氧化铝和氢氧化铝教学设计.docx

《铝的氧化物和氢氧化物》教学设计
人教版《化学1》第57至59页
江苏省南通中学 陈风雷

一、课程标准、教材以及学生分析
1．课程标准和教材分析
对于铝的氧化物和氢氧化物的教学，《课程标准》要求根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解铝的重要化合物的主要性质。《课程标准教学要求》（江苏）将其进行了细化，要求关注氧化铝和氢氧化铝在生产、生活中的应用实例，通过对铝的重要化合物性质的实验探究，增强学生学习化学的兴趣，发展学生的科学探究能力；了解铝的重要化合物的主要物理性质；了解氧化铝与酸、碱等物质反应的情况；了解氢氧化铝的制备方法，了解氢氧化铝的两性，了解氢氧化铝的受热分解；通过对铝的重要化合物之间的转化关系的归纳，体会学习元素化合物知识的有关方法。
铝的氧化物和氢氧化物属于元素化合物知识的范畴。关于元素化合物知识，人教版《化学1》编排了金属及其化合物和非金属及其化合物两章，其中金属及其化合物又包括金属的化学性质、几种重要的金属化合物和用途广泛的金属材料等三节。在几种重要的金属化合物一节，教材按钠、铝、铁、铜（资料卡片中）的顺序介绍了有关金属的重要化合物，具体包括氧化钠和过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠、氧化铝、氢氧化铝、铁的氧化物、铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐等。由于铝的氧化物和氢氧化物的两性，它们有着与其他金属的氧化物和氢氧化物所不同的性质，所以对于铝的氧化物和氢氧化物的学习，不仅能够帮助学生了解它们的性质、制备和用途，而且能在原有的学科观念（主要包括元素观、转化观、分类观、实验观和化学价值观）的基础上，对物质的转化观、分类观等形成辩证的认识。另外，教材将元素化合物的知识安排在离子反应等简单反应原理的知识之后，在铝的氧化物和氢氧化物的学习过程中，通过有关离子方程式的书写还能巩固学生离子方程式的书写技能。
2．学生分析
学生在九年级化学学习中，零散地学习了一些金属及其化合物的性质，在这一节学习铝的重要化合物之前，又较系统地学习了金属的化学性质以及钠的重要化合物，初步了解了学习元素化合物的一般方法，为学习铝的氧化物和氢氧化物奠定了基础；学生在初中已经学习了金属活动性顺序，结合之前钠的性质的学习，能预测氧化铝和氢氧化铝作为较活泼金属的氧化物和氢氧化物可以与酸发生反应的性质，为两性氧化物和两性氢氧化物的学习从一个侧面提供了铺垫；学生通过前面实验的探究学习，并结合九年级化学中所了解的“碱与盐反应生成新的碱和新的盐”、“酸与盐反应生成新的酸和新的盐”等化学反应规律，应该能够提出制备氢氧化铝的一般方案，有能力对产生不同现象的原因进行初步分析；在过去有关元素化合物知识的学习过程中，学生已经初步建立起了包括元素观、转化观、分类观、实验观和化学价值观等在内的学科观念，通过对氧化铝和氢氧化铝的性质、制备和用途的学习，特别是对它们两性的认识，能够在巩固学生原有学科观念的同时，使他们对物质的转化观、分类观等形成辩证的认识。
值得注意的是，对于氧化铝和氢氧化铝分别与氢氧化钠溶液反应的认识以及反应方程式的书写，应该是本节课教学的难点。根据建构主义的教学理念，教师作为学生学习的帮助者、促进者，要为学生设计好学习新知识的阶梯，帮助他们顺利地解决可能遇到的困难和问题，保护他们学习化学的兴趣和热情。
二、教学目标
通过与日常生活和生产的联系，激发学生的学习兴趣，提升学生的化学价值观。通过实验探究等活动，使学生了解铝的氧化物和氢氧化物的性质、制备和用途，初步形成两性氧化物和两性氢氧化物的概念，同时改善学生的分类观和转化观，并时进一步强化他们的实验观。
三、教学重难点
氧化铝和氢氧化铝的两性；对物质的转化观、分类观等形成辩证的认识，并进一步强化实验观
（将氧化铝、氢氧化铝的两性作为教学重点，是基于学生对常见金属氧化物、氢氧化物思维认识惯性，学生已有认知容易与和碱性氧化物、碱性氢氧化物联系，而对氧化铝和氢氧化铝与碱的反应是新知，这也是它们和其他金属氧化物和氢氧化物的不同特性，需要学生了解。化学学科观念的建构是新课程教学的一个重要目标，是在具体的知识基础上的概括提炼形成的基本思想方法和认知构架。）
四、教学流程图
设置情景，引入新课

探究氢氧化铝的制法（一）

认识氢氧化铝的弱碱性

发现氢氧化铝的弱酸性

探究氢氧化铝的制法（二）

归纳氢氧化铝的两性

探究氧化铝的性质

认识氧化铝的两性

了解铝土矿冶炼铝的流程

运用铝的化合物知识

归纳总结，结束新课

建构铝化合物知识体系

五、教学过程
教学进程
教师活动
学生活动
教学资源
设计意图
用胃药广告引入新课，并在分析胃药中和胃酸原理的过程中初步认识氢氧化铝的弱碱性。
让学生根据中和反应的原理思考胃药中添加氢氧化铝的目的，写出氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式，同时思考为什么胃药不能用氢氧化钠或者氢氧化钙而用氢氧化铝的原因。
阅读药品成分和功效，书写胃药中氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式，思考氢氧化钠、氢氧化钙不能做胃药的原因，形成氢氧化铝可能是一种弱碱的猜想。
视频：胃药广告。
实物：复方氢氧化铝片。
（1）通过视频播放广告激发学生的兴趣，活化课堂气氛，并通过具体问题检测学生对初中所学酸碱中和反应等相关知识的掌握情况；（2）通过生活实际引入化学知识的学习，提升学生的化学价值观。
结合明矾净水原理，体验氢氧化铝的又一应用价值及获得途径，同时过渡到实验室制备氢氧化铝的环节。
介绍日常生活中明矾的净水原理（是明矾溶于水后形成的氢氧化铝胶体吸附水中悬浮的杂质而形成沉淀）。
获取新知：知道明矾净水的原理与氢氧化铝的关系。
PPT展示图片：（1）传统方法制成的油条因原料中使用明矾而含有氢氧化铝2）明矾净水原理。
通过生活实例使学生知道氢氧化铝的真实存在和实际应用，让学生体会所学知识与实际生活的紧密联系，以提升学生的化学价值观。
探究氢氧化铝的制备方法（用碱与盐反应），同时发现氢氧化铝的弱酸性。
引导学生通过碱与盐反应制备氢氧化铝实验的探究，认识氢氧化钠、氨水、氢氧化铝碱性强弱的变化规律，得出制备氢氧化铝的较好方案之一是“可溶性铝盐和弱碱反应”，同时在实验探究过程中发现氢氧化铝能与强碱溶液反应而体现酸性。
（1）讨论交流制备氢氧化铝的方案设计和现象预测；（2）进行氢氧化铝的制备实验；（3）反思实验操作，感受控制试剂用量的重要性。
提供试剂：氯化铝溶液，氢氧化钠溶液和稀氨水。
提供仪器：试管，滴管。
（1）从讨论交流到设计方案再到动手操作，课堂探究程度逐渐开放，教学中根据学生实际操作逐一分析，能体现课堂教学的生成性；（2）通过对比实验和定量控制能突破本课的教学难点，使学生在探究氢氧化铝制备方案的过程中理解氢氧化铝的两性，从而完善学生对氢氧化物的分类观。
小结氢氧化铝的两性。
引导学生归纳总结氢氧化铝既能与强酸反应又能与强碱反应的性质，得出两性氢氧化物的概念。
书写氢氧化铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式。
PPT展示：两性氢氧化物的概念。
突出本节课的重点——氢氧化铝的两性，同时使学生对转化观、分类观形成辩证的认识。
探究氢氧化铝的又一制备方法（用酸与盐反应）。
引导学生通过酸与盐反应制备氢氧化铝实验的探究，认识盐酸、碳酸、氢氧化铝酸性强弱的变化规律，得出制备氢氧化铝的又一较好方案是“可溶性偏铝酸盐和弱酸反应”。
（1）向新制的偏铝酸钠溶液中滴加盐酸。（2）在老师的指导下归纳总结氢氧化铝的制备方案。
演示实验：向新制的偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体。
尝试采用“酸和盐反应生成新酸和新盐”的规律，并通过实验探究验证，学习制备化学物质的常用方法，进一步拓展学生的转化观。
由氢氧化铝受热分解生成氧化铝的性质，过渡到氧化铝的性质学习环节。
介绍氢氧化铝的热稳定性及实际应用——阻燃填充剂，以及工业制备纯净氧化铝的方法。
书写氢氧化铝受热分解的化学方程式。
PPT展示图片：介绍氢氧化铝的用途——阻燃填充剂。
通过氢氧化铝在生产生活中重要应用的介绍，使学生进一步认识化学和生产生活的紧密联系，以提升学生的化学价值观。
探究氧化铝的性质，认识氧化铝的两性。
引导学生：（1）从金属氧化物角度认识氧化铝与酸的反应；（2）联系氢氧化铝的两性，猜想氧化铝是否也具有两性；（3）分析氧化铝与碱的反应，得出两性氧化物概念。
（1）书写氧化铝与盐酸反应的化学方程式；（2）猜想氧化铝的两性并提出验证方案；（3）学生实验：对比打磨和未打磨铝条与氢氧化钠溶液的反应现象。
实物展示：号称“永不生锈”的金属——铝条。
提供试剂：铝条氢氧化钠溶液。
提供仪器：试管、砂皮。
（1）通过回顾金属氧化物与酸反应的性质，巩固旧知识；（2）通过对比探究实验验证猜想的正确性，进一步使学生认识到实验对获取化学知识的重要性，从而巩固学生的实验观。
认识自然界中氧化铝的存在形式和用途。
介绍氧化铝在自然界中的存在形式和用途。
体会用途和性质的关系：用途体现性质，性质决定用途。
PPT展示图片：（1）世界著名珍宝；（2）五彩斑斓的人造宝石、机械轴承；（3）耐火坩埚、耐火管、等耐高温实验仪器。
丰富的图片，能增加教学直观性，激活学生感受性；以境促知、情知交融，能突出性质与用途的关系，并提升学生的化学价值观。
了解由铝土矿制备铝的工业流程。
引导学生利用铝的重要化合物之间的转化关系解决实际问题，并在制备金属铝工业流程中认识氧化铝用途和性质。
理解化学知识与工业生产联系。
PPT展示：铝土矿冶炼金属铝的工业流程。
根据工业生产实际深化对铝的重要化合物的认识，并进一步提升学生的转化观和化学价值观。
课堂小结
帮助学生建构有关物质之间的转化关系，利用整体结构指导学生认识重要代表物的性质，实现思维的系统化、有序化和结构化。
建构新知识的框架，完善铝的重要化合物的转化关系图。
PPT展示：铝的重要化合物之间关系图。
以铝的重要化合物为载体，深化认识元素化合物的一般思路和方法，让学生从物质类别角度构建铝的化合物知识体系，能使学生逐步建构以“学科观念”为核心的化学学科思想。
六、教学设计反思
本课教学设计首先根据新课程倡导的“从生活走进化学，从化学走向社会”化学教学理念，从“复方氢氧化铝片”等日常生活的实例出发，创设真实的教学情境，以激发学生的学习兴趣，同时又注意指导学生运用新获得的知识，认识“从铝土矿到铝合金”过程中的有关变化，这样可以使学生在获取和深化新知识的基础上，提升他们的化学价值观。
由于科学探究是化学课程改革的突破口，为此，本课教学设计注意将实验作为科学探究的重要手段，选择与教学相适应的实验资源加以利用。如从实验室制备氢氧化铝出发，使学生意识到试剂定量控制的意义，既突出教学重点，又突破教学难点，加深学生对氢氧化铝的两性的认识；增设铝和覆盖有氧化铝的铝与碱反应的对比实验，引发学生的认知冲突，提高学生解决问题的能力。这样可以使学生在探究的过程中获取新知识的同时，理解科学实验的意义，从而强化自身的实验观。
铝的氧化物和氢氧化物分别属于两性氧化物和两性氢氧化物，两性氧化物和两性氢氧化物在高中化学中属于相对特殊的物质类别，它们也有着相对特殊的性质和制备方法。对它们特殊类别和特殊性质的认识有利于改善学生的分类观和转化观。