2019-2020年高中化學(xué) 第4章 元素與材料世界第一節(jié) 硅 無機(jī)非金屬材料教案 魯科版.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 第4章 元素與材料世界第一節(jié) 硅 無機(jī)非金屬材料教案 魯科版 知識與技能： 1．了解硅在自然界的存在、含量； 2．了解單質(zhì)硅的主要性質(zhì)、工業(yè)制法、主要用途； 3.掌握二氧化硅的性質(zhì)； 4.初步培養(yǎng)學(xué)生自主查閱資料的能力和閱讀能力； 5.初步培養(yǎng)學(xué)生對新舊知識進(jìn)行比較、歸納、推斷的邏輯思維能力。 過程與方法： 1．自主學(xué)習(xí)； 2．活動探究：通過碳與硅、二氧化碳與二氧化硅新舊知識的比較、設(shè)疑引導(dǎo)，變 教為誘、變教為導(dǎo)的思路教學(xué)法。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 1．使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)元素化合物知識的一般順序和正確方法； 順序： 2．通過學(xué)習(xí)單質(zhì)硅、二氧化硅的廣泛用途后，使學(xué)生認(rèn)識化學(xué)學(xué)科的魅力，激發(fā) 學(xué)生的學(xué)習(xí)知識的內(nèi)需和興趣。 教學(xué)重點(diǎn)：硅、二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) 教學(xué)難點(diǎn)：二氧化硅的結(jié)構(gòu) 教學(xué)用具：投影儀、水泥、水晶、瑪瑙、陶瓷、玻璃、硅芯片、硅、光纜、鹽酸、 硫酸、硝酸、氫氟酸、二氧化硅、試管等 教學(xué)過程： [引入新課](實(shí)物展示)水晶、瑪瑙、陶瓷、玻璃、硅芯片、光纜 [講解]這些物質(zhì)的主角是硅元素，它們都是硅元素的單質(zhì)和化合物。 [板書]第1節(jié) 硅 無機(jī)非金屬材料 單質(zhì)硅 [推進(jìn)新課]請學(xué)生描述硅的物理性質(zhì)。 [學(xué)生]灰黑色、有金屬光澤。 [講解]很好，單質(zhì)硅導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是重要的半導(dǎo)體材料。 [板書]一、半導(dǎo)體材料和單質(zhì)硅 1.硅的物理性質(zhì) [引導(dǎo)]讓學(xué)生在元素周期表中尋找碳、硅兩元素的位置，然后請學(xué)生板演它們的原 子結(jié)構(gòu)示意圖，比較它們結(jié)構(gòu)的異同。 [學(xué)生]最外層電子數(shù)相同，半徑不同。 [講解]兩者最外層都是4個電子，在反應(yīng)時(shí)不易得失電子，故常溫下C、Si的化學(xué) 性質(zhì)都比較穩(wěn)定，由于兩者的半徑不同，故化學(xué)性質(zhì)也有差別。 （投影）完成下列表格 C Si 1.與氧氣反應(yīng) 2.與鹽酸溶液反應(yīng) 3.與氫氟酸反應(yīng) 4.與濃硫酸反應(yīng) 5.與強(qiáng)堿溶液反應(yīng) （請學(xué)生完成有關(guān)碳的性質(zhì)的方程式） [學(xué)生]1.C+O2CO2 2C+O22CO Δ 4.C+H2SO4 CO2 ↑ + SO2 ↑ + 2H2O 2、3、5不反應(yīng) [板書]2.硅的化學(xué)性質(zhì) [講授]1.Si + O2 SiO2 2、4不反應(yīng) 3.Si + 4HF ==== SiF4↑ + 2H2↑ 5.Si + 2NaOH + H2O ===== Na2SiO3 + 3H2↑ [板書]3.硅在自然界中的存在 （學(xué)生閱讀、回答下列思考題） （投影）思考題：硅在自然界中的含量怎樣？硅元素在自然界中的存在形式如何？ 地殼中硅元素以哪幾類物質(zhì)存在？ [板書]4.硅的冶煉、用途 [講解]工業(yè)上用焦碳在電爐中還原二氧化硅制得粗硅。 高溫 [板書]SiO2 + 2C Si + 2CO↑ [講述]該反應(yīng)除了得粗硅外，另一產(chǎn)物是一氧化碳，而不是二氧化碳。粗硅是含有 少量雜質(zhì)的硅，經(jīng)提純后可得高純度的硅，是重要的半導(dǎo)體材料，可用以集成電路、 制造硅整流器、變壓器的鐵芯等方面。 [板書]二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維 1.二氧化硅的存在 （學(xué)生閱讀材料了解二氧化硅的俗名，在地殼中的含量） （實(shí)物展示）水晶、石英坩堝、一段光纜 [板書]2.二氧化硅的物理性質(zhì) [講述]它們的主要成分都是二氧化硅，根據(jù)已有的知識和日常的經(jīng)驗(yàn)，請同學(xué)們思 考二氧化硅有哪些主要物理性質(zhì)且與二氧化硅比較。 [學(xué)生]二氧化硅是無色、難溶于水、堅(jiān)硬、難熔的固體。 [引導(dǎo)]碳、硅單質(zhì)在物理性質(zhì)方面有相似之處，形成的氧化物的物理性質(zhì)卻有很大 的差別，原因是什么？ [板書]3.二氧化硅的結(jié)構(gòu) （投影）二氧化硅、干冰的結(jié)構(gòu)模型 [講解]二氧化硅晶體是由許許多多的硅原子與氧原子通過牢固的作用力結(jié)合而成 的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，二氧化硅晶體中不存在單個分子。而干冰由許許多多的二氧化碳 分子通過微弱的作用力形成的晶體，二者之所以物理性質(zhì)有差別，根本原因在于它 們的晶體結(jié)構(gòu)不同。 [提問]從物質(zhì)類別看，二氧化硅屬于哪一類物質(zhì)？ [學(xué)生]酸性氧化物。 [板書]4.二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) [引導(dǎo)]酸性氧化物可能有哪些化學(xué)性質(zhì)？完成下列方程式： CO2+H2O === CO2+CaO==== CO2+NaOH==== SiO2+H2O=== SiO2+CaO==== SiO2+NaOH==== SiO2具有酸性氧化物的一些通性，能不能與酸反應(yīng)呢？ [活動探究]二氧化硅分別與鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸作用 [學(xué)生]二氧化硅與氫氟酸能反應(yīng)，與其他酸不反應(yīng)： [板書]SiO2 + 4HF === SiF4↑ + 2H2O [強(qiáng)調(diào)]氫氟酸是唯一能與二氧化硅反應(yīng)的酸。 [板書]5.二氧化硅的用途 （請學(xué)生閱讀教材，說說二氧化硅的用途） [學(xué)生]用作電子部件、光學(xué)儀器、壓電材料、通訊光纜等。 （課后請學(xué)生上網(wǎng)查閱資料） [課堂小結(jié)]這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了一種非金屬元素硅的單質(zhì)及其氧化物，了解了它們的 重要性質(zhì)，也知道了它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與信息工程、IT產(chǎn)業(yè)中的重要作用。同學(xué) 們，知識是無窮的，它可以幫助我們認(rèn)識世界，也可以幫助我們創(chuàng)造未來。 作業(yè)：書P113-114 1、2 板書設(shè)計(jì) 第1節(jié) 硅 無機(jī)非金屬材料 一、半導(dǎo)體材料和單質(zhì)硅 1.硅的物理性質(zhì) 2.硅的化學(xué)性質(zhì) 3.硅在自然界中的存在 高溫 4.硅的冶煉、用途 SiO2 + 2C Si + 2CO↑ 二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維 1.二氧化硅的存在 2.二氧化硅的物理性質(zhì) 3.二氧化硅的結(jié)構(gòu) 4.二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) 5.二氧化硅的用途 作業(yè)：書P113-114 1、2 第1節(jié) 硅 無機(jī)非金屬材料 （第二課時(shí)） [三維目標(biāo)] 知識和技能 1．掌握硅酸鈉的用途； 2．了解傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品的用途； 3．了解新型無機(jī)非金屬材料的用途及發(fā)展前景。 過程和方法 1．在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過看教材、上網(wǎng)查資料的自主學(xué)習(xí)方法實(shí)施教學(xué)； 2．通過實(shí)驗(yàn)，探究物質(zhì)的用途實(shí)施教學(xué)。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過對傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解中華民族深厚的文化底蘊(yùn)，培養(yǎng)學(xué)生愛國主義情感； 2．通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和推理能力。 [教學(xué)設(shè)計(jì)] 教學(xué)重點(diǎn)：使學(xué)生真正認(rèn)識到硅酸鹽工業(yè)與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān) 教學(xué)難點(diǎn)：激發(fā)學(xué)生的求知欲 教具準(zhǔn)備：普通玻璃、紅色玻璃、藍(lán)色玻璃、水、水泥、濾紙、Na2SiO3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、酒精噴燈、坩堝鉗、玻璃管、多媒體。 [教學(xué)過程] [引入新課]同學(xué)們，隨著我們國家綜合實(shí)力的提高，“CHINA”，這個名字在全世界的聲望也越來越高，這是每個中國人值得驕傲的，“CHINA”這個單詞的原意是什么? [學(xué)生]瓷器。 [推進(jìn)新課]對。中國有著五千年的文化底蘊(yùn)，是世界上最早制造和使用陶瓷、玻璃等硅酸鹽產(chǎn)品的國家，這一點(diǎn)可以從出土的文物得到見證。這堂課，我們一起來了解一下硅酸鹽及其產(chǎn)品——無機(jī)非金屬材料。 [板書]三、硅酸鹽與無機(jī)非金屬材料 [展示]玻璃、水泥、陶瓷、水玻璃。 [講解]這些都是硅酸鹽產(chǎn)品，它們有著悠久的歷史，統(tǒng)稱傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料。 [板書] 1．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料 [講解]最簡單的硅酸鹽是硅酸鈉，易溶于水，水溶液俗稱水玻璃。 [知識拓展]趣味實(shí)驗(yàn)：燒不著的紙 準(zhǔn)備一張干燥的濾紙、一張浸過飽和硅酸鈉溶液且已涼干的濾紙。 請一個學(xué)生上臺做燃燒實(shí)驗(yàn)。 [講解]燒不著的一張是浸過飽和硅酸鈉溶液的，硅酸鈉有什么作用? [學(xué)生]硅酸鈉有防火作用。 [講解]鐵路上鋪設(shè)的枕木多是用水玻璃浸過的，常年風(fēng)吹日曬也不腐爛，為什么？ [學(xué)生]硅酸鈉有防腐性。 [講解]硅酸鈉溶液還有一定的黏性，可作黏合劑 [板書] 硅酸鈉 防火劑、防腐劑、黏合劑 [展示]讓學(xué)生觀察盛硅酸鈉溶液試劑瓶的瓶塞。 [學(xué)生]是橡皮塞，不是玻璃塞。 [講解]如用玻璃塞，時(shí)間長了瓶塞與瓶口就黏在一起，不易打開。 [展示]展示氫氧化鈉溶液的試劑瓶。 [提問] 氫氧化鈉溶液的試劑瓶，為何也用橡皮塞? [學(xué)生]氫氧化鈉溶液與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)生成有黏性的硅酸鈉。 [板書] 玻璃 [講解]我國在3000多年前就開始使用玻璃，直到現(xiàn)在，玻璃仍有它的一席之地，綻放出無窮的魅力。 （多媒體播放）玻璃飾品、化學(xué)玻璃儀器、幕墻 [講解]玻璃這種傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料，在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著很大的作用。工業(yè)上怎樣制玻璃呢? [閱讀]指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P110~111。 [板書] 制玻璃的原料：純堿、石灰石、石英 制玻璃的反應(yīng)：CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2↑ Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2↑ 玻璃的成分：CaSiO3、 Na2SiO3 、SiO2的融合物 [實(shí)驗(yàn)]取一根普通玻璃管放在酒精噴燈上灼燒后，用力拉，觀察現(xiàn)象。 [學(xué)生]玻璃慢慢軟化，可拉細(xì)。 [講解]實(shí)驗(yàn)用的滴管就是這樣做的。玻璃沒有圍定的熔點(diǎn)，只能在一定的溫度拖圍內(nèi)軟化。 [實(shí)驗(yàn)]從側(cè)面觀察一塊普通玻璃，它是呈綠色的，為什么? [學(xué)生]含有二價(jià)鐵的緣故。 [展示]一塊紅色玻璃，一塊藍(lán)色玻璃。 [提問]什么原因造成這些玻璃與普通玻璃顏色不同? [學(xué)生]含有不同的添加物：紅色——含氧化亞銅；藍(lán)色——含三氧化二鈷。 [提問]請根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，說一下普通玻璃的優(yōu)缺點(diǎn)？ [學(xué)生1]避光性好，但易碎，且易傷人。 [學(xué)生2] 普通玻璃不耐熱，受熱易炸碎。 [學(xué)生3]玻璃容器受熱易軟化，變形。 [講解]為了使普通玻璃“棄惡揚(yáng)善”，科學(xué)家進(jìn)行了深入的研究與探索，制成了具有特性的特種玻璃，如：鋼化玻璃、鉛玻璃等。 （投影） 種類 特性 用途 普通玻璃 鋼化玻璃 鉛玻璃 石英玻璃 玻璃纖維 [板書] 水泥 [講解]水泥漿是重要的建筑材料。沒有水泥，高樓大廈、公路橋梁都成了“無米之炊”。 [實(shí)驗(yàn)]在盛有適量水泥的燒杯中加入一定量的水，攪拌后放置一會兒，觀察現(xiàn)象。 [學(xué)生]水泥不溶解，很快凝固變硬。 [閱讀]指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P111，回答問題。 [板書] 水泥的主要成分：3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3 性質(zhì)：水硬性 [提問]目前，我國已成為世界上水泥生產(chǎn)大國。解放前，我們把水泥稱為“洋灰”，說明什么? [板書] 陶瓷 [提問]我國的哪些地方可稱為“陶都”? [學(xué)生1]江蘇宜興。 [學(xué)生2]江西景德鎮(zhèn)稱為“陶都”。 [講解]對。陶器的產(chǎn)生是人類發(fā)展史上的一個里程碑，是人類最早不用大自然現(xiàn)成材料而制成的器具。制陶技術(shù)可以說是最古老的材料技術(shù)，是人類材料技術(shù)的發(fā)端。陶器是新石器時(shí)代開始的標(biāo)志。我國陜西臨潼出土的秦始皇兵馬俑被人們稱作為“世界奇觀”之一，它們就是在燒成的陶胎上進(jìn)行彩繪而制成的，其工藝水平令世人嘆為觀止。 普通陶瓷制品機(jī)械強(qiáng)度小，易碎，易滲透。 隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅猛發(fā)展，對材料的要求越來越高，一些具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的新型無機(jī)非金屬材料相繼研制出來了。 [板書] 2．新型無機(jī)非金屬材料 [閱讀]指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P112，完成下表。 （投影）幾種新型非金屬材料的性能和用途： 種類 性能 用途 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 生物陶瓷 壓電陶瓷 [課堂小結(jié)]我們這堂課學(xué)習(xí)無機(jī)非金屬材料的內(nèi)容，在材料領(lǐng)域中是“滄海一粟”?，F(xiàn)在，科學(xué)家對材料的研究已由宏觀進(jìn)入微觀，如“納米”材料的誕生。人類的智慧是無窮無盡的，同學(xué)們，希望你們好好學(xué)習(xí)，發(fā)揮你們的聰明才智，將來在材料研究方面大顯身手，為人類造福。 [作業(yè)] P114 3 [板書設(shè)計(jì)] 三、硅酸鹽與無機(jī)非金屬材料 1．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料 2．新型無機(jī)非金屬材料 第2節(jié) 鋁 金屬材料(第一課時(shí)) [三維目標(biāo)] 知識和技能 1．掌握鋁的重要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)； 2．了解鋁的用途，體會性質(zhì)決定用途。 過程與方法 采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法和問題教學(xué)法，通過觀察、思考、分析、交流等方式進(jìn)行教學(xué)。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過介紹鋁的兩性，使學(xué)生學(xué)會用辨證的觀點(diǎn)看待問題和分析問題； 2．通過實(shí)驗(yàn)的魅力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 [教學(xué)設(shè)計(jì)] 教學(xué)重點(diǎn)：鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng) 教學(xué)難點(diǎn)：鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的分析 教學(xué)用具：濾紙、帶鐵圈的鐵架臺、粗鐵絲、含細(xì)紗的蒸發(fā)皿、鋁粉、氧化鐵粉末、 鋁鉑、氯酸鉀、鎂條 [教學(xué)過程] [引入新課]打開元素周期表，在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的110多種元素中，大約有4/5是金屬。 金屬在社會發(fā)展進(jìn)程中，起著非常重要的作用。如：青銅時(shí)代，鐵器時(shí)代在歷史上 留下光輝的一頁。鋼鐵是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，即使在新教材層出不窮的今天，金屬 仍然有它不可取代的地位。我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸到各種各樣的金屬，因此，了 解金屬的性質(zhì)是非常有必要的。 [板書]第2節(jié) 鋁 金屬材料 ［推進(jìn)新課］鋁是地殼中含量最高的金屬元素，僅次于氧和硅，是一種非常重要的金屬。 （實(shí)物展示）請學(xué)生觀察，再結(jié)合平時(shí)的生活經(jīng)驗(yàn)，說說鋁的物理性質(zhì)。 [學(xué)生1]銀白色、質(zhì)軟、輕。 [學(xué)生2]能導(dǎo)電、導(dǎo)熱、可壓成薄膜。 [板書]1．鋁的物理性質(zhì) 顏色：銀白色 質(zhì)地：軟 密度：小，是一種輕金屬 熔沸點(diǎn)：較高 能導(dǎo)電、導(dǎo)熱，有延展性 [提問]在金屬活動順序表中，鋁位于氫之前，是一種比較活潑的金屬，它為什么不用放在煤油中保存？ （學(xué)生閱讀課本） [板書]2．鋁的化學(xué)性質(zhì) [學(xué)生]鋁能與氧氣反應(yīng)，常溫下，鋁被空氣中的氧氣氧化，在表面生成一層致密的氧化物保護(hù)膜，使里面的金屬不再被氧化。 ［講述］正因?yàn)檫@層保護(hù)膜，鋁壺可用來燒水。 ［實(shí)驗(yàn)演示1］鋁與氧氣反應(yīng)。 [思考題]火柴的作用是什么？為什么要到火柴燒盡時(shí)立即插入氧氣瓶，而不能過早插入？集氣瓶中細(xì)紗的作用是什么？ 點(diǎn)燃 [板書]①與氧氣的反應(yīng)，現(xiàn)象：發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱 4Al ＋ 3O2 2Al2O3 用途：燃燒彈、信號彈、火箭推進(jìn)劑。 點(diǎn)燃 點(diǎn)燃 [引導(dǎo)]鋁還可以與其他非金屬反應(yīng)，如氯氣、硫等，寫出方程式。 [學(xué)生]2Al +3Cl2 2AlCl3 2Al+3S Al2S3 [演示實(shí)驗(yàn)2]鋁與氧化鐵反應(yīng) [思考題]鎂條、氯酸鉀的作用是什么？紙漏斗為何要濕潤？ [板書]②與氧化鐵的反應(yīng)，現(xiàn)象：反應(yīng)劇烈，發(fā)出耀眼的光芒。 點(diǎn)燃 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe（鋁熱反應(yīng)） 鋁熱劑 用途：野外焊接鋼軌。 [講述]鋁熱反應(yīng)的條件是高溫，鎂條、氯酸鉀是引發(fā)該反應(yīng)發(fā)生的，鋁熱反應(yīng)本身是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中要放出大量的熱，使生成的鐵熔化。 [提問]屬于什么基本反應(yīng)類型？ [學(xué)生]置換反應(yīng)。 [講授]鋁與大多數(shù)金屬一樣，能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，寫出離子方程式。 [板書]③與酸反應(yīng) [學(xué)生]2Al+6H+=====2Al3++3H2↑ [講述]鋁在濃硝酸、濃硫酸中，發(fā)生鈍化。鋁與稀硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，和銅與稀硝酸反應(yīng)一樣放出NO氣體。鋁還能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，這是大多數(shù)金屬沒有的性質(zhì)。 [板書] ④ 鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 四羥基合鋁酸鈉 [講授]四羥基合鋁酸鈉是一種配位化合物，其中[Al(OH)4]-是由中心體和配位體構(gòu)成的復(fù)雜離子，是一個整體。請將上述方程式改寫成離子方程式，指出氧化劑、還原劑。 [學(xué)生1] 2Al+2OH-+6H2O===2 [Al(OH)4] -+3H2↑ [學(xué)生2]氧化劑：H2O 還原劑：Al [小結(jié)]通過上述學(xué)習(xí)，我們知道鋁既能與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，鋁既有金屬性，又具有非金屬性。 [例題剖析] 1．兩份鋁屑,第一份與鹽酸反應(yīng)，第二份與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣體積比為1∶2，則兩份鋁的質(zhì)量比為（ ） A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4 剖析：利用氧化還原反應(yīng)電子得失相等，氫氣的體積比就等于鋁失去的電子數(shù)之比。 答案：B 2．鎂粉中的少量鋁粉怎樣除去？ 剖析：利用鎂、鋁化學(xué)性質(zhì)的差別。將混合物溶于一定量的氫氧化鈉溶液，充分?jǐn)嚢瑁^濾，洗滌沉淀，干燥得純的鎂粉。 3．將鎂粉、鋁粉的均勻混合物，平均分成四份，分別加到足量的下列溶液中，充分反應(yīng)后放出氫氣最多的是（ ） A.3mol/L HCl B.4mol/L HNO3 C.8mol/L NaOH D.18mol/L H2SO4 剖析：利用Mg 、Al的化學(xué)特性考慮：B中硝酸氧化性酸不產(chǎn)生氫氣；C項(xiàng)只有Al與NaOH反應(yīng)，Mg不反應(yīng)；D中Al鈍化，Mg與濃硫酸也不產(chǎn)生氫氣；故都不正確。 答案：A [課堂小結(jié)] 這節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了鋁的重要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，并且了解鋁的用途。 [布置作業(yè)]完成《金課堂》中的有關(guān)練習(xí) [板書設(shè)計(jì)] 第2節(jié) 鋁 金屬材料 1．鋁的物理性質(zhì) 顏色：銀白色 質(zhì)地：軟 密度：小，是一種輕金屬 熔沸點(diǎn)：較高 能導(dǎo)電、導(dǎo)熱，有延展性 2．鋁的化學(xué)性質(zhì) 點(diǎn)燃 ①與氧氣的反應(yīng)，現(xiàn)象：發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱 4Al ＋ 3O2 2Al2O3 用途：燃燒彈、信號彈、火箭推進(jìn)劑。 ②與氧化鐵的反應(yīng)，現(xiàn)象：反應(yīng)劇烈，發(fā)出耀眼的光芒。 點(diǎn)燃 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe（鋁熱反應(yīng)） 鋁熱劑 用途：野外焊接鋼軌。 ③與酸反應(yīng) 2Al+6H+=====2Al3++3H2↑ ④鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 四羥基合鋁酸鈉 第2節(jié) 鋁 金屬材料 （第二課時(shí)） [三維目標(biāo)] 知識和技能 1．掌握氧化鋁、氫氧化鋁的兩性； 2．掌握兩性氧化物、兩性氫氧化物的概念； 3．學(xué)會用氧化鋁、氫氧化鋁的兩性解決實(shí)際問題。 過程和方法 1．實(shí)驗(yàn)探究法、對比法學(xué)習(xí)氧化鋁、氫氧化鋁的兩性； 2．通過習(xí)題鞏固知識、解決問題。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過氧化鋁、氫氧化鋁的兩性的學(xué)習(xí)使學(xué)生學(xué)會用辯證的觀點(diǎn)分析問題； 2．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。 [教學(xué)設(shè)計(jì)] 教學(xué)重點(diǎn)：氫氧化鋁的兩性。 教學(xué)難點(diǎn)：氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)。 教具準(zhǔn)備：硫酸鋁溶液、氫氧化鈉、氨水、鹽酸、試管、滴管等。 [教學(xué)過程] [引入新課]鋁的最常見的重要化合物有氧化鋁、氫氧化鋁等，它們有哪些性質(zhì)呢? 下面我們來做一個實(shí)驗(yàn)，請大家注意實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 [推進(jìn)新課] [板書]二、氫氧化鋁 [演示]硫酸鋁溶液與氨水反應(yīng) [學(xué)生]溶液中有白色膠狀沉淀，氨水過量，沉淀不溶解。 [板書] 白色膠狀沉淀 Al2(SO4)3 + 6NH3H2O === 2Al(OH)3↓+ 3(NH4)2SO4 Al3+ + 3NH3H2O === Al(OH)3↓+ 3NH4+ [講解]將沉淀過濾出來，并加熱灼燒，Al(OH)3會分解，寫出化學(xué)方程式。 [學(xué)生]2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O [演示]在氫氧化鋁中分別加入NaOH溶液、HCl溶液，注意實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 [學(xué)生]沉淀都溶解。 [板書] Al(OH)3 + 3HCl === AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ === Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + NaOH === Na[Al(OH)4] Al(OH)3 + OHˉ === [Al(OH)4]ˉ [講解]實(shí)驗(yàn)證明Al(OH)3既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，這種既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物——兩性氫氧化物。 [板書] 兩性氫氧化物 [提問] 氫氧化鋁能否與所有的堿溶液反應(yīng)? [學(xué)生]不能。如與氨水就不反應(yīng)。 [提問]氫氧化鋁能否與所有的酸溶液反應(yīng)? [演示]向含有氫氧化鋁沉淀的濁液中通人二氧化碳?xì)怏w，觀察現(xiàn)象。 [學(xué)生]沉淀不溶解。 [講解]氫氧化鋁沉淀不能與碳酸、氨水等弱酸、弱堿反應(yīng)，一般與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。 [板書]三、氧化鋁 白色固體，難溶于水。 [講解]氧化鋁與氫氧化鋁一樣，也可以與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水，寫出化學(xué)方程式。 [學(xué)生] Al2O3 + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH + 3H2O === 2Na[Al(OH)4] [板書] Al2O3 + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ === 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2NaOH + 3H2O === 2Na[Al(OH)4] Al2O3 + 2OHˉ + 3H2O === 2 [Al(OH)4]ˉ [講解] Al2O3既能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成鹽和水；又能與鹽酸反應(yīng)，生成鹽和水。這樣的氧化物為兩性氧化物。 [學(xué)生]氧化鋁是兩性氧化物。 [板書]兩性氧化物 [練習(xí)] 1．實(shí)驗(yàn)室制備少量氫氧化鋁沉淀，用硫酸鋁與氨水反應(yīng)好，還是用硫酸鋁與氧氧化鈉反應(yīng)好?為什么? 答案：用Al2(SO4)3與氨水反應(yīng)好。 因生成的Al(OH)3可溶于NaOH溶液，若NaOH過量，則溶解部分Al(OH)3沉淀。 2．鋁在人體內(nèi)積累可使人慢性中毒，引起老年癡呆癥。1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁確定為“食品污染源之一”而加以控制。鋁在下列使用場合一般無須控制的是（ ） A．電線電纜 B．牙膏皮 C．制造炊具、餐具 D．糖果、香煙的內(nèi)包裝 答案：A 3．向10 mL l mol/L溶液中加入l mol/LNaOH溶液，生成沉淀0.25 g，則所加入NaOH溶液的體積為 （ ） A． 10 mL B．20 mL C．30 mL D．36.7mL 答案：AD 4．下列物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉反應(yīng)的有（ ） A．Fe B．Al C．Fe2O3 D．A12O3 E．Fe (OH)3 F．Al (OH)3 G．NaHCO3 H．AgNO3 I．CO2 答案：BDFGH [小結(jié)]這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了氧化鋁、氫氧化鋁的兩性，希望大家對兩性氧化物、兩性氫氧化物的概念有深刻的理解。 [作業(yè)] P124 4 [板書設(shè)計(jì)] 二、氫氧化鋁 白色膠狀沉淀 Al2(SO4)3 + 6NH3H2O === 2Al(OH)3↓+ 3(NH4)2SO4 Al3+ + 3NH3H2O === Al(OH)3↓+ 3NH4+ 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O Al(OH)3 + 3HCl === AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ === Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + NaOH === Na[Al(OH)4] Al(OH)3 + OHˉ === [Al(OH)4]ˉ 兩性氫氧化物 三、氧化鋁 白色固體，難溶于水。 Al2O3 + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ === 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2NaOH + 3H2O === 2Na[Al(OH)4] Al2O3 + 2OHˉ + 3H2O === 2 [Al(OH)4]ˉ 兩性氧化物 第2節(jié) 鋁 金屬材料(第三課時(shí)) 知識與技能： 1.掌握銅及其化合物的主要化學(xué)性質(zhì)； 2.掌握鋁合金、鋼鐵等常見合金的重要用途； 3.了解銅、銀、金在合金中的作用； 4.了解金屬材料的發(fā)展方向。 過程與方法： 采用介紹、討論、社會調(diào)查等方法進(jìn)行教學(xué)。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 1.通過前一節(jié)無機(jī)非金屬材料與這一節(jié)金屬材料的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生對材料科學(xué)的現(xiàn)狀 及發(fā)展方向有所了解，激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感； 2.通過社會調(diào)查、討論等活動，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。 教學(xué)重點(diǎn)：1.銅的化學(xué)性質(zhì) 2.鋁合金、鋼鐵等的用途 教學(xué)難點(diǎn)：調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性 教學(xué)用具：鋁合金、銅、硫酸銅粉末、95%酒精 教學(xué)過程： [引入新課]上節(jié)課學(xué)習(xí)了鋁的性質(zhì)，鋁的重要用途之一是制成各種各樣的鋁合金。什么是合金？ [學(xué)生]合金是在金屬中熔合了某些金屬或非金屬制得的具有金屬特性的金屬材料。 [板書]四、金屬與金屬材料 1.金屬材料的分類： [推進(jìn)新課]合金一般具有哪些特點(diǎn)？ [學(xué)生]機(jī)械強(qiáng)度大、塑性好、耐腐蝕等特點(diǎn)。 [講述]很好，將金屬制成合金，保持了原金屬的長處，克服了其不足，故合金的性能一般優(yōu)于純金屬。鋁合金是最常見的合金，其用途有哪些？ [板書]2.鋁合金 [學(xué)生]作建筑材料、包裝材料、制造交通工具、飲具、醫(yī)療器械等。 [板書]3.鋼鐵 [提問]鋼鐵也是一種重要的合金，它主要是哪兩種元素的合金呢？ [學(xué)生]鐵碳合金。 [繼續(xù)提問]鐵的應(yīng)用經(jīng)歷了鐵----普通鋼----特殊鋼的過程，鐵煉成普通鋼時(shí)主要解決了什么問題？ [學(xué)生]降低了含碳量，增加了Si、Mn等元素，改善了鐵的性能。如：增加了可塑性，易于加工、造型等。 [提問]怎樣將普通鋼制成不銹鋼呢？ [學(xué)生]在鋼中加入鉻、鎳等金屬元素。 [提問]鉻、鎳在不銹鋼中的作用是什么？ [學(xué)生]鉻的加入能使鋼鐵表面形成氧化物保護(hù)膜；鎳的加入能增加鋼的穩(wěn)定性和耐腐蝕性。 [板書]4.金、銀、銅 （投影） 類別 顏色 光澤 質(zhì)地 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性 延展性 用途 金 銀 銅 （學(xué)生閱讀教材，完成表格） [講授]金、銀有迷人的光澤，由于它們的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在地殼中含量又少，曾在很長一段時(shí)間作為貨幣流通，故稱貨幣金屬?，F(xiàn)在黃金的儲備仍是一個國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的象征。 [板書]5.銅及其化合物的化學(xué)性質(zhì) [問題]銅的化學(xué)性質(zhì)也不太活潑，在潮濕的空氣中銅也會生銹，生成一層綠色的銅銹，寫出方程式。 [板書]銅生銹 [學(xué)生]2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3（堿式碳酸銅） [講述]在加熱的條件下，銅可以與許多非金屬反應(yīng)。 Δ [板書]銅與非金屬反應(yīng)： 高溫 2Cu+O2 2CuO(黑色) Δ 4Cu+O2 2Cu2O（磚紅色） 2Cu+S Cu2S (黑色) [講授]硫酸銅粉末與硫酸銅晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。 Δ [板書]膽礬受熱分解 CuSO45H2O CuSO4+5H2O (藍(lán)色) （白色） [提問]怎樣檢驗(yàn)酒精中是否含有水？ [學(xué)生]加入硫酸銅粉末，如果變藍(lán)，說明酒精中含有水。 [板書]6. 21世紀(jì)的金屬—鈦 [講授]鐵、鋁是金屬材料中的兩大主角，金屬材料近百年的大力發(fā)展，使鐵、鋁的礦產(chǎn)資源日漸緊張，有必要探究“第三金屬”。金屬鈦具有優(yōu)于金屬鐵、鋁的性能，且儲量大，將成為21世紀(jì)的“新寵”而被廣泛應(yīng)用。那么鈦有哪些優(yōu)良性能呢？ [學(xué)生]熔點(diǎn)高，硬度大，可塑性強(qiáng)，質(zhì)輕，表面易形成氧化物保護(hù)膜，而且有抗腐蝕性。 [課堂小結(jié)]本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了金屬材料的分類及幾種重要的金屬材料，并對鈦?zhàn)髁撕唵谓榻B。 [作業(yè)]P124---125 5、6、7、8 板書設(shè)計(jì) 四、金屬與金屬材料 1.金屬材料的分類： 2.鋁合金 3.鋼鐵 4.金、銀、銅 5.銅及其化合物的化學(xué)性質(zhì) 6. 21世紀(jì)的金屬—鈦 作業(yè) P124---125 5、6、7、8 第3節(jié) 復(fù)合材料 [三維目標(biāo)] 知識和技能 1．使學(xué)生了解復(fù)合材料的定義及優(yōu)越性； 2．使學(xué)生了解現(xiàn)實(shí)生活中形形色色的復(fù)合材料。 過程和方法 1．初步培養(yǎng)學(xué)生的分析比較、總結(jié)歸納、理論聯(lián)系實(shí)際的能力； 2．通過對有關(guān)復(fù)合材料的搜集、整理，使學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)，通過網(wǎng)絡(luò)、書籍自行解決問題的方法。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．使學(xué)生充分認(rèn)識到化學(xué)在現(xiàn)代社會、現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣； 2．通過對復(fù)合材料產(chǎn)生歷史的論述，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和科學(xué)探索的精神； 3．通過分組展示所搜集的材料，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。 [教學(xué)設(shè)計(jì)] 教學(xué)重點(diǎn)：復(fù)合材料的定義及廣泛的用途 教學(xué)難點(diǎn)：復(fù)合材料的定義 教具準(zhǔn)備：電腦、大屏、展臺 [教學(xué)過程] [引入新課]材料與我們的生活密切相關(guān)，我們每天都要接觸到很多具體的材料，請大家列舉你所知道的材料。 [學(xué)生]鋼鐵、玻璃、塑料、水泥、木材、橡膠、涂料…… [提問]這些材料各有什么特點(diǎn)？以我們熟知的鋼鐵、玻璃、塑料為例，列舉它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。我們分三組進(jìn)行討論，請每組派出兩名同學(xué)回答，一位列舉優(yōu)點(diǎn)，一位列舉缺點(diǎn)。 [推進(jìn)新課] [學(xué)生]交流、研討。 [小結(jié)]小結(jié)學(xué)生的論述。 （多媒體投影） 材料 實(shí)例 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 金屬材料 鋼鐵 無機(jī)非金屬材料 普通玻璃 有機(jī)合成材料 塑料 [講解]通過討論，我們發(fā)現(xiàn)這些材料各有其優(yōu)勢和缺陷。隨著空間、能源等現(xiàn)代新技術(shù)的發(fā)展，單一的材料已很難滿足人類的生產(chǎn)生活對材料的越來越多、越來越高的要求。我們總是希望某種材料既具有這種材料的優(yōu)勢，又具有其他材料的優(yōu)勢，那么，怎樣才能做到取長補(bǔ)短呢？復(fù)合材料因此而出現(xiàn)，并不斷發(fā)展。 [閱讀]指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本127頁，追根尋源部分。 [提問]那么，科學(xué)上是如何來定義復(fù)合材料的呢？ [板書] 第3節(jié) 復(fù)合材料 一、認(rèn)識復(fù)合材料 1．復(fù)合材料：由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)特殊加工而制成的材料，稱為復(fù)合材料。 [講解]在這個定義里，我們要注意：①兩種或兩種以上的材料；②特殊加工不是簡單的混合，而是復(fù)雜的物理化學(xué)變化。 [提問]回憶我們以前學(xué)過的合金．它是如何定義的？ [學(xué)生]合金是由兩種或兩種以上的金屬材料（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 [提問]比較合金與復(fù)合材料，看看有什么異同點(diǎn)？ [學(xué)生]兩者的性能都比原先形成它的材料優(yōu)異。合金指明了是金屬材料之間或金屬與非金屬之間，指明這種加工是熔合。 （多媒體投影） 復(fù)合材料 合金 成分 兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料 兩種或兩種以上的金屬材料（或金屬與非金屬） 形成工藝 特殊加工 熔合 性質(zhì) 優(yōu)于原材料 [板書] 2．復(fù)合材料的性質(zhì)：既保持了原有材料的特點(diǎn)，又使各組分間協(xié)同作用，形成了優(yōu)于原材料的特性。 [講解]構(gòu)成復(fù)合材料的這些材料，我們又可以把它分為兩部分。一部分稱為基體，在復(fù)合材料中起黏結(jié)作用，另一部分稱為增強(qiáng)體，在復(fù)合材料中起骨架作用。 3．復(fù)合材料的組成 基體：起黏結(jié)作用 增強(qiáng)體：起骨架作用 [板書] [提問]怎么理解基體以及增強(qiáng)體的概念呢？ [學(xué)生]交流、研討（參考書上知識支持部分合成樹脂的內(nèi)容，完成127頁材料與性能之間的連線）。 [學(xué)生]回答材料與性能之間的連線。 [提問]為什么以金屬材料為基體，C為增強(qiáng)體形成的復(fù)合材料耐高溫、強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、導(dǎo)熱性好？ [學(xué)生] 金屬具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，C纖維能耐高溫、強(qiáng)度高，復(fù)合材料既保持了原有材料的特點(diǎn)，又形成了優(yōu)于原材料的特性。 [講解]組成復(fù)合材料的基體材料多種多樣，增強(qiáng)體又可做成不同的形狀，因而復(fù)合材料的種類繁多。 [閱讀]指導(dǎo)學(xué)生閱讀資料在線，講述復(fù)合材料的分類。 [板書] 4．復(fù)合材料的分類 陶瓷基復(fù)合材料 金屬基復(fù)合材料 樹脂基復(fù)合材料 （1）按基體分類 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 夾層增強(qiáng)復(fù)合材料 顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料 （2）按增強(qiáng)體的形狀分類 [講解]在生活中，我們可以看到形形色色的復(fù)合材料，同學(xué)們在課前已經(jīng)通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑分組收集、整理了有關(guān)生產(chǎn)生活中的復(fù)合材料和航空航天領(lǐng)域的復(fù)合材料及其優(yōu)點(diǎn)。 [指導(dǎo)交流]請每一組派一名同學(xué)將組內(nèi)整理的資料展示給大家(其他同學(xué)可以補(bǔ)充)，比比哪組同學(xué)收集的資料多。 [學(xué)生]交流展示。 [點(diǎn)評]點(diǎn)評學(xué)生的展示，并給予充分鼓勵。 [閱讀]指導(dǎo)閱讀教材128~130頁內(nèi)容。思考玻璃鋼、碳纖維的特點(diǎn) [學(xué)生]閱讀討論。 [板書]二、形形色色的復(fù)合材料 （多媒體投影） 玻璃鋼：以玻璃纖維為增強(qiáng)體、合成樹脂做基體的復(fù)合材料。 玻璃鋼的優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高、密度小、耐化學(xué)腐蝕、有較好的電絕緣性和機(jī)械加工性能。復(fù)合材料：以碳纖維為增強(qiáng)體、合成樹脂做基體的復(fù)合材料。 優(yōu)點(diǎn)：韌性好、強(qiáng)度高、質(zhì)輕。 復(fù)合材料：以纖維（如碳纖維、硼纖維等）為增強(qiáng)體、金屬做基體的復(fù)合材料。 優(yōu)點(diǎn)：耐高溫、強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、不吸濕、不易老化。 [課堂小結(jié)]材料與我們的生活密切相關(guān)，材料科學(xué)將是2l世紀(jì)人類研究的最主要的學(xué)科之一。全球的科學(xué)家們正在不斷地研制出我們生產(chǎn)、生活需要的新材料。如納米材料、智能材料等。我國的科學(xué)家在這方面也有著突出的成績。當(dāng)今世界，誰先擁有性能卓越的新材料，誰就可能取得主動權(quán)。同學(xué)們要在今后的學(xué)習(xí)中不斷努力，掌握更多的知識，將來開發(fā)出更好的材料建設(shè)我們的祖國。 [布置作業(yè)] P131 3 [板書設(shè)計(jì)] 第3節(jié) 復(fù)合材料 一、認(rèn)識復(fù)合材料 1．復(fù)合材料：由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)特殊加工而制成的材料，稱為復(fù)合材料。 3．復(fù)合材料的組成 基體：起黏結(jié)作用 增強(qiáng)體：起骨架作用 2．復(fù)合材料的性質(zhì)：既保持了原有材料的特點(diǎn)，又使各組分間協(xié)同作用，形成了優(yōu)于原材料的特性。 陶瓷基復(fù)合材料 金屬基復(fù)合材料 樹脂基復(fù)合材料 （1）按基體分類 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 夾層增強(qiáng)復(fù)合材料 顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料 （2）按增強(qiáng)體的形狀分類 二、形形色色的復(fù)合材料