1、第 4 章 材料家族中的元素第 2 节 铝 金属材料一.教材分析（一）知识脉络材料包括合成高分子材料、无机非金属材料、金属材料和各种复合材料。由于学生已经学习了无机非金属材料在生产、生活中的应用，从学生的认知结构来看，学习金属材料是学生认知结构发展的需要。本节教材从以下两条线索展开：一是金属及其化合物的性质线索，并以铝及其重要化合物为代表物作为抓手进行研究，为学生学习元素周期律奠定基础；二是金属材料及其合金的应用线索，并伴之以常见金属金、银、铜等的应用，给学生认识物质世界提供了一个更广阔的空间。（二）知识框架铝单质 氧化铝、氢氧化铝铝 和 铝制品金属 和 金属材料黑色金属材料 有色金属材料不锈
2、钢 金、银、铜及其它有色金属材料特殊一般一般特殊特殊（三）本节教材的主要特点1.理论联系实际。铝、金、银、铜等常见金属是学生在生产生活中经常碰到的物质，学生感性认识丰富，有探究的欲望和兴趣。2.应用分类的思想和研究物质性质的方法来研究具体物质的性质，突出过程与方法的训练。二.教学目标1.使学生了解常见金属的代表物铝的还原性；了解氧化铝和氢氧化铝的两性，认识铝及其重要化合物在化学性质上与其他常见金属及其化合物的不同，并能列举铝合金材料在生产生活中的重要应用。2.通过对不锈钢不易锈蚀原理的认识，使学生进一步体会金属性质与金属材料的密切关系。3.使学生了解金、银、铜的主要性质以及它们作为材料在工业生
3、产和高科技领域的应用。4.初步了解合金的概念。三.重点、难点（一）知识与技能重点和难点：铝的还原性、氧化铝和氢氧化铝的的两性。（二）过程与方法运用实验分类的方法来研究物质的性质。四.教学准备（一）学生准备1.预习本节教材的两个问题，即铝和铝合金、金属与金属材料。2.寻找铝、铁、铜、银等金属单质的制品，并留作班上学习时展示之用。（二）教师准备1.教学课件、图片、与本节教材相关的音像资料。2.几 种种金属样品实物及实验仪器与药品。第 1 课时【导入新课】元素周期表中 110 多种元素，约有 80%是金属元素，其中常见的金属有哪些呢？（镁、铝、铁、铜、银、金）金属材料的广泛用途。【板书】 第 2 节
4、 铝 金属材料【板书】一.铝和铝合金【板书】1.认识铝及其化合物【板书】 （1）铝的物理性质【实物展示】展示金属铝条、铝粉样品，让学生观察其颜色、状态，并阅读教材，了解铝的物理性质（熔点：660.4；沸点2467、密度 2.7gcm3，导电性、传热性和延展性）【板书】 （2）铝的化学性质做出假设（学生回顾铁单质的性质，然后进行类推和假设）：从铝属于金属（类）的角度预测铝可能的化学性质。【媒体显示】实验探究：铝箔的燃烧。铝热反应。铝和盐酸的反应。铝和硝酸汞溶液的反应（实验前要用砂纸擦去铝条表面的氧化膜；注意不要将硝酸汞溶液随意洒落，产生的汞要用硫磺覆盖。产生“毛刷”状物质为 Al2O3） 。铝和
5、氢氧化钠溶液（30%）的反应（实验前要用砂纸擦去铝条表面的氧化膜） 。得出结论：与非金属反应：4Al +3O 2 2Al2O3（迁移到 S、Cl 2等）与某些化合物反应：2Al +Fe 2O3 Al2O3 +2Fe（迁移到 Fe3O4等）铝非金属酸溶液 盐溶液 碱溶液化合物特性点燃高温与酸反应：2Al +6HCl = 2AlCl 3 +3H2（迁移到稀 H2SO4等）与某些盐溶液反应：2Al +3Hg(NO 3)2 =2Al(NO3)3 +3Hg（迁移到 CuSO4等）与强碱溶液反应：2Al +2NaOH +6H2O = 2NaAl(OH)4 + 3H2（迁移到 KOH 等） 四羟基合铝酸钠教
6、师引导学生分析以上五个反应中的化合价变化，得出铝具有强还原性的结论。【点评】迁移理论是学生进行类推学习的思想基础。由单个的物质过渡到推测一类物质的性质及化学反应，是学生思维品质的一大飞跃。因此可以通过实例引导学生学会迁移，掌握迁移的方法。此外，化学实验既是一种学习方法，又是一个学习内容，在具体的学习过程中，教师使用实验这一手段，引导学生进行科学探究，训练学生习得终身受用的科学方法，进而培养学生的科学素养。【板书】 （3）铝的重要化合物氧化铝和氢氧化铝的两性【提出问题】为什么在进行铝和氢氧化钠溶液反应的过程中，要事先用砂纸擦去其表面的物质？这种物质是什么？Al 2O3：既能溶于强酸又能溶于强碱溶
7、液。Al2O3+6H+ =2Al3+ +3H2O（迁移到相关的化学方程式 12 例）Al2O3+2OH +3H2O =2Al（OH） 4（迁移到相关的化学方程式 12 例）【提出问题】为什么不用铝制品盛放酸梅汤和碱水等物质？Al(OH) 3：制备：铝盐和氨水反应(实验探索)。如 Al2(SO4)3 +6NH3H2O =2Al(OH)3 +3(NH 4)2SO4AlCl3 +3 NH3H2O =2Al(OH)3 +3 NH 4 lCl【提出问题】为什么不用铝盐和强碱溶液反应制备氢氧化铝？性质（实验探索在两份氢氧化铝中分别加入盐酸和氢氧化钠溶液）Al（OH） 3+3H+ =2Al3+ +3H2OA
8、l（OH） 3+OH =Al（OH） 4（迁移到相关的化学方程式 12 例）2.铝合金及其制品（1）合金：两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。（2）铝及其合金的用途：铝飞机构件导线 热交换器和炊具 铝条、铝箔涂料 铝热剂医疗器械建筑业 密度小传热性好延展性易导电密度小氧化膜膜铝热反应银白色光泽高温【点评】构建知识网络图是学生进行概括和总结的一种方法。教师要善于引导学生学会自我构建知识网络，自我总结，在总结中不断反思，不断提高。作业：P 12215 题。第 2 课时【板书】二.金属与金属材料黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金构成的材料。有色金属材料：除黑色金属
9、（铁、铬、锰）以外的其他金属材料。1. 重要的黑色金属材料钢铁（1）钢铁的制备铁矿石生铁普通钢特种钢。加入铬、镍如：3CO +Fe 2O3 =2 Fe +3CO2（生铁铁的合金）生铁（含碳较多，含硅、锰、硫、磷等杂质） 普通钢 特种钢（不锈钢） 。（2）钢铁的用途：2. 几种有色金属材料金、银、铜（1）金、银、铜的性质金属光泽：Au黄色；Ag银白色；Cu紫红色。延展性：Au AgCu传热性： AgCuAu导电性：AgCuAu化学活动性：CuAgAu铜的弱还原性：2 Cu +O 2 +H2O +CO2 =Cu2(OH)2CO3碱式碳酸铜（铜绿）2 Cu +O2 =2CuO2 Cu +S =Cu2S降碳；调硅、锰；去硫、磷钢铁钢筋混疑土弹簧片（硅、锰钢）医疗器械（不锈钢）车轴、履带（钨钢、锰钢）（2）金、银、铜的用途金的用途：银的用途：铜的用途：小结：黑色金属材料和有色金属材料的用途。新型金属材料（钛、铀、镅等）的开发。课外作业：P 1246、7、8 题。Au货币电子元件航空、航天装饰品Ag货币催化剂化学电源装饰品牙科材料Cu货币催化剂电线、电缆铜芯片水管
