四川省高中化学优质课评比《铝的化合物》课堂实录（绵阳中学）

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视频课题：四川省高中化学优质课评比《铝的化合物》课堂实录（绵阳中学）

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四川省2017年高中化学优质课评比《铝的化合物》课堂实录（绵阳中学实验学校赵芹）

铝的重要化合物
教学设计

学生核心素养的培养

2016年9月13日《中国学生发展核心素养》研究成果在京发布。核心素养以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与3个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养。
     核心素养是新课标的来源，化学科学素养是指人认识和处理物质的组成、结构、性质、变化规律及抽象与化学相关的事物本质的悟性和潜能，是化学观念、化学知识、化学技能、化学思维、化学思想、化学能力、化学品质的和谐统一。它包括化学意识、创造能力、思维品质、化学语言四个层面。
     培养学生形成科学的化学逻辑思维素养显得尤为重要。培养学生的化学逻辑思维能力，就是学生根据化学概念、原理和化学事实，运用判断、推理等思
维形式来反映化学事物、化学规律的思维活动。在化学教学中培养：对化学概念和理论、化学实验现象进行观察、分析、综合、比较、分类、归纳演绎、抽象概括和推理、猜想、假设的能力。采用科学的逻辑方法，准确而有条理地表达自己思维过程的能力，深刻理解与灵活运用化学知识的能力。
二、教材分析
《铝的重要化合物》是新课标人教版化学1（必修）中第三章第二节的部分内容，是高中化学的基础知识。教材在第一章《从实验学习化学》和第二章《化学物质及其变化》的基础上，从第三章开始介绍具体的元素化合物的知识。在第二章的学习中，学生已掌握了物质的分类方法，这有利于学生从物质分类的角度了解本章内容编排体系。
通过本节知识的学习既可以为前面所学的实验和理论知识补充感性认识材料，又可以为化学必修2物质结构、元素周期律等理论知识的学习打下重要的基础，起到承上启下的作用。同时在本节中，学生初步尝试从化学事实去探索物质的性质，再从基本概念和基本原理深化对物质性质的理解，从而使知识规律化、系统化、网络化。这种学习方式的过程和方法一经掌握，可以驾轻就熟地学习第四章非金属及其化合物的内容。同时还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。
    三、学情分析
学生已有初中元素化合物知识及技能的储备；高一初步学习了物质的分类，离子反应及氧化还原反应等化学基础知识；也刚刚用实验探究的方法学习了几种金属和钠的化合物，在实验过程中仍然以兴趣为主；在学习过程中善于运用类比的方法。但学生对实验现象分析能力、思维能力、探究能力有待进一步培养和提高；尤其对化学在生活生产中的应用能力还亟待提高。
因此在本课时中，本人侧重于通过工业冶炼铝的流程，引出氧化铝、氢氧化铝的相关性质，并通过学生对工艺流程的设计和认识，了解Al³⁺、Al(OH)₃、Al₂O₃和AlO₂^-之间的转化关系。在对铝冶炼工艺的逐步深入认识过程中渗透科学研究的基本步骤，即发现问题、提出假设、实验验证和得出结论。在此过程中，学生既学习了知识，又认识到化学在生产生活中的重要作用，还体会了科学研究的一般步骤，从而逐步形成科学的化学逻辑思维素养。
四、教学目标
（一）知识与技能
1、了解氧化铝的两性；
2、理解氢氧化铝两性；
3、掌握铝的化合物之间的转化关系；
4、认识铝的化合物的重要应用。
（二）过程与方法
1、通过由铝土矿制备氢氧化铝的流程设计，体会利用所学物质性质设计工艺流程的过程。
2、通过实验现象引发认知冲突，了解科学研究的一般方法。
（三）情感、态度与价值观
1、通过氢氧化铝两性的验证，加深对化学的元素观和分类观的认识。
2、通过探究实验，感受科学研究的艰辛和严密性，体会科学技术对人类生产实际的指导意义，增强学习化学的兴趣。
五、教学重难点
重点：氧化铝、氢氧化铝的两性
难点：认识工业冶炼铝的流程并设计部分流程

教学流程

七、教学过程设计

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
激情导入，创设情景	［导入］同学们，我们知道，铝在地壳中含量丰富，但铝的化学性质活泼，在自然界中绝大部分以化合态的形式存在，而铝的化合物在生产生活中有着重要作用。［视频］铝的化合物的重要作用［过渡］我们还知道，铝在我们生产生活中也是不可或缺的。如何由铝的化合物制得铝单质呢？今天，就让我们沿着工业冶炼铝的流程，一起来认识铝的重要化合物。	聆听，思考观看视频，思考	创设情境，激发学生兴趣，并初步认识铝的化合物在生产生活中的重要应用。
设计流程，实验验证	［展示］工业冶炼铝的流程（遮住关键步骤）［引导］工业上冶炼铝的原料是铝土矿（主要成分是Al₂O₃），先由铝土矿制得氢氧化铝。［设疑］如果你是一名工程师，你将如何设计该流程？可供选择的药品：稀氨水、NaOH溶液、 Al₂O₃、稀H₂SO₄ ［评价方案］［引导］得到Al₂(SO₄)₃之后，要使Al³⁺充分沉淀，用氨水还是NaOH更好？［学生实验］（实验药品：0.5mol/L Al₂(SO₄)₃溶液、2mol/L NaOH溶液、氨水）（实验步骤：（1）在编号为1、2的两支试管中分别取约1mL的 Al₂(SO₄)₃溶液；（2）向1号试管中逐滴加入约2mL的NaOH溶液，边滴边振荡；向2号试管中逐滴加入等体积的氨水，观察并记录实验现象。（3）书写对应的反应方程式。）［实验完毕，师生共同分析实验］［设疑］得到Al₂(SO₄)₃之后，要使Al³⁺充分沉淀，用氨水还是NaOH更好？	小组讨论，设计方案汇报方案，讨论方案的可行性分组实验，观察并记录实验现象，书写对应的反应方程式分析得出：要使Al³⁺充分沉淀，用氨水更好	展示不完整的工业流程图，激发学生探究的强烈兴趣。进行角色扮演，培养学生利用所学知识分析问题的能力，并为下一步解决问题打好基础。培养学生分组协作、合作探究意识。让学生通过自主探究主动获得知识。
认识氢氧化铝	［引导］为什么向Al₂(SO₄)₃中滴等量的氨水和NaOH现象不一样？［讲述］科学研究一般步骤：发现问题、提出猜测、实验验证、得出结论。［鼓励学生大胆提出猜测，并进行实验验证，从而得出结论］［引导］Al(OH)₃+ NaOH = NaAlO₂+2H₂O 将此反应改写成离子反应方程式。［设疑］该反应体现了Al(OH)₃的什么性质？［过渡］Al(OH)₃还有什么性质？［视频］斯达舒广告［图片］斯达舒的主要成分是Al(OH)₃，主要用于缓解胃酸过多引起的胃痛、胃灼热感（烧心）、反酸，也可用于慢性胃炎。［引导］Al(OH)₃可缓解胃酸过多引起的胃痛，但人体内铝元素沉积过多会损伤人的记忆力，因此，对于无胃溃疡的患者，还可以用碳酸氢钠片代替。请用化学方程式表示出斯达舒的作用原理。［设疑］该反应又体现了Al(OH)₃的什么性质？［解释］像Al(OH)₃这样既能与酸反应生成盐和水，又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物。［引导］冶炼铝的工艺中，制得Al(OH)₃后，将其灼烧生成Al₂O₃，说明氢氧化铝还有不稳定性，请写出该反应的化学方程式。	大胆猜测：可能是Al(OH)₃和NaOH反应生成了一种易溶于水的物质学生演示实验，验证猜测书写离子反应方程式思考，回答观看视频书写反应方程式思考，回答书写反应方程式	通过观察实验现象，引发认知冲突，激发学生进一步探究的强烈兴趣，并通过发现问题、提出猜测、实验验证、得出结论，体会科学研究的一般步骤。广告及实物的展示，能激发学生的兴趣，并体会化学在生活中的重要应用。尝试用所学知识解释斯达舒的作用原理，激发学生的自我效能感。
认识氧化铝	［展示］资料卡片：铝土矿的主要成分为Al₂O₃，还有MgO和Fe₂O₃ ［设疑］刚才设计的酸溶的流程，能否得到纯净的Al₂O₃？［展示］［设疑］工业上是如何除去MgO和Fe₂O₃的？［评价学生的猜测］［演示实验］Al₂O₃与NaOH反应［引导］Al₂O₃ + 2NaOH = 2NaAlO₂+ H₂O 写出该反应的离子反应方程式。［引导］我们还知道，Al₂O₃ 也可以和稀H₂SO₄反应，请写出该反应的离子反应方程式。［解释］像Al₂O₃这样既能与酸反应生成盐和水，又能与强碱反应生成盐和水的氧化物，称为两性氧化物。	小组讨论，得出结论：刚设计的流程无法除去MgO和Fe₂O₃ 小组讨论，提出猜测学生协助演示实验书写离子反应方程式	让学生利用所学知识对自己设计的方案进行评价，引发新的认知冲突，激发学生研究的兴趣。培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
完善工艺流程，了解偏铝酸盐	［设疑］得到纯净的NaAlO₂之后，如何制得Al(OH)₃？［展示］资料卡片：（1）Al(OH)₃ 的酸式电离（2）盐+酸 = 新盐+新酸［鼓励学生大胆猜测］［展示］工业上用CO₂酸化制Al(OH)₃ ［学生实验］向NaAlO₂溶液中吹气［设疑］为何不用盐酸？［评价学生的答案］［讲述］由Al₂O₃制备单质Al的工艺，简要介绍铝的冶炼发展史。	小组讨论，根据资料卡片进行合理猜测学生分组实验学生讨论，得出答案聆听，了解铝的冶炼发展史	根据资料卡片进行合理猜测，然后利用实验验证猜测，进一步体会科学研究的过程。了解铝的冶炼史，激发学习兴趣，并体会化学在生产生活中的重要作用。
归纳用途	［引导］本节课我们学习了铝的化合物的相关性质，性质决定用途，请阅读教材P58~59，并结合课前放的视频，归纳铝的化合物的重要应用。	阅读教材，归纳铝的化合物的重要应用	培养学生归纳能力，并在此过程中进一步体会化学在生产生活中的重要作用。
总结	［总结］完成下列物质之间的转化。	完成转化关系图	巩固所学知识，使知识网络化、系统化。
巩固拓展	1、下列既能跟盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的物质是（） ①Al₂O₃ ②MgO ③NaHCO₃ ④Al(OH)₃ A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 2、下列方法不能够生成Al(OH)₃的是（） A.向AlCl₃溶液中滴加Ba(OH)₂溶液 B.向AlCl₃溶液中滴加氨水 C.向NaAlO₂溶液中通入CO₂ D.向NaAlO₂溶液中滴加过量的HCl	思考，讨论，完成练习	巩固当堂内容，反馈知识。
课外讨论	归纳出氢氧化铝的制备方法。		巩固落实

八、板书设计

铝的重要化合物

氢氧化铝

两性氢氧化物

（1）弱酸性：Al(OH)₃ + OH^- ＝ AlO₂^- + 2H₂O
（2）弱碱性：Al(OH)₃ + 3H⁺ ＝ Al³⁺ + 2H₂O
2、不稳定性：2Al(OH)₃

Al₂O₃+3H₂O

二、氧化铝
两性氧化物
（1）与酸反应：Al₂O₃ + 6H⁺ ＝ 2Al³⁺ + 3H₂O
（2）与碱反应：Al₂O₃ + 2OH^- ＝2AlO₂^- + H₂O
三、用途

九、教学反思
1. 新课程改革倡导学生主动参与、乐于探究、培养学生分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。本节课力求从学生已有的经验和工业生产实际出发，认识化学工业的关系，培养学生的社会责任感和参与意识。同时通过探究实验活动，激发学生的兴趣，促进学习方式的转变，在实践中锻炼了学生的实验技能，提高了学生的合作意识和用化学知识解决实际问题的能力。
2. 秉承“从生活走进化学、从自然走进化学、让化学走向社会”的思想，本节课情景、练习的选择力求与生活息息相关。目的在于让学生觉得化学就在身边，能学以致用，提高对化学的学习兴趣。

铝的重要化合物导学案
【学习目标】

了解工业冶炼铝的流程；
掌握氢氧化铝的两性；
掌握氧化铝的两性；

4、了解铝的化合物在生产生活中的重要应用。
【探究实验】

实验方案设计

（参考药品：氧化铝、稀硫酸、氨水、氢氧化钠溶液）

实验步骤

（1）在编号为1、2的两支试管中分别取约1.5mL（约一滴管）0.05mol/L Al₂(SO₄)₃溶液；
（2）向1号试管中逐滴加入约1.5mL 0.4mol/L的NaOH溶液，边滴边振荡；向2号试管中逐滴加入等体积的氨水，观察并记录实验现象。

实验记录：


实验现象
化学方程式

【认识Al(OH)₃】
1、物理性质：白色胶状物，难溶于水，具有吸附性（可以吸附水中的悬浮物和各种色素）。
2、化学性质：
（1）Al(OH)₃的弱酸性：
化学方程式：Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂+ 2H₂O离子方程式：
（2）Al(OH)₃的弱碱性：
化学方程式：                              离子方程式：
小结：像Al(OH)₃这样，既能和酸反应生成盐和水，又能和强碱反应生成盐和水的氢氧化物称为两性氢氧化物。
（3）Al(OH)₃的不稳定性：（化学方程式）
【认识Al₂O₃】

物理性质：白色粉末，难溶于水，熔点高，硬度大。
化学性质：

（1）与NaOH溶液反应：
化学方程式：Al₂O₃ + 2NaOH = 2NaAlO₂+ H₂O离子方程式：
（2）与稀H₂SO₄反应
化学方程式：离子方程式：
小结：像Al₂O₃这样，既能和酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物。
【归纳总结】请在括号中填上“H⁺”或“OH^-”。

【牛刀小试】
1、下列既能跟盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的物质是（      ）
    ①Al₂O₃    ②MgO    ③NaHCO₃      ④Al(OH)₃
    A.①②③        B.①②④        C.①③④        D.②③④
2、下列方法不能够生成Al(OH)₃的是（     ）
    A.向AlCl₃溶液中滴加Ba(OH)₂溶液          B.向AlCl₃溶液中滴加氨水
    C.向NaAlO₂溶液中通入CO₂                   D.向NaAlO₂溶液中滴加过量的HCl
【课外讨论】
归纳氢氧化铝的制备方法。

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