高三化学铝性质教学设计

2021-04-03 教学设计

  作为一名教职工,总归要编写教学设计,教学设计是教育技术的组成部分,它的功能在于运用系统方法设计教学过程,使之成为一种具有操作性的程序。那么大家知道规范的教学设计是怎么写的吗?以下是小编帮大家整理的高三化学铝性质教学设计,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

  知识与技能

  这包含了“认识性学习目标”和“技能性学习目标”。

  “认识性学习目标”:

  1.知道铝的发现史、了解铝在现代生产生活中的广泛应用。

  2.理解铝的两性和铝的还原性。

  3.形成金属钝化的基本概念,并将氧化膜的相关知识应用于工业生产和日常生活。

  “技能性学习目标”:

  1.进行3个探究活动的实验操作,提高实验技能。

  2.能迁移和灵活运用过往知识、进行科学的猜想、完成活动与探究方案的设计。

  3.通过铝和氧化铁的个别反应,掌握铝的还原性,并能迁移推广到一类金属的冶炼方法。

  过程与方法

  1.联系生产生活实际,按照由“感性认识→理性认识”的步骤,来认识世界。

  2.“活动与探究”的方法。

  3.学生的分组实验为主、教师的演示实验为辅。

  4.通过“包含在生活常识中的疑惑→科学猜想→再次的实验探究→得出结论→解惑”的认识途径,来掌握知识,提高能力。

  5.通过类比、迁移过往知识的方法,来学习新的知识。

  具体教学过程:

  45分钟的教学设计,是从铝的趣话、从学生熟悉的、日常生活中能够接触到的各种铝制品的寻找开始的。观看一段时长2分钟的、以新闻播报形式出现的有关“铝在现代生活中的应用”的连续的幻灯片,引发学生的兴趣,激起他们想要进一步了解、探索的渴望。当他们陶醉在音乐声中,并为铝在现代生活的“衣、食、住、行、交通运输、电子信息产业、军事、航天科技甚至于娱乐运动方面的广泛的应用而咋舌惊叹的时候,他们自然也就会发出这样的疑问:性质决定用途!那么,铝的这些用途,体现了铝的哪些特性呢?有了疑问,就有了学习的兴趣。观看完毕后归纳铝的物理性质和用途,自然而然的,铝的化学性质的学习也就拉开了帷幕------

  “观察与思考”、“交流与讨论”、“活动与探究”、“拓展视野”、“资料卡”、“生活小贴士”、“知识小结”和“练一练”这样的8个小版块,所围绕的主题都是“铝的化学性质”。而串联这8个小版块的主线,就是关于“铝的化学性质”的3个“活动与探究”。

  课前一天,我就先给学生布置了一个课外活动任务(观察铁门铁窗和铝合金门窗的锈蚀情况),课上,首先请2组同学分别派代表上来展示他们的活动记录,而后顺势提出疑问:

  “观察与思考1”:

  根据铝在金属活动性顺序表中的位置,铝应为较活泼金属,活动性强于铁,那为什么铁生锈腐蚀了而铝却没有被腐蚀呢?铝难道不能被空气中的氧气氧化?这样的观察与思考,给了学生一个视角,引导他们去观察。

  “交流与讨论1:

  “交流与讨论”版块,把学生的思维调动起来,思想活跃起来,交流看法,讨论争论,达成共识。

  铁在空气中被氧化表面生成fe2o3而生锈腐蚀,且生锈后内部的铁被腐蚀的程度和速度都会越来越严重。而Al比铁活泼,所以,Al在空气中同样也能被氧气氧化,使表面生成Al2o3,但是,Al为何没有继续被氧化而一直腐蚀下去,越来越严重呢?只有一个原因可以解释:“铝被空气中的氧气氧化后,表面生成的物质反而是一层屏障,是一层保护膜,起到了保护作用,阻止了内部的铝进一步被氧气氧化,所以,表面生成的物质一定是一层致密的氧化膜Al2o3"。如何用实验证实铝的表面有一层致密的氧化膜呢?先由学生思考,而后再进行交流讨论。交流讨论过程中,教师应提醒学生从铝和氧化铝的不同的颜色、光泽、熔点、化学性质等角度去思考。最简便易行的方法是:用砂纸打磨铝条表面,看打磨前后铝条表面的颜色是否会有变化;当然,还可以是活动与探究1中的另一种实验方法:(这种方法,视角比较巧妙独特。既是实验现象明显,又便于操作,更主要的是,还可以吸引学生来思考问题,并从动手操作中来获得知识,了解到Al2o3的熔点高可做耐火材料这一性质。)

  “活动与探究1”:

  “活动与探究”版块,是学生们自己的动手实验,在亲手操作中,了解实验的规范、提高实验的技能、观察得细致入微、发现蛛丝马迹的不同、记录下实验现象、分析不同现象的原因、进行科学的猜想、得出实验结论,获得化学知识只是其一,更重要是提高了能力。“从做中学”,是对这种学习方式的最好诠释。

  a.用坩埚钳夹住一块擦去氧化膜的铝片,放在酒精灯火焰上灼烧,观察现象.再将铝粉撒到火焰上,观察现象.

  b.取2条铝片,一条未用砂纸打磨过,一条用砂纸打磨过,分别浸入cuso4稀溶液中,观察现象.

  “观察与思考2”:

  放在酒精灯火焰上时,为何会出现如此截然不同的现象呢?打磨擦去了氧化膜的铝片以及未曾打磨擦去了氧化膜的铝片,由于它们表层的物质分别是Al和Al2o3,二者性质是不同的,Al的熔点较低(660℃),而Al2o3的熔点很高(20xx℃),由于这个差异,二者在酒精灯火焰上灼烧时,现象就是截然不同的。顺带反问学生一个问题:若要观察到铝剧烈燃烧发出耀眼白光的现象,又该如何操作呢?

  “拓展视野1”:

  前一课时,学生已经学习了Al2o3的两性,氧化铝是两性氧化物,在酸或碱性溶液中,氧化膜会遭到破坏.那么,这层致密的氧化膜,在盐溶液中又如何呢?启发学生来思考,Al2o3作为一种氧化物,似乎其本身是不会和盐溶液发生反应的。但是,需要联想的是,若是表层的Al2o3被破坏,那么,失去了保护的屏障的内部的Al是能和某些盐溶液发生置换反应的。那么,这些盐溶液到底是否会对表层的Al2o3起到破坏作用呢?请用实验事实来说话!再提请学生注意一个生活常识:咸菜不宜久存于铝制容器中.

  “拓展视野1”,我觉得,是本节课中比较精彩的一个版块。说其精彩,不是因为它的声、光、色、影,这些它都不具备,表象的华丽吸引,它一点没有。说其精彩,是因为2个原因。首先,它是一个从生活常识中提炼出来的问题(咸菜不宜久存于铝制容器中.这是为什么呢?)。通过“包含在生活常识中的疑惑→科学猜想→再次的实验探究→得出结论→解惑”的认识途径,来掌握知识,提高能力,既符合认知的基本规律,又符合学生心理乃至兴趣的需要。其次,这是一个很能提升学生能力的问题。在目前的高考中,这类带有拓展视野成分在内的、体现发散思维的实验探究,就是一种重要的题型。

  “活动与探究2”:

  取2条未用砂纸打磨过的铝片,一片浸入cucl2稀溶液中,而另一片浸入cuso4稀溶液中,观察现象的差异.实验后进行原因猜想:当有cl_存在时,铝表面的氧化膜易被破坏,就促进了Al与cu2+的反应。而当有so42-存在时,溶液中的so42-抑制了Al与cu2+的反应。接下来,自然引出:

  “生活小贴士”:

  不能用钢丝球擦洗铝制容器.

  铝制餐具不宜蒸煮或长期存放酸性或碱性的食物.

  咸菜不宜久存于铝制容器中.

  这是一个“温情”的版块。让学生了解点生活常识,能够学以致用,这是学习的最大目的吧。有的学生之所以不爱学习,就是觉得那些东西学了也没用。提醒学生,回家后,别忘了把这些“小贴士”作为一个“温馨提示”告诉自己的父母,相信父母会比你拿回高分还高兴。

  “交流与讨论2:

  铝表面的致密的氧化膜,只能在空气中形成吗?在其它介质中,是否也能形成呢?

  “资料卡1”:

  向学生介绍“金属钝化的机理”。金属或合金受一些因素影响,化学稳定性明显增强的现象,称为钝化。1.由某些钝化剂(如浓HNo3、浓H2so4等)所引起的金属钝化现象,称为化学钝化。2.用电化学方法也可使金属钝化。

  我想,教学中,不是所有的新知识,都必须由教师的口来传授的,学生自己的阅读,也是一个好方式,眼、耳、口、鼻、大脑、手、脚,若都能行动起来,各司其职协调好,或是轮流担当主角,才是最佳拍挡呢。

  “活动与探究3”:

  取4根用砂纸打磨过的铝条,分别放入4支洁净的试管中,再向试管中分别加入6mol/L盐酸、6mol/LNaoH溶液、浓HNo3、浓H2so4各3mL,观察现象.

  这个活动与探究的设计,是学习铝的两性的一个既常规又有效的方法。在实验现象的基础上得出结论,是最有说服力的,而且,对比的实验方法,也更能说明问题:铝只有在浓HNo3、浓H2so4中才会发生钝化,在稀酸溶液中就会持续反应直至结束。

  “知识小结1”:

  由学生来填写4个反应的现象、结论和离子方程式,进行知识的小结梳理。

  一节课,虽然只有45分钟,不过,容量大,活动多,头绪也多,所以,必要的知识小结,是少不得的,而且,这样的小结,要及时进行。在进行过铝与酸、碱的4个实验后,实验现象、实验结论和反应方程式的填写应该立刻进行。而在进行过铝的钝化的探究后,及时归纳出铝的两性也很重要。

  “交流与讨论3”:

  在工业生产中,如何储存和运输浓HNo3、浓H2so4呢?

  进行了之前的“活动与探究3”之后,有了金属钝化的知识,对这样的问题学生很快就能解答了。

  “知识小结2”:

  a.铝是一种既可以与酸反应又可以与碱反应的金属.

  2Al+6H+=2Al3++3H2↑

  2Al+2NaoH+2H2o=2NaAlo2+3H2↑

  b.常温下,铝遇浓HNo3、浓H2so4时会发生钝化.

  重点分析铝与NaoH溶液的反应。该反应实质的分析,可以从铝与水的反应开始,尽管铝与水的反应很微弱,几乎观察不出明显的现象,但是,因为铝与水反应生成的Al(oH)3是两性氢氧化物,能够与NaoH反应,就造成了Al(oH)3浓度的降低,从而促进了铝与水的反应的进一步发生。在这里,所灌输的,就是一个初级的平衡的理念,这也符合学习的循序渐进的规律。

  “拓展视野2”:

  已知,铝的金属活动性比镁弱,

  a.烧杯中盛有稀硫酸,将砂纸打磨过的镁条和铝片浸入其中,用导线连接起来,再接上一个电流计,形成闭合回路,那么,将会观察到什么现象呢?

  b.依此,若在NaoH浓溶液中,又如何呢?

  这是针对学有余力的、能力较强的、学习兴趣浓厚的学生而设计的。这个问题,也是为后续的<必修2>的电化学的学习打下一个伏笔,不至于在将来显得那么突兀,而且,可以帮助学生更好的更透彻的理解氧化还原反应的实质------电子的转移。根据学生现有的知识和视野,镁和铝相比,因为镁比铝活泼,所以,在稀硫酸溶液中,必定是镁的表面产生气泡更多,当教师添加一个条件,用导线将镁和铝连接起来时,开始,他们仍然会认为是镁的表面气泡多,此时,正是启发学生思考的好时机,镁和酸反应时是失去电子的,失去的电子也一定是由溶液中的H+得到的,不过,H+得电子的场所在何处呢?学生一经思考,也同样能得出正确的结论的。另外,在将来的电化学的学习中,总有学生会认定一个死理:在原电池中,金属活动性强的做负极活动性弱的做正极,镁和铝相比,因为镁比铝活泼,所以,总是镁做负极。其实,在NaoH溶液中,情况恰相反呢!但是,必须承认,这样的问题,无疑是有难度的,希望学生在现在或是将来的一次学习中,就完全掌握,是不可能的,会有反复,现在就让学生先接触一点,有点这方面的意识,也是一个不错的方法。

  “资料卡2和3”:

  这2个资料卡,是特别能引起学生兴趣的,一看到这,学生们都忍不住要七嘴八舌,争相发表自己的看法一吐为快呢!因为,“开往春天的地铁------苏州轻轨一号Vs房地产”,和学生们家庭的生活、家庭的闲钱的投资方向,有着非常大的关系呢,他们怎么能不各抒已见呢!而且,我以为,虽然这样的资料卡的出现,似乎会让学生们的思维有2分钟游离于化学知识之外,但是,学生是不可能永远生活于象牙塔之中的`,了解一点投资知识,多一点经济意识,没什么不好。更何况,我们的这个资料卡,并不是完全与化学无关,我们从轻轨的规划,完全可以联系到轨道的建设,联系到轨道建设的材料,联系到其中的化学反应------铝热反应。让学生来阅读教材,理解铝热反应。在这里,因为铝热反应很剧烈,有火星四射发光发热的现象,所以,为安全起见,该实验,是由教师来进行演示的。

  “交流与讨论4”:

  铝桶能否用于配制波尔多液?为什么?新买的铝壶在第一次使用烧水时,为何表面会变黑?

  这2个问题,都是与生产和日常生活密切相关的。既可以增加学生的兴趣,又可以扩大学生的知识面。

  “今天你学到了什么?”:

  这一节课,学生既用眼观察、用耳听声、用手操作和书写,用口交流思想,更用脑不停思考,很紧张,头绪也多,给他们2分钟,总结交流一下。

  “练一练”:

  “练一练”版块,是对学习情况的及时反馈。及时的反馈、及时的调整,是认知规律所认可的。这几个问题,都是换个角度再来巩固课堂所学的基本内容,没有什么难度,仍然是属于对课堂教学内容的一个梳理。

  “课后练习”:

  1、写一篇关于“铝与人体健康”的科普小论文,要求阐述:铝盐可能对人脑造成的危害;在日常的生活中,我们该怎样预防铝元素的大量“侵入”?

  2、进行一个社会调查:“废铝的回收途径?再生利用价值如何?”

  问题1和2,都是对课堂学习内容的一个拓展。问题1,与我们每一个人的健康都是息息相关的,我们每一个人都需要了解这方面的常识,以便更好的安排我们自己的生活。而问题2,则更是一个全社会所有人都必须面对的问题,通过这个问题的讨论,可以使学生认识到“资源的有限性和不可再生性”,培养环保和节约意识。

  [结束语]

  本节课我们主要运用“活动与探究法”,首先去探究了“铝表面是否有一层致密的氧化膜“这层氧化膜在盐溶液中是否也是万能的?”这样的问题,并联系实际请大家交流讨论了“家庭生活中,厨房所用铝制餐具该如何保存和清洁?”、“工业上运输浓硫酸和浓硝酸用铝槽车的原因所在”等问题,紧接着在上一节课学习了两性氧化物氧化铝、两性氢氧化物氢氧化铝的知识以后,本节课,我们运用“联想方法、类比方法、迁移方法”来假想“铝是否既有一定的金属性又有一定的非金属性”的问题,又通过当堂的活动与探究,来确认了这一假想,最后,结合我们苏州这个城市的轻轨建设,带领大家一起学习了“铝热反应”的原理和运用,并将此原理推广开来运用到许多金属的冶炼上。

  学习化学知识的最终目的是为了运用,是为了服务于人类的生活和生产,这一观点,我想,是始终贯穿于我们这一节课的教学过程之中的。

  情感、态度与价值观

  这是一种体验性的学习目标。

  1.通过若干个探究活动(课前1个、课中3个),发展学习化学的兴趣,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。而且,可以提高学生的合作意识、培养团对精神。

  2.了解铝的发现趣话、铝在现代生活中的广泛应用,赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。

  3.通过“生活小贴士”的温馨提醒,培养学生将化学知识应用于生产生活实际的意识,而且,能够对一些日常生活的问题做出合理的判断。

  4.通过“包含在生活常识中的疑惑→科学猜想→再次的实验探究→得出结论→解惑”的学习方式,使学生树立辨证唯物主义的世界观,养成务实求真、积极实践的科学态度,崇尚科学,反对虚假。

  5.“苏州轻轨一号Vs房地产”的讨论,既可培养学生热爱家乡的感情,又可以使学生加深对社会生活的方方面面的了解,知道一点金融知识,有一点金钱意识。

  6.通过“铝与人体健康”、“废铝的回收途径”等课外问题,认识到“资源的有限性和不可再生性”,培养环保和节约意识。

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