从铝土矿中提取铝教学设计(苏教版)

1、从铝土矿中提取铝教学设计(苏教版 )一、教学内容及分析本课以从铝土矿中提取铝的工艺流程为知识载体，以探讨Al 2O3 的化学性质为主线，围绕这一主线设计相应的探究活动，激发学生的探究热情。通过自学导学、实验探究、讨论交流，提高学习的积极性和主动性，激发学习热情，同时给学生创设了自主学习的机会和发现问题的空间；在探究活动、分析与工艺流程的过程中、以及工艺流程的改进等一系列学习活动中，学生不仅可以主动获得知识，得到解决问题的一般方法，还能体验科学学习的过程，形成终身学习的能力，提高自身的学习素养。二、教材分析：根据学科教学指导意见的要求是：了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式，

2、了解从铝土矿中获得铝的方法, 从炼铝方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响；通过实验探究，了解氧化铝的性质，尤其是 Al 2O3 的两性，而 Al 2O3 两性知识又在铝三角中起着举足轻重的作用，所以决定了本节知识在本模块中的重要作用与地位。三、教学目标 :【知识与技能 】 :1、了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界中的主要形式。2、了解工业上从铝土矿中获得铝的方法，金属铝的冶炼方法及变化过程，知道氧化铝的两性。【过程与方法 】 :通过探究活动，采用预测归纳、探究辨析等方法，学会发现问题、提出问题、分析问题、解决问题，培养勇于创新、敢于质疑和合作的精神。【情感态度与价值观】:1、通

3、过学习金属铝冶炼方法的变化，体验化学科学的发展对人类生活的影响。2、通过探究活动，培养主动参与交流、合作的精神。四、教学重点 : 铝土矿提取铝的化学原理和教学难点 : Al 2O3 的两性五、教学方法 :Al 2O3 的两性实验探究、自主学习、分析思考、讨论、交流评价、归纳总结。六、教学过程 :（一）、课堂引入（教师）图片展示：请学生回答是由什么材料制成？请学生联系生活说出铝合金有哪些优点？（学生）优点：密度小、成本低、强度高、塑性好、抗腐蚀力强等（教师）随着科技的发展，使铝在生产、生活中的应用得以迅速的普及，今天我们就来学习怎样从铝土矿中提取铝。板书： 从铝土矿中提取铝板书： 一、铝的存在形

4、式、地壳中含量、物理性质以及用途( 教师 ) 投影地壳中元素含量分布图（如图），提问：铝元素在地壳里的金属中含量如何？（学生）铝元素在地壳里的金属中含量最高。（教师）既然铝元素比铁元素在地壳中的含量要高，为什么人类使用铁器的时代比使用铝器要早呢？（学生）思考、分析，讨论：铝的化学性质比较活泼，铝在过去提炼是比较困难的。（教师）铝在自然界中是以什么形式存在的？请阅读课文，回答问题。（学生）铝在自然界主要是以铝土矿的形式存在的。（教师）展示铝土矿的图片。（学生）认真观察。（教师）今天咱们来认识一下铝土矿，铝土矿的主要成分为氧化铝，还有少量的氧化铁和二氧化硅等杂质。（学生）观察，聆听（教师）请大家阅

5、读课本第64 页的从铝土矿制备铝的工艺流程图（图3-2 ），思考：第一步中用NaOH溶液溶解铝土矿的目的是什么？（学生）阅读、思考、讨论。（教师）为了解决这一个问题，下面我们来探究氧化铝的重要化学性质。四人一组进行实验，然后汇报实验现象！试剂：氧化铝、10%盐酸、 6mol/L 的氢氧化钠溶液。仪器：试管数支、胶头滴管、烧杯请用上述试剂设计简单实验解释Al 2O3 那些重要化学性质。（学生）分组实验，得出结论：氧化铝既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠（教师）这种既可以与碱反应又可以与酸反应生成盐和水的氧化物，我们称为两性氧化物。板书：二、 两性氧化物氧化铝的主要性质Al 2O3Al 2O3板书： 1

6、、物理性质：白色不溶于水的固体，熔点为2054，沸点为2980，常用于制造耐火材料和冶炼铝的原料。（教师）根据上面两性氧化物的概念，请大家写出Al 2O3 与 H2SO4 和 Al 2O3 与 NaOH溶液反应的化学方程式，其中 Al 2O3 与 NaOH溶液反应得到的盐（NaAlO2）叫偏铝酸钠。（学生）（一个学生上黑板板演，另一个学生改正）板书： 2、化学性质：（ 1）与酸反应Al2O3+3H2SO4 Al 2(SO4)3+3H2O（ 2）与碱反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO+H2O（教师）对Al 2O3 有了一定的认识之后，现在就来看看如何从铝土矿中提取铝呢？板书： 三、从铝土矿

7、中提取铝（教师）请大家从铝土矿制备铝的工艺流程（图3-2 ）铝土矿二氧化碳铝溶解过滤酸化过滤灼烧电解NaOH 溶液残渣滤液2H O思考：每一步的操作作用是什么？写出相应的化学反应方程式？（学生）交流与讨论，得到答案：采用氧化还原反应电解氧化铝得到活泼金属铝电解电解： 2Al 2O34Al+3O 2灼烧后得到氧化铝和水的应该是氢氧化铝2Al(OH) 3Al 2O3+3H2O疑惑 1：向一种溶液中通入CO2 能产生氢氧化铝沉淀，这种溶液是什么呢？疑惑 2：根据前面所学的氧化铝具有两性，可以溶于盐酸，但为什么铝土矿不用盐酸溶解？（学生）讨论、分析：1、通入 CO2使溶液酸化，说明 CO2 过量，故还

8、生成了 NaHCO3 NaAlO2+ CO2+ 2H 2O = NaHCO3+Al(OH) 32、加盐酸氧化铝、氧化铁均溶解，加氢氧化钠溶液氧化铝溶解，而氧化铁不溶解，不溶解的氧化铁，可作为杂质而除去。（教师）请大家根据铝土矿制备铝的工艺流程图（图3-2 ），可以做哪些修改或调整？（学生）经过交流与讨论，提出自己认为可行的观点。（教师）深入到学生中，引导学生进一步讨论，并在旁边适时的启发、诱导。通过激励的讨论，最后得出以下两种可行的方案：板书：方案一： 先加足量盐酸 （过滤除去 SiO2），滤液中再加过量NaOH溶液（使滤液中 Fe3+成为 Fe(OH)3沉淀而过滤除去） ，最后再向第二次过滤

9、后所得滤液中通入过量的CO，最终 Al(OH)3沉淀。2（方案一）铝土矿过量盐酸过量 NaOH 溶液过量的 CO2Al(OH)3沉淀灼烧23电解AlOAl方案二：先加过量NaOH溶液（过滤除去Fe O），滤液中再加过量盐酸（过滤除去H SiO ） ,最后再向2344第二次过滤后所得滤液中加入过量的氨水，最终得到Al(OH) 3 沉淀，而后灼烧得到Al 2O3。（方案二）铝土矿过量 NaOH 溶液过量盐酸过量的氨水Al(OH)沉淀灼烧O电解3AlAl23板书： 电解熔融氧化铝电解2Al 2O3 4Al+3O 2（教师）阅读课本第65 页化学史话，了解工业上采用电解法制铝的方法。在制得单质铝以后，

10、我们把铝和其他金属或非金属熔合成合金称为铝合金。（学生）自学归纳铝合金的特点和用途。七、练习反馈 :1铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列性质与这些用途无关的（）A. 不易生锈B.导电性好C.密度小D.强度高2在铝土矿制金属制备铝的4 个主要操作：溶解酸化灼热电解中没有发生过的化学反应类型是（）A. 氧化还原反应B.复分解反应C.分解反应D.置换反应3下列物质既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液的氧化物的是（）A.MgO;B.Al2O;C.FeO;D.Al(OH)3323八、课堂小结：本节课我们围绕“铝土矿制备铝工艺流程”，对此

11、工艺流程进行了分析，为什么用NaOH溶液溶解铝土矿而不用盐酸来溶解铝土矿，带着疑问运用实验探究法探究了“Al 2O3 是否两性氧化物”的问题，对工业上铝土矿制备铝工艺流程有了一定的认识后，接着引导学生提出修改或调整的方案，最后让学生明白“从Al 2O3 制得单质铝”的方法不只一种。九、布置作业1、 教材 6970 页 2，8十、板书设计从铝土矿中提取铝一、铝的存在形式、地壳中含量、物理性质以及用途二、两性氧化物氧化铝的主要性质1、 物理性质：2、化学性质：（ 1）与酸反应Al2O3+3H2SO4=Al 2(SO4) 3+3H2O（ 2）与碱反应Al 2O3+2NaOH=2NaAlO+H2O三、

12、从铝土矿中提取铝（方案一）铝土矿过量盐酸过量 NaOH 溶液Al(OH)电解Al 2O3Al（方案二）铝土矿过量 NaOH 溶液过量盐酸灼烧电解Al(OH) 3 沉淀Al2O3Al四、电解熔融氧化铝电解2Al 2O3 4Al+3O 2十一、教学反思：1、重视研究学生，转换师生角色过量的 CO2灼烧3 沉淀过量的氨水本节课设计是以从铝土矿中提取铝的工艺流程为重点，通过学生自主学习、发现问题、教师适度引导，自主设计实验探究氧化铝的性质、分析评价工业上从铝土矿中提取铝的不同可行的工艺流程，引导学生进行探究式学习，转变学生的学习方式。按照新课程教学理念，给学生创造尽可能多的学习和表现机会，转化师生角色

13、，把主动权交给学生，让学生成为课堂真正的主人！教师在课堂中要为学生创造宽松的环境，让学生积极参与到学习中去，并且平等地与学生探讨问题，不轻易地否定学生的意见！2、渗透学法教学，引导学生学习在本节的教学中，运用实验教学手段，让学生获得物质性质的感性认识，如在设计到Al 2O3 的两性时，让学生自已动手探究氧化铝的重要化学性质，四人一组进行实验，然后汇报实验现象！当学生把10%盐酸滴加到 Al 2 O3 固体中时， 发现 Al 2O3 被溶解， 当把 6mol/L 的 NaOH溶液滴加到 Al 2O3 固体中时， 也发现 Al 2O3 被溶解，从而得出 Al 2O3 既可以与碱反应又可以与酸反应生

14、成盐和水的氧化物两性氧化物。同时，还采用讨论式教学，如在讲到工业上从铝土矿制备铝的工艺流程（图3-2 ），引导学生进一步讨论，还可以做哪些修改或调整，经过这样的讨论，提高了学生的参与度、学习的积极性和主动性，更加激发了学生的学习热情。3、探究教学模式，反思目标落实本堂课的设计意图是充分活跃学生的思维，让学生都“全民参与”，落实本课的知识与技能，在学习中体验成功的乐趣。本堂课的情景问题设计是注重学生对问题的解决、知识与能力的提升，但在让学生对从铝土矿中提取铝的工艺流程中，可以做哪些修改或调整时，有的学生思维不是很开放，个别学生难以达到预设目标要求。反思后觉得要将学生的思维通过一个“引入聚焦交流分析预测归纳探究辨析练习反馈”的流程很好地达到教学目标。根据这一思路：引入，主要是引发学生的兴趣，调动学生主动参与到学习中来；聚焦，能让学生围绕从铝土矿提取铝的化