氧化铝及氢氧化铝与酸碱反应的教学研究开题报告

氧化铝与氢氧化铝是两性化合物，既能与酸发生反应又能与碱反应，这个是中学里的一部分知识点，当将铝片分别与同浓度的氢氧化钠、盐酸、稀硝酸、稀硫酸反应时，观察到铝片与氢氧化钠反应比较快，且有大量的气体产生，与盐酸的反应现象没有与碱反应的明显，但是一段时间后还是看到有大量的气体生成。但是与稀硫酸、稀硝酸没有明显现象，这与我们课本上描述的知识：“氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，在常温下遇浓硫酸浓硝酸钝化”不符；氧化铝既能跟酸起反应生成铝盐，又能跟碱起反应生成偏铝酸盐。在这里的氧化铝其实是新制备的氧化铝，那为什么强调是“新制备的氧化铝”呢? 其他形态的氧化铝是否也溶于酸或（碱）呢?如何让学生弄清楚这种现象存在的原因？

从研究氧化铝及氢氧化铝与酸碱的反应速率差异入手深入剖析其实质，从氧化膜及酸碱中阴离子的影响等方面分析，解决为什么氧化铝与酸碱反应速率存在差异。 通过实验和实验数据处理与分析，了解氢氧化铝的酸性，理解了氢氧化铝与氢氧化钠反应的化学本质，突破了氢氧化铝酸性学习的难点；通过查阅相关文献总结不同形态的氧化铝与酸碱的反应差异。为中学化学教学提供参考。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：研究不同条件下，铝与氧化铝与酸碱反应速率存在差异，尝试制备三种对同堆积方式的氧化铝，重复课本实验“铝表面氧化膜的实验探究”，分析实验现象，从氧化铝与酸碱反应速率存在差异入手，研究不同堆积方式的氧化铝与酸碱是如何反应，在这个过程中不同堆积方式的氧化铝制备可能存在一定的困难，因此需要查阅大量的文献，总结归纳不同堆积方式的氧化铝与酸碱反应的速率差异，得出不同堆积方式氧化铝的性质。

预期目标：研究不同条件下，铝与酸碱的反应的差异；分析得出铝与酸碱反应的机理。氧化铝与酸碱反应速率存在差异的原因；反应机理是什么；尝试制备三种对同堆积方式的氧化铝。对不同堆积方式的氧化铝与酸碱反应时间、反应温度、反应起始浓度等进行探究获得新制备的氧化铝及其它堆积方式的氧化铝与酸碱反应实质。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：首先分析铝与酸碱反应的速率差异及其原因，再通过查阅文献得出不同堆积方式的氧化铝制备及其酸碱的反应，分析反应机理，从动力学的角度进一步分析沉淀的形成与偏铝酸盐生成的过程。并以此作为本课题研究的实验内容的基础，加上相关的理论分析作为本课题的主体部分。

研究步骤：

（1）对研究课题做分析，查阅相关文献，并设计相关实验，

4. 参考文献

[1] 林美凤．铝与酸、碱反应的实验探索及理论研究[j]．化学教育,2001(2):35 -36

[2] 北师大无机化学教研室等编. 无机化学，下册 [m]. 北京：高等教育出版社 2003：669，649.[3] 天津化工研究院等编. 无机盐工业手册（第2版）上册 [m]. 北京：化学工业出版社，1995：52.

[4] 王祖浩主编．普通高中课程标准实验教科书. 实验化学 (选修) (第2 版 ) [m]. 南京: 江苏教育出版社，2012：5，22.

5. 计划与进度安排

第1阶段：2022-10-28完成选题任务。

第2阶段：2022-2022-2学期第1周~第4周（2022-3-6~2022-3-28）查阅文献，完成开题报告，翻译外文文献。

第3阶段：第5周~第7周（2022-4-1~2022-4-5）查阅有关氧化铝与氢氧化铝的文献，氧化铝与酸碱反应的实验的改进进行设计，搜集不同堆积方式氧化铝的制备方法，筛选并进行相关的实验设计及列出所需要的实验仪器和药品的清单。