资源简介

课题 金属材料（铝、铝合金）
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
第三章第二节介绍以铁合金、铝合金为代表的金属材料在日常生活中的广泛应用，反映化学与生活的密切联系；介绍以储氢合金、钛合金、耐热合金为代表的新型合金在尖端领域的应用，反映材料发展与科技进步相辅相成，彰显化学学科的社会价值，增强学生化学学习的社会责任感。通过铁合金、铝合金成分的探究，构建组成、性能、用途的相互关联，强化组成决定性能、性能决定用途的化学学科核心观念。结合合金组成的分析介绍测试工程师的工作，渗透职业生涯教育，有助于学生更好地作出职业生涯规划。第二节的最后一部分内容是介绍物质的量在化学方程式计算中的应用，旨在分散难点，使化学计算能够逐步深化。
学习者分析
义务教育阶段，学生学习了合金的概念，对金属也有一定的了解。在第一章的学习中，学生已经初步建构起物质的分类观、物质转化观等基本观念，对金属与酸、盐溶液的反应有初步的了解，对氧化物的概念有了初步的认识，能用氧化还原反应的概念和规律分析问题。此外，学生具备一定的观察和分析问题的能力，初步掌握了实验探究的基本程序，初步具备了设计实验方案的能力和一定的动手操作能力，并具有较好的思考与质疑、交流与合作的学习习惯。 发展点：学生对金属及其化合物的知识是碎片化的，没有形成知识体系。 且在真实情境中利用必备知识解决实际问题的能力有待提高。
学习目标确定
1.证据推理与模型认知：通过手持数字化传感器技术测量铝和酸碱反应过程 中的体系温度变化和氢气产生速率，建立证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实。 2.科学探究与创新意识：通过完成铝及其化合物的实验，初步体验有序地、 全面地、敏锐地观察实验现象，并能准确地用语言描述，尝试对现象进行分析、归纳，了解科学探究的基本方法，培养初步的科学探究能力。 3.科学精神与社会责任：通过分析“粉煤灰回收氧化铝”和 “铝合 金在船舶及海洋工程中的应用”两个真实的情景，体会到“粉煤 灰的华丽转身”变为大国工程中重要的金属材料，认识化学在自 然资源综合利用和环境保护中的重要作用，体会科学、技术、社会之间的相互关系。
学习重点难点
教学重点： 铝和氧化铝的性质、两性氧化物的性质 教学难点： 能结合真实的情境，了解铝及氧化物的主要性质；能利用手持数字化传感仪器测定铝与盐酸、氢氧化钠反应过程中的温度变化和氢气产生速率，引发对反应本质的深层次学习，实现深度学习。
学习评价设计
通过对粉煤灰制备氧化铝方法的了解到符号表征主要过程，诊断并评价学生自行提取信息，加工信息和符号表征的能力。 通过对铝的性质的探究实验，诊断并评价学生的四重表征能力和合作探究能力。 通过整合本节及本章知识，诊断并评价学生科学精神与社会责任的化学学科素养发展水平。
学习活动设计
教师活动学生活动环节一：粉煤灰的华丽转身教师活动1 【介绍】 1.我国能源结构。 2.粉煤灰产量、用途。 3.我国西北大型煤电基地高铝、富镓、富锂煤炭资源。 【资料】 内蒙古准格尔煤田打造出： 煤—煤矸石发电 —— 粉煤灰提取氧化铝——电解铝——铝型材、镓、硅等系列产品的一体化循环经济产业链。 【方法介绍】 一步酸溶法流程 【设问】 用化学方程式表征用盐酸浸出粉煤灰得到AlCl3的过程。 【方法介绍】 两步碱溶法流程 【设问】 用化学方程式表征用氢氧化钠浸出粉煤灰得到NaAlO2的过程。 【总结提升】 既能酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。 【介绍】 氧化铝用途 将氧化铝在工业化电解槽中进行电解，电解的原铝产品纯度可以达到99.74%。请用符号表征此过程。学生活动1 【聆听思考】 了解从粉煤灰中提取Al2O3对固体废弃物的处理利用和开发新的铝源具有重要意义。 【符号表征】 【符号表征】 【思考交流】 【符号表征】 活动意图说明： 创设真实情境，引出从粉煤灰回收氧化铝的思考，激发学生的学习热情。利用真实的文献资料，引出氧化铝和盐酸、氧化铝和氢氧化钠的反应，提高学生分析和处理信息能力，并进一步掌握陌生情境下离子方程的书写技巧。基于文献材料，学生发现金属氧化物还能和碱反应，冲击了他们在以前学习中形成的物质转化观念。在冲突中，使学生初步形成证据意识能够基于事实进行合理的推导。环节二：上天下海的铝合金教师活动2学生活动2【介绍】 铝合金 【视频】 可乐罐与酸反应。 【设问】 为什么需要一层塑料膜？ 为什么不可以直接装可乐？ Al有哪些性质？ 【了解】 铝：是一种活泼金属，常温下能与空气中的氧气发生反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜。用化学方程式表征这个过程。 【微观探析】 人们日常生活中使用的铝制品通常是由铝合金制造的，其表面总是覆盖着致密的氧化铝薄膜，这层膜起着保护内部金属的作用。我们从微观角度看看为什么这层膜可以保护内层金属。 【拓展】 但这层自然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗腐蚀性还不够强，我们需要对其表面进行处理。 【实验探究】 铝与酸的反应 铝与碱溶液的反应 （手持技术） 描述实验现象，并用符号表征反应过程。 【小结】 【诊断评价】 1.铝是活泼金属，为什么铝 的抗腐蚀能力比铁强？ 2.为什么铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物？ 3.我国国产大飞机C919的外壳为什么用铝合金？ 4.如何除去镁粉中的铝粉？ 【思维提升】 垃圾只是放错位置的资源，正确利用便可变废为宝。——科学是促进自然资源综合利用和环境保护的重要手段 【思考交流】 密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力。 【分析交流】 【符号表征】 【观察思考】 【了解】 【生】 未打磨过的铝片：开始无气泡，一段时间后才产生气泡。 打磨过的铝片：立即产生气泡。 两试管壁均有发热现象。一段时间后，将点燃的木条放在试管口均可观察到淡蓝色火焰。 【讨论回答】 小组讨论，回答问题，组间评价。 【深化理解】 活动意图说明 从粉煤灰到特种铝合金，实现了华丽的转身，让学生惊叹科学和技术的伟大。同时利用“上天下海”到身边的铝合金的介绍，引出本课铝性质的研究，实现自然过渡，又能强烈刺激了学生的科学探究欲望。学生通过小组合作的 形式有序地、全面地地观察实验现象，并能准确地用语言描述，了解科学探 究的基本方法，培养初步的科学探究能力。数字化传感器技术测量铝和碱反应的体系温度变化和氢气产生速率，建立证据意识。能基于证据提出铝片和碱反 应的不同历程。同时引发学生的认知冲突，金属还能与碱反应，也拓展了学生的物质转化观。
板书设计
第二节 铝 铝合金
作业与拓展学习设计
1.了解粉煤灰的成分及内蒙古准格尔煤田的粉煤灰制氧化铝技术。 2.完成工艺流程题
特色学习资源分析、技术手段应用说明
资料搜集：我国西北大型煤电基地拥有丰富的高铝、富镓、富锂煤炭资源，氧化铝含量高达 40％～50％，与传统铝土矿中的铝含量接近。其中仅内蒙古准格尔煤田已探明煤炭储量267亿吨。经过科学测算，若全部燃烧可将产生约70亿吨粉煤灰，预计可提取出氧化铝35亿吨，相当于我国现有铝土矿资源储量的4-5倍。因此，从粉煤灰中提取Al2O3对固体废弃物的处理利用和开发新的铝源具有重要意义。
教学反思与改进
学习了Al和氧化铝的化学性质。学生了解到金属Al不仅具有金属的共性，还有自己的特性——与氢氧化钠溶液反应生辰偏铝酸钠和氢气。还认识了氧化铝是一种两性氧化物。既能与酸反应，又能与碱反应生成盐和水。通过本节课，学生了解了金属的多样性，丰富了认知。 至此，通过第二节金属材料的学习，学生可深切的感受到，化学学科研究的是物质，我们可以从物质的组成、结构、性质、和应用多个角度研究物质。通过改变元素的种类和含量，可以制造出不同性能的金属材料。还可以通过实验观察物质变化的宏观现象，学习从微观角度解释变化。还能够用定性定量的方法表示变化。通过本节课不仅传授化学知识，还在传授知识背后的方法。 垃圾只是放错位置的资源，正确利用便可变废为宝。而科学是促进自然资源综合利用和环境保护的重要手段。

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