高中化学 专题二 从自然资源到化学品 2.4 铝的冶炼教学实录 苏教版选修2

高中化学专题二从自然资源到化学品2.4铝的冶炼教学实录苏教版选修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：高中化学专题二从自然资源到化学品2.4铝的冶炼教学实录

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2023年3月15日星期三上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验操作和数据分析，让学生理解铝的冶炼过程，提高实验设计、观察和问题解决能力。

2.强化学生的化学思维，引导学生运用化学原理分析铝的提取过程，提升逻辑推理和批判性思维能力。

3.增强学生的社会责任感，让学生认识到化学在资源利用和环境保护中的重要作用，培养可持续发展的意识。教学难点与重点1.教学重点

-铝的冶炼原理：重点讲解电解熔融氧化铝制备铝的过程，包括氧化铝的电解质和电解槽的构造，以及电流在电解过程中的作用。

-电解反应方程式：强调写出电解氧化铝的化学方程式，并解释反应物和生成物的变化。

-熔融电解的工艺流程：详细描述铝冶炼的工艺流程，包括原料准备、电解、精炼等步骤。

2.教学难点

-电解过程中电极反应的细节：学生可能难以理解阳极和阴极上发生的具体反应，需要通过实验演示和模型讲解来帮助学生理解。

-电解槽内电流分布和电解质的作用：难点在于解释电流在电解槽内的分布规律以及电解质在电解过程中的作用机制。

-工业铝冶炼的能耗和环境影响：学生需要理解铝冶炼过程中高能耗和环境污染问题，以及相应的环保措施和资源循环利用的重要性。

-实验操作技能的培养：学生需要掌握铝冶炼实验的基本操作技能，包括安全操作、实验仪器的使用和维护等。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有苏教版选修2《化学》教材，以便于查阅相关章节内容。

2.辅助材料：准备铝的冶炼过程相关图片、电解槽结构图、电解反应示意图等，以及铝冶炼工业的环保措施视频。

3.实验器材：准备电解槽模型、氧化铝样品、铝锭样品、电流表、电压表等实验器材，确保实验操作的安全性和有效性。

4.教室布置：设置分组讨论区，布置实验操作台，确保学生能够方便地进行实验操作和讨论。教学流程1.导入新课

-详细内容：首先，通过展示铝在日常生活中的应用图片（如铝制饮料罐、铝制锅具等），引导学生思考铝的来源和冶炼过程。然后，提出问题：“铝是如何从铝土矿中提取出来的？”以此来激发学生的好奇心和探究欲望，自然导入新课《铝的冶炼》。

2.新课讲授

-详细内容：

1.铝的冶炼原理：讲解电解熔融氧化铝制备铝的过程，介绍电解质和电解槽的构造，以及电流在电解过程中的作用。举例说明阳极和阴极上发生的具体反应，如2Al2O3→4Al+3O2↑（阴极）和4OH--4e-→2H2O+O2↑（阳极）。

2.电解反应方程式：强调写出电解氧化铝的化学方程式，并解释反应物和生成物的变化。如：2Al2O3+3C→4Al+3CO2↑。

3.熔融电解的工艺流程：详细描述铝冶炼的工艺流程，包括原料准备、电解、精炼等步骤。举例说明工业上常用的拜耳法和霍尔-埃鲁法。

3.实践活动

-详细内容：

1.电解槽模型演示：展示电解槽模型，让学生观察并了解电解槽的构造和电解过程中的现象。

2.电解反应实验：分组进行电解反应实验，让学生亲自动手操作，观察并记录实验现象，如气泡的产生、电极的变化等。

3.铝的性质实验：展示铝的物理性质和化学性质实验，如铝的延展性、与酸反应等，让学生了解铝的特性。

4.学生小组讨论

-3方面内容举例回答：

1.铝的冶炼过程中的环保问题：讨论铝冶炼过程中可能产生的污染物及其对环境的影响，如氟化物、氧化铝粉尘等。

2.铝资源循环利用：讨论铝资源循环利用的方法和意义，如废铝的回收和再利用。

3.铝在工业生产中的应用：讨论铝在航空航天、交通运输、电子电器等领域的应用，以及铝的应用对行业的影响。

5.总结回顾

-内容：对本节课的重点内容进行回顾和总结，强调铝的冶炼原理、电解反应方程式和工艺流程。同时，指出本节课的难点内容，如电解过程中电极反应的细节、电解槽内电流分布和电解质的作用等，并对这些难点进行简要讲解和举例说明。最后，鼓励学生在课后继续探究铝的冶炼过程及其相关问题。

用时：45分钟

（1）导入新课（5分钟）

（2）新课讲授（15分钟）

-铝的冶炼原理（5分钟）

-电解反应方程式（5分钟）

-熔融电解的工艺流程（5分钟）

（3）实践活动（15分钟）

-电解槽模型演示（5分钟）

-电解反应实验（5分钟）

-铝的性质实验（5分钟）

（4）学生小组讨论（10分钟）

-铝的冶炼过程中的环保问题（3分钟）

-铝资源循环利用（3分钟）

-铝在工业生产中的应用（4分钟）

（5）总结回顾（5分钟）拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《铝的工业应用与发展》：介绍铝在各个工业领域的应用，如建筑、交通、电子等，以及铝工业的发展趋势和面临的挑战。

-《铝的环保问题与对策》：探讨铝冶炼过程中产生的环境污染问题，如氟化物排放、氧化铝粉尘等，以及相应的环保措施和解决方案。

-《铝资源循环利用技术》：介绍铝资源循环利用的原理、技术和方法，如废铝的回收、再生铝的生产等。

-《铝电解技术的创新与发展》：介绍铝电解技术的最新研究成果和创新方向，如新型电解质、高效电解槽等。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-学生可以查阅相关书籍和资料，深入了解铝的物理和化学性质，以及铝在自然界中的分布和形成过程。

-鼓励学生思考铝冶炼过程中的能源消耗和环境影响，探讨如何提高铝冶炼的能源利用效率和减少环境污染。

-学生可以尝试设计实验，验证铝与酸反应的化学方程式，或者通过模拟实验了解电解铝的过程。

-鼓励学生研究铝资源循环利用的实际案例，分析其经济效益和环境效益。

3.结合教材知识点全面拓展

-铝的提取和精炼过程：深入研究铝的拜耳法和霍尔-埃鲁法，了解这两种方法的原理和工艺流程。

-铝的合金：探讨铝与其他金属元素形成的合金，如铝合金的特性、应用领域和制备方法。

-铝的腐蚀与防护：研究铝的腐蚀机理，探讨防腐措施，如阳极氧化、电镀等。

-铝在新能源领域的应用：了解铝在太阳能电池、锂离子电池等新能源领域的应用，以及其优势和挑战。

4.实用性强的拓展活动

-组织学生参观铝加工厂或铝冶炼厂，实地了解铝的生产过程和工业应用。

-开展环保主题的科技创新活动，鼓励学生设计环保型铝制品或铝资源回收利用方案。

-举办铝的科普讲座，邀请专业人士讲解铝的化学性质、工业应用和环保知识。

-创设铝文化社团，让学生通过制作铝工艺品、设计铝主题作品等形式，深入了解铝的文化内涵。课堂1.课堂评价

-提问环节：通过课堂提问，检验学生对铝的冶炼原理、电解反应方程式和工艺流程的理解程度。例如，提问：“电解氧化铝时，阳极和阴极上分别发生了什么反应？”或“铝冶炼过程中，为什么需要使用冰晶石作为助熔剂？”以此来检查学生对知识点的掌握情况。

-观察环节：在实验操作过程中，观察学生的实验技能和实验态度。例如，检查学生是否正确使用实验器材，是否按照实验步骤进行操作，以及是否能够安全地进行实验。

-测试环节：设计随堂测试题，包括选择题、填空题和简答题，以检验学生对本节课知识点的掌握情况。测试题应涵盖铝的冶炼原理、电解反应方程式和工艺流程等内容。

-小组讨论评价：在学生小组讨论环节，观察学生的参与度和讨论质量。例如，评价学生在讨论中是否能够提出有见地的观点，是否能够倾听他人的意见，以及是否能够有效地进行团队合作。

2.作业评价

-作业内容：布置与铝的冶炼相关的作业，如撰写铝冶炼工艺流程报告、分析铝资源循环利用的案例等。

-批改标准：对学生的作业进行认真批改，评价标准包括内容的准确性、逻辑性、表达清晰度以及创新性。

-反馈机制：及时向学生反馈作业评价结果，指出作业中的优点和不足，并提供改进建议。例如，对于报告中电解原理描述不准确的学生，可以提供正确的化学反应方程式和解释。

-鼓励措施：对于表现突出的学生，给予口头表扬或奖励，以鼓励学生继续努力。同时，对于作业中存在的问题，可以组织学生进行集体讨论，共同学习和提高。

3.评价工具和方法

-课堂表现记录表：记录学生在课堂上的参与度、回答问题的准确性、实验操作的规范性等。

-作业评分表：制定详细的作业评分标准，包括知识掌握、技能运用、创新思考等方面。

-学生自评和互评：鼓励学生进行自我评价和相互评价，以提高学生的自我反思能力和团队合作能力。

4.评价效果反馈

-定期与学生和家长沟通，了解学生的学习进展和反馈意见。

-分析学生的测试成绩和作业完成情况，总结教学效果，为后续教学提供改进方向。

-根据学生的个体差异，调整教学策略，确保每个学生都能在课堂上得到充分的发展和提升。课后拓展1.拓展内容

-《铝的工业应用实例》：提供一些铝在工业中应用的实例，如航空航天、交通运输、建筑、包装等领域的应用案例，让学生了解铝的实际应用价值。

-《铝的环保与可持续性》：介绍铝的回收利用和环保措施，包括铝的循环经济、节能减排等，以及铝工业在可持续发展中的作用。

-《铝的化学性质研究》：提供一些关于铝的化学性质的研究资料，如铝与其他金属和非金属的反应，以及铝的腐蚀和防护研究。

2.拓展要求

-阅读材料：鼓励学生课后阅读上述拓展内容，通过阅读了解铝的多样性和重要性。

-视频资源：推荐一些关于铝冶炼和应用的科普视频，如铝的提取过程、铝在生活中的应用等，让学生通过视觉和听觉的方式加深理解。

-个人研究：引导学生选择一个感兴趣的主题进行深入研究，如铝在某一特定领域的应用，或者铝的某一特定化学性质。

-小组合作：鼓励学生组成小组，共同完成一个关于铝的综合性项目，如制作一份关于铝应用的报告或设计一个铝制品。

-实践活动：如果条件允许，可以组织学生参观当地的铝加工厂或铝制品生产车间，让学生亲眼见证铝的加工过程和应用场景。

教师可提供以下指导和帮助：

-推荐阅读材料：教师可以根据学生的兴趣和阅读水平，推荐适合的阅读材料。

-解答疑问：对于学生在阅读或研究过程中遇到的疑问，教师应及时解答，帮助学生克服学习障碍。

-组织讨论：教师可以组织学生进行在线或面对面的讨论，分享各自的研究成果和心得体会。

-提供实验资源：对于有兴趣进行实验的学生，教师可以提供必要的实验材料和指导，帮助学生完成实验项目。

-评价反馈：对于学生的拓展学习成果，教师应给予积极的评价和反馈，鼓励学生继续探索和进步。教学反思与改进这节课上完了，我觉得有几个地方值得反思和改进。

首先，我觉得在导入新课的时候，虽然我通过展示铝的应用图片激发了学生的兴趣，但感觉讨论环节的引导还不够深入。有些学生对于铝的来源和冶炼过程的理解还停留在表面，没有能够很好地引导他们思考更深层次的问题。我想，下次我可以在导入时加入一些互动环节，比如让学生预测铝的冶炼过程，或者讨论铝在生活中可能遇到的环境问题，这样既能激发他们的思考，也能更好地过渡到新课内容。

然后，就是在讲授铝的冶炼原理时，我发现有些学生对于电解过程中的电极反应和电流分布理解起来比较困难。我在讲解时虽然尽量用简单的语言和示意图，但可能还是有些抽象。我想，下次可以尝试使用一些模拟软件或者动画，让学生更直观地看到电解过程，这样可能有助于他们更好地理解。

再来说说实践活动。我觉得这次实验操作的部分进行得还算顺利，但是学生在实验报告中对于实验现象的描述不够具体，对于实验数据的分析也显得有些生疏。我觉得这可能是因为他们在实验前的准备工作做得不够充分，或者是实验过程中的指导不够细致。所以，我想在下次实验前，我会提前给学生一些实验报告的模板，让他们知道如何记录和描述实验现象，同时也会在实验过程中多给予一些指导。

小组讨论环节，我发现有的小组讨论得很热烈，但是也有小组讨论得比较沉默。这可能是因为小组分工不均或者讨论题目不够吸引人。我想，下次我会更仔细地设计讨论题目，确保每个题目都能够激发学生的兴趣，并且提前提醒他们进行分工。

最后，我觉得总结回顾