[化学]总《从铝土矿到铝合金》教案(苏教版必修1) 下载本文

3.氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液。 4.氯化铝溶液中加入氨水。 要求统一用方案4制备氢氧化铝。 【学生实验1】Al(OH)3的制备

取一支洁净的试管,注入2~3mL氯化铝溶液,加入适量氨水,制备Al(OH)3,观察、记录实验现象。

【过渡】 为什么用第4套方案来制备氢氧化铝呢?为了解答这个疑问,我们还得进一步探究氢氧化铝的性质。

【设问】氧化铝是什么氧化物?两性判断的依据是什么?

【探究二】氧化铝和氢氧化铝同属铝的化合物,用类比的方法,你推测氢氧化铝是否也是两性氢氧化物?请设计实验探究氢氧化铝是否具有两性。 【交流与谈论】 分组讨论,设计实验方案,师生讨论,共同确定最佳方案。 【学生实验2】Al(OH)3的两性

将实验1制得的Al(OH)3分成两份,第一支试管逐滴加入盐酸直至过量,第二支试管逐滴加入NaOH溶液直至过量,观察、记录实验现象。

【探究结论】 氢氧化铝既可以与酸溶液反应生成盐和水,又可以与碱溶液反应生成盐和水,是两性氢氧化物。

【探究三】为什么制备氢氧化铝使用氨水而不用氢氧化钠溶液呢? 【交流与讨论】分组讨论,设计实验方案,师生讨论,共同确定最佳方案。 【学生实验3】Al(OH)3制备方案比较

将少量AlCl3溶液分别注入两支试管中,一支逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量,另一支逐滴加入氨水直至过量,观察并记录实验现象。 【分析与讨论】结论:Al(OH)3易溶于强碱,难溶于弱碱:氨水。 从反应控制难易来看,方案2优于方案1。 【演示】Al(OH)3中通入CO2。

【强调】氢氧化铝是典型的两性氢氧化物,但只能与强酸和强碱反应。 【探究四】请你通过所学知识比较下(1)偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳 (2)偏铝酸钠溶液中滴加盐酸,两种制备方法的优劣。 【演示实验】(1)偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳

(2)偏铝酸钠溶液中滴加盐酸

【分析与讨论】方案2若加入的盐酸过量,沉淀会溶解;方案1即使二氧化碳通至过量沉淀也不溶解。结论:从反应控制的角度来看,方案1优于方案2。 【小结】

制备氢氧化铝可以采用的方法有:

(1)氯化铝溶液中加入氨水(2)偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。

【追问】 在前一节课学习的提取铝的工艺流程中,为什么选用二氧化碳酸化而不用盐酸酸化?

【讲述】本节课我们通过实验探究了氢氧化铝的两性,我们再来回顾一下氢氧化铝的性质

【投影】一、物理性质

白色胶状物,不溶于水,能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素。 二、化学性质(两性): 1.与强酸反应: 2.与强碱反应:

【讲述】氢氧化铝有很多用途,请举例。 三、应用: 1.医学上的应用 2.净水 【巩固练习】

1.氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药,这是利用了氢氧化铝的 ( B ) A.酸性 B.碱性 C.两性 D.氧化性 2.下列物质中属于两性氢氧化物的是( B )

A.NaOH B.Al(OH)3 C.Mg(OH)2 D.Ba(OH)2

3.要使AlCl3中的Al3+完全转化成Al(OH)3沉淀,选用的最佳试剂为:( C )

A. NaOH B.稀盐酸 C.氨水 D. AgNO3

【结束语】本节课通过实验探究的方法,掌握了Al(OH)3的两性及其制取方法,初步了解了实验方案的设计,并体验了科学探究的过程。

【作业】

1.完成“练习与实践”:第4、7题。

2.胃舒平是一种常用的胃药,用于治疗胃酸过多,它的主要成分是Al(OH)3,请设计实验方案检验胃舒平中Al(OH)3的存在。

第一单元

第3课时 铝的性质

一、学习目标

1.通过对铝的性质的实验探究,掌握铝与氧化物、酸、碱溶液的反应,锻炼学生的实验能力和观察能力。

2.了解铝制品的相关使用知识,体验化学与生活的紧密联系。 二、教学重点及难点:

教学重点:铝的化学性质。

教学难点:铝与强碱溶液的反应、铝的钝化。 三、设计思路:

铝是生活中常见的金属材料,所以本节内容的设计紧紧抓住铝在日常生活中的应用展开。首先根据常见的铝制品和铝在高科技上的应用归纳出铝的物质性质,再利用铝制品和铁制品的腐蚀程度不同、铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮、铝桶能否放酸液等生活问题创设情境,通过“设置疑问-实验探究-理性认识的过程”使学生清晰的掌握铝的相关知识。 四、教学设计 【设置情境】

(图1)铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点,已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门,是轻合金中应用最广、用量最多的合金。

(图2)这是一架播音747飞机, 铝合金是飞机的主要用材,用量占70%~80%,其中仅铝合金铆钉一项就有40~150万个,用铝约22吨,据预测,2010年全球航空航天铝材的消费量可达60万吨,年平均增长率约为4.5%。

(图3)这是一款新型轿车,在广告中的卖点是“宽敞的空间”和“全铝合金引

擎”。 1991-1999年铝及铝合金在汽车上的应用翻了一番,预计到2005年还将再翻一番。预计2005年美国汽车用铝及铝合金将超过130kg/辆,西欧将达到119kg/辆。

【提问】请大家思考下日常生活中铝还有什么应用?主要利用了铝的哪些物理性质?

【板书】一、铝的物理性质及用途: 飞机制造----铝的密度小 用作导线----良好的导电性 铝制炊具----良好的导热性 用作包装----良好的延展性

【提问】我们知道铝是地壳里含量最丰富的金属元素,但是它在自然界中是以游离态还是化合态存在的?说明了铝的性质如何?

【过渡】 铝的性质很活泼。根据金属活动性顺序表,铝比铁活泼,我们来看看现实中铝和铁制品的使用情况。请同学分别来展示你们的调查记录:

【学生活动】先将活动地点、活动时间、活动情况作简要表述,然后将记录内容投影出来。 (投影内容) 观察对象 铁门铁窗 现象 锈迹斑斑,锈蚀严重,表皮脱落,裸露出来的内层铁也被腐蚀了 表面平整光滑,无生锈腐蚀现象 初步结论 铁在空气中生锈腐蚀 铝制品没有发生生锈腐蚀 铝制门窗 【设疑一】这个与金属活动顺序不符。铝怎么不像铁那样容易被空气腐蚀?铝难道不能被空气中的氧气氧化?你们能设计一个简单实验,来确认铝有没有被氧气氧化吗?

【学生活动】互相讨论,设计方案。教师评价,确定实验方案。

【学生实验】用砂纸打磨铝条表面,观察表面颜色变化,然后将铝条在空气中放置一会儿。

【设问】1.为何铝条在打磨前后颜色会有变化?在打磨后铝表面是什么物质呢?

2.放置后铝片表面颜色变化说明铝的活泼性如何?

【追问】铁在空气中被氧化表面生成Fe2O3而生锈腐蚀,且生锈后内部的铁被腐蚀的程度和速度都会越来越严重,那么,Al在空气中同样也被氧化表面生成了Al2O3,Al为何没有继续被氧化而一直腐蚀下去,越来越严重呢?两者好像有点矛盾啊。

【强调】因为铝与氧气反应生成了Al2O3,Al2O3是一层致密的氧化膜,牢固覆盖在金属铝的表面上,使内部的铝与氧气隔绝,起到了一个保护作用,从而防止了铝进一步被氧化。 【板书】二.化学性质: 1.与氧气反应 4Al+3O2====2Al2O3 【追问】

(1)以上两种金属铁和铝在空气中的不同腐蚀情况,是否说明Al的金属活动性比不上铁呢?

(2)家中的铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮呢?

【设疑二】 铝的氧化物和氢氧化物都有两性,既能与酸反应,又能与碱反应。那么铝的性质是否与它们相似呢?请大家设计实验来探究下。 【学生实验】完成下列实验,并将实验现象与结论填入表中。

将用砂纸打磨过的铝条分别与6mol/L的盐酸 、6mol/L 的氢氧化钠溶液反应。 与铝反应的物质 盐酸 氢氧化钠溶液 实验现象 结论或化学方程式 【师生归纳】上述实验说明了铝既能与酸反应,又能与碱反应。 【板书】

2.与酸反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

3.与碱反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2↑ 【追问】铝桶能否盛放稀盐酸、稀硫酸? 【设疑三】铝桶能否盛放浓硝酸、浓硫酸?

【学生实验】 将用砂纸打磨过的铝条分别与浓硫酸、浓硝酸反应。

【提问】实验现象与铝与盐酸反应一样吗? 与铝反应的物质 浓硫酸 浓硝酸 实验现象 无气泡产生 无气泡产生 结论或化学方程式 钝化 钝化 【强调】没气泡不代表没反应,它们也发生了反应。只不过在常温下,铝遇浓硝酸、浓硫酸时,会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化,从而阻止内部金属进一步发生反应。但加热时,铝与浓硝酸和浓硫酸都进一步发生反应。 【板书】 Al+H2SO4 (钝化)

【提问】浓硝酸、浓硫酸可用什么材料的容器储存运输? 【设疑四】煮好的菜能否放铝锅中过夜?

【强调】不能。铝制品表面虽然有致密的氧化膜保护层,但若遇长时间遇酸、碱及氯化钠溶液都会发生反应而被腐蚀。因为氯化铝、铝都能与酸或碱溶液反应,所以,铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液,不宜长时间盛放咸菜等腌制食品,也不能用具有强酸性或强碱性的洗涤剂来洗涤。

【过渡】铝还能和一些金属氧化物反应,例如焊接钢轨时,人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃,由于反应放出大量的热,置换出的铁以熔融态形式流出,让熔融的铁流入铁轨的裂逢,冷却后就将铁轨牢牢地焊接在一起了。 【播放】铝热反应视频。 【提问】1.什么叫铝热反应?

2.什么是铝热剂?

3.写出工业上利用铝热反应焊接铁轨的化学方程式?