【教学目标】
一、知识目标
1.使学生了解镁和铝的原子结构、物理性质的比较。
2.使学生了解铝的物理性质以及用途和两性。
3.使学生掌握镁和铝的化学性质。
4.使学生了解铝的几种重要化合物。
5.使学生理解与铝及其化合物两性有关的计算和图像分析。
6.使学生初步了解合金及其特点。
二、能力目标
1.通过学生自己验证镁和铝的性质，培养学生的实验操作和观察能力。
2.采用对比教学法，将学过的金属钠同镁和铝作比较，培养学生的归纳和比较的能力。
三、情感目标
1.通过对镁和铝的知识进行类比、分析、归纳等，培养学生科学的学习习惯。
2.通过指导学生收集有关史料，培养学生正确的爱国主义思想。
【教学建议】
一、教材分析
在本节教材之前，在章引言中通过图、表介绍了一些金属通性的知识，如形态、密度、硬度、熔点、延展性、导电性、导热性等。
教材主要采用对比的方法来阐述镁和铝的性质，第一部分是镁和铝的单质，重点是它们的化学性质和物理性质，结合性质介绍用途。教材从原子最外层电子数引入，运用电子转移的观点分析说明镁和铝都是比较活泼的金属，镁比铝更活泼。同时总结金属的通性：与非金属反应，与酸反应，金属之间的置换等，结合氧化还原反应原理，强调铝的还原性；结合铝元素周期表的位置，得出铝元素具有两性的结论：可与强碱溶液反应生成偏铝酸盐，并指出氧化铝和氢氧化铝具有两性，为第二课时打下基础。
第二部分是铝的重要化合物，分别介绍了铝的氧化物、氢氧化物和一种重要的盐——硫酸铝钾。其中氢氧化铝的两性是重点，教材注意运用前一章所学的电离平衡的知识，分析、讨论氢氧化铝的两性以及硫酸钾铝的水解。
第三部分是合金的知识，结合初中所学的铁合金，简单了解几种常见合金的组成、性质和用途。这部分内容教学大纲规定的教学要求不高，属于A层次的内容。
在选学部分介绍了“硬水及其软化”，并增加了“24K和18K”的阅读资料，从而丰富教学内容。同时，这些知识在实际生产和生活中也是很重要的。
本节内容涉及到元素周期律理论和电离平衡理论。运用理论知识指导元素化合物知识的学习，是高中化学中常用的方法之一，可在较短的时间学习较多的知识，便于理解和记忆，同时又巩固对理论知识的认识。
二、教法建议
一、复习学生曾学过的金属性质、金属活动顺序、元素周期律、原子结构与元素性质的关系及氧化还原反应等。引导学生观察元素周期表并讨论。①数一数在人类已发现的100多种元素中，金属有多少种？②它们在元素周期表中的位置？③金属元素的原子结构有什么特点？④在化学反应中其核外电子容易发生什么变化，表现出什么性质？
展示由学生课前收集的金属实物和标本，组织学生观察课本中的图、表，对比不同金属的密度、熔点、硬度等。
有条件的学校可以演示动画，帮助学生理解金属的通性——延展性、导电性、导热性。
对优等生建议补充有些金属如铁、铜具有变价的原因，它们除了容易失去最外层的电子还容易失去次外层的部分电子。
二、观察元素周期一表结合课本中的讨论，鼓励学生运用周期律的知识讨论：推断镁和铝的物理性质与化学性质，以及在工农业生产上的用途。有条件的学校，学生可以在课前通过书籍、网络收集相关的资料，并利用课上5-10分钟的时间由学生展示自己的成果。培养学生对资料的搜集、分析和筛选的能力与语言表达能力。
三、镁和铝化学性质的教学，采用实验探究-对比的方法。
①镁、铝与水反应
②镁、铝与非金属反应
③镁、铝与酸反应
④镁、铝与碱反应
⑤镁、铝与某些氧化物反应
边讲边实验，引导学生细心观察并写出化学方程式。运用实验-对比方法可以加深对知识的理解，并有助于记忆。
由镁和铝的对比实验，学生归纳出金属性强弱决定于该金属失去价电子的难易程度，使学生由个别到一般、由现象到本质来理解金属的化学性质。
对优等生建议采用探究式实验，由学生自己动手完成对比实验④，并补充铝与强碱溶液反应的实质。
反应过程为：
2Al＋6H22×3eO=2Al（OH）3↓＋3H2↑2Al（OH）3＋2NaOH=2NaAlO2＋4H2O总反应式：
2Al＋6H22×3eO＋2NaOH=2NaAlO2＋3H2↑＋4H2O
因为Al与水很难反应，且生成的Al（OH）3附在Al的表面，阻止了Al继续反应，但强碱NaOH能溶解Al（OH）3
，故可促使Al与强碱溶液反应，而弱碱如氨水，不溶解Al（OH）3，故Al在弱碱溶液中不反应。
铝热反应的实验能激发学生强烈的好奇心且其原理可以应用在生产上，所以要做好演示实验。
四、在高一化学中曾介绍过氧化铝是典型的两性氧化物，因此氧化铝与酸、碱的反应化学方程式由学生自己完成，并写出相应的离子方程式。
五、根据学生知识水平和发展能力，建议采用探究式教学，将氢氧化铝的性质实验作为探索性实验，由学生自己完成。
分析实验现象，并针对下列问题进行讨论：
①氢氧化铝能否在盐酸、氢氧化钠溶液中溶解？
②制备氢氧化铝时，选择氨水或氢氧化钠溶液哪种试剂更好？
由实验得出结论：氢氧化铝是两性氢氧化物，它既能与酸起反应又能与强碱起反应。
启发学生运用前一章所学的电离平衡的知识，根据氢氧化铝的两种电离形式分析、讨论氢氧化铝的两性的原因。
对于优等生建议增加氯化铝溶液与适量或过量氢氧化钠溶液的反应；氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的互滴实验，讨论氯化铝、氢氧化铝和氢氧化钠之间的物质的量的关系，加深和巩固对氢氧化铝两性的理解与认识。
六、介绍明矾的化学式并展示明矾晶体，学生自己写出其电离方程式及其水解的离子方程式，并用实验验证明矾的水溶液显酸性，可使紫色石蕊试液变红。
七、合金部分学生自己阅读学习。
八、硬水及其软化为选学内容，不是本节的重点，但在实际生产和生活中，却是一些很重要和很有用的知识，因此建议学生自学这部分内容，结合课文中明矾的净化作用，使学生认识到水的净化和硬水的软化都是提高水质的重要手段，树立可持续发展的思想。
【教学设计示例】
第一课时
按照自学提纲阅读教材，对金属的通性、镁和铝的性质进行归纳比较，并思考问题，使自己基本掌握课本的主要内容（填写有关空白）。
镁和铝（自学提纲）
金属的分类及依据：
1．冶金工业：分为金属（只有、、三种）；其余为金属。（注：实际上，黑色金属并不黑，铁、铬、锰均为光亮的银白色金属。）
2．根据密度不同：分为金属，密度小于g/cm3，如：、、、、；金属；密度大于g/cm3，如、、。
3．根据地壳中的含量：分为金属，如、、、；金属，如、、。
练习：按上述分类原则，铁属于，钠属于。
A．银白色金属B．黑色金属C．重金属D．轻金属E．常见金属金属的通性：
1．金属的物理性质。
主要有、、、、、。
2．金属的化学性质。
金属容易电子，变成，表现出，是常见的剂。不同的金属性强弱不同，在初中化学教材中学习过的用来描述这一规律的“表”称为表，具体内容为。
镁和铝的性质：
（一）镁和铝的原子结构及物理性质。
1．镁的原子结构简图为，电子式是，在元素周期表中的位置：周期，族。铝的原子结构简图为，电子式：，在元素周期表中的位置：周期，族。镁的原子半径（填大于、小于或不能确定）铝的原子半径。
2．分析镁、铝物理性质的相似性、差异性，并运用学过的知识进行解释。
（二）镁、铝的化学性质（前一部分）。
1．与水反应（若能反应请写出化学方程式）。
2．与酸反应
（1）写出镁、铝与盐酸反应的离子方程式：，。
（2）分析镁、铝与浓、稀硝酸，浓、稀硫酸反应的情形。
教师讲解
金属的分类。
按照不同的分类标准，可对金属从不同的角度进行分类。
1．冶金工业的分类方法。
黑色金属：铁、铬、锰（注意：实际上，铁、铬、锰均为银白色金属）。
有色金属：除上述三种以外的其他金属，如常见的铝、镁等。
2．根据金属密度的大小。
轻金属：密度小于4.5g/cm3的金属。如铝、钠、钾、镁、铝等。
重金属：密度大于4.5g/cm3的金属。如铁、铜、银、汞等。
3．根据地壳中的含量。
常见金属：如铁、铜、锡、镁、铝等。
稀有金属：如铜、锆、铌等。
金属的通性。
1．物理性质（可以展示几种金属样品，让学生通过观察、讨论得出）。
（1）常温时，除了汞为液体外，其他金属都是固体。
（2）有金属光泽。这种现象只有当金属为块状时才能表现出来，粉末状时呈暗灰色或黑色。
（3）大多数金属有良好的导电性和导热性，导电性最好的是Ag，其次是Cu，再后为Al。
（4）大多具有展性和延性。延性最好的是铂，展性最好的是金。
（5）金属的硬度一般较大。但不同金属差别也大，最硬的是铬，而Na、K很软。
（6）金属的熔点一般较高。但高低差别较大，最难熔的是钨，最易熔的是汞。
2．化学性质（可以先让学生回忆学过的一些金属的化学性质，然后归纳）。
金属容易失去最外层电子，变成金属阳离子，表现出还原性。
金属还原性强弱顺序可归纳为（金属活动顺序表）：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt。
（1）排在前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来；（2）排在氢前面的金属能从烯酸溶液中置换出氢。
镁、铝的性质。
（1）镁、铝的原子结构和物理性质。
1．原子结构。
（1）原子结构示意图
（2）电子式
（3）周期表中的位置
（4）原子半径：r（Mg）＞r（Al）
2．物理性质。
（1）相似性：都是银白色的轻金属，有较强的韧性、延性和展性，熔点较低，硬度较小，有良好的导电、导热性。
（2）差异性：铝的硬度比镁大，熔点、沸点比镁高。
原因：铝的价电子比镁多，原子半径比镁小，故铝单质中所存在的化学键比镁中的强。
镁、铝的化学性质。
1．与非金属反应。
（教师演示镁条在空气中燃烧的实验，引导学生观察现象，并要求写出化学方程式）
2Mg＋O2=2MgO（现象：镁条燃烧，发出耀眼的白光）
铝箔在氧气中可以燃烧，并放出大量的热，产生耀眼的白光。
2Al＋3O2点燃2Al2O3
注：常温下，在空气中镁、铝的表面均能形成氧化薄膜而失去金属光泽，由于氧化膜能阻止金属继续氧化，所以镁和铝都有抗腐蚀性。
练习写出镁、铝分别与氯气、硫、氮气反应的化学方程式。
Mg＋Cl2点燃MgCl2
Mg＋S△MgS
3Mg＋N2点燃Mg3N2
2A1＋3Cl2点燃2AlCl3
2Al＋3S△Al2S3
2A1＋N2点燃2AIN
2．与水反应。
先去掉镁、铝表面的氧化膜：镁用砂纸擦亮；铝需用NaOH溶液处理。
（补充实验：镁和水反应，引导学生现实现象并写出化学方程式）
3．与酸溶液反应。
让学生演示实验：镁、铝与盐酸、稀硫酸反应；镁、铝与浓H2SO4、浓HNO3反应。引导同学们观察现象并写出反应的离子方程式。
（1）与非氧化性酸反应。
Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑
2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑
（2）与氧化性酸反应。
Mg＋4H＋SO2-4=SO2↑＋Mg2＋＋2H2OMg＋4H＋＋2NO-3=Mg2＋＋2NO2↑＋2H2O铝被冷的浓H2SO4或浓HNO3所钝化。因此常用铝桶装运浓H2SO4、浓HNO3。
随堂练习：
1．下列叙述中所描述的物质一定是金属元素的是
A．易失去电子的物质
B．原子最外层只有一个电子的元素
C．单质具有金属光泽的元素
D．第三周期中，原子的最外层上只有2个电子的元素
2．相同质量的镁和铝分别跟足量的盐酸溶液反应，生成氢气的体积比为
A．1∶1B．1∶2C．2∶3D．3∶4
3．由钠、镁、铝、锌四种金属单质中的两种组成的合金12g，跟足量的盐酸反应，产生5.6L标准状况下的氢气，那么此合金中一定含有的金属是
A．Na B．Mg C．Al D．Zn
板书设计
第一课时
（第四章）几种重要的金属
镁和铝
一、金属的分类
1．冶金工业
黑色金属：铁、铬、锰
有色金属：除上述三种外
2．根据密度
重金属：＞4.5g/cm3
轻金属：＜4.5g/cm3
3．据地壳中的含量
常见金属：铁、铝、铜
稀有金属：钽、锆、铌
二、金属的通性
1．物理性质：固态（除Hg外）；金属光泽；导电导热；延展性；较大的硬度；较高的熔沸点。
2．化学性质：
（1）易失电子，表现出还原性，作还原剂。
（2）金属活动顺序表：
KCa Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au三、镁、铝的性质
（一）镁、铝的原子结构和物理性质
1．原子结构
（1）原子结构示意图；
（2）电子式；
（3）周期表中的位置；
（4）原子半径。
2．物理性质
（1）相似性；
（2）差异性。
（二）镁、铝的化学性质
1．与非金属反应
2Mg＋O2=2MgO，镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光。
4Al＋3O2=2Al2O3。
注：（1）镁、铝在空气中表面形成了一层致密的氧化膜。（2）镁、铝的性质较活动，与许多其他的非金属（如Cl2、S、N2等）可反应。
2．与水反应：先去膜-Mg：用砂纸；Al：用溶液。
Mg＋2H2O（热）△Mg（OH）2＋H2↑2Al＋6H2O（沸）=2Al（OH）3＋3H2↑
3．与酸反应
（1）非氧化性酸（盐酸、稀等）
Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑
2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑
（2）与氧化性酸（浓H2SO4、硝酸等）
Mg可以反应，但没有H2产生。
Al遇浓HNO3、浓H2SO4纯化。
第二课时
（一）教学目标
1．掌握铝与碱反应的化学方程式并理解其反应实质。
2．掌握镁、铝与氧化物的反应。
3．Al2O3的两性。
（二）教学过程
1．铝与强碱溶液的反应
由学生演示实验，观察现象并思考如何进行解释，写出反应方程式，并标出电子转移的方向和数目。
Mg与碱溶液不反应，Al可以与强碱溶液反应，并产生可燃性的气体（H2），反应方程式为：2Al＋2H2O＋2NaOH=2NaAlO2＋3H2↑说明点：（1）铝的表面有一层氧化膜（氧化铝），能与氢氧化钠反应而被除去，从而使铝暴露出来与水反应生成氢氧化铝，而氢氧化铝具有两性，与碱反应生成盐和水，而使反应得以进行。所以事实上该反应是分两步进行的：
2Al＋6H2O=2Al（OH）3＋3H2
2Al（OH）3＋2NaOH=2NaAlO2＋4H2O总反应为：
2Al＋6H26eO＋2NaOH2NaAlO2＋2H2↑＋4H2O（2）铝与氢氧化钠溶液反应时，氧化剂是水。
