高二上册《铝和铝合金》集体备课教案设计

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1 教材分析

由于铝制品表面氧化膜的普遍存在和去除后的瞬间再生，学习铝的性质时回避不了氧化铝及其水合物氢氧化铝，备课组进行单元教学内容设计时，讨论能否打破传统“金属单质→氧化物→氢氧化物→盐”的教学序，将氧化铝、氢氧化铝、铝盐先行整合教学，最后再学习铝。有了铝的化合物的知识经验，将更有利于学生辩证认识铝的“两性”，为什么既很容易和氧（游离态氧和化合态氧）反应，又能在空气中稳定存在，为什么既能和酸反应又能和碱反应，同时也使探究铝箔灼烧熔化却不滴落、铝和水不能持续反应的深入探究有了知识基础，因而这样的教学内容安排一方面更符合认知逻辑，同时也更契合人类对铝元素的认识历史。这种基于科学本质认识的教学设计将更有利于创设探究性情境，发展学生的宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等化学核心素养。

2 教学过程实录

[教师]大家知道，元素在地壳中的含量，铝在金属中排名第一。

[PPT呈现]元素在地壳中的含量图（聚焦Al元素的含量7.73%）

[教师]如此大量的铝元素，在地壳中以什么形态存在？

[学生]化合态

[教师]铝元素是许多矿物的主要成分，如：高岭石、蒙脱石、绿柱石、尖晶石、刚玉、冰晶石等等，从商业价值看，最重要的矿物是铝土矿（主要成分：氧化铝），为什么呢？

[PPT呈现]边讲述边投影对应矿物的图片。

[教师]因为地壳中铝土矿的储藏量极大。当前铝的产量和用量仅次于钢材，成为人类应用的第二大金属，广泛应用于电线、建筑、交通运输等多个行业。

[PPT呈现]同步呈现架空电缆、汽车、飞机、月球车的图片。

（设计意图：从学生熟悉的铝在地壳中较高含量和生活中的广泛应用引入，和下节金属铝使用历史短和冶炼困难形成强烈对比，激发学生的认知欲望。）

[教师]那么，人类使用金属铝的历史悠久吗？

[投影]铝的发现

[教师]铝是大自然赐于人类的宝物，但人类对铝的认识却经历了较为漫长的过程，直到19世纪中期人类才制得少量铝，当时，铝极其珍贵，以致于在1855年的巴黎博览会上，铝与王冠上的宝石放在一起展出，皇帝拿破仑三世在国宴上本人使用铝制刀叉餐具，而大臣们只能用金制、银制餐具。

[教师]后来，到了19世纪末，铝的价格却发生了成千倍的显著下跌，同时，产量也在急剧上升，寻常百姓家能也用得起铝了，这是什么原因呢？

[投影]金属铝的价格变化图

[学生]寻找到了新的廉价制备方法？找到了新的便宜原料？

[教师]首先是由于1870年西门子改进了发电机，有了廉价的电力；其次是由于美国大学生霍尔和法国大学生埃鲁于1886年分别发现了将高熔点氧化铝熔解在冰晶石（Na3AlF6）中廉价电解的方法，他们两个人当时都才22周岁。

[PPT呈现]霍尔和埃鲁照片及二位科学家的传奇人生简介。

[PPT呈现]铝的冶炼方程式，氧化铝、冰晶石、氧化铝-冰晶石的熔点、铝的冶炼场景图。

（设计意图：从金属铝冶炼的历史、铝价格的跌宕起伏，凸显两位年青大学生对科学发展的杰出贡献，激发鼓励高中生们创新创造的热情。）

[教师]这项创举使铝从皇家贵族走进寻常人家，电解法终于将亲氧性极强的铝元素和氧分开了，那么我们在使用时需要象金属钠一样，倍加呵护，保存在煤油中吗？

[学生]不需要。

[教师]是铝和氧气常温下不容易反应吗？