鋁的重要化合物兩性的探究活動設計

PAGEPAGE4鋁的重要化合物兩性的探究活動設計 安徽師范大學附屬中學曹淑芳

鋁的重要化合物兩性的探究 安徽師范大學附屬中學曹淑芳一、教材分析新課標人教版《普通高中化學課程標準》對化學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，能列舉合金材料的重要應用?！迸c其相應的活動探究建議為“實驗：鋁鹽和鐵鹽的凈水作用?！苯滩脑诘谝徽隆稄膶嶒瀸W習化學》和第二章《化學物質及其變化》的基礎上，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，是中學的基礎知識，也是學生以后在工作和生活中經(jīng)常要接觸、需要了解和應用的基本知識。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2（必修）介紹的物質結構、元素周期表、化學反應與能量等理論知識打下重要的基礎；可以幫助學生逐步掌握學習化學的一些基本方法；還能使學生真正認識化學在促進社會發(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下冊的《金屬的化學性質》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習鋁的氧化物和氫氧化物的兩性知識。學情分析此次課針對的學生是高中初入學，估計剛剛學習完化學1（必修）中的第一章《從實驗學習化學》，第二章《化學物質及其變化》可能剛學習到離子反應和氧化還原反應，本章前面一節(jié)相應的金屬知識也沒有涉及，實際上是相當于初中化學知識技能儲備的學生。由于初中化學已經(jīng)學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；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，離子反應涉及也較少，所以，考慮將課的重點放到氫氧化鋁的兩性的探究上，從學生的實驗基礎和對氫氧化鋁的酸性的強烈好奇的心理角度來分析，應該可以收到良好的效果。另外，本節(jié)課設計的探究實驗操作是滴管實驗，讓學生先自行設計實驗方案然后分組實驗，并分析結果進而自己得出結論。這有利于培養(yǎng)學生學習化學的興趣和學好化學的信心。三、教學過程教師活動學生活動設計意圖課堂預設與生成性策略<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、堿反應的化學方程式。<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>要探究一種物質的性質，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式，思考它可能是哪一類化合物，再采取相應的方法制備。<記錄>在黑板上現(xiàn)場記錄學生提到的制取氫氧化鋁的方案，和相應的實驗現(xiàn)象、結果，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>相應的化學方程式<提問>由同學們的實驗，我們可以看出，氫氧化鋁是不是可以跟堿反應？是不是可以跟所有的堿反應？<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。<記錄>記錄學生實驗結果，寫出相應的化學方程式。<得出結論>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>鼓勵學生大膽說出自己的想法<回答問題><設計探究兩性的方案><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，與以往的認知產(chǎn)生沖突，激發(fā)學生的求知欲。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，培養(yǎng)學生的元素觀和分類觀。強調了化學研究的最根本的方法——實驗。讓學生立即運用剛剛學習過的方法解決問題，知識的內(nèi)化?？瓷先ナ且髮W生自己制備氫氧化鋁，但實際上，這是一個真正的科學發(fā)現(xiàn)過程的重復。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。強化物質分類觀。學習如何設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的結論。掌握實驗室制取氫氧化鋁的方法。得出氫氧化鋁兩性的結論。成功就在那一點點的堅持之后。激勵學生不輕易放棄，勇于探索的精神。（這一點要根據(jù)學生的實際情況再做決定）注意糾正學生可能會出現(xiàn)的問題，不可說氧化鋁既是酸性氧化物又是堿性氧化物。強調堿性條件下生成了偏鋁酸鈉，為后面的探究做準備估計學生會堅持認為氫氧化鋁只能和酸反應，因為化學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)學生元素觀和分類觀的好素材。學生可能會從氫氧化鋁的化學式上推斷而直接用硫酸鋁和氫氧化鈉反應，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，而在實驗后學生已經(jīng)有切身體會后再做相應指導。學生用硫酸鋁和氨水或者氫氧化鈉反應都是預計中的，如果有學生出現(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，不用要求掌握反應方程式，但可以幫助他們理解這兩個反應。<閱讀>課本P59頁的資料卡片，了解明礬的化學組成。<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。引導學生的思考更加深入，同時培養(yǎng)了科學的發(fā)展觀。

附(一)：板書設計 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↓