《实验4-2金属镁、铝、锌化学性质的探究》教学设计(安徽省市级优课)x-化学教案

校内公开课教学设计校内公开课教学设计课题:镁铝及其化合物在无机化工中的应用陈英2017.10.12镁铝及其化合物在无机化工中的应用教学目标1.掌握镁的化学性质，并能熟练写出化学方程式。2.掌握铝及其化合物的转化关系，并能熟练写出化学方程式和离子方程式。3.了解海水制镁的方法；了解从铝土矿制备铝的工艺流程及方法。4.掌握Al、Al2O3、Al(OH)3等常见物质的主要性质及其应用。教学过程一．镁的性质及应用镁是银白色固体，易导热、导电、密度小属于轻金属。(1)与非金属(O2、Cl2、N2等)①2Mg＋O2eq\o(=,\s\up15(点燃))2MgO、②Mg＋Cl2eq\o(=,\s\up15(点燃))MgCl2、③3Mg＋N2eq\o(=,\s\up15(点燃))Mg3N2(2)与热水反应的化学方程式:Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(△))Mg(OH)2＋H2↑(3)与酸反应Mg＋2H＋=H2↑＋Mg2＋。(4)与氧化物(CO2)反应的化学方程式:2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up15(点燃))2MgO＋C【问题1】Mg在空气中燃烧最多可得到哪几种物？MgO、Mg3N2、C【问题2】Mg3N2能否与水反应？Mg3N2极易与水反应：Mg3N2＋2H2O===Mg(OH)2＋NH3↑【问题3】工业上海水制镁的工艺流程是什么？发生的主要化学反应有哪些？从海水中提取镁的工艺流程如下：主要反应：CaCO3eq\o(=,\s\up7(\s\up7(高温)))CaO＋CO2↑CaO＋H2O=Ca(OH)2MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋CaCl2Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O(结晶析出MgCl2·6H2O，要在氯化氢气流中加热氯化镁晶体，得到无水氯化镁)MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(\s\up7(通电)))Mg＋Cl2↑二、铝的主要性质及应用1．结构和存在铝位于元素周期表，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于。自然界中的铝全部以态存在。2．主要性质(写出有关方程式)铝是银白色固体，有金属光泽，易导电导热，有延展性。(1)与O2的反应eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(常温下钝化形成氧化膜,加热：))（2）与酸反应A、常温与浓硫酸或浓硝酸B、与氧化性酸C、与非氧化性酸（3）与强碱溶液反应（4）铝热反应三、铝的重要化合物1.Al2O3与Al(OH)3(1)氧化铝：白色固体，熔点___(2045℃)，难溶于水，是___(2)氢氧化铝是两性氢氧化物。氢氧化铝的电离方程式：碱式电离，_______________________；酸式电离，_________（4）Al(OH)3与Al2O3制取Al(OH)3加热分解：2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(\s\up7(△)))Al2O3＋3H2OAl3＋与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)AlOeq\o\al(－,2)溶液中通入过量CO2气体：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)AlCl3溶液中滴加NaAlO2溶液：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓2.Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)、Al(OH)3之间的转化相关的离子方程式：①Al(OH)3＋3H＋=____________②Al3＋＋3OH－(少量)=_________Al3＋＋3NH3·H2O=_________________Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=___________③Al3＋＋4OH－(过量)=____________④AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋(过量)=___________⑤Al(OH)3＋OH－=____________⑥AlOeq\o\al(－,2)＋H＋(少量)＋H2O=__________2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2(少量)＋3H2O=__________________[或AlOeq\o\al(－,2)＋CO2(过量)＋2H2O=__________________]3.明矾明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐，电离方程式为KAl(SO4)2·12H2O=K＋＋Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋12H2O。Al3＋容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3：Al3＋＋3H2O==Al(OH)3(胶体)＋3H＋，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一种较好的净水剂。【常考归纳】从铝土矿冶炼金属铝的工艺流程铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。对于以提纯某一物质为实验目的的流程题，其实就是考查混合物的除杂、分离、提纯的有关知识。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。【对点训练】以“铝土矿中提炼Al2O3”铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：(1)写出反应1的化学方程式____________________________________________。(2)滤液Ⅱ中含有NaAlO2，通入气体A后得到Al(OH)3沉淀。气体A是_____。(3)往NaAlO2溶液中通入过量CO2时得到的盐是Na2CO3还是NaHCO3？_____________反应的离子方程式为_______________________________________。(4)反应之中能否用盐酸代替气体A？_____若使用过量盐酸，则反应的离子方程式为__________________________。(5)煅烧B的化学方程式为___________________________。(6)电解氧化铝制铝的化学方程式为____________________。电解时为什么要加入冰晶石？由于Al2O3的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗大量能量，在氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，能使氧化铝熔化温度降低，从而减少了电解过程中能量的消耗.(7)铝锅不宜长时间存放酸性或碱性食物的原因是什么？_________________________________________________。试分别写出Al与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式：___________________________，____________________________________。【案例剖析】1．下列除去杂质的方法不正确的是(B)A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤。D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO2.用含有少量Mg的Al片制取纯净Al(OH)3,下列操作最恰当组合是(C)①加盐酸溶解②加NaOH溶液③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3⑤加盐酸生成Al(OH)3⑥加过量氨水生成Al(OH)3A．①⑥③B．①③⑥③C．②③④③D．②③⑤③3．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是(D)A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁C．图中所有转化反应都不是氧化还原反应D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3分