“學案導學”教學模式以學生學會學習為宗旨,以學案為依托,以教師為主導,以學生為主體,以培養學生的自學能力、合作能力、創新能力為目的。這種模式充分貫徹了新課程理念,能幫助學生系統全面地把握知識,克服盲目和片面。在具體教學中,教師指導學生看教材,引導學生獨立思考、合作交流,在這種雙向交流過程中,教師能及時了解學生的學習情況,使教學更具針對性。下面結合鋁的化合物圖像問題探究談一談具體做法。
一、教學目標
1.知識與技能:掌握Al3+、AlO-2、Al(OH)3之間的相互轉化并用圖像表示。
2.過程與方法:
(1)能夠通過對實際事物、實驗現象、模型、圖形、圖表等的觀察,以及對自然界、生產、生活和科學實驗中化學現象的觀察,獲取有關的感性知識和印象,并運用分析、比較、概括、歸納等方法,對所獲取的信息進行初步加工。
(2)能用正確的化學術語及文字、圖表、模型、圖形等表達化學問題解決的過程和成果,并做出解釋。
3.情感態度與價值觀:培養學生動手實驗的興趣,形成良好的實驗習慣和嚴謹的科學態度,培養與人合作的精神,學會傾聽他人的發言,采納他人合理的意見。
二、教學重點
用離子方程式表示Al3+、AlO-2、Al(OH)3之間的相互轉化,并會畫圖像。
三、教學過程
【思考與交流】不用任何試劑,如何區分失去標簽的AlCl3溶液和NaOH溶液?
【板書】鋁的化合物——圖像問題探究。
【探究實驗1】向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液至過量。
反應原理:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O
實驗現象:先產生白色沉淀,后沉淀逐漸消失。
學生在黑板上畫出圖像,如圖1所示。
【探究實驗2】向NaOH溶液中逐滴滴入AlCl3溶液至過量。
反應原理:Al3++4OH-=AlO-2+2H2O
Al3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓
實驗現象:先無白色沉淀,后產生白色沉淀,繼續滴加,沉淀不變化。
學生在黑板上畫出圖像,如圖2所示。
變式探究:向可溶性鋁鹽液中滴加氨水至過量。
反應原理:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH+4
實驗現象:產生白色沉淀,繼續加氨水,沉淀不消失。
學生在黑板上畫出圖像,如圖3所示。
思考與交流:
1.向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過量,有什么現象?寫出有關的離子方程式,并畫出加入溶液的量和沉淀變化的圖像。(圖像如圖4所示)
2.向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至過量,有什么現象?寫出有關的離子方程式,并畫出加入溶液的量和沉淀變化的圖像。(圖像如圖5所示)
3.若AlCl3溶液中除混有MgCl2外,還混有鹽酸,向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至過量,發生的反應有何不同,圖像有什么樣的變化?(圖像如圖6所示)
反應原理:H++OH-=H2O
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O
實驗現象:開始無沉淀,之后產生沉淀,之后沉淀部分溶解。
4.若AlCl3溶液中除混有MgCl2和鹽酸外,還混有NH4Cl,向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至過量,發生的反應又有何不同,圖像又有什么樣的變化?
反應原理:H++OH-=H2O
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
NH+4+OH-=NH3·H2O
Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O
實驗現象:開始無沉淀,之后產生沉淀,沉淀量保持不變,沉淀部分溶解,如圖7所示。
【探究實驗3】向可溶性偏鋁酸鹽液中滴加鹽酸至過量。
反應原理:AlO-2+H++H2O=Al(OH)3↓
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
實驗現象:產生白色沉淀,繼續滴加,沉淀消失。
學生在黑板上畫出圖像(圖像如圖8所示)。
【探究實驗4】向鹽酸中逐滴滴入NaAlO2溶液至過量。
反應原理:AlO-2+4H+=Al3++2H2O
Al3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓
實驗現象:先無白色沉淀,后產生白色沉淀,繼續滴加,沉淀不變化。
學生在黑板上畫出圖像(圖像如圖9所示)。
變式探究1:向NaAlO2溶液中通入過量的CO2。
反應原理:2AlO-2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO2-3
CO2-3+CO2+H2O=2HCO-3
實驗現象:產生白色沉淀,繼續通入CO2,沉淀不消失。
變式探究2:向飽和CO2溶液滴加可溶性偏鋁酸鹽液。
【探究實驗5】向AlCl3溶液中逐滴滴入NaAlO2溶液至過量。
反應原理:Al3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓
實驗現象:產生白色沉淀,繼續滴加,沉淀不變化。
學生在黑板上畫出圖像(圖像如圖10所示)。
小結:作圖要點。
1.分階段書寫化學(離子)方程式。
2.結合橫坐標、縱坐標,分析反應特點,描出關鍵點(轉折點)。
3.標出關鍵點的坐標,連線作圖。
知識強化:略
課堂總結:解決鎂鋁圖像問題的方法———“三看、一守恒”。
一看坐標:弄清橫、縱坐標的意義。
二看拐點:這里拐點即關鍵點,如剛開始產生沉淀的,生成沉淀量最大值點,沉淀量最小值點,沉淀恰好完全消失點等。
三看比值:即通過分析每個階段所發生的反應,根據方程式的計量系數得出結論。
電荷守恒(元素守恒):當沉淀的量恰好達到最大值時,溶液中的離子最少,可以分析此時溶液中的溶質求解某些問題。
拓展作業
(1)Al2(SO4)3溶液與氫氧化鋇溶液互滴的離子方程式、現象、圖像。
(2)KAl(SO4)2溶液與氫氧化鋇溶液互滴的離子方程式、現象、圖像。
(責任編輯 易志毅)