《从铝土矿中提取铝》教案10(苏教版必修1).docx

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
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

〔方案二〕铝土矿
灼烧
电解

Al(OH)3沉淀Al2O3Al
板书：电解熔融氧化铝
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