《从铝土矿中提取铝》教案10(苏教版必修1)

专题3从铝土矿到铝合金教学目标: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，了解工业上从铝土矿获得铝的方法，金属铝的冶炼方法及变化过程。2、知道铝、氧化铝的性质，了解铝及其化合物在生产中的重要应用。3、了解两性氧化物的概念，知道氧化铝是两性氧化物。过程与方法:通过探究活动进一步了解探究学习的一般方法；尝试采用联想、类比等方法学习新知识，学习构建知识的常见方法。态度与价值观:1、通过学习金属铝冶炼方法的变化，体验化学科学的开展对人类生活的影响。2、通过学习铝及其化合物在生产、生活中的重要应用，进一步认识化学与生产的关系。教学重点:Al2O3的两性。教学难点:Al2O3的两性。教学方法:试验探究、设疑、讨论、归纳总结。教学过程:[导入新课]铝是大自然赐予人类的宝物，但人们对它的认识经历了较为漫长的过程。19世纪中期，法兰西第二共和国总统破仑三世，珍藏着一套铝制餐具平时舍不得用，直到国宴时才拿出来炫耀一下，而元素周期表的创始人门捷列夫在受到英国皇家学会的表彰时，得到却是一只铝杯呢其实当时铝的冶炼相当的困难，从而导致了铝的价格相当的昂贵，甚至超过了当时的黄金，随着科技的开展，直到1886年电解法制铝工艺的创造，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、铝的存在形式、地壳中含量、物理性质以及用途[学生举例]：[教师提问]我们今天大多数使用的都是单质态的铝，由于铝土矿是地壳铝元素的主要存在形式之一，因此我们采用铝土矿作为原料来提取铝。[教师]展示铝土矿的图片[学生]观察。[教师讲解]我们来认识铝土矿，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、倾听。[教师]请同学们阅读62页，图3-2从铝土矿制备铝的工艺流程思考该工艺分哪几步每一步操作的作用[学生]阅读、思考讨论[教师提问]用NaOH溶液溶解铝土矿的目的是什么[教师讲解]在这里溶解Al2O3用的碱，生成了一种钠盐和水，我们把它叫做偏铝酸钠，Al2O3是碱性氧化物我们在初中时候就已经学习过，那么Al2O3也可以和酸反响生成了盐和水，因此我们把这种既可以与碱反响，又可以与酸反响生成盐和水。这样的氧化物称为两性氧化物。板书：二、两性氧化物氧化铝的主要性质物理性质：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]展示绚丽多彩的宝石图片[讨论成分]2、化学性质：〔1〕与酸反响Al2O3+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2O〔2〕与碱反响Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O板书：三、从铝土矿中提取铝[教师设问]我们同学认为图3-2从铝土矿提取氧化铝的这个工艺流程，哪些地方还存在小小的缺陷怎么样修改调整可以使其工艺更合理[讨论与交流]进一步相互交流，表达自己的看法，提出自己的观点。[教师]组织协调，及时调整，使学生讨论的大方向不变，不要偏离中心问题，并引导学生进一步讨论。[教师]要归纳总结讨论中出现的新的突发问题。讨论中可能出现的新问题：〔1〕SiO2能否除去〔2〕过滤后所得沉淀灼烧后所得是否是纯洁的Al2O3通过讨论到达以下共识板书：铝土矿制备氧化铝的工艺流程方法一：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后所得滤液中通入过量的CO2，最终Al(OH)3沉淀。过量盐酸过量NaOH溶液过量的CO2〔方案一〕铝土矿过量盐酸过量NaOH溶液过量的CO2电解灼烧电解灼烧Al(OH)3沉淀Al2O3Al设问有无其他适宜的方法方法二：先加过量NaOH溶液〔过滤除去Fe2O3〕，滤液中再加过量盐酸〔过滤除去H4SiO4〕,最后再向第二次过滤后所得滤液中参加过量的氨水，最终得到Al(OH)3沉淀，而后灼烧得到Al2O3。过量NaOH溶液过量的氨水过量盐酸过量NaOH溶液过量的氨水过量盐酸〔方案二〕铝土矿灼烧电解灼烧电解Al(OH)3沉淀Al2O3Al板书：电解熔融氧化铝电解电解2Al2O3======4Al+3O2↑[教师讲解]因为氧化铝熔点很高，采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，生产中能量消耗很大，后来，在熔融氧化铝中参加了冰晶石Na3AlF6，才使电解的温度大大降低。[教师]在人们成功制得单质铝以后，铝和其他金属或非金属熔合成合金称为铝合金。铝合金的特点和用途：[学生归纳]练习反响:1．可用作制作熔融烧碱的坩埚物质是〔〕A．铁B．氧化镁Ｃ．氧化铝Ｄ．钠和钾合金２．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。以下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３．在铝土矿制金属制备铝的４个主要操作：①溶解②酸化③灼热④电解中没有发生过的化学反响类型是〔〕Ａ．氧化复原反响Ｂ．复分解反响Ｃ．分解反响Ｄ．置换反响４．铝是地壳中含量最多的金属元素，为什么人们冶炼并使用铝的年代较铜、铁等晚很久课堂小结：本节课我们首先交流讨论了“铝土矿制备氧化铝工艺流程〞，对此工艺流程的缺陷作了分析，提出了改进后的方案，紧接着运用实验探究法探究了“Al2O3是否两性氧化物〞的问题，最后，又运用比照方法得出了“从Al2O3制得单质铝〞的目前的最正确方法。布置作业教材67~68页1，8。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物理性质：2、化学性质：〔1〕与酸反响Al2O3+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2O〔2〕与碱反响Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O三、从铝土矿中提取铝过量的CO2过量盐酸过量的CO2过量盐酸过量NaOH溶液〔方案一〕铝土矿Al(OH)3沉电解灼烧电