高中化學(xué) 鋁合金教案 新人教版必修

1、 鋁的性質(zhì) 【教學(xué)要求】（包括學(xué)習(xí)目標(biāo)） 1、 通過實(shí)驗(yàn)探究，理解鋁的重要性質(zhì)，如與酸、堿反應(yīng)，鈍化現(xiàn)象等。 2、 例舉鋁合金的應(yīng)用，進(jìn)一步認(rèn)識化學(xué)與生活的關(guān)系。 3、通過實(shí)驗(yàn)，了解鋁與其它金屬的性質(zhì)差異。 4、對鋁熱反應(yīng)進(jìn)行拓展，了解用其它金屬氧化物如Cr2O3、MnO2等代替氧化鐵。鐵也可以發(fā)生鋁熱反應(yīng)，并可用以冶煉鉻、錳等金屬。 5、了解鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 【重點(diǎn)、難點(diǎn)】 重點(diǎn)：鋁的化學(xué)性質(zhì)。 難點(diǎn)：鋁與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)。【導(dǎo)入新課】 設(shè)問 1、現(xiàn)實(shí)生活中常用的金屬容器中一般都是什么材料的？ 2、鋁容器和鐵容器那種容易生銹？ 生 1.金屬的用途 略；2.根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)給出鐵容器

2、容易生銹。 反問 在金屬活動順序表中，鋁比鐵活潑，但鋁卻不像鐵那樣容易被空氣腐蝕，這又是為什么呢？難道鋁不能被空氣中的氧氣氧化？師你們能不能設(shè)計一個課堂上的簡單實(shí)驗(yàn)，來確定一下鋁有沒被氧氣氧化呢？板書鋁的性質(zhì)生可用砂紙打磨鋁條表面，觀察打磨前后鋁條表面顏色是否變化？評價：此方法不錯，簡單易行。我們也可以利用課本上所用的方法：取一段鋁片，讓學(xué)生觀察表面的顏色，將鋁片部分浸4 molL-1氫氧化鈉溶液中，靜置一段時間后取出，觀察顏色變化。師為什么打磨前后的顏色會發(fā)生變化呢？交流討論：剛打磨前后，鋁條表面呈現(xiàn)的是銀白色，后來，表面變暗了，顏色的變化說明了在打磨前后鋁條表面的物質(zhì)是不同的，說明鋁條表面

3、生成了其他的物質(zhì)。追問那么表面的物質(zhì)應(yīng)該是什么呢？生是氧化鋁設(shè)疑鐵在空氣中被氧化生成Fe2O3而生銹，且生銹后內(nèi)部的鐵被腐蝕的程度和速度都會越來越嚴(yán)重，那么，鋁在空氣中同樣也被氧化表面生成Al2O3，Al為何沒有繼續(xù)被氧化而一直腐蝕下去，兩者好象有點(diǎn)矛盾？生（討論）也許是鋁表面生成了那層物質(zhì)Al2O3起的作用吧師非常好。鋁被空氣的氧氣氧化后，表面生成的物質(zhì)反而是一層屏障，是一層保護(hù)膜，阻止了內(nèi)部的鋁進(jìn)一步被氧氣氧化。即表面生成的物質(zhì)是一層致密的氧化膜Al2O3。板書1.與氧氣的反應(yīng)： 4Al+ 3O2= 2 Al2O3師（追問）以上兩種金屬鐵和鋁在空氣中的不同腐蝕情況，是否說明鋁的金屬活動性比

4、鐵弱呢？生不是，只說明了Al2O3比起 Fe2O3來結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密牢固得多，起到了保護(hù)作用。啟發(fā)：那么，我們在生活中可以怎么利用這一點(diǎn)呢？生廚房用的炊具。 追問：應(yīng)怎樣使這些鋁制品的使用壽命更長呢？（交流并討論）：不要破壞它的氧化膜，廚房用的炊具不要用鋼絲球等硬物去擦洗它的表面，也不要將酸性或堿性的食物長時間地存放在里面（追問理由。復(fù)習(xí)前一節(jié)課所學(xué)Al2O3的兩性問題）（鋁在堿性溶液中會發(fā)生電化學(xué)腐蝕，此處簡單提示：將在后續(xù)的內(nèi)容中學(xué)習(xí)到）演示 P68 將一小塊用砂紙打磨過的鋁條放入一支潔凈的試管中，再向試管中加入6 molL-1鹽酸3mL，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象：鋁條表面上產(chǎn)生大量無色的氣泡并逸出。請大

5、家寫出鋁與稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式。板書2. 與鹽酸的反應(yīng)： 2Al+6HCl = 2AlCl3+3H22Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2設(shè)問如果換成濃的酸，會有什么差別嗎？還會不會有氫氣生成呢？ （學(xué)生思考）演示 P68 將二小塊用砂紙打磨過的鋁條分別放入二支潔凈的試管中，再向試管中分別加入濃硝酸、濃硫酸各3mL，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：這兩支試管都沒氣泡生成。師這是為什么呢？都是酸，為什么濃的酸卻不能產(chǎn)生氣體呢？（學(xué)生交流與討論中）生學(xué)生回答，教師補(bǔ)充：鹽酸、稀硫酸屬于非氧化性酸，而濃硝酸、濃硫酸均是屬于氧化性酸，鋁放入其中就會在其表面生成一層致密的氧化膜Al2O3。 師（解釋“鈍化”）

6、鋁能和冷的濃硫酸或濃硝酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于生成了一層致密而又堅固的氧化膜，阻止了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。板書3.鋁遇冷的濃硫酸、濃硝酸會發(fā)生“鈍化”。師利用了鋁表面生成氧化膜，而用鋁槽車運(yùn)輸濃硫酸、濃硝酸的。 說明：鋁只有在冷的濃硫酸或濃硝酸中才能發(fā)生“鈍化”，鋁在熱的濃硫酸或濃硝酸中只要酸足量，鋁會一直反應(yīng)下去的。過渡通過前一節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了Al2O3的兩性，剛才我們又探究了鋁和氧氣的反應(yīng)，以及與濃硝酸、濃硫酸的鈍化作用，所有這些，都體現(xiàn)了鋁的金屬性，那么，鋁是否會像它的氧化物Al2O3那樣也為兩性呢，即鋁能否也體現(xiàn)出一定的非金屬性呢？演示 P68 將一小塊用砂紙打磨過的鋁條放入一支潔凈的試管

7、中，再向試管中加入6 molL-1氫氧化鈉3mL，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：鋁條表面上產(chǎn)生大量無色的氣泡并逸出。反問 那么這種氣體是什么呢？演示收集產(chǎn)生的氣體，用然著的火材檢驗(yàn)生成的氣體?，F(xiàn)象：生成無色的氣體，該氣體被點(diǎn)燃時有輕微的暴鳴聲。 說明生成的氣體是氫氣。師請大家寫出對應(yīng)的反應(yīng)方程式。板書4. 與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)： 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2探究結(jié)論鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成氫氣，說明鋁也能表現(xiàn)出一定的非金屬性，綜合前面所講的內(nèi)容，可知鋁既有一定的金屬性，又有一定的非金屬性。師（提出思考）鋁與NaOH溶液的反應(yīng)，生成氫氣和NaAlO2，此反應(yīng)不能死記

8、硬背，要加強(qiáng)理解，那么，怎樣理解此反應(yīng)呢？此反應(yīng)的實(shí)質(zhì)如何呢？生思考，討論化合價的變化情況 反應(yīng)前后，有兩種元素的化合價發(fā)生了變化，分別是鋁元素和氫元素，鋁元素的化合價從0升到+3，氫元素的價態(tài)從+1降到0。 （學(xué)生提出疑問）NaOH中含有氫元素，H2O中也含有氫元素，那到底是NaOH中的氫還是H2O中的氫元素發(fā)生變化呢？ （教師活動）解釋說明：此反應(yīng)可理解成鋁先與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成了Al(OH)3和氫氣（這是比較容易理解的，就是金屬單質(zhì)與水的氧化還原反應(yīng)，如金屬Na與H2O反應(yīng)生成了NaOH和H2），然后Al(OH)3以兩性氫氧化物中弱酸性的面目出現(xiàn)，與NaOH反應(yīng)生成了NaAlO2和

9、水，將這兩個反應(yīng)合并起來，化簡約掉Al(OH)3就得到了總反應(yīng)了，即2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2過渡引導(dǎo)：通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道了鋁“既有一定的金屬性，又有一定的非金屬性”，不知大家是否注意到，不論是鋁與氧氣反應(yīng)，與濃硝酸、濃硫酸反應(yīng)，與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)，在這多種情況下，現(xiàn)象雖然有所不同，但是，若作詳細(xì)分析，就會發(fā)現(xiàn)：鋁元素都是做還原劑的，具有還原性。大家順著這個思路往下想，根據(jù)鋁的這個性質(zhì)，在工業(yè)上，鋁又有哪些用途呢？生冶煉金屬演示 鋁熱反應(yīng) 現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，放出的熱量使氧化鐵粉末和鋁粉在較高的溫度下劇烈反應(yīng)。反應(yīng)放出大量的熱量，并發(fā)出耀眼

10、的光芒。紙漏斗下部被燒穿，有熔融物落入沙中。高溫板書 5.鋁熱反應(yīng)： 2Al+ Fe2O3 = Al2O3+ 2Fe師觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫出反應(yīng)方程式，分析各種試劑的作用。生反應(yīng)中用到的鋁熱劑，是鋁粉和某些氧化物（氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵、五氧化二釩、三氧化二鉻、二氧化錳等）組成的混合物。在該反應(yīng)中，鎂條和氯酸鉀是引燃劑，鎂條在空氣中燃燒，氧氣就是氧化劑。但是插入混合物中的部分鎂條燃燒時，氯酸鉀則是氧化劑，以保證鎂條的繼續(xù)燃燒，同時放出足夠的熱量引發(fā)氧化鐵和鋁粉的反應(yīng)。由于該反應(yīng)放出大量的熱，只要反應(yīng)已經(jīng)引發(fā)就可劇烈進(jìn)行，放出的熱使生成的鐵熔化成液態(tài)。鋁熱反應(yīng)的原理可用于生產(chǎn)上，如焊接鋼軌；也

11、可用于冶金工業(yè)，用于冶煉難熔的金屬。練習(xí)請大家試著寫出鋁與三氧化二鉻、五氧化二釩的反應(yīng)化學(xué)方程式。Al + Cr2O3 -【課堂小結(jié)】本節(jié)課我們首先探究了“鋁表面是否有一層致密的氧化膜“的問題，并聯(lián)系實(shí)際請大家談了“家庭生活所用的餐具該如何保存和清潔”“工業(yè)上運(yùn)輸濃硫酸和濃硝酸用的鋁槽車的原因所在”等問題，緊接著在上一節(jié)課學(xué)習(xí)的兩性氧化物氧化鋁、兩性氫氧化物的知識后，本節(jié)課，我們運(yùn)用“聯(lián)想方法、類比方法”來假想“鋁是否有一定的金屬性又有一定的非金屬性”的問題，又通過當(dāng)堂的實(shí)驗(yàn)操作，來確定了這一假想，最后，結(jié)合輕軌軌道建設(shè)，一起學(xué)習(xí)了“鋁熱反應(yīng)”的原理和運(yùn)用，并將此原理推廣到許多金屬的冶煉上?！静贾米鳂I(yè)】：1. 完成學(xué)習(xí)與評價課時24；2. 教材P69的相關(guān)內(nèi)容。3. 預(yù)習(xí)下一節(jié)的內(nèi)容【板書設(shè)計】鋁的性質(zhì) 1.與氧氣反應(yīng)