铝的氧化物和氢氧化物教学设计.docx

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铝的氧化物和氢氧化物教学设计

铝的氢氧化物和氧化物

授课教师曹星

一、设计思路

“铝的氧化物和氢氧化物”的教学设计方案是根据教学设计的基本原理，按照新课改的理念和高中化学课程标准制定的。

以介绍西南旱情和明矾的净水作用导课，解释净水的原因是因为生成了Al（OH）3胶体，进而介绍Al（OH）3的性质，采用实验探究的方法结合教师引导学生归纳出制备Al（OH）3的方法，具体思路是：

规定学生利用手上现有的原料，以小组合作的方式实验，记录实验现象，并且讨论分析实验现象，最后交流得出结论。

最后教师引导得出Al（OH）3的两性；对比Al（OH）3的性质，通过实验验证得出Al2O3的两性，介绍Al2O3的物理性质及在生产生活中的应用，最后小结归纳出“铝四角”。

二、学习任务分析

1、《学科教学指导意见》和《课程标准》对本课的要求。

《课程标准》的要求：

根据生产生活中的应用实例或通过实验探究，了解铝的重要化合物的主要性质。

《学科教学指导意见》的基本要求：

（1）了解氧化铝、氢氧化铝的性质。

（2）以铝的氧化物和氢氧化物为例了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念和一般性质。

发展要求：

了解铝及其重要化合物之间的转换关系。

2、本课内容的组成成分和在模块学习中的地位和作用

（1）本课内容的组成成分

本课主要介绍Al2O3和Al（OH）3的化学性质及应用，同时以此为例引出两性氧化物和两性氢氧化物的概念；

（2）在模块学习中的地位和作用

本课选自苏教版《化学1》专题3“从矿物到基础材料”第一单元第二课时。

在初中科学知识体系中已经有过酸性氧化物和碱性氧化物的相关知识及酸、碱的概念，本节课对Al2O3、Al（OH）3化学性质和两性氧化物及两性氢氧化物概念的介绍，是对学生原有的物质分类知识体系的一个完善。

同时，本节课两性化合物的学习，为学生学习《化学2》元素周期律从金属性到非金属性过渡的学习，打下铺垫。

教学重点：

Al2O3和Al（OH）3的两性

教学难点：

Al2O3和Al（OH）3的两性，铝的重要化合物之间的转换关系

三、学习者分析

1、分析学生已有的认知水平和能力基础

在初中化学的学习中，学生已经学习过酸性氧化物，碱性氧化物及酸碱的相关知识，能够初步对常见的物质进行分类。

通过上一节课“从铝土矿中提取铝”的学习，学生对于铝的化合物有了浅显的认识，同时作为高一的学生，思维活跃，具备一定的实验动手能力和一定的探究学习能力。

2、分析学生学习本课可能遇到的问题

（1）两性氧化物和两性氢氧化物对于学生来说是一个较新的概念，学生在与已有知识进行整合的过程中可能会遇到困难。

（2）对于Al（OH）3分别于弱碱、强碱反应的区别，学生可能一时无法掌握。

（3）高一的学生对于化学知识的了解不够，可能一时难以理清铝的重要化合物的转换关系。

四、教学目标

1、知识与技能

（1）知道氧化铝和氢氧化铝的化学性质。

（2）知道两性氧化物和两性氢氧化物的概念。

（3）能够书写Al2O3和Al（OH）3与酸碱反应的化学方程式。

（4）知道Al（OH）3的制备方法。

（5）能够说出Al2O3和Al（OH）3在生产生活中的常见应用。

2、过程与方法

（1）通过实验设计及对实验现象的观察，抓住两性化合物既能与酸反应又能与碱反应的关键点，巩固实验操作技能，培养实验观察能力。

（2）通过小组合作实验探索Al（OH）3的制备和验证Al2O3的两性，学会合作学习的方法。

3、情感态度与价值观

（1）通过对两性化合物的学习，体会知识体系是不断完善的一个过程。

（2）通过明矾净水作用的学习和对西南旱情的介绍，感悟化学在生活中的巨大作用，将化学与生活紧密联系，提升节约用水意识，培养化学学习兴趣。

（3）课堂中通过小组合作实验探索Al（OH）3的制备和验证Al2O3的两性，体验同伴学习的乐趣。

五、教学准备

PPT、多媒体设备

实验准备：

AlCl3溶液、NaOH溶液、NH3·H2O溶液、HCl溶液、试管、胶头滴管

六、教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

【关注西南旱情，导入新课】

[PPT呈现]我国西南旱情图片

[材料显示]据统计，截至4月8日，全国耕地受旱面积1.21亿亩（多年同期均值1.04亿亩），其中作物受旱9780万亩（重旱2862万亩、干枯1671万亩），待播耕地缺水缺墒2280万亩；有2595万人、1844万头大牲畜因旱饮水困难。

[讲解]面对如此严峻的旱情，看着那些龟裂的黄土地，枯干的河床，无不让人痛心，我们知道水是生命的摇

观看图片，思考，感触西南旱情

通过西南旱情导入新课，以旱情图片和介绍提升学生节约用水的环保意识。

教师活动

学生活动

设计意图

篮，没有水就没有生命，那么在无法找到干净水源的情况下，我们就需要动用我们的智慧，想办法利用手上浑浊的水得到干净可利用的水，那么在这里，一种小小的化学试剂起了大大的作用，它就是明矾

[PPT呈现]明矾图片

[讲解]从图片中，我们可以看到明矾是无色透明的晶体，化学式为KAl（SO4）2·12H2O。

明矾易溶于水，它在水中完全电离，请一位同学上来书写KAl（SO4）2在水中完全电离的电离方程式

思考，回忆电离方程式的书写。

KAl（SO4）2=K++Al3++2SO42-

帮助学生回忆电离方程式的书写，了解明矾在水中的电离情况。

[讲解]当我们将明矾投入水中时，发生如上电离，其中起净水作用的是Al3+它在水中进一步水解生成Al（OH）3胶体。

[副板书]Al3++3H2O=Al（OH）3+3H+

[讲解]生成的Al（OH）3胶体具有一定的吸附性，可吸附水中的悬浮颗粒并沉降，起到净水的作用。

思考，理解

介绍明矾净水的原因

[过渡，提出问题]可见，明矾的净水作用是利用了Al（OH）3的物理性质，那么它的化学性质又是怎样的呢？

[板书]Al（OH）3

[提问]我们从化学式上看，对它进行

分类的话，它应该属于那一类物质？

[讲解]很好，既然是碱，那么什么是碱？

请同学们写出它的电离方程式

思考

回答：

碱

回答：

碱是在水中电离出的阴离子全部都是OH-的化合物

书写：

Al（OH）3=Al3++3OH-

回忆碱的概念，从化学式上理解得出Al（OH）3

应该具有碱的性质，

[讲解]从电离方程式上，我们可以知道这是一个三元碱，那么就可以和酸反应生成盐和水

[板书]与酸反应

Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O

思考，听讲

回忆酸碱反应方程式

得出

Al（OH）3可以和酸反应的结论

【实验探究，制备Al（OH）3】

[讲解]同学们现在手上有AlCl3溶液、NaOH溶液、NH3·H2O溶液，请利用手上现有的原料，设计方案，制备Al（OH）3

[师生互动]师生讨论，利用现有原料制备Al（OH）3的方法有哪几种？

分别是什么？

思考，理解

设计方案

开始实验

记录现象

交流讨论

得出结果

引导学生进行

Al（OH）3的制备实验，得到直观的实验现象，并进行

教师活动

学生活动

设计意图

[提出问题]1、实验现象出现的原因，用化学方程式表示？

2、哪种制备方法更好些？

为什么？

请同学们四人小组进行实验

分析。

【整理归纳】

[讲解]往AlCl3溶液中滴加NaOH溶液时，有沉淀产生

[板书]

AlCl3+3NaOH=Al（OH）3+3NaCl

[讲解]继续滴加，沉淀消失

[板书]

Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O

[讲解]有些同学往AlCl3溶液中滴加NaOH溶液时，没有沉淀产生，那么可能原因是NaOH过量了。

[板书]

AlCl3+4NaOH=NaAlO2+2H2O+3NaCl

[讲解]往AlCl3溶液中滴加NH3·H2O溶液，有沉淀产生

[板书]

AlCl3+3NH3·H2O=Al（OH）3+3NH4Cl

[讲解]继续滴加，沉淀不溶解

[得出结论]当以AlCl3溶液为原料时，应滴加弱碱制备Al（OH）3

思考，跟着老师的思路，系统的整理归纳

对实验进行小结，理清思路，帮助学生理解记忆

[讲解]在上面的分析中，我们发现，Al（OH）3可以和NaOH反应生成

NaAlO2和水，也就是说Al（OH）3可以和强碱反应生成偏铝酸盐和水。

[板书]与碱反应

Al（OH）3+OH—=AlO2—+2H2O

[设疑]那么这种既跟酸反应又跟碱反应的物质是酸还是碱呢？

[解疑]它不是酸也不是碱，我们把这种既能和酸反应又能和碱反应生成盐和水的氢氧化物叫做两性氢氧化物

[讲解]对比于硫酸和NaOH的反应

[板书]

H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

思考

笔记

听讲

引出Al（OH）3

和碱反应的化学性质

解释两性氢氧化物的概念

[讲解]它的反应实质是H2SO4电离出H+和硫酸根离子跟Na离子和氢氧根离子反应生成硫酸盐和水，类比之后，我们可以得出，Al（OH）3也是电

回忆硫酸和碱的反应，将新知识与原有知识进行整合

类比硫酸和碱的反应，得出氢氧化铝

教师活动

学生活动

设计意图

离出H+和偏铝酸根离子和碱反应生成偏铝酸盐和水

[板书]Al（OH）3=H++AlO2—+H2O

的酸式电离，帮助学生理解

[归纳整理]归纳一下就是，Al（OH）3作为酸跟碱反应时发生酸式电离，而作为碱和酸反应时发生碱式电离

[板书]

H++AlO2+H2O=Al（OH）3=Al3++3OH-

酸式电离碱式电离

思考，理解，笔记

归纳总结Al（OH）3的电离，使学生对Al（OH）3的两性有一个系统的认识。

[提问]请同学们结合上一课学习的内容，思考一下，还有那些方法可以制得Al（OH）3？

[讲解]很好，在上一节课中，我们用来灼烧的Al（OH）3就是采用向NaAlO2中通入CO2酸化得到的，这

里通入的CO2是过量的，说明了什么呢？

[讲解]那么我们又得到了一种新的制取Al（OH）3的方法

思考、回忆

回答：

NaAlO2中通入CO2

回答：

Al（OH）3不会和过量的CO2反应

通过回忆上一节课的知识，得出另一种制备Al（OH）3

的方法。

[板书]

AlO2—+CO2+H2O=Al（OH）3+HCO3-

[提问]我们这里酸化用的试剂能不能是盐酸，请写出往溶液中逐滴加入盐酸的化学方程式，请一位同学上来板演。

[讲解]当我们以NaAlO2为原料时，应该通入CO2来制备，而不是强酸

书写方程式：

NaAlO2+HCl+H2O=

Al（OH）3↓+NaCl

Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O

让学生通过反应方程式的书写得出用NaAlO2为原料时，应该通入CO2制备的结论

[提出问题]1、原料NaAlO2是哪里来的？

2、Al2O3是否也像Al（OH）3一样具有两性，请同学们设计实验验证，同时写出化学方程式。

思考

回答：

用NaOH溶解铝土矿中的氧化铝得到

设计方案，动手实验

两支试管中装有等量的Al2O3固体，分别与盐酸和NaOH反

提出问题，将话题从氢氧化铝过渡到氧化铝

从实验中

教师活动

学生活动

设计意图

[讲解]我们将这种既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物

应，现象是固体均溶解。

书写化学方程式：

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O

笔记

得出结论，Al2O3也是具有两性的。

巩固两性的概念。

【回归生活，介绍应用】

介绍Al2O3的物理性质以及在生产生活中的应用

听讲

笔记

介绍Al2O3在生产生活中的应用，回归生活，

【小结】Al2O3、Al（OH）3、AlCl3、NaAlO2之间的转换关系，形成“铝四角”的关系网络

七、板书设计

铝的氧化物和氢氧化物

二、Al2O3

1、物理性质：

高硬度、高熔点、高沸点。

2、化学性质：

a、与酸反应：

Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O

b、与碱反应：

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

3、两性氧化物：

既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物

一、Al（OH）3

1、物理性质：

白色固体难溶于水

2、化学性质：

a、与酸反应：

Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O

b、与碱反应：

Al（OH）3+OH—=AlO2—+2H2O

3、制备：

a、以AlCl3为原料：

AlCl3+3NH3·H2O=Al（OH）3+3NH4Cl

b、以NaAlO2为原料：

AlO2—+CO2+H2O=Al（OH）3+HCO3-

4、两性氢氧化物

既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物

H++AlO2+H2O=Al（OH）3=Al3++3OH-

酸式电离碱式电离

八、形成性练习

1.下列物质中属于两性氢氧化物的是（）

A．NaOHB．Al（OH）3C．Mg（OH）2D．Ba（OH）2

2.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（）

A．酸性B．碱性C．两性D．氧化性

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：

（）

A．NaOHB．稀盐酸C．氨水D．AgNO3

4.下列离子方程式中正确的是（）

A.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应H++OH-=+H2O

B.硫酸铝溶液中滴入氨水Al3++OH-=Al（OH）3↓

C.将足量CO2通入偏铝酸钠溶液中Al3++CO2+H2O=Al（OH）3↓+CO32-

D.硝酸铝溶液中滴加少量氢氧化钠溶液Al3++3OH-=Al（OH）3↓

5..在溶液中不能与Al3+大量共存的离子是（）

A.Cl-B.OH-C.H+D.Na+

6、（此题做在作业本上，抄题）.向100mL0.1mol/L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，当滴加碱液800mL时，恰好完全反应得到澄清的溶液，求NaOH溶液的物质的量浓度。

【课后预习】预习第一单元“铝及铝合金”相关知识。

第一单元　从铝土矿到铝合金

铝的氧化物和氢氧化物

【学习目标】

知识技能：

1．掌握氧化铝和氢氧化铝的两性。

2．了解氧化铝和氢氧化铝的主要用途。

过程方法：

感受化学科学与人类生产、生活的密切联系。

情感态度：

初步了解实验方案的设计，通过实验探索，体验实验和探究的乐趣，培养学生热爱科学，崇尚科学的态度。

【教学重点】氧化铝和氧氧化铝的两性、铝化合物之间转化的关系。

【教学难点】氢氧化铝的两性、铝化合物之间转化的关系。

【自主学习】

（回顾）1、铝在自然界以什么形式存在？

我们现在怎么制取金属铝？

（简述过程）

2、默写相关的化学反应方程式。

若是离子反应，只写离子反应方程式。

【资料卡】明矾的净水作用

一、复盐：

1、定义：

__________________________________________________________

2、明矾：

化学式____________________

3、净水原理：

由于具有，能凝聚水中的悬浮物并使之，从而达到净水的目的。

4、缺点：

___________________________________________________________

5、替代品：

，

原理：

_______________________________________________________

二、氢氧化铝的性质：

1物理性质

2化学性质

（1）写出氢氧化铝的电离方程式_____________________________________

（2）写出氢氧化铝与酸反应的离子方程式______________________________

【活动与探究】P65，仔细观察。

（实验1）在溶液中加入__________________________

现象：

离子方程式：

（实验2）在加入或者___________________

现象：

离子方程式：

由此可知，氢氧化铝属于。

三、氢氧化铝的制备：

【实验探究，制备Al（OH）3】

同学们现在手上有AlCl3溶液、NaOH溶液、NH3·H2O溶液，请利用手上现有的原料，设计方案，制备Al（OH）3

利用现有原料制备Al（OH）3的方法有哪几种？

分别是什么？

你还知道哪些制备氢氧化铝的方法？

通过比较，选出其中最好的方法：

那氧化铝如何制备？

【拓展视野】

看教材P65图3—3，由此可知在自然界，氧化铝除了存在于中，还存在于或者里，硬度仅次于。

____________________________________________________称为酸性氧化物

____________________________________________________称为碱性氧化物

Al2O3是否也像Al（OH）3一样具有两性，请同学们设计实验验证，同时写出化学方程式。

一、氧化铝的化学性质：

1、与强碱的反应：

_________________________________________________

离子方程式：

_______________________________________________________

2、与强酸的反应：

________________________________________________

离子方程式：

_______________________________________________________

对照所学概念，可知氧化铝既属于氧化物，又属于氧化物，所以我们称它为。

3、定义：

既可以和反应又可以和反应，而且只生成和

的氧化物。

【随堂反馈】

1.下列物质中属于两性氢氧化物的是（）

A．NaOHB．Al（OH）3C．Mg（OH）2D．Ba（OH）2

2.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（）

A．酸性B．碱性C．两性D．氧化性

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：

（）

A．NaOHB．稀盐酸C．氨水D．AgNO3

4.下列离子方程式中正确的是（）

A.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应H++OH-=+H2O

B.硫酸铝溶液中滴入氨水Al3++OH-=Al（OH）3↓

C.将足量CO2通入偏铝酸钠溶液中Al3++CO2+H2O=Al（OH）3↓+CO32-

D.硝酸铝溶液中滴加少量氢氧化钠溶液Al3++3OH-=Al（OH）3↓

5..在溶液中不能与Al3+大量共存的离子是（）

A.Cl-B.OH-C.H+D.Na+

6、（此题做在作业本上，抄题）.向100mL0.1mol/L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，当滴加碱液800mL时，恰好完全反应得到澄清的溶液，求NaOH溶液的物质的量浓度。

【课后预习】预习第一单元“铝及铝合金”相关知识。