鋁的重要化合物兩性的探究活動設(shè)計

PAGEPAGE4鋁的重要化合物兩性的探究活動設(shè)計 安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)曹淑芳

鋁的重要化合物兩性的探究 安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)曹淑芳一、教材分析新課標人教版《普通高中化學(xué)課程標準》對化學(xué)1（必修）中金屬及其化合物的內(nèi)容要求為：“根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，能列舉合金材料的重要應(yīng)用?！迸c其相應(yīng)的活動探究建議為“實驗：鋁鹽和鐵鹽的凈水作用?！苯滩脑诘谝徽隆稄膶嶒瀸W(xué)習化學(xué)》和第二章《化學(xué)物質(zhì)及其變化》的基礎(chǔ)上，從第三章開始介紹具體的元素化合物的知識?！朵X的重要化合物》是本章第二節(jié)第二個框題，是中學(xué)的基礎(chǔ)知識，也是學(xué)生以后在工作和生活中經(jīng)常要接觸、需要了解和應(yīng)用的基本知識。這些知識既可以為前面的實驗和理論知識補充感性認識的材料，可以為化學(xué)2（必修）介紹的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期表、化學(xué)反應(yīng)與能量等理論知識打下重要的基礎(chǔ)；可以幫助學(xué)生逐步掌握學(xué)習化學(xué)的一些基本方法；還能使學(xué)生真正認識化學(xué)在促進社會發(fā)展、改善人類的生活條件等方面所起到的重要作用。從知識點的安排上，人教版初中九年級化學(xué)下冊的《金屬的化學(xué)性質(zhì)》一章中簡單介紹到了金屬鋁和鋁表面生成的一層致密氧化鋁薄膜，沒有進一步介紹鋁的其他化合物的知識。學(xué)生對氧化鋁只能是有個感性的認識，需要在這里進一步探究學(xué)習鋁的氧化物和氫氧化物的兩性知識。學(xué)情分析此次課針對的學(xué)生是高中初入學(xué)，估計剛剛學(xué)習完化學(xué)1（必修）中的第一章《從實驗學(xué)習化學(xué)》，第二章《化學(xué)物質(zhì)及其變化》可能剛學(xué)習到離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)，本章前面一節(jié)相應(yīng)的金屬知識也沒有涉及，實際上是相當于初中化學(xué)知識技能儲備的學(xué)生。由于初中化學(xué)已經(jīng)學(xué)習到金屬的初步知識，并且簡單介紹了金屬鋁的致密氧化膜阻止鋁進一步與氧氣反應(yīng)；同時，這節(jié)《鋁的重要化合物》內(nèi)容里并無涉及氧化還原反應(yīng)，離子反應(yīng)涉及也較少，所以，考慮將課的重點放到氫氧化鋁的兩性的探究上，從學(xué)生的實驗基礎(chǔ)和對氫氧化鋁的酸性的強烈好奇的心理角度來分析，應(yīng)該可以收到良好的效果。另外，本節(jié)課設(shè)計的探究實驗操作是滴管實驗，讓學(xué)生先自行設(shè)計實驗方案然后分組實驗，并分析結(jié)果進而自己得出結(jié)論。這有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣和學(xué)好化學(xué)的信心。三、教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖課堂預(yù)設(shè)與生成性策略<引入>展示天然的和人造的寶石，以及手表和手表內(nèi)部寶石軸承的圖片。<觀察和思考>由學(xué)生的知識盲點同時又是他們感興趣的話題作為切入點，一開始就激發(fā)學(xué)生的探究欲望。<實驗>取少量氧化鋁于兩支試管中，分別滴加水、鹽酸和氫氧化鈉溶液，觀察氧化鋁是否溶解。<書寫>氧化鋁與酸、堿反應(yīng)的化學(xué)方程式。<提問>氧化鋁屬于哪一類氧化物？<展示>胃藥的圖片，引入氫氧化鋁。<推測、過渡>氧化鋁具有兩性，那么大家大膽推測一下，氫氧化鋁是不是也具有兩性呢？<提問>要探究一種物質(zhì)的性質(zhì)，最根本的方法是——<提出探究問題>要如何進行實驗驗證氫氧化鋁是否具有兩性呢？<闡述>一起查看一下已經(jīng)準備好的實驗藥品和器材。老師沒有準備好氫氧化鋁，請同學(xué)們首先利用桌上提供的藥品制備氫氧化鋁。<提示>觀察氫氧化鋁的化學(xué)式，思考它可能是哪一類化合物，再采取相應(yīng)的方法制備。<記錄>在黑板上現(xiàn)場記錄學(xué)生提到的制取氫氧化鋁的方案，和相應(yīng)的實驗現(xiàn)象、結(jié)果，探討為什么用同樣的藥品卻有的能制得沉淀，有的得不到沉淀，有的先有沉淀后來卻消失了。<書寫>相應(yīng)的化學(xué)方程式<提問>由同學(xué)們的實驗，我們可以看出，氫氧化鋁是不是可以跟堿反應(yīng)？是不是可以跟所有的堿反應(yīng)？<提問>氫氧化鋁在實驗室如何制取比較好？<繼續(xù)探究實驗>繼續(xù)探究氫氧化鋁能否和酸反應(yīng)。<記錄>記錄學(xué)生實驗結(jié)果，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。<得出結(jié)論>氫氧化鋁是否是兩性氫氧化物。<延伸>如何使剛才沒有得到沉淀的試管里也能夠出現(xiàn)沉淀呢？<得出結(jié)論>偏鋁酸鈉和鹽酸或者鋁鹽也可以產(chǎn)生氫氧化鋁的沉淀。<觀察><自由發(fā)言>說出自己的理由，并得出兩性氧化物的概念。<回答問題>鼓勵學(xué)生大膽說出自己的想法<回答問題><設(shè)計探究兩性的方案><分組探究實驗>思考、實驗并觀察記錄實驗現(xiàn)象隨后一一列舉自己的實驗和現(xiàn)象<討論><思考><討論><書寫>反應(yīng)方程式<回答問題><繼續(xù)探究實驗><繼續(xù)探究實驗>金屬氧化物能和堿反應(yīng)，與以往的認知產(chǎn)生沖突，激發(fā)學(xué)生的求知欲。用元素和元素化合物的已有知識去推測其他化合物可能有的性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的元素觀和分類觀。強調(diào)了化學(xué)研究的最根本的方法——實驗。讓學(xué)生立即運用剛剛學(xué)習過的方法解決問題，知識的內(nèi)化?？瓷先ナ且髮W(xué)生自己制備氫氧化鋁，但實際上，這是一個真正的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程的重復(fù)。在他們制備氫氧化鋁的過程中，由于藥品的選擇和滴加的順序的不同，將會使得實驗現(xiàn)象不同。強化物質(zhì)分類觀。學(xué)習如何設(shè)計實驗方案和評價實驗方案，如何控制變量進行實驗。自然得出氫氧化鋁可以和強堿但不能和弱堿反應(yīng)的結(jié)論。掌握實驗室制取氫氧化鋁的方法。得出氫氧化鋁兩性的結(jié)論。成功就在那一點點的堅持之后。激勵學(xué)生不輕易放棄，勇于探索的精神。（這一點要根據(jù)學(xué)生的實際情況再做決定）注意糾正學(xué)生可能會出現(xiàn)的問題，不可說氧化鋁既是酸性氧化物又是堿性氧化物。強調(diào)堿性條件下生成了偏鋁酸鈉，為后面的探究做準備估計學(xué)生會堅持認為氫氧化鋁只能和酸反應(yīng)，因為化學(xué)式看上去就是一個明顯的堿，他們初中的知識量不足以讓他們足夠大膽。不憤不悱，這可以作為一個培養(yǎng)學(xué)生元素觀和分類觀的好素材。學(xué)生可能會從氫氧化鋁的化學(xué)式上推斷而直接用硫酸鋁和氫氧化鈉反應(yīng)，也有可能不知道如何控制藥品的加入順序和用滴管控制藥品用量。也正是這樣，學(xué)生才能發(fā)現(xiàn)更多的問題。所以，不打算在實驗前做過多指導(dǎo)，而在實驗后學(xué)生已經(jīng)有切身體會后再做相應(yīng)指導(dǎo)。學(xué)生用硫酸鋁和氨水或者氫氧化鈉反應(yīng)都是預(yù)計中的，如果有學(xué)生出現(xiàn)先加氨水然后又加了氫氧化鈉的，或者反之順序滴加的，先問問他的意圖，然后再討論評價。出現(xiàn)意外的實驗結(jié)果：比如加氨水沉淀也可以消失之類的可以請大家共同實驗再次驗證。如果學(xué)生的接受能力很好，可以考慮做后續(xù)的向偏鋁酸根中滴加鹽酸的探究實驗，不用要求掌握反應(yīng)方程式，但可以幫助他們理解這兩個反應(yīng)。<閱讀>課本P59頁的資料卡片，了解明礬的化學(xué)組成。<提出思考>如何鑒定明礬中的確有鋁離子存在？<布置作業(yè)>完成自己的實驗報告。課后習題。<閱讀課本><分析><思考>閱讀思考能力。引導(dǎo)學(xué)生的思考更加深入，同時培養(yǎng)了科學(xué)的發(fā)展觀。

附(一)：板書設(shè)計 鋁的重要化合物一、氧化鋁：兩性氧化物Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O二、氫氧化鋁：兩性氫氧化物Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2OAl(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O實驗室制備氫氧化鋁：Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓