金属铝的教学设计
20122401160 沈末苑
铝
一．从学科角度分析：（为什么学）
⑴学科价值：
①铝元素在地壳中的含量达7.73%，仅次于氧元素和硅元素，是地壳中含量最多的金属元素，对物质世界有重大的贡献，因而铝元素对化学学科具有重要意义；
②铝元素也是一种典型而特殊的金属元素，铝元素的典型的两性金属元素，为学生学习金属元素及其化合物提供了新的角度和视野；
③铝及其化合物的学习可以进一步丰富学生对金属元素及其化合物知识的认识。
⑵应用价值：
①铝及其化合物在生产生活中具有重要的应用价值，近五十年来，铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一；
②铝合金质量较轻且强度较大，广泛应用于飞机，汽车，火车，船舶等制造工业，此外航天飞船，火箭，人造卫星等也使用大量的铝及其合金；
③利用铝一表面有致密的氧化膜，不易受腐蚀，可以制造化学反应器，医疗器械，燃料单质铝 铝的重要化合物
管道等；
④利用铝的作为金属的物理性质，如导热导电延展性等可以制作电器，炊具，铝箔等；
⑤利用铝热反应放出高热来焊接钢轨或是铝粉与氧气的反应发出的强光制造信号弹，节日烟花等。
⑶学生发展价值：
①学生可以从对金属的单一的性质层面的认识，发展出对金属的应用层面，材料层面的认识，使学生对物质的认识层面增加；
②通过铝及其化合物相关知识的学习，进一步发展了学生对元素的感性认识，为后面的元素周期律的学习打下基础；
③同时，因为铝在生活中普遍应用，学生对其结构和性质的学习可以增强化学知识和生产生活的联系，提高学生的化学素养。
二．从教材分析：（是什么）
1.从“物质变化观”出发：
化学是一门研究物质性质的学科。
以往在教学中通常采用的教学思路是，结构决定性质，性质决定用途，存在决定提取方法。
但是在必修一学生未学习元素和物质结构的内容。
新课程必修1模块也给我们提供了关于元素化合物知识教学的理论支持，其中“物质分类观”和“物质变化观”就是我们教学元素化合物部分的重要指导理论（第一专题的第一单元：物质的分类与转化）。
我们要注意加强这两种观点对元素化合物部分教学的指导作用。
如铝的单元教学，我们从“物质分类”的观点出发（单质、氧化物、酸、碱、盐）来看，自然的就会介绍出现Al、Al2O3、HAlO2·H2O 、Al(OH)3、Al2(SO4)3这5种物质，它们的性质变化和关系网络完全符合“物质变化”中的复分解反应原理，运用“复分解反应原理”会很容易学习好这里的重点和难点知识——两性氧化物、两性氢氧化物、铝元素物质间的转化等。
具体地讲，在教学Al(OH)3两性性质时，可以将Al2O3虚拟为可以溶于水的氧化物，当其遇到酸时，它呈碱性而变为碱Al(OH)3应该与酸发生中和反应，当其遇到碱时呈酸性，它变为2mol的HAlO2·H2O酸与碱发生中和反应。
在这样的复分解反应原理指导下的方程式书写将是非常容易的，对其性质理解掌握也是非常牢固的，同样的原理解释来类比Al(OH)3的性质学习也会是水到渠成的，含铝元素各种物质之间的转化都是容易理解的。
2.内容处理
《人教版》中关于铝的知识点分成4大块：金属与非金属的反应——铝与NaOH溶液
的反应——铝的重要化合物——铝盐净水作用，分散在第三章的全部章节里，主要知识点有：Al的性质——A12O3的性质——Al(OH)3的性质——KAI(SO4)2的净水作用以及合金材料其知识体系叙述顺序是按单质一氧化物一氢氧化物一复盐一合金进行，但是一般各个物质的学习是不连贯的，中间夹有金属铁等其他物质的内容，虽然可以与其他金属进行比较，但是知识点不连贯，学生学起来会有点乱，所以可以将铝的相关内容放在一起讲，这样知识点的联系比较紧密，学生学起来也更好理解掌握。
3.教学目的和重难点（学什么）
⑴教学目标：
①了解Al的物理性质及其在生活中的应用并掌握Al的化学性质。
②掌握Al2O3的物理性质及化学性质，尤其是Al2O3的两性；
③学会Al(OH)3的制备和性质以及明矾的净水作用；
⑵教学重点：
Al2O3、Al(OH)3的两性
三．从学生角度分析：（怎么学，怎么教）
1.联系旧知识，设置认知冲突
学生在九年级化学中已经接触到铝单质的片面的一些化学性质，学生通过个案了解铝的个别化学反应以及与生活的联系，例如铝的抗腐蚀性是源自于和氧气反应产生的致密氧化膜，铝与硫酸铜溶液的置换反应完成的铜树实验，当然还有在教材上未专门叙述但是联系金属活泼性顺序表常常提及的铝和酸的反应。
高中教材中，铝与氧气、酸的反应再次被提及，所以在教学中既要与初中相联系又要体现与初中的差异。
学生知道了金属铝及其氧化物，氢氧化物可以与酸反应，这时学生对金属铝及其氧化物，氢氧化物与碱能产生反应就产生了疑问，这样通过突破学生原有的认知可以达到更好的教学效果。
如前面我们讲金属氧化物大部分为碱性氧化物，碱性氧化物是能与酸反应生成盐和水，但氧化铝还能与碱反应生成盐和水，从而引出新的分类——两性氧化物。
2.实验要体现探究性
另外，教师在设置问题时应注意四性:一是趣味性,二是可探究性,三是开放性,四是层次性。
这样既能激起学生兴趣，又能使学生更好地理解知识。
如学习铝与NaOH反应时可设计往充满二氧化碳的易拉罐中注入足量NaOH溶液,立即用胶布封口,会出现先变瘪后又重新
鼓起来的现象,让学生探究原因。
在学习Al(OH)3的两性时,设计往Al 2(SO 4)3溶液中滴加NaOH 溶液与反过来向NaOH 溶液中滴加Al 2(SO4)3溶液,现象有何不同,引导学生探究其原因,并归纳出Al 3+、Al(OH)3、AlO 2-间关系这样能激发学生积极探索，并获得成功。
3.知识的逻辑分析：
4.教学过程组织设计（怎么教，怎么学）
四条线：
四.补充知识和素材：
知
识线 活
动线 问题线
情景
线 Al 的性质 Al 2O 3的性质 Al(OH)3的性质 视频：易拉罐铝片加酸加碱的演示实验 铝土矿制备铝的工艺流程图 胃舒平的使用说明 为什么加酸加碱，易拉罐铝片都有氢气产生？发生了什么反应？为什么？ 为什么铝土矿用NaOH 溶解？铝土矿中的氧化铝能溶于NaOH 溶液？ 为什么Al(OH)3制备中用NaOH 有时会沉淀溶解？用氨水不会呢？ 学生小组讨论，请学生汇报 学生分组探究实验：探究氧化铝的化学性质 学生小验证实验：两性的验证
1.铝的发现历史：
由于铝的活泼性强，不易被还原，因而它被发现的较晚。
1800年意大利物理学家伏特创建电池后，1808～1810年间英国化学家戴维和瑞典化学家贝齐里乌斯都曾试图利用电流从铝钒土中分离出铝，但都没有成功。
贝齐里乌斯却给这个未能取得的金属起了一个名字alumien。
这是从拉丁文alumen来。
该名词在中世纪的欧洲是对具有收敛性矾的总称，是指染棉织品时的媒染剂。
铝后来的拉丁名称aluminium和元素符号Al正是由此而来。
1825年丹麦化学家奥斯特发表实验制取铝的经过。
1827年，德国化学家武勒重复了奥斯特的实验，并不断改进制取铝的方法。
1854年，德国化学家德维尔利用钠代替钾还原氯化铝，制得成锭的金属铝
2.铝合金的运用
添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。
铝合金材料是我国铸造产业重点发展的新型材料，同时，它也将会被广泛的运用到其他行业，尤其是汽车、航空行业，另外，在近几年来，“铝代铜”现象的出现，也让新型铝合金材料成为电缆行业的新宠，随着这些相关行业的快速发展，铝合金材料的发展也已经形成一个良性的产业链，轻量化等优点也将让铝合金材料越来越多的进入更多的行业来替代以前的材料，其发展在这些行业中倍受青睐，相信铝合金材料在未来的发展中会有更大更好的发展。
3.氧化铝（宝石）
刚玉是一种由氧化铝(Al2O3)的结晶形成的宝石。
掺有金属铬的刚玉颜色鲜红，一般称之为红宝石；而蓝色或没有色的刚玉，普遍都会被归入蓝宝石的类别。
刚玉在摩氏硬度表中位列第9级。
比重为4.00，有六角柱体的晶格结构。
因着刚玉的硬度，和相对比钻石更低廉的价钱，它成为了砂纸及研磨工具的好材料。
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