第二节　应用广泛的高分子材料优质课一等奖

3-2-2 铝的重要化合物教学设计

一．教材分析

1.教材的地位和作用

本节课选自人教版新教材必修一第三章第二节《金属的重要化合物》第二课时，属于元素化合物内容。

元素化合物作为中学化学的基础知识，是学生了解多彩世界，体会化学魅力的主要途径；它为学生形成化学概念和理解化学理论提供了丰富的感性素材，也是化学概念和理论的用武之地；化学实验在此大放异彩，成为学生最有兴趣学习的部分。第三章《金属及其化合物》以及第四章《非金属及其化合物》，是第一章《从实验学化学》中“化学是一门以实验为基础的自然科学”理念的生动体现，是第二章《化学物质及其变化》中离子反应、氧化还原反应等知识的具体应用。

本节知识是金属铝的化学性质知识的延伸和发展，在自然界中元素铝以化合物的形式存在，在了解金属铝的化学性质之后，再了解铝的重要化合物氢氧化铝、氧化铝，这两种化合物含量丰富、用途广泛、性质独特在元素化合物占有不可代替的地位，这样才能较为全面地了解铝。

二．学情学法分析

本节的学习合作伙伴是高一学生。

他们在第三章的第一节已经知道铝极易与空气化合形成氧化铝，形成致密的保护膜，以及氧化铝的熔点高等部分物理性质，还有铝可以与碱反应。这些将作为他们学习本节知识的生长点。

此时的高一学生对与现实生活相关的化学现象有着较为浓厚的兴趣，但不善于从现象背后去思考推敲本质，同时，他们求知欲浓厚，渴望在初中化学的基础进一步学习更深层次与生活相关的元素化合物知识。

所以在本节课的学习中，我将保护学生的浓厚的学习兴趣，根据科学探究的一般过程，从生活实际现象出发，引导他们在原有的知识点进行思考，发现金属氧化物与碱性氧化物并非一一对应的关系，从而建立起两性化合物的概念。同时，化学既然源于生活，但是也要高于生活，通过学生自己动手做实验，探究明矾中含有铝离子，加深对两性化合物的认识。

三、教学设计

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本节将采取探究式教学模式，采取实验法，谈话讨论法，读书指导法，以及多媒体辅助教学等多种教学方法相结合。起于生活的实际问题，通过实验来解决学生的疑问，引领学生进行思考总结，从而达到新知识的学习，目标的实现，以及重难点问题的解决。

在教学中注意做到这三点：

教法分析第一，在做演示实验时要边做边讲，提出实验，抓住学生的注意力，做到有与教学策的放矢。

略

第二，学生在做探究实验前，先让学生进行思考，明确实验要解决的问题和步骤，而不是漫无目的的做实验，从而做到高效的课堂教学。

第三，在学习本节知识，要注意与前面知识的联系，当中贯穿离子反应知识点的复习巩固。

知识与技能

掌握氧化铝，氢氧化铝的两性，会写相应的离子方程式，了解氧化铝的物理性质，掌握氢氧化铝的制备方法及其生产生活的应用。

过程与方法

教学目标

通过实验探究，培养学生科学探究的能力。通过观察实验，培养学生观察分析和推理的思维能力。

情感态度与价值观

培养学生善于质疑的精神，以及使学生树立生活处处有化学的意识,加强食品安全教育。

教学重点

使学生掌握氧化铝，氢氧化铝的两性。

教学难点

氢氧化铝的实验室制法，两性化合物概念的形成

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教师实验：氧化铝的两性实验

试管架一个，试管，滴管，小烧杯；氧化铝粉末，氢氧化钠溶液，盐酸，蒸馏水

教学准备

学生分组实验: 氢氧化铝制备，验证明矾中含有铝离子实验。

试管架，试管，滴管，小烧杯；0.5mol/L硫酸铝溶液，2mol/L盐酸，2mol/L氢氧化钠溶液，10％氨水溶液，蒸馏水；明矾粉末。

四．教学过程设计

教师活动

学生活动

设计意图

【设置情景】昨天早上，小李同学买了最爱的可乐和油条，刚要喝下去的时候，这时在旁边的小兰同学看见了他手中拿着用铝质饮料罐装着的可乐和色泽金黄的油条，却说了这一句话：“贪吃可乐和油条，小心变痴呆！”此时小李对小兰的话半信半疑，面对如此美味，小李吃还是不吃呢？相信通过这节课的学习，我们能给小李一个很好的回答。

【图片展示】可乐，油条

【倾听，思考】

喝可乐吃油条？”的

生活问题，由学生感

兴趣的话题作为切入点，一开始就激发学生的求知欲。

可乐油条，是不少学生喜欢的食物，这时出现了“该不该

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1．氧化铝的物理性质

【引导】在第三章第一节我们已经学过钠，铝等金属的性质，下面请大家思考下列问题：

【问题一】为什么钠需要保存在煤

【思考，回答】因为铝从学生刚学的知识入手，便于学生进行学习。

借助生活实际，进行氧化铝物理性质——难溶于水的学习。

这是第三章第一节的实验，学生对此实验现象感到相当的惊奇，利用这个实验可帮助学生进行对氧化铝——熔点高进行理解学习。

用名称进行氧化铝硬度的推测，只是表面极易形成一层致密的油里，而铝可以直接放置在空气中？

薄膜氧化铝

【问题二】

在日常生活中，我们【回答】

氧化铝难溶于水

用铝盘来盛水，水还是水，没发生任何

化学变化，这说明铝盘表面氧化铝能否

溶于水？

【思考，回答】这是因【问题三】 在加热铝箔时，为什为构成薄膜的氧化铝的熔么熔化的铝箔不滴落？

点高于铝的熔点，包在铝的

外面，所以熔化了的液态铝

不会滴落下来。

【图片展示】耐火坩埚，耐火管（这【观察，回答】 是应用了氧化铝的什么性质？），人造

宝石，手表上的“钻”

【问题四】

自然界中存在的氧化铝叫做刚玉，其硬度仅次于金刚石。混有少量杂质使刚玉带上各种色泽，被称

【思考，回答】氧化铝的硬度大，很坚固。

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为宝石。请大家结合氧化铝的俗称“刚玉”，想想氧化铝的硬度如何？

【补充】红宝石（含有少量Cr3+）和蓝宝石（含有Ti3+,Fe2+,Fe3+）,目前可用熔融氧化铝人工结晶来制造宝石，而人造宝石（又叫人造刚玉）在性质上不亚于天然宝石，广泛应用于工业技术方面，如机器快速转动的轴承，钟表上的“钻”，磨料，耐火材料等。

【师生共同归纳】氧化铝的物理性质：难溶于水，熔点高，硬度大。

【将氧化铝的物理性质板书填入表格中】

2．氧化铝的化学性质

【引入】你认为氧化铝是什么氧化物？

【补充】根据化学性质不同，氧化物通常可以分为酸性氧化物，碱性氧化物。

根据元素不同，氧化物可以分为金属氧化物和非金属氧化物

金属氧化物是指由金属元素与氧元素两种元素组成的氧化物。

碱性氧化物是与酸起反应生成盐和水的氧化物，比如氧化钠，氧化钙。

酸性氧化物是与碱作用生成盐和水的氧化物，比如二氧化碳。

【PPT投影】物质的树状分类

从感性方面让学生认识到氧化铝的硬度大。

教师补充则进一步加深学生的认识。

【思考，交流，回答】有的回答金属氧化物，有的回答碱性氧化物。

【思考】

引起学生对氧化铝化学性质的思考。

由于学生在初中只是有对酸性氧化物，碱性氧化物的典型例子进行一些表象上的认识，并没有深入去认识归纳酸性氧化物，碱性氧化物的定义。

强化物质的分类观。

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图和氧化物的树状分类图。

单质氧化物纯净物酸化合物物质碱盐

让学生立即运用混合物

金属氧化物元素不同酸性氧化物化学性质不同氧化物

非金属氧化物碱性氧化物

【提出探究问题】氧化铝是由铝和氧两种元素组成，是金属氧化物。它的化学性质如何？（是碱性氧化物吗？）你们会设计什么方法进行判断呢？

【演示实验】往一支呈有氧化铝的试管中滴加盐酸，振荡。

【追问】这说明了什么？请写出这个现象的反应方程式，离子反应方程式。

【思考，讨论，交流】刚刚学习过的方法解应通过实验进行验证，可以把氧化铝与酸进行反应。

【观察实验现象】氧化铝溶于盐酸。

【思考，书写方程式】这说明氧化铝可以与盐酸反应。有些学生直接回答氧化铝是碱性氧化物。

复习运用离子反应

决问题，知识的内化,同时也强调了化学研究的最根本的方法——实验。

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【提问】四川火锅名闻天下，其中有一道菜是涮毛肚，而我们用碱在铝盆中洗毛肚时，常常发现光亮的铝盆洗完毛肚后发黑了？这是为什么呢？

【教师引导】铝盆的什么物质和碱发生反应呢？

【教师引导】铝和碱反应生成氢气，要放出气泡，但是我们只是发现铝盆只是变黑了，没有气泡冒出。到底是铝盆的什么物质与碱发生反应了？

【教师引导】铝盘表面形成一层致密的氧化层——氧化铝，会不会氧化铝与碱反应？你们通过什么方法来判断？

【演示实验】往一支呈有氧化铝的试管中滴加氢氧化钠溶液，振荡。

【追问】这说明了什么？

Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

【思考，讨论】可能

通过生活实际现是铝盆与碱发生反应了。

象，引发学生对氧化

【思考，讨论】可能是铝。

通过实验现象，逐步引发学生对现有知识的思考，通过矛铝与碱反应的探究。

【思考，讨论，交流】盾引出新的知识。

氧化铝与碱进行反应，看氧化铝是否溶于碱中。

【观察实验现象】氧化铝也溶于氢氧化钠溶液。

【回答】说明氧化铝能与氢氧化钠反应。

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【提出矛盾】那氧化铝是什么氧化物？是酸性氧化物？还是碱性氧化物？

【归纳】氧化铝既非酸性氧化物，也非碱性氧化物，像氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应的氧化物叫做两性氧化物。而酸性氧化物能与碱反应生成盐与水，碱性氧化物能与酸反应生成盐与水。

【引导】那请大家说说金属氧化物与碱性氧化物之间的关系。

【补充】完善氧化物的树状分类图。

【回答】此时班上学生有的回答氧化铝是酸性氧化物，有的回答碱性氧化物。

【思考，讨论，交流】碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物，比如氧化铝是两性氧化物。

【思考】

通过学生自己思考，总结，理清金属氧化物与碱性氧化物并非一一对应关系。

初步帮助学生形成脉络清晰的分类体系。

金属氧化物酸性氧化物

碱性氧化物元素不同氧化物化学性质不同

两性氧化物非金属氧化物不成盐氧化物

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【追问】请大家想一想氧化铝与氢氧化钠反应的产物是什么？试写写化学方程式。

【追问】那这盐是什么？

【补充】在氧化铝（相当于碱的作用，并非碱）与盐酸反应中，这是一个复分解反应，类似中和反应（因为结果生成了盐和水）。

Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O 碱

+ 酸

盐

+ 水

而在氧化铝与碱反应，氧化铝相当于酸（并非酸），与碱反应生成偏铝酸盐和水。

Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O

酸

+ 碱

盐

+

水

3.氢氧化铝的实验室制法

【引导】通过上面的实验，我们知道氧化铝是两性氧化物，难溶于水，不能用氧化铝和水来制取氢氧化铝。

氢氧化铝是一种难溶于水的沉淀，根据第二章所学的离子反应发生条件，再结合氢氧化铝的化学式，大家想想可以用哪些方法来制备氢氧化铝呢？

【师生共同归纳】Al3+和OH-组成了Al(OH)3,根据离子反应发生条件Al3++3OH=Al(OH)3↓,因此可以用此＝【回答】氧化铝与碱反应生成了盐和水。

【改写离子反应方程】Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

【思考，讨论，交流】

【回答】铝盐的可溶性可以根据两性氧化物的定义得出，考察了学生对此定义的理解。

由于氧化铝与碱（类似于中和反应）的产物这个知识点对于学生来说较难，需要老师进行进一步的补充，理解。

看上去是要求学生自己制备氢氧化铝，但实际上，这是一个真正的科学发现过程的重复。

方法来制备氢氧化铝。

【提问】Al3+可由什么溶液提供？

溶液，如氯化铝溶液，硫酸

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【提问】OH-呢？

【追问】强碱还是弱碱？

【指导学生进行探究实验】把学生分成两组，取两支试管，分别往2支盛有10ml 0.5mol/L Al2(SO4)3，编号为A,B,往A试管慢慢滴加氨水，往B试管滴加氢氧化钠，观察实验现象，直至氨水，氢氧化钠溶液过量。

【引导】为什么会产生这些实验现象？请分别写出你所观察到的现象的化学反应方程式及其相应的离子反应方程式。

A试管：

化学反应方程式：

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

离子反应方程式：

Al3++3NH3·

H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

B试管：

化学反应方程式：Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓

+3Na2SO4

铝溶液等

【回答】碱

【学生思考，讨论，交流】有的回答强碱，有的回答弱碱。

【学生观察并描述实验现象】

有的学生滴加氢氧化钠却无沉淀出现，有的学生做实验出现A试管随着氨水的滴加出现白色沉淀，氨水过量，沉淀不消失。

B试管随着氢氧化钠溶液的滴加出现白色沉淀，但是氢氧化钠过量，白色沉淀消失。

【书写方程式】

从而对离子反应发生条件进行综合应用。

通过不同小组进行的探究实验，体会科学探究的乐趣。

指导学生进行实验，针对学生不同的实验现象进行思考。

进行离子反应方程式的书写练习。

学会分享与反思

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Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 离子反应方程式：

Al3++3OH=Al(OH)3↓

＝

【学生思考，讨论，交

Al(OH)3+ OH= AlO2-+2H2O ＝【引导】请评价这两个实验方案，流】因为Al（OH）3要与氢如果要制取氢氧化铝，应采取什么哪个氧化钠溶液反应，所以在实方案？

【将氧化铝的性质板书入表格中】

4.氢氧化铝的性质

【引导】观察A试管的氢氧化铝，大家说说氢氧化铝的物理性质。

【引导】我们学过氧化铝既能与酸反应，也能与碱反应，在刚才的B试管中，氢氧化铝可以溶于强碱溶液，那氢氧化铝能不能溶于酸？如果可以，应该怎样验证？

【教师指导】

验室常用可溶性铝盐与氨水反应来制取氢氧化铝。

【观察】氢氧化铝是一种不溶于水的白色胶状物质

【思考，讨论，交流】可以与酸反应，可以往试管A制得的氢氧化铝滴加酸。

【学生探究实验并记录实验现象】往试管A中滴加2mol/L盐酸溶液，边滴加边振荡。

【学生观察】刚开始无现象（为什么？），随着盐酸的滴加，白色沉淀消失。

【学生书写离子反应方程式】

NH3·H2O+H+= NH4++ H2O 2Al(OH)3+6H+=2Al3++3H2O

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【师生共同归纳】氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应

Al(OH)3+ OH= AlO2-+2H2O ＝【学生进行思考，讨论，进行实验探究】

【学生看书，思考，讨论与交流】

对氢氧化铝的性2Al(OH)3+6H+=2Al3++3H2O

【教师补充】氢氧化铝在加热时可分解为氧化铝和水，这是氢氧化铝的第二个化学性质。

2Al(OH)3 △Al2O3+3H2O 5.知识拓展——明矾

【图片展示】明矾

【提出问题】试验证硫酸铝钾中含有铝离子。

【指导学生进行明矾成分的验证实验】取少量明矾粉末于小试管中，溶于蒸馏水中，滴加稀氨水，直至出现白色胶状沉淀为止。

【引导】

看书59页资料卡片的介绍，想一想为什么明矾可做净水剂？

【师生归纳】

KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-

【思考，讨论，交流】质作初步简单应用。

进行实验原理思考，实验步骤的设计。

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Al(OH)3可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清，所以明矾可做净水剂。

6.归纳小结

【总结】今天我们学习了氧化铝和氢氧化铝，氧化铝是两性氧化物，氢氧化物是两性氢氧化物，皆不同于前面学习的钠及其化合物，物质既有类似的方向但也有迥异，这才使我们的世界五彩缤纷。

【引导】大家回到上课开始时小李同学给大家提出的难题：可乐和油条吃还是不吃呢？如果吃，请说出你支持小李喝的理由；如果不吃，也说说你的理由。

【教师归纳】餐饮市场上绝大多数的油条也添加了明矾。大多数消费者在购买油条时，喜欢买松脆、金黄的油条，而要炸出这样的油条，明矾的量必须保证。这是因为明矾是一种水解呈酸性的复盐，而面碱（食用碱）是一种水解呈碱性的含水量结晶水的碳酸盐，把矾与碱同时放入水中，它们之间会发生化学变化，产生大量二氧化碳气体和絮状物氢氧化铝，让油条胀大和色泽金黄。

铝制易拉罐内表面有一层涂层，但是涂层一旦破损，氧化铝与酸性溶液反应，形成铝盐溶液，将难溶的铝元素转化为人体可吸收的可溶性铝盐。铝盐一

对学生进行食品安全教育，培育良好的生活习惯。

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旦进入人体，首先沉积在大脑内，可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是早老性痴呆症特有的症状。同时，消化系统对铝的吸收，导致尿钙排泄量的增加及人体内含钙量的不足。铝在人体内不断地蓄积和进行生理作用，还能导致脑病骨病肾病和非缺铁性贫血。

市场上罐装饮料的铝含量较高，比瓶装饮料铝含量约高6倍。易拉罐的桔子汽水等不宜长期饮用的。

【课后练习】

既然铝对我们人体有这么大的危害，那在生活应如何减少铝元素的摄入呢？请大家课后查资料，谈谈你的看法。

帮助学生加深对本节课的理解，而且也加强了食品安全教育，帮助学生树立健康生活的人生观。

五．板书设计

3-2-2 铝的重要化合物

化学式

氧化铝Al2O3

氢氧化铝Al(OH)3

制备方法

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

物理性质

难溶于水

熔点高

不溶于水

白色

胶状

硬度大

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化学性质

两性氧化物（既可以与酸反应，也可以与碱反应生成盐和水的氧化物）

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O （1）两性氢氧化物（既可以与酸反应，也可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物）

Al(OH)3+ OH=AlO2-+2H2O（酸性）

＝2Al(OH)3+6H+=2Al3++3H2O（碱性）

（2）加热分解

2Al(OH)3 用途

耐火材料

△Al2O3+3H2O 吸附杂质（明矾）

胃酸中和剂

六．教学反思

本节各个知识点之间做到了环环相扣，符合学生认知特点，同时体现了探究式教学课堂的特点，又体现地域饮食文化特色（如油条的制作，洗毛肚），做到了活泼与严肃相结合，感性与理性并在。

三个实验的设置，既加强了学生的实验动手能力，体验科学探究的乐趣，逐步加深学生对两性化合物的认识，相信通过本节的学习，学生能够灵活运用来解释生活中的一些问题。

但仍存在着不足，在如何理解两性氢氧化物这个概念上，不少学生仍认为氢氧化铝是碱。

纵观本节课的教学设计，源于生活，又高于生活，激发了学生的求知欲，让学生明白生活处处皆学问。

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