《铝的重要化合物》教学设计

南郑中学 施学军

一、教材分析

新课标人教版《普通高中化学课程标准》对化学1（必修）中金属及其化合物的内容要求为：“根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。”与其相应的活动探究建议为“实验：铝盐和铁盐的净水作用。”

教材在第一章《从实验学习化学》和第二章《化学物质及其变化》的基础上，从第三章开始介绍具体的元素化合物的知识。《铝的重要化合物》是本章第二节第二个框题，是中学的基础知识，也是学生以后在工作和生活中经常要接触、需要了解和应用的基本知识。这些知识既可以为前面的实验和理论知识补充感性认识的材料，可以为化学2（必修）介绍的物质结构、元素周期表、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础；可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法；还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。

从知识点的安排上，人教版初中九年级化学下册的《金属的化学性质》一章中简单介绍到了金属铝和铝表面生成的一层致密氧化铝薄膜，没有进一步介绍铝的其他化合物的知识。学生对氧化铝只能是有个感性的认识，需要在这里进一步探究学习铝的氧化物和氢氧化物的两性知识。 二、 学情分析

此次课针对的学生是高中初入学，估计刚刚学习完化学1（必修）中的第一章《从实验学习化学》，第二章《化学物质及其变化》可能刚学习到离子反应和氧化还原反应，本章前面一节相应的金属知识也没有涉及，实际上是相当于初中化学知识技能储备的学生。由于初中化学已经学习到金属的初步知识，并且简单介绍了金属铝的致密氧化膜阻止铝进一步与氧气反应；同时，这节《铝的重要化合物》内容里并无涉及氧化还原反应，离子反应涉及也较少，所以，考虑将课的重点放到氢氧化铝的两性的探究上，从学生的实验基础和对氢氧化铝的酸性的强烈好奇的心理角度来分析，应该可以收到良好的效果。

另外，本节课设计的探究实验操作是滴管实验，让学生先自行设计实验方案然后分组实验，并分析结果进而自己得出结论。这有利于培养学生学习化学的兴趣和学好化学的信心。

三、教学设计

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科目 化学 任课教师 施学军 班级 高一 时间 2013年10月 新授课 课题 化学1（必修）《铝的重要化合物两性的探究》 课型 采用实验探究法，引导学生自主探究；运用：问题——实验事实——讨论——结论——应用这一模式进行。 教学方法和思路 具体教学思路如下： 由宝石和手表中的轴承引入氧化铝，探究氧化铝的两性。再由胃药等引入氢氧化铝，由氧化铝的两性猜测氢氧化铝的两性并设计实验验证猜测的正确性。探究两性前，先让学生自己设计实验制取氢氧化铝。学生在制取氢氧化铝的过程中将自行发现氢氧化铝可以溶解于强碱的事实。再用制取的氢氧化铝进行溶于酸的实验，得出氢氧化铝两性的结论。并得出铝和铝离子已经偏铝酸根离子之间的简单转化关系。用设计实验鉴定明矾中铝离子的存在作为课后思考。 知识与技能 1. 掌握氧化铝的两性。 2. 预期氢氧化铝的两性并设计实验证明。 3. 掌握实验室制取氢氧化铝的方法。 4. 思考铝离子的实验室鉴定方法。 过程与方法 1. 学习判断两性化合物的方法，并运用到设计实验中去。 2. 掌握正确的制取氢氧化铝的方法，学会分析实验成败的原因。 教学目标 3. 自主-探究-体验-合作，对问题的过程进行理性思考。 4. 学会科学的实验方法，灵活控制变量进行研究。 态度与观念 1. 以实践问题的解决创设实验，体验通过实验发现物质性质的过程。 2. 从氧化铝两性到预期氢氧化铝两性并验证，加深对化学的元素观和分类观的认识。 3. 分析铝的存在形式之间的转化，学会辨证和发展地认识事物。 教学学生自行设计实验制取氢氧化铝，在过程中发现氢氧化铝可以溶解于强碱重点 的事实。 2

教学氧化铝的两性概念的建立；如何引导学生在氢氧化铝制备过程中发现氢氧难点 化铝和强碱反应的事实，引导学生学会控制变量进行实验。 教师实验：氧化铝和氢氧化铝两性实验 试管架一个，试管六支，滴管一支，小烧杯两个；氧化铝粉末，0.5mol/L硫酸铝溶液，稀盐酸（1：2），4mol/L氢氧化钠溶液，10％氨水溶液，蒸馏水（放教学在其中一个小烧杯中） 学生分组实验: 氢氧化铝制取和两性实验 试管架一个，试管六支，滴管一支，小烧杯两个；0.5mol/L硫酸铝溶液，稀盐酸（1：2），4mol/L氢氧化钠溶液，10％氨水溶液，蒸馏水（放在其中一个小烧杯中） 准备 三、教学过程

课堂预设与生成教师活动 <引入> 展示天然的和人造的学生活动 设计意图 性策略 宝石，以及手表和手表内部宝<观察和思考> 石轴承的图片。 <实验> 取少量氧化铝于两支<观察> 试管中，分别滴加水、盐酸和 氢氧化钠溶液，观察氧化铝是 否溶解。 <自由发言> 由学生的知识盲点同时又是他们感兴趣的话题作为切入点，一开始就激发学生的探究欲望。 金属氧化物能和碱反应，与以往的认知产生冲突，激发学生的求知欲。 注意纠正学生可能会出现的问题，不可说氧化铝既是酸性氧化物又是碱性氧化物。 强调碱性条件下生成了偏铝酸<书写> 氧化铝与酸、碱反应的说出自己的理 化学方程式。 由，并得出两 <提问> 氧化铝属于哪一类氧性氧化物的概 化物？ 念。 3

钠，为后面的探究做准备 <展示> 胃药的图片，引入氢氧 化铝。 用元素和元素化合物 估计学生会坚持认为氢氧化铝只能和酸反应，因为化学式看上去就是一个明显的碱，他们初中的知识量不<推测、过渡> 氧化铝具有两 性，那么大家大胆推测一下，<回答问题> 氢氧化铝是不是也具有两性鼓励学生大胆的已有知识去推测其他化呢？ 说出自己的想合物可能有的性质，培养学法 生的元素观和分类观。 强调了化学研究的最根本的方法——实验。 让学生立即运用刚刚学习过的方法解决问题，知识的内化。 看上去是要求学生自<提问> 要探究一种物质的性 质，最根本的方法是—— <回答问题> 足以让他们足够大胆。不愤不悱，这可以作为一个培养学生元素观和分类观的好素材。 学生可能会从氢氧化铝的化学式上推断而直接用硫酸铝和氢氧化钠反应，也有可能不知道如何控制药品的加入顺序和用滴管控制药品用量。也正是这样，学生才能发现更多的问<提出探究问题> 要如何进行 实验验证氢氧化铝是否具有两<设计探究两性呢？ 性的方案> <阐述> 一起查看一下已经准 备好的实验药品和器材。老师<分组探究实己制备氢氧化铝，但实际没有准备好氢氧化铝，请同学验> 上，这是一个真正的科学发们首先利用桌上提供的药品制思考、实验并现过程的重复。在他们制备备氢氧化铝。 观察记录实验氢氧化铝的过程中，由于药现象 品的选择和滴加的顺序的随后一一列举不同，将会使得实验现象不自己的实验和同。 现象 强化物质分类观。 学习如何设计实验方案和评价实验方案，如何控4

题。所以，不打算在实验前做过多指导，而在实验后学生已经有切身体会后再做相应指导。 <提示> 观察氢氧化铝的化学 式，思考它可能是哪一类化合<讨论> 物，再采取相应的方法制备。 <记录> 在黑板上现场记录学<思考> 生提到的制取氢氧化铝的方 案，和相应的实验现象、结果， 学生用硫酸铝和氨水或者氢氧化探讨为什么用同样的药品却有<讨论> 的能制得沉淀，有的得不到沉 淀，有的先有沉淀后来却消失 了。 <书写> 相应的化学方程式 <书写> 反应制变量进行实验。 自然得出氢氧化铝可以和强碱但不能和弱碱反应的结论。 掌握实验室制取氢氧化铝的方法。 钠反应都是预计中的，如果有学生出现先加氨水然后又加了氢氧化钠的，或者反之顺序滴加的，先问问他的意图，然后再讨论评价。 出现意外的实验结果：比如加氨水沉淀也可以消失之类的可以请大家共同实验再次验证。 <提问> 由同学们的实验，我们方程式 可以看出，氢氧化铝是不是可 以跟碱反应？是不是可以跟所 有的碱反应？ <提问> 氢氧化铝在实验室如 何制取比较好？ <回答问题> <继续探究实验> 继续探究氢 氧化铝能否和酸反应。 <继续探究实 验> 得出氢氧化铝两性的结论。 成功就在那一点点的坚持之后。激励学生不轻易放弃，勇于探索的精神。（这一点要根据学生的实际情况再做决定） <记录> 记录学生实验结果，写 出相应的化学方程式。 <得出结论> 氢氧化铝是否是 两性氢氧化物。 如果学生的接受能力很好，可以考虑做后续的向偏铝酸根中滴加盐酸的探究实验，不用要求掌握反应方程式，但可以帮助他们理解这两个反应。 <延伸> 如何使刚才没有得到 沉淀的试管里也能够出现沉淀<继续探究实呢？ <得出结论> 偏铝酸钠和盐酸或者铝盐也可以产生氢氧化铝的沉淀。 验> 5

<阅读> 课本P59页的资料卡片，了解明矾的化学组成。 <提出思考> 如何鉴定明矾中的确有铝离子存在？ <布置作业> 完成自己的实验报告。课后习题。 附(一)：板书设计 铝的重要化合物 一、氧化铝：两性氧化物

<阅读课本> <分析> <思考> 阅读思考能力。 引导学生的思考更加深入，同时培养了科学的发展观。 Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O 二、氢氧化铝：两性氢氧化物

Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + 3HCl == AlCl3 + 3H2O 实验室制备氢氧化铝：

Al2(SO4)3 + 6NH3·H2O == 2 Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4

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