Al(OH)3——這一步反應(yīng)和弱酸一樣，但是當(dāng)我們繼續(xù)滴加鹽酸的時候，鹽酸和Al(OH)3發(fā)生了酸堿中和反應(yīng)，最終得到的是AlCl3 。 【教師】我們已經(jīng)知道了，Al(OH)3是一種白色膠狀沉淀，那么在實際工業(yè)生產(chǎn)和生活中，它具有怎樣的應(yīng)用呢？因為Al(OH)3具有較強(qiáng)的吸附性，所以常用來凈水。那么在實際應(yīng)用中，我們是如何得到氫氧化鋁的呢？下面我們就要引入一個

15、新的概念——復(fù)鹽。復(fù)鹽是由兩種或兩種以上陽離子和一種陰離子組成的鹽。明礬就是一種復(fù)鹽，大家可以看一下書上66頁資料卡中明礬的分子式（十二水合硫酸鋁鉀），也是一種常見的凈水劑。明礬溶于水后電離出Al3+ 【板書】三、應(yīng)用 1.復(fù)鹽：兩種或兩種以上陽離子和一種陰離子組成的鹽 2.KAl(SO4)2=== K++ Al3++2 SO42— 【教師】電離出的Al3+與水反應(yīng)生成Al(OH)3膠體 【板書】 Al3++3H2O === Al(OH)3(膠體)+3H+ 【教師】Al(OH)3膠體具有很強(qiáng)的凝聚能力，它能凝聚水中的懸浮物并使之沉降，從而達(dá)到凈水的目的。但明礬在凈水的過程中，會產(chǎn)生

16、鋁離子，而我們知道鋁離子對人的智力系統(tǒng)有一定的影響，所以使用受到限制，現(xiàn)在鐵系凈水劑逐漸取代了鋁系凈水劑。比如高鐵酸鉀 （K2 FeO4）。此外，氫氧化鋁還廣泛地應(yīng)用于涂料、凈水、金屬冶煉、材料合成、化工、造紙油墨等方面。 【多媒體演示】在醫(yī)學(xué)上，制成一些藥片，比如胃舒平，來治療胃病。這主要是應(yīng)用了氫氧化鋁作為堿來中和胃酸。它還可以作為牙膏的摩擦劑使用，雖然顆粒較大，但是保氟性能好，并且不傷牙質(zhì)，有良好的潔齒能力。 【小結(jié)】通過今天的學(xué)習(xí)，我們知道了兩性氧化物和兩性氫氧化物的概念，也知道了氧化鋁是兩性氧化物，氫氧化鋁是兩性氫氧化物。它們與堿反應(yīng)都生成偏鋁酸鈉，我們來歸納一下氧化鋁、氫氧化鋁

17、、偏鋁酸鈉、氯化鋁以及剛剛所介紹的硫酸鋁鉀這些鋁的化合物之間，存在怎樣的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 【板書】 氨水 NaOH（少量） HCl NaOH Al2O3 氨水 NaOH（少量） NaOH △ HCl CO2 +H2O HCl（少量） NaAlO2 Al(OH)3 AlCl3 KAl(SO4)2 【教師】這就是鋁化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，我們可以稱其為雙三角關(guān)系，氧化鋁、氫氧化鋁在我們的生產(chǎn)生

18、活中也有著重要的應(yīng)用，它的應(yīng)用遠(yuǎn)不止剛才我們在課堂上介紹的這些，有興趣的同學(xué)可以在課后對此做更深入的了解。 六、板書設(shè)計 §3.1.2 鋁的氧化物和氫氧化物 一、氧化鋁——兩性氧化物 1、物理性質(zhì)：熔點高、硬度大、白色固體 2、化學(xué)性質(zhì) 與酸反應(yīng)：Al2O3 +3H2SO4 === 2Al2（SO4）3 + 3 H2O 與堿反應(yīng)：Al2O3 +2NaOH === 2NaAlO2+H2O 二、氫氧化鋁——兩性氫氧化物 1、物理性質(zhì)：白色膠狀固體 2、化學(xué)性質(zhì) 與強(qiáng)堿反應(yīng)：Al(OH)3+NaOH === NaAlO2+2H2O 與強(qiáng)酸反應(yīng)Al(OH)3+3HCl=

19、== AlCl3+3 H2O 3、制備 AlCl3+3NH3·H2O === Al(OH)3↓+3NH4Cl NaAlO2+ CO2 +2H2O === Al(OH)3↓+ NaHCO3 三、應(yīng)用 1、復(fù)鹽：兩種或兩種以上陽離子和一種陰離子組成的鹽 2、凈水：KAl (SO4)2=== K++ Al3++2 SO42— Al3++3H2O === Al(OH)3(膠體)+3H+ 七、形成性練習(xí) 1.將氧化鋁、氫氧化鋁分別與酸和堿反應(yīng)的方程式改寫成離子方程式 Al2O3 +3H2SO4 === 2Al2（SO4）3 + 3 H2O

20、 Al2O3 +2NaOH === 2NaAlO2+H2O Al(OH)3+NaOH === NaAlO2+2H2O Al(OH)3+3HCl === AlCl3+3 H2O 2.向NaOH溶液中慢慢滴加數(shù)滴AlCl3溶液，觀察到什么現(xiàn)象？向氨水中慢慢滴加數(shù)滴AlCl3溶液，又觀察到什么現(xiàn)象? 3.在沒有自來水的邊遠(yuǎn)地區(qū)，井水、河水或池塘水是生活用水的主要來源。當(dāng)水比較渾濁時，人們就向水缸中加入少量明礬，攪拌，過一段時間，在水缸底部會出現(xiàn)很多絮狀不溶物，而水卻變得清澈透明了，這是什么原因呢？ 專心---專注---專業(yè)