孟瑩

一、教材內(nèi)容分析

《鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)》是第三章第一節(jié)內(nèi)容，是中學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，是學(xué)生全面認(rèn)識(shí)金屬性質(zhì)和學(xué)生在今后的工作和生活中經(jīng)常要接觸、需要了解和應(yīng)用的基本知識(shí)。學(xué)習(xí)該知識(shí)，不僅為前面的實(shí)驗(yàn)和離子反應(yīng)等基本概念補(bǔ)充感性認(rèn)識(shí)的材料，也可以為必修2物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期表、元素周期律等理論知識(shí)打下重要的基礎(chǔ)，還可以幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)化學(xué)的基本方法，是高中階段的重點(diǎn)內(nèi)容之一。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.掌握鋁和NaOH溶液的反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

2.通過實(shí)驗(yàn)探究幫助學(xué)生構(gòu)建基于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究過程的模型認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的精神以及宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。

三、教學(xué)重難點(diǎn)

鋁與NaOH溶液反應(yīng)的本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究

四、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)1導(dǎo)入新課

展示產(chǎn)品并講解：市面商品“管道通”，使用后堵塞的管道暢通無阻。這種“管道通”由氫氧化鈉顆粒和鋁粉組成。為什么這兩種化學(xué)物質(zhì)的混合能疏通管道呢？今天這節(jié)課我們就用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

環(huán)節(jié)2實(shí)驗(yàn)探究一

【實(shí)驗(yàn)】鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)

【現(xiàn)象】有大量氣泡產(chǎn)生，試管壁發(fā)熱。

【設(shè)問】鋁與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)。那么，反應(yīng)產(chǎn)生的是什么氣體呢？

【講述】根據(jù)元素守恒定律及氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)的升降規(guī)律進(jìn)行猜想，如何驗(yàn)證？

【猜想】氫氣。學(xué)生回憶驗(yàn)證氫氣的實(shí)驗(yàn)方法和現(xiàn)象。

【驗(yàn)證猜想】改進(jìn)教材實(shí)驗(yàn)（如圖）。

用木條點(diǎn)燃玻璃尖嘴處的氣體，并在火焰上方罩上干燥的燒杯。

觀察到燒杯內(nèi)壁有水霧生成，證明生成的是氫氣。

【提問】鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出氫氣，是金屬鋁與水反應(yīng)的結(jié)果還是金屬鋁與氫氧化鈉反應(yīng)的產(chǎn)物？

【猜想1】氫氣是金屬鋁與水反應(yīng)產(chǎn)生的

【猜想2】氫氣是金屬鋁與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生的。

【設(shè)問】如何用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你們的猜想。

學(xué)生分組討論設(shè)計(jì)驗(yàn)證猜想的實(shí)驗(yàn)方案：

【方案一】加熱水和用砂紙打磨過的鋁片觀察有無氣體生成，如有將生成的氣體通入到肥皂液中用燃著的木條接近氣泡如有輕微的爆鳴聲則證明氫氣是金屬鋁與水反應(yīng)產(chǎn)生的。

【方案二】加熱固體氫氧化鈉和鋁粉的混合物，用連有導(dǎo)管的單孔塞塞住試管口將導(dǎo)管末端插入水中，觀察有無氣體產(chǎn)生，如果有氣體產(chǎn)生，將生成的氣體通入到肥皂液中用燃著的木條接近氣泡如有輕微的爆鳴聲則證明氫氣是金屬鋁與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生的。

教師傾聽及時(shí)給予建議。

環(huán)節(jié)3實(shí)驗(yàn)探究二

學(xué)生分組合作根據(jù)猜想和方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

【匯報(bào)結(jié)果】

1、加熱打磨過的鋁和滴有酚酞的水的混合物，鋁表面氣泡產(chǎn)生，同時(shí)溶液變?yōu)闇\紅色，將生成的氣體通入到肥皂液中用燃著的木條接近氣泡有輕微的爆鳴聲。證明鋁和水能反應(yīng)放出氫氣同時(shí)生成堿性物質(zhì)。

2、加熱過程中沒有氣體生成，同時(shí)，由于鋁消耗氧氣，使試管內(nèi)的壓強(qiáng)減小，加熱時(shí)出現(xiàn)水倒吸現(xiàn)象。

教師傾聽學(xué)生的實(shí)驗(yàn)匯報(bào)，及時(shí)評(píng)價(jià)和小結(jié)

結(jié)論：鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出的氫氣是鋁與水反應(yīng)的產(chǎn)物。

環(huán)節(jié)4反應(yīng)實(shí)質(zhì)分析

【講解】鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是——鋁先與水反應(yīng)：

2Al+6H2O=2Al（OH）3+3H2↑

生成的氫氧化鋁可以與強(qiáng)堿反應(yīng)反應(yīng)生成H2O和NaAlO2（該知識(shí)以后將學(xué)到）：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O

將上述兩個(gè)反應(yīng)疊加，得到：

【板書】2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

改寫為離子方程式為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

【提問】上述反應(yīng)中的氧化劑和還原劑分別是哪種物質(zhì)？如何用雙線橋或單線橋表示化合價(jià)變化和電子轉(zhuǎn)移的情況？請(qǐng)你試著寫一寫。

指導(dǎo)評(píng)價(jià)學(xué)生書寫雙線橋或單線橋。（投影書寫結(jié)果）

【小結(jié)】由上面可知鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)中，鋁失去電子作還原劑，而水得到電子作氧化劑。

環(huán)節(jié)5對(duì)比實(shí)驗(yàn)

【提問】鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出氫氣，那么其他金屬是否也有這種性質(zhì)呢？

【演示實(shí)驗(yàn)】取三支試管分別加入一小塊鎂片、鋅粒、鐵片分別加入5mL氫氧化鈉溶液，加熱。

現(xiàn)象：均不反應(yīng)

得出結(jié)論：能與氫氧化鈉反應(yīng)是鋁特殊的化學(xué)性質(zhì)

【板書】液反應(yīng) 能與氫氧化鈉等強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)是金屬鋁的獨(dú)特性質(zhì)

【追問】鋁與弱堿溶液能否發(fā)生反應(yīng)放出氫氣？請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明。

分組實(shí)驗(yàn)：鋁與氨水混合

現(xiàn)象：不反應(yīng)，加熱后也不反應(yīng)。

結(jié)論：鋁與弱堿溶液不反應(yīng)

【講解】金屬鋁不能和弱堿溶

環(huán)節(jié)6練習(xí)

【提問】通過以上的學(xué)習(xí)，現(xiàn)在同學(xué)們是否可以解釋“管道通”為什么能疏通管道？

學(xué)生思考交流后解答：

（1）NaOH具有強(qiáng)堿性腐蝕油垢、毛發(fā)和殘?jiān)?/p>

（2）產(chǎn)生的氣體物質(zhì)增大管道內(nèi)壓強(qiáng)疏通雜物。

（3）該反應(yīng)放熱可以加速反應(yīng)

五、教學(xué)反思

本課采用了演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的方式，通過猜想和實(shí)驗(yàn)以及觀察、分析、討論主動(dòng)地得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論激發(fā)學(xué)生求知、探究的濃厚興趣，取得了很好的教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的精神以及宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)，整堂課學(xué)生的參與度高，課堂出現(xiàn)較多的師生交流、生生交流的高潮，教學(xué)目標(biāo)完成度高。

（新疆昌吉州瑪納斯縣第一中學(xué)）