2019-2020年高中化學(xué) 《從鋁土礦中提取鋁》教案2 蘇教版必修1.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 《從鋁土礦中提取鋁》教案2 蘇教版必修1 教學(xué)目標(biāo): 知識(shí)與技能: 1、了解地殼中鋁元素的含量,知道鋁元素在自然界中的主要形式,了解工業(yè)上從鋁土礦獲得鋁的方法,金屬鋁的冶煉方法及變化過程。 2、知道鋁、氧化鋁的性質(zhì),了解鋁及其化合物在生產(chǎn)中的重要應(yīng)用。 3、了解兩性氧化物的概念,知道氧化鋁是兩性氧化物。 過程與方法: 通過探究活動(dòng)進(jìn)一步了解探究學(xué)習(xí)的一般方法;嘗試采用聯(lián)想、類比等方法學(xué)習(xí)新知識(shí),學(xué)習(xí)構(gòu)建知識(shí)的常見方法。 態(tài)度與價(jià)值觀: 1、通過學(xué)習(xí)金屬鋁冶煉方法的變化,體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對(duì)人類生活的影響。 2、通過學(xué)習(xí)鋁及其化合物在生產(chǎn)、生活中的重要應(yīng)用,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)化學(xué)與生產(chǎn)的關(guān)系。 教學(xué)重點(diǎn): Al2O3的兩性。 教學(xué)難點(diǎn): Al2O3的兩性。 教學(xué)方法: 試驗(yàn)探究、設(shè)疑、討論、歸納總結(jié)。 教學(xué)過程: [導(dǎo)入新課]鋁是大自然賜予人類的寶物,但人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了較為漫長的過程。19世紀(jì)中期,法蘭西第二共和國總統(tǒng)破侖三世,珍藏著一套鋁制餐具平時(shí)舍不得用,直到國宴時(shí)才拿出來炫耀一下,而元素周期表的創(chuàng)始人門捷列夫在受到英國皇家學(xué)會(huì)的表彰時(shí),得到卻是一只鋁杯呢?其實(shí)當(dāng)時(shí)鋁的冶煉相當(dāng)?shù)睦щy,從而導(dǎo)致了鋁的價(jià)格相當(dāng)?shù)陌嘿F,甚至超過了當(dāng)時(shí)的黃金,隨著科技的發(fā)展,直到1886年電解法制鋁工藝的發(fā)明,使鋁在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用得以迅速的普及,今天我們就來學(xué)習(xí)怎樣從鋁土礦中提取鋁。 板書:從鋁土礦中提取鋁 板書:一、鋁的存在形式、地殼中含量、物理性質(zhì)以及用途 [學(xué)生舉例]: [教師提問]我們今天大多數(shù)使用的都是單質(zhì)態(tài)的鋁,由于鋁土礦是地殼鋁元素的主要存在形式之一,因此我們采用鋁土礦作為原料來提取鋁。 [教師]展示鋁土礦的圖片 [學(xué)生]觀察。 [教師講解]我們來認(rèn)識(shí)鋁土礦,鋁土礦的主要成分為氧化鋁,還有少量的氧化鐵和二氧化硅等雜質(zhì)。 [學(xué)生]觀察、傾聽。 [教師]請(qǐng)同學(xué)們閱讀62頁,圖3-2 從鋁土礦制備鋁的工藝流程 思考該工藝分哪幾步?每一步操作的作用? [學(xué)生]閱讀、思考討論 [教師提問]用NaOH溶液溶解鋁土礦的目的是什么? [教師講解]在這里溶解Al2O3用的堿,生成了一種鈉鹽和水,我們把它叫做偏鋁酸鈉,Al2O3是堿性氧化物我們在初中時(shí)候就已經(jīng)學(xué)習(xí)過,那么Al2O3也可以和酸反應(yīng)生成了鹽和水,因此我們把這種既可以與堿反應(yīng),又可以與酸反應(yīng)生成鹽和水。這樣的氧化物稱為兩性氧化物。 板書:二、兩性氧化物 氧化鋁的主要性質(zhì) 1、 物理性質(zhì):白色不溶于水的固體,熔點(diǎn)為2054℃,沸點(diǎn)為2980℃,常用于制造耐火材料和冶煉鋁的原料。 [教師]展示絢麗多彩的寶石圖片 [討論成分] 2、化學(xué)性質(zhì): (1)與酸反應(yīng) Al2O3+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2O (2)與堿反應(yīng) Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O 板書:三、從鋁土礦中提取鋁 [教師設(shè)問]我們同學(xué)認(rèn)為圖3-2從鋁土礦提取氧化鋁的這個(gè)工藝流程,哪些地方還存在小小的缺陷?怎么樣修改調(diào)整可以使其工藝更合理? [討論與交流]進(jìn)一步相互交流,表達(dá)自己的看法,提出自己的觀點(diǎn)。 [教師]組織協(xié)調(diào),及時(shí)調(diào)整,使學(xué)生討論的大方向不變,不要偏離中心問題,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步討論。 [教師]要?dú)w納總結(jié)討論中出現(xiàn)的新的突發(fā)問題。 討論中可能出現(xiàn)的新問題: (1)SiO2能否除去? (2)過濾后所得沉淀灼燒后所得是否是純凈的Al2O3? 通過討論達(dá)到以下共識(shí) 板書:鋁土礦制備氧化鋁的工藝流程 方法一:先加足量鹽酸(過濾除去SiO2),濾液中再加過量NaOH溶液(使濾液中Fe3+成為Fe(OH)3沉淀而過濾除去),最后再向第二次過濾后所得濾液中通入過量的CO2,最終Al(OH)3沉淀。 過量鹽酸 過量NaOH溶液 過量的CO2 (方案一)鋁土礦 電解 灼燒 Al(OH)3沉淀 Al2O3 Al 設(shè)問有無其他合適的辦法? 方法二:先加過量NaOH溶液(過濾除去Fe2O3),濾液中再加過量鹽酸(過濾除去H4SiO4), 最后再向第二次過濾后所得濾液中加入過量的氨水,最終得到Al(OH)3沉淀,而后灼燒得到Al2O3。 過量NaOH溶液 過量的氨水 過量鹽酸 (方案二)鋁土礦 灼燒 電解 Al(OH)3沉淀 Al2O3 Al 板書:電解熔融氧化鋁 電解 2Al2O3======4 Al+3O2↑ [教師講解]因?yàn)檠趸X熔點(diǎn)很高,采用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁,生產(chǎn)中能量消耗很大,后來,在熔融氧化鋁中加入了冰晶石Na3AlF6,才使電解的溫度大大降低。 [教師]在人們成功制得單質(zhì)鋁以后,鋁和其他金屬或非金屬熔合成合金稱為鋁合金。 鋁合金的特點(diǎn)和用途:[學(xué)生歸納] 練習(xí)反饋: 1.可用作制作熔融燒堿的坩堝物質(zhì)是 ( ) A.鐵 B.氧化鎂 ?。茫趸X ?。模c和鉀合金 2.鋁鎂合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料,主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列性質(zhì)與這些用途無關(guān)的(?。? A.不易生銹 B.導(dǎo)電性好 ?。茫芏刃 。模畯?qiáng)度高 3.在鋁土礦制金屬制備鋁的4個(gè)主要操作:①溶解?、谒峄、圩茻帷、茈娊庵袥]有發(fā)生過的化學(xué)反應(yīng)類型是 ?。ā。? A.氧化還原反應(yīng) B.復(fù)分解反應(yīng)?。茫纸夥磻?yīng) D.置換反應(yīng) 4.鋁是地殼中含量最多的金屬元素,為什么人們冶煉并使用鋁的年代較銅、鐵等晚很久? 課堂小結(jié): 本節(jié)課我們首先交流討論了“鋁土礦制備氧化鋁工藝流程”,對(duì)此工藝流程的缺陷作了分析,提出了改進(jìn)后的方案,緊接著運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究法探究了“Al2O3是否兩性氧化物”的問題,最后,又運(yùn)用對(duì)比方法得出了“從Al2O3制得單質(zhì)鋁”的目前的最佳方法。 布置作業(yè) 1、 教材67~68頁1,8。 板書設(shè)計(jì) 從鋁土礦中提取鋁 一、鋁的存在形式、地殼中含量、物理性質(zhì)以及用途 二、兩性氧化物 氧化鋁的主要性質(zhì) 1、 物理性質(zhì): 2、化學(xué)性質(zhì): (1)與酸反應(yīng) Al2O3+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2O (2)與堿反應(yīng) Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O 三、從鋁土礦中提取鋁 過量的CO2 過量鹽酸 過量NaOH溶液 (方案一)鋁土礦 Al(OH)3沉 電解 灼燒 淀 Al2O3 Al 過量的氨水 過量鹽酸 過量NaOH溶液 (方案二)鋁土礦 電解 灼燒 Al(OH)3沉淀 Al2O3 Al 四、電解熔融氧化鋁 電解 2Al2O3======4 Al+3O2↑- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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