《铝的氧化物和氢氧化物》教案

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date铝的氧化物和氢氧化物教案苏教版化学必修1专题3第1单元（第2课时）铝的氧化物和氢氧化物教学设计铝的氧化物与氢氧化物教学设计学科教学（化学）20161102009002卢特一、教材分析铝的氧化物与氢氧化物选自苏教版化学必修一专题三第一单元第二节，主要介绍了铝的氧化物和氢氧化物的两性性质，并以资料卡的形式呈现了两种物质在生活中的应用，简要介绍了复盐的概念。本节课是在学习了从铝土矿中提取铝的知识后，进一步对于含铝的相关物质做出相应介绍。由于上一课时中涉及到了氧化铝以及氢氧化铝，但未对两者进行详细介绍，本节课则着重介绍了两者与酸、与碱的重要反应，从而提出两性氧化物及两性氢氧化物的的概念，为以后的两性化合物的学习打下基础，同时也为后续章节“铝的性质”的学习起到承上启下的作用，使学生更易掌握铝与酸与碱的反应。在上一课时的学习中，学生已了解到氧化铝能与酸与碱发生反应，从而推得两性氧化物这一概念。通过类比的方法对于氢氧化铝做出大胆假设，并通过氯化铝与氨水反应得到氢氧化铝后，再与酸与碱发生反应，观察实验现象，得到反应本质。最后联系生活中的明矾净水的作用，将化学教学融入于生活，使学生体会学科魅力。二、学情分析初中课本只简单介绍了金属铝和铝表面的氧化膜，对氧化铝只有感性认识，对进一步学习氧化铝和氢氧化铝的性质有着强烈的求知欲望。通过初中及前两章知识的学习，高一学生已经初步掌握化学实验基本方法以及氧化还原、离子反应等化学基本理论，刚刚用实验探究的方法学习了钠和钠的化合物，有一定的实验及理论学习基础，对元素化合物知识的学习有初步的了解。对分类观、变化观、守恒观的学科观念有一定认识，但对类比观、化学方法观、化学学科价值观和社会观等学科观念认识还不够。三、教学目标（一）知识与技能：1.掌握氧化铝的性质，加深对性质决定用途的认识。2.掌握氢氧化铝的性质，知道铝的化合物在生产生活中的重要应用。3.掌握两性氧化物和两性氢氧化物的概念，知道氧化铝是两性氧化物、氢氧化铝是两性氢氧化物。4.知道复盐的组成和明矾的净水作用。（二）过程与方法：1.通过对氧化铝、氢氧化铝性质的探究，初步培养发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力，并且逐步培养敢于质疑，勇于创新和合作精神等。2.体会化学的科学研究方法，养成从化学的角度观察、分析化学现象和进行化学知识的思维习惯。（三）情感态度与价值观：1.培养通过实验来研究物质性质的科学方法和严谨求实的科学态度。2.培养用实验来探究元素化合物性质的热情。四、教学重难点（一）教学重点1.两性氧化物及两性氢氧化物概念的理解2.氧化铝、氢氧化铝与酸、与碱的化学反应方程式的书写（二）教学难点1.两性氧化物与两性氢氧化物与碱的反应2.铝的化合物间转换关系五、教学过程【引入】今天我们要在生活中寻找有关铝的化合物的研究【演示】多媒体展示图片【教师】俗话说，病从口入，让我们走进厨房找一找厨房中可能含铝的物品。【学生】铝锅、铝壶。【教师】铝炊具在厨房中有过些什么魔幻经历呢?【学生】讨论、汇总。【追问】没错，加热时铝炊具会不会把铝元素融进食物中呢？【实验1】【教师】你看到了什么现象？你觉得加热时铝元素会融进食物吗？说明了氧化铝的什么性质？【学生】思考，回答。【教师】正是这一层致密的高熔点氧化铝薄膜阻碍了活泼金属铝的进一步氧化，说明氧化铝是一种熔点极高、硬度极大的化合物。所以我们在使用铝炊具的过程中，要注意这层氧化铝的保护。有些家庭喜欢用钢铲铲子、喜欢用钢丝球把锅刷得亮亮的，你觉得是否合适？【板书】1.物理性质：熔点高、硬度大【学生】回答。【教师】除了经受热情的火的考验，铝炊具还有什么接触？ 喜欢吃糖醋排骨吗？ 那么油盐糖醋会不会有什么影响呢？ 洗涤时你家用不用洗涤液？ 有的洗涤液是碱性洗涤剂，铝炊具和碱会不会反应呢？【实验2】准备好3个试管，标号分别为1、2、3。3号试管里的铝箔已经被食盐水浸泡了一天一夜了，观察有什么变化？和没有处理的铝箔会有什么不同呢？请大家把食盐水倒掉后，进行对比实验，分别实验：1加盐酸 2加氢氧化钠溶液，3倒掉食盐水后加盐酸【学生】汇报实验结果【板书】白色固体【教师】氯化钠溶液对铝箔有没有影响？盐酸、氢氧化钠呢？有没有快慢？如果要去除铝箔表面的氧化铝表层，你看用什么效果更好?【学生】讨论、回答。【教师】请书写相关化学方程式。【学生】书写方程式。【教师】板书氧化铝性质。【教师】也要说明的是厨房中醋酸酸性弱，浓度稀，反应不会那么快啦，主要是慢慢渗透，炒菜快一点，糖醋尽量在铁锅中做，注意不要刷、铲用力，用铝壶烧水，喝一年的水也不如你路边的一根油条摄入的铝元素多。 传统油条制作加什么？明矾净水剂、起泡剂，一些膨化食品中也有。现在铝炊具主要限于饭煲里面一层，不直接和食物接触了。铝炊具也慢慢退出历史舞台。但铝制品有更广阔的舞台，天上飞，地上跑的，各种食品包装袋的铝箔制品,都有铝的影子，可见，有正确的的化学知识，完全可以享受铝制品带来的便利，而拒绝铝元素的危害。【展示】下面请大家享受一组图片，感受一下单独氧化铝的魅力吧。【前后连接】如果说厨房铝元素摄入是无意的，有没有一种情况，我们是明知不可为而为之，主动去摄入铝元素呢？【学生】思考、回答。【展示】图片【教师】斯达舒中的主要功能是缓解胃酸过多，其成分是氢氧化铝。【教师】氢氧化铝和胃酸反应也即可以和酸反应，氢氧化铝会不会和氧化铝一样，具有两性呢？【学生】有或没有。【教师】Al(OH)3到底是否也与Al2O3一样，我们也需要通过实验来验证。但是，我们现在遇到了一个问题：实验室没有Al(OH)3 ，我们首先需要现场配制Al(OH)3。老师现在有AlCl3溶液、NaOH溶液和氨水，请同学们讨论一下，如何用这几种试剂制得Al(OH)3？【学生】（讨论）两种答案制得Al(OH)3：AlCl3溶液与NaOH溶液反应；AlCl3溶液与氨水反应。【教师】同学们提出了两种方案制备Al(OH)3，先把方程式写好，接着用这两种方法分别来制备Al(OH)3，看哪种方法更可行。【实验演示】制取方案步骤及分析方案一步骤AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液继续滴加NaOH溶液现象白色沉淀沉淀溶解本质Al3+3OH= Al(OH)3Al(OH)3+OH= AlO2+2H2O方案二步骤AlCl3溶液中滴加少量氨水继续滴加氨水现象白色沉淀沉淀不溶解本质Al3+3NH3H2O = Al(OH)3+3NH4+【教师】我们看到两支试管发生了不同的现象，滴加NaOH溶液的试管最终变澄清，而滴加氨水的试管最终生成沉淀，这沉淀物质便是我们要得到的Al(OH)3，它是一种白色胶状沉淀。【学生】总结制备氢氧化铝经验【板书】1.制备AlCl3+3NH3H2O = Al(OH)3+3NH4Cl【教师】那么，为何滴加NaOH溶液的试管中，先是生成白色沉淀，滴加过量NaOH溶液后，白色沉淀又消失呢？氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成了什么呢？【学生】思考、回答。【板书】2.化学性质与强碱反应：Al(OH)3+NaOH = NaAlO2+2H2O 【教师】现在我们知道了Al(OH)3与强碱反应生成盐和水，那么我们再回过头来看一下刚才实验中，Al(OH)3与弱碱氨水作用时有没有发生反应呢？【学生】回答。【教师】没错，Al(OH)3与弱碱并不发生反应，所以实验室用AlCl3溶液与氨水的反应来制备Al(OH)3，而不用AlCl3溶液与NaOH溶液的反应，因为过量的NaOH又会溶解Al(OH)3，使其难以生成。【教师】现在我们知道了Al(OH)3沉淀能溶于强碱却不与弱碱反应，那么，请同学们再来预测一下Al(OH)3与强酸、弱酸的反应分别又有什么现象呢？【学生】与强酸反应，与弱酸不反应【教师】我们再用实验来验证一下同学们的猜想。【实验演示】用方案二制备Al(OH)3方法分别于两支试管中制得Al(OH)3沉淀，其中一支试管滴加HCl溶液，另一支试管滴加醋酸溶液（弱酸）【教师】正如同学们预想的一样，Al(OH)3与HCl溶液反应，沉淀消失了。而当同学向有Al(OH)3沉淀的试管中加醋酸溶液，沉淀不消失。也就是说，Al(OH)3与强酸溶液发生反应了，而不与弱酸反应。【板书】与强酸反应Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O 【教师】所以，我们可以看出，铝的氢氧化物氢氧化铝既可以和强酸反应，也可以和强碱反应，是一种两性氢氧化物。我们把既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物叫做两性氢氧化物。【板书】两性氢氧化物【教师】刚才我们分别用氧化铝和氢氧化铝与碱进行了反应，反应后都得到了同一种盐NaAlO2。那么请同学们来想一想，我们可不可以从这种盐来制得Al(OH)3呢？【提示】回忆上节课学习的制备铝的工艺流程中，如何得到Al(OH)3 的？【板书】NaAlO2+ CO2 +2H2O = Al(OH)3+ NaHCO3【教师】这里我们提出的是NaAlO2弱酸的反应，那么NaAlO2可以和强酸反应吗？请同学们思考讨论。【启发】NaAlO2和强酸，比如盐酸反应，首先生成的是 Al(OH)3这一步反应和弱酸一样，但是当我们继续滴加盐酸的时候，盐酸和Al(OH)3发生了酸碱中和反应，最终得到的是AlCl3 。【教师】我们已经知道了，Al(OH)3是一种白色胶状沉淀，那么在实际工业生产和生活中，它具有怎样的应用呢？因为Al(OH)3具有较强的吸附性，所以常用来净水。那么在实际应用中，我们是如何得到氢氧化铝的呢？下面我们就要引入一个新的概念复盐。复盐是由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐。明矾就是一种复盐，大家可以看一下书上66页资料卡中明矾的分子式（十二水合硫酸铝钾），也是一种常见的净水剂。明矾溶于水后电离出Al3+【板书】三、应用1.复盐：两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐2.KAl(SO4)2= K+ Al3+2 SO42【教师】电离出的Al3+与水反应生成Al(OH)3胶体【板书】 Al3+3H2O = Al(OH)3(胶体)+3H+【教师】Al(OH)3胶体具有很强的凝聚能力，它能凝聚水中的悬浮物并使之沉降，从而达到净水的目的。但明矾在净水的过程中，会产生铝离子，而我们知道铝离子对人的智力系统有一定的影响，所以使用受到限制，现在铁系净水剂逐渐取代了铝系净水剂。比如高铁酸钾 （K2 FeO4）。此外，氢氧化铝还广泛地应用于涂料、净水、金属冶炼、材料合成、化工、造纸油墨等方面。【多媒体演示】在医学上，制成一些药片，比如胃舒平，来治疗胃病。这主要是应用了氢氧化铝作为碱来中和胃酸。它还可以作为牙膏的摩擦剂使用，虽然颗粒较大，但是保氟性能好，并且不伤牙质，有良好的洁齿能力。【小结】通过今天的学习，我们知道了两性氧化物和两性氢氧化物的概念，也知道了氧化铝是两性氧化物，氢氧化铝是两性氢氧化物。它们与碱反应都生成偏铝酸钠，我们来归纳一下氧化铝、氢氧化铝、偏铝酸钠、氯化铝以及刚刚所介绍的硫酸铝钾这些铝的化合物之间，存在怎样的转化关系。【板书】氨水NaOH（少量）HClNaOH Al2O3氨水NaOH（少量）NaOH HCl CO2 +H2OHCl（少量） NaAlO2 Al(OH)3 AlCl3 KAl(SO4)2【教师】这就是铝化合物之间的转化关系，我们可以称其为双三角关系，氧化铝、氢氧化铝在我们的生产生活中也有着重要的应用，它的应用远不止刚才我们在课堂上介绍的这些，有兴趣的同学可以在课后对此做更深入的了解。六、板书设计 3.1.2 铝的氧化物和氢氧化物一、氧化铝两性氧化物1、物理性质：熔点高、硬度大、白色固体2、化学性质与酸反应：Al2O3 +3H2SO4 = 2Al2（SO4）3 + 3 H2O与碱反应：Al2O3 +2NaOH = 2NaAlO2+H2O二、氢氧化铝两性氢氧化物1、物理性质：白色胶状固体2、化学性质与强碱反应：Al(OH)3+NaOH = NaAlO2+2H2O与强酸反应Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3 H2O3、制备AlCl3+3NH3H2O = Al(OH)3+3NH4ClNaAlO2+ CO2 +2H2O = Al(OH)3+ NaHCO3三、应用1、复盐：两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐2、净水：KAl (SO4)2= K+ Al3+2 SO42Al3+3H2O = Al(OH)3(胶体)+3H+七、形成性练习1.将氧化铝、氢氧化铝分别与酸和碱反应的方程式改写成离子方程式Al2O3 +3H2SO4 = 2Al2（SO4）3 + 3 H2O Al2O3 +2NaOH = 2NaAlO2+H2O Al(OH)3+NaOH = NaAlO2+2H2O Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3 H2O 2.向NaOH溶液中慢慢滴加数滴AlCl3溶液，观察到什么现象？向氨水中慢慢滴加数滴AlCl3溶液，又观察到什么现象?3.在没有自来水的边远地区，井水、河水或池塘水是生活用水的主要来源。当水比较浑浊时，人们就向水缸中加入少量明矾，搅拌，过一段时间，在水缸底部会出现很多絮状不溶物，而水却变得清澈透明了，这是什么原因呢？-