归纳与整理教学设计内容推荐

教学目标

知识目标：

使学生了解镁和铝的原子结构、物理性质的比较。

使学生了解铝的物理性质以及用途和两性。

使学生掌握镁和铝的化学性质。

使学生了解铝的几种重要化合物。

使学生理解与铝及其化合物两性有关的计算和图像分析。

使学生初步了解合金及其特点。

能力目标：

通过学生自己验证镁和铝的性质，培养学生的实验操作和观察能力。

采用对比教学法，将学过的金属钠同镁和铝作比较，培养学生的归纳和比较的能力。

情感目标：

通过对镁和铝的知识进行类比、分析、归纳等，培养学生科学的学习习惯。

通过指导学生收集有关史料，培养学生正确的爱国主义思想。

教学建议

教材分析

在本节教材之前，在章引言中通过图、表介绍了一些金属通性的知识，如形态、密度、硬度、熔点、延展性、导电性、导热性等。

教材主要采用对比的方法来阐述镁和铝的性质，第一部分是镁和铝的单质，重点是它们的化学性质和物理性质，结合性质介绍用途。教材从原子最外层电子数引入，运用电子转移的观点分析说明镁和铝都是比较活泼的金属，镁比铝更活泼。同时总结金属的通性：与非金属反应，与酸反应，金属之间的置换等，结合氧化还原反应原理，强调铝的还原性；结合铝元素周期表的位置，得出铝元素具有两性的结论：可与强碱溶液反应生成偏铝酸盐，并指出氧化铝和氢氧化铝具有两性，为第二课时打下基础。

第二部分是铝的重要化合物，分别介绍了铝的氧化物、氢氧化物和一种重要的盐——硫酸铝钾。其中氢氧化铝的两性是重点，教材注意运用前一章所学的电离平衡的知识，分析、讨论氢氧化铝的两性以及硫酸钾铝的水解。

第三部分是合金的知识

，结合初中所学的铁合金，简单了解几种常见合金的组成、性质和用途。这部分内容教学大纲规定的教学要求不高，属于A层次的内容。

在选学部分介绍了“硬水及其软化”，并增加了“24K和18K”的阅读资料，从而丰富教学内容。同时，这些知识在实际生产和生活中也是很重要的。

本节内容涉及到元素周期律理论和电离平衡理论。运用理论知识指导元素化合物知识的学习，是高中化学中常用的方法之一，可在较短的时间学习较多的知识，便于理解和记忆，同时又巩固对理论知识的认识。

教法建议

一、复习学生曾学过的金属性质、金属活动顺序、元素周期律、原子结构与元素性质的关系及氧化还原反应等。引导学生观察元素周期表并讨论。① 数一数在人类已发现的100多种元素中，金属有多少种? ② 它们在元素周期表中的位置？③ 金属元素的原子结构有什么特点？④ 在化学反应中其核外电子容易发生什么变化，表现出什么性质？

展示由学生课前收集的金属实物和标本，组织学生观察课本中的图、表，对比不同金属的密度、熔点、硬度等。

有条件的学校可以演示动画，帮助学生理解金属的通性——延展性、导电性、导热性。

对优等生建议补充有些金属如铁、铜具有变价的原因，它们除了容易失去最外层的电子还容易失去次外层的部分电子。

二、观察元素周期表结合课本中的讨论，鼓励学生运用周期律的知识讨论—推断镁和铝的物理性质与化学性质，以及在工农业生产上的用途。有条件的学校，学生可以在课前通过书籍、网络收集相关的资料，并利用课上5—10分钟的时间由学生展示自己的成果。培养学生对资料的搜集、分析和筛选的能力与语言表达能力。

三、镁和铝化学性质的教学，采用实验探究—对比的方法。

① 镁、铝与水反应

② 镁、铝与非金属反应

③ 镁、铝与酸反应

④ 镁、铝与碱反应

⑤ 镁、铝与某些氧化物反应

边讲边实验，引导学生细心观察并写出化学方程式。运用实验—对比方法可以加深对知识的理解，并有助于记忆。

由镁和铝的对比实验，学生归纳出金属性强弱决定于该金属失去价电子的难易程度，使学生由个别到一般、由现象到本质来理解金属的化学性质。

对优等生建议采用探究式实验，由学生自己动手完成对比实验

④，并补充铝与强碱溶液反应的实质。

反应过程为：

总反应式：

因为Al与水很难反应，且生成的Al(OH)3附在Al的表面，阻止了Al继续反应，但强碱NaOH能溶解Al(OH)3，故可促使Al与强碱溶液反应，而弱碱如氨水，不溶解Al(OH)3，故Al在弱碱溶液中不反应。

铝热反应的实验能激发学生强烈的好奇心且其原理可以应用在生产上，所以要做好演示实验。

四、在高一化学中曾介绍过氧化铝是典型的两性氧化物，因此氧化铝与酸、碱的反应化学方程式由学生自己完成，并写出相应的离子方程式。

五、根据学生知识水平和发展能力，建议采用探究式教学，将氢氧化铝的性质实验作为探索性实验，由学生自己完成。

分析实验现象，并针对下列问题进行讨论：

① 氢氧化铝能否在盐酸、氢氧化钠溶液中溶解？

② 制备氢氧化铝时，选择氨水或氢氧化钠溶液哪种试剂更好？

由实验得出结论:氢氧化铝是两性氢氧化物，它既能与酸起反应又能与强碱起反应。

启发学生运用前一章所学的电离平衡的知识，根据氢氧化铝的两种电离形式分析、讨论氢氧化铝的两性的原因。

对于优等生建议增加氯化铝溶液与适量或过量氢氧化钠溶液的反应；氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的互滴实验，讨论氯化铝、氢氧化铝和氢氧化钠之间的物质的量的关系，加深和巩固对氢氧化铝两性的理解与认识。

六、介绍明矾的化学式并展示明矾晶体，学生自己写出其电离方程式及其水解的离子方程式，并用实验验证明矾的水溶液显酸性，可使紫色石蕊试液变红。

七、合金部分学生自己阅读学习。

八、硬水及其软化为选学内容，不是本节的重点，但在实际生产和生活中，却是一些很重要和很有用的知识，因此建议学生自学这部分内容，结合课文中明矾的净化作用，使学生认识到水的净化和硬水的软化都是教学设计示例（一）

第一课时

按照自学提纲阅读教材，对金属的通性、镁和铝的性质进行归纳比较，并思考问题，使自己基本掌握课本的主要内容（填写有关空白）。

第一节

镁和铝（自学提纲）

金属的分类及依据

1．冶金工业：分为

金属（只有

、

、

三种）；其余为

金属。（注：实际上，黑色金属并不黑，铁、铬、锰均为光亮的银白色金属。）

2．根据密度不同：分为

金属，密度小于

，如：

、

、

、

、

；

金属；密度大于

，如

、

、

。

3．根据地壳中的含量：分为

金属，如

、

、

、

；

金属，如

、

、

。

练习：按上述分类原则，铁属于

，钠属于

。

A．银白色金属

B．黑色金属

C．重金属

D．轻金属

E．常见金属

金属的通性

1．金属的物理性质

主要有

、

、

、

、

、

。

2．金属的化学性质

金属容易

电子，变成

，表现出

，是常见的

剂。不同的金属

性强弱不同，在初中化学教材中学习过的用来描述这一规律的“表”称为

表，具体内容为

。

镁和铝的性质

（一）镁和铝的原子结构及物理性质

1．镁的原子结构简图为

，电子式是

，在元素周期表中的位置：

周期，

族。铝的原子结构简图为

，电子式：

，在元素周期表中的位置：

周期，

族。镁的原子半径

（填大于、小于或不能确定）铝的原子半径。

2．分析镁、铝物理性质的相似性、差异性，并运用学过的知识进行解释。

（二）镁、铝的化学性质（前一部分）

1．与非金属单质反应（写出镁、铝分别与

反应的化学方程式及现象）

。

2．与水反应（若能反应请写出化学方程式）

。

3．与酸反应

（1）写出镁、铝与盐酸反应的离子方程式：

，

。

（2）分析镁、铝与浓、稀硝酸，浓、稀硫酸反应的情形。

教师讲解

金属的分类

按照不同的分类标准，可对金属从不同的角度进行分类。

1．冶金工业的分类方法

黑色金属：铁、铬、锰（注意：实际上，铁、铬、锰均为银白色金属）

有色金属：除上述三种以外的其他金属，如常见的铝、镁等。

2．根据金属密度的大小

轻金属：密度小于

的金属。如铝、钠、钾、镁、铝等。

重金属：密度大于

3．根据地壳中的含量

的金属。如铁、铜、银、汞等。

常见金属：如铁、铜、锡、镁、铝等

稀有金属：如铜、锆、铌等。

金属的通性

1．物理性质（可以展示几种金属样品，让学生通过观察、讨论得出）

（1）常温时，除了汞为液体外，其他金属都是固体。

（2）有金属光泽。这种现象只有当金属为块状时才能表现出来，粉末状时呈暗灰色或黑色。

（3）大多数金属有良好的导电性和导热性，导电性最好的是Ag，其次是Cu，再后为Al。

（4）大多具有展性和延性。延性最好的是铂，展性最好的是金。

（5）金属的硬度一般较大。但不同金属差别也大，最硬的是铬。而Na、K很软。

（6）金属的熔点一般较高。但高低差别较大，最难熔的是钨，最易熔的是汞。

2．化学性质（可以先让学生回忆学过的一些金属的化学性质，然后归纳）

金属容易失去最外层电子，变成金属阳离子，表现出还原性。

金属还原性强弱顺序可归纳为（金属活动顺序表）：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt

（1）排在前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来；

（2）排在氢前面的金属能从烯酸溶液中置换出氢。

镁、铝的性质

（1）镁、铝的原子结构和物理性质

1．原子结构

（1）原子结构示意图

（2）电子式

（3）周期表中的位置

（4）原子半径：

2．物理性质

（1）相似性：都是银白色的轻金属，有较强的韧性、延性和展性，熔点较低，硬度较小，有良好的导电、导热性。

（2）差异性：铝的硬度比镁大，熔点、沸点比镁高。

原因：铝的价电子比镁多，原子半径比镁小，故铝单质中所存在的化学键比镁中的强。

镁、铝的化学性质

1．与非金属反应

（教师演示镁条在空气中燃烧的实验，引导学生观察现象，并要求写出化学方程式）。

（现象：镁条燃烧，发出耀眼的白光）

铝箔在氧气中可以燃烧，并放出大量的热，产生耀眼的白光。

注：常温下，在空气中镁、铝的表面均能形成氧化薄膜而失去金属光泽，由于氧化膜能阻止金属继续氧化，所以镁和铝都有抗腐蚀性。

练习写出镁、铝分别与氯气、硫、氮气反应的化学方程式。

2．与水反应

先去掉镁、铝表面的氧化膜：镁用砂纸擦亮；铝需用

溶液处理。

（补充实验：镁和水反应，引导学生观实现象并写出化学方程式）

3．与酸溶液反应

让学生演示实验：镁、铝与盐酸、稀硫酸反应；镁、铝与浓

导同学们观察现象并写出反应的离子方程式。

（1）与非氧化性酸反应

、浓

反应。引

（2）与氧化性酸反应

铝被冷的浓

随堂练习

或浓

所钝化。因此常用铝桶装运浓

、浓

。

1．下列叙述中所描述的物质一定是金属元素的是（

）

A．易失去电子的物质

B．原子最外层只有一个电子的元素

C．单质具有金属光泽的元素

D．第三周期中，原子的最外层上只有2个电子的元素

2．相同质量的镁和铝分别跟足量的盐酸溶液反应，生成氢气的体积比为（

）

A．1：1

B．1：2

C．2：3

D．3：4

3．由钠、镁、铝、锌四种金属单质中的两种组成的合金12g，跟足量的盐酸反应，产生5.6L标准状况下的氢气，那么此合金中一定含有的金属是（

）

A．Na

B．Mg

C．Al

D．Zn

板书设计

第一课时

第四章

几种重要的金属

第一节

镁和铝

一、金属的分类

1．冶金工业

黑色金属：铁、铬、锰

有色金属：除上述三种外

2．根据密度

重金属：

轻金属：

3．据地壳中的含量

常见金属：铁、铝、铜

稀有金属：钽、锆、铌

二、金属的通性

1．物理性质：固态（除Hg外）；金属光泽；导电导热；延展性；较大的硬度；较高的熔沸点。

2．化学性质：

（1）易失电子，表现出还原性，作还原剂。

（2）金属活动顺序表：

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au

三、镁、铝的性质

（一）镁、铝的原子结构和物理性质

1．原子结构

（1）原子结构示意图：

（2）电子式；

（3）周期表中的位置；

（4）原子半径；

2．物理性质

（1）相似性；

（2）差异性；

（二）镁、铝的化学性质

1．与非金属反应

，镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光。

。

注：（1）镁、铝在空气中表面形成了一层致密的氧化膜。（2）镁、铝的性质较活动，与许多其他的非金属（如

等）可反应。

溶液。

2．与水反应：先去膜—Mg：用砂纸；Al：用

3．与酸反应

（1）非氧化性酸（盐酸、稀

等）

（2）与氧化性酸（浓

Mg可以反应，但没有

Al遇浓

、浓

、硝酸等）

产生。

纯化

提高水质的重要手段，树立可持续发展的思想。教学设计示例（二）

第二课时

（一）教学目标

1．掌握铝与碱反应的化学方程式并理解其反应实质。

2．掌握镁、铝与氧化物的反应。

3．

的两性。

（二）教学过程

1．铝与强碱溶液的反应

由学生演示实验，观察现象并思考如何进行解释，写出反应方程式，并标出电子转移的方向和数目。

Mg与碱溶液不反应，Al可以与强碱溶液反应，并产生可燃性的气体（

），反应方程式为：

说明点：（1）铝的表面有一层氧化膜（氧化铝），能与氢氧化钠反应而除去，从而使铝暴露出来与水反应生成氢氧化铝，而氢氧化铝具有两性，与碱反应生成盐和水，而使反应得以进行。所以事实上该反应是分两步进行的：

总反应为：

（2）铝与氢氧化钠溶液反应时，氧化剂是水。

练习：回忆硅与氢氧化钠溶液的反应，写出反应方程式：

注：在这个反应中氧化剂也是

补上2个

分子。

，所以若要标出电子转移的数目需要在方程式的两边各

2．与某些氧化物反应

（1）镁与二氧化碳的反应

演示镁条在二氧化碳中燃烧的实验，观察现象然后由学生分析出化学方程式。

说明：

a．现象：剧烈燃烧，生成白色固体，在集气瓶壁上有黑色固体生成。

b．该反应为置换反应，说明了镁的强还原性。

c．该反应同时也说明

不支持燃烧是相对的。

思考题：镁在二氧化硫中能否燃烧？

镁在二氧化硫中燃烧与在二氧化碳中相似，生成氧化镁和单质硫，但是生成的硫能继续与镁反应，生成硫化镁。

，

（2）铝热反应

演示铝热反应，由学生写出反应方程式，分析各种试剂的作用。

说明：

a．在该反应中，镁条和氯酸钾是引燃剂，镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应。由于该反应放出大量的热，只要反应已经引发，就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态。

b．铝热剂：铝粉和某些金属氧化物（氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、五氧化二钒、三氧化二铬、二氧化锰等）组成的混合物

c．应用：

①野外焊接

②冶炼难熔金属

铝的重要化合物

1．镁铝在自然界中的存在

（1）镁：占地壳总质量的2.0%，在所有元素中为第8位，主要存在形式有：光卤石（

滑石、石棉等。

）、白云石（

）、菱镁矿（

）、硫酸镁、

（2）铝：占地壳总质量的7.7%，在所有元素中是第3位，在金属中为第1位，主要存在形式有：铝土矿（

）、明矾石（

）、长石、云母等。

镁和铝在自然界中只有化合态。

2．氧化铝

为白色粉末，不溶于水，熔点2050℃，用作耐火材料。自然界中纯净的

无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石。

为

具有两性，既可与酸反应，又可与碱反应。

（三）随堂练习

1．工业上冶炼钒、铬等难熔金属，常用的还原剂是（

）

A．氢气

B．金属钠

C．铝

D．一氧化碳

2．有一不纯的铝中含有硅和铁两种杂质。取两份等质量的样品，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液充分反应后，生成等量的气体，则不纯铝中含铁和硅的比是（

）

A．质量之比为2：1

B．物质的量之比为1：1

C．质量之比为1：1

D．物质的量之比为2：1

3．将相同质量的镁条分别在①氧气中②空气中③氮气中④二氧化碳中燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的排列顺序为

（填序号）

板书设计

4．铝与强碱溶液反应

注：（1）理解：

应进一步进行。

（2）氧化剂是

先与

反应，生成的

可溶解于

溶液中，促进反；本质为：

练习：

5．与某些氧化物反应

（剧烈燃烧，耀眼白光，生成白色、黑色两种固体。）

（铝热反应）

四、铝的重要化合物

1．镁、铝的存在：在自然界中仅有化合态。其中镁主要以

形式存在；铝主要以

属中第1）。

2．氧化铝

物理性质：白色难熔的粉末状固体，不溶于水，是一种耐火材料。

化学性质：两性氧化物（既可与酸反应，又可与碱反应）

等等形式存在，其在地壳中的含量居第3位（金

教学设计示例（三）

第三课时

（一）教学目标

1．理解氢氧化铝的两性。

2．了解复盐及明矾的成分、物理性质、用途。

3．掌握并理解有关计算和图像。

（二）教学过程

1．氢氧化铝—典型的两性氢化物

演示教材［实验4-5．4-6］，引导学生观察现象并书写离子反应方程式。

说明：氢氧化铝在水溶液中有两种电离方式：

酸式电离

碱式电离

当向

溶液中加酸时，抑制酸式电离，促进碱式电离。若加入足量的酸，则

溶于酸中；当向

溶液中加碱时，抑制碱式电离，溶于碱中。

将完全以碱的形式电离，即

促进酸式电离。若加以足量的碱，则

完全以酸的形式电离，即

注：氢氧化铝不能与弱酸反应，如向氢氧化铝浊液中通入二氧化碳不溶解；也不与弱碱反应如氨水。故实验室用

4．硫酸铝钾

俗名：明矾（晶体）

化学式：

或

制

，而不用强碱。

电离方程式：

物理性质与用途：无色晶体，易溶于水（溶于水时，因水解而显酸性）。

常作净水剂（原理：

胶状

合金

）

1．定义—由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质。合金属于混合物，如：黄铜、青铜、钢、生铁、钠钾合金等。

2．合金的性质特点

一般说来，合金的熔点比其成分金属都低，而在硬度、韧性等方面却往往有其他成分金属所不具有的独特的性质。如：纯铁的硬度很小而刚的硬度较大。

3．镁铝的合金简介

镁和铝的合金主要以质轻为特点，用于航空航天事业等。目前通常用的铝合金门窗的成分是硬铝。

“铝三角”及相应的图像

（以下均可采取学生分组实验的方式，由学生观察现象得出结论并分析出反应方程式，然后在老师的指导下画出相应图像）

1．向一定量

溶液中逐滴加入

溶液

先生成白色沉淀，然后白色沉淀溶解

2．向一定量

溶液中逐滴加入

溶液

开始生成的白色沉淀振蒎后消失，随后生成的白色沉淀不溶解。

3．向一定量

溶液中逐滴加入

溶液

先生成白色沉淀，然后白色沉淀逐渐溶解。

4．向一定量

溶液中逐滴加入

溶液

开始生成的白色沉淀振荡后消失，随后生成的白色沉淀不溶解。

（三）随堂练习

1．实验室中，要使

溶液中的

离子全部沉淀出来，适宜用的试剂是（

）

A．

溶液

B．

溶液

C．盐酸

D．氨水

2．有200mL、

1.3mol/L。要使

的体积为（

）

和

的混合溶液，其中

为0.2mol/L，

为溶液离子转化为沉淀从溶液中分离出来，至少需要加4mol/L，

A．40mL

B．72mL

C．80mL

D．128mL

3．在

溶液中，加入含

叙述不正确的是（

）

的溶液，则下列对于Al元素的存在情况，

A．若

，铝元素全部以

形式存在

B．若

，铝元素全部以

形式存在

C．若

，铝元素以

和

形式存在

D．若

，铝元素以

和

形式存在

4．把由

三种固体组成的混合物溶于足量水中，有0.58g白色难溶物析出，向所得的溶液中逐滴加入0.5mol/L的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示：

（1）混合物中

的质量是

克；

的质量是

克；

的质量是

克。

（2）C点所表示盐酸加入的体积为

毫升。

（四）总结、延伸

偏铝酸钠是一种弱酸盐，可以与强酸反应，生成弱酸（氢氧化铝），如：

1．与盐酸反应：

2．与二氧化碳反应：

板书设计

3．氢氧化铝—典型的两性氢氧化物。

注：①氢氧化铝不能与弱酸、弱碱反应。

②实验室用

③

来制取

呈现两性的原因：

4．硫酸铝钾

十二水合硫酸铝钾［

水解产生絮状

矾常作净水剂。

五、合金

］俗称明矾。明矾是无色晶体，易溶于水，发生，吸附能力很强，能吸附水里的杂质，并形成沉淀，使水澄清，所以明

1．定义：由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质。合金属于混合物。

2．合金的性质特点：一般说来，合金的熔点比其成分金属都低，而在硬度、韧性等方面却往往有其他成分金属所不具有的独特的性质

六、“铝三角”及相应的图像

之间的转化

1．向一定量

溶液中滴加

溶液。

2．向一定量氢氧化钠溶液中滴加

溶液

3．向一定量

溶液滴加盐酸溶液

4．向一定量

溶液中逐滴加入

溶液