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从铝土矿中提取铝2010-06-28 10:52从铝土矿中提取铝学习内容分析：本节课位于化学1第3专题第一单元，铝作为日常生活中常见的金属，本节课要将学生的视野从日常生活中的铝制品跳转到铝的工业提取，以从铝土矿中提取铝的工艺流程为学习载体，通过自学导学、实验探究、讨论交流，在铝的提取流程中发现问题，充分激起学生寻求解释的愿望，提高学习的积极性和主动性，不仅能进一步完善对活泼金属冶炼方法和过程的认识，而且通过工业制备流程了解Al2O3的两性知识。而Al2O3两性知识又在铝三角中起着举足轻重的作用，所以决定了本节知识在本模块中的重要作用与地位。学习者分析：高一的学生思维活跃、动脑积极、对新知识的好奇心强，而且经过专题1、专题2的学习，学生已经对Na 、Mg这两种活泼金属元素及其化合物的性质有所掌握，对Al这种活泼金属元素的学习提供了帮助，同时，之前的实验探究学习使学生已有了一定的实验分析能力及活泼金属冶炼方法的初步概念，冶炼铝的学习能进一步完善学生对活泼金属冶炼方法和过程的认识，并构建铝及其化合物的知识体系。教学目标：根据新课标的要求，为实现STS的教学理念，结合教学过程中的教学条件和学生认知能力等，确定以下三维目标：1、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的主要的存在形式（2） 了解铝土矿制备铝的工艺流程，能解释每一步操作的物质成分变化，掌握相关反应的化学方程式。（3）了解两性氧化物的概念，知道氧化铝是两性氧化物。（4） 了解铝合金、氧化铝在生产生活中的用途。2、过程与方法： （1）通过思考与交流，科学探究、实践活动等，初步学会发现问题、提出问题、分析问题、解决问题 （2）通过对从铝土矿中提取铝的工艺流程的学习，大胆推导出其中发生的相关反应，并写出反应方程式3、情感态度与价值观： （1）通过铝的冶炼史的学习，体验化学科学的发展对人类生活的影响 （2）通过对从铝土矿中提取铝的工艺流程的思考和讨论，培养勇于创新、敢于质疑和团队合作的精神 （3）从生活生产到化学学习，建立起化学与生活的紧密联系，激发学习兴趣教学重难点：重点：从铝土矿中提取铝的工艺流程及其中的相关反应，Al2O3的两性难点：Al2O3的两性教学方法：探究，猜测，分析思考，讨论交流，归纳总结教学过程：1、创设情境、导入新课：先由教师讲述两个有关于铝的故事：（1）19世纪初，法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己制造一顶比黄金更名贵的王冠铝王冠。在举行宴会时，只有他使用一套铝质餐具，其他人只能用银制餐具。（2）门捷列夫创建了元素周期表，英国皇家学会为了表彰其对化学的杰出贡献，不惜重金制作了一只铝杯，赠送给门捷列夫。由这两个故事，使学生知道，早期制备铝的困难，从而简要介绍铝的冶炼史，激发学生的学习兴趣。那么，现代工业又是怎么制取单质铝的呢？从而导出本节课的学习内容从铝土矿中提取铝。2、结合就知、学习新知：首先，通过一张地壳中金属元素含量的图片，使学生直观的了解铝元素在地壳中的含量。再由学生给出铝的常见化合物，猜测铝元素在地壳中的主要存在形式，再由教师给出答案铝土矿（主要成分为Al2O3，还有Fe2O3和SiO2的杂质）。从而更有利于加深印象。再通过PPT放映有关Al2O3性质的内容，由学生阅读后总结Al2O3的物理性质：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。接着通过Al2O3分别与盐酸和氢氧化钠的反应，观察实验现象发现Al2O3均溶解，回顾碱性氧化物与酸性氧化物的概念，引出两性氧化物的概念，表明氧化铝是两性氧化物。由学生写出Al2O3与HCl的反应方程式，教师给出Al2O3与NaOH的反应方程式。在了解一些Al2O3的性质之后，再来探究从铝土矿中提取高纯度的铝需要哪些步骤？由学生自学书本64页从铝土矿中提取铝的内容，思考以下几个问题：该流程分为几个步骤？每一个步骤的操作原理是什么？从中可以推出Al2O3的那些重要性质？并由4人小组讨论总结。教师加以完善和补充，从铝土矿中提取铝的工艺流程可以分为6个部分：（1）将铝土矿用NaOH溶解以除去Fe2O3和SiO2，由学生思考为什么：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，而Fe2O3和SiO2与NaOH反应均生成了沉淀，由学生写出其反应方程式（2）过滤：除去Fe2O3、SiO2杂质（3）接着要从滤液中得到铝，就要将其酸化，使铝以沉淀形式析出：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3 （4）过滤：得到Al(OH)3固体。（5）灼烧：2Al(OH)3 Al2O3+3H2O（6）电解：2Al2O3 4Al+3O2，根据Al2O3的熔点很高的物理性质，引导学生完善工艺流程，各抒己见，培养勇于创新、敢于质疑的精神，再由教师给出方案：向Al2O3中添加冰晶石（Na3AlF6）,使Al2O3熔融温度降低，从而降低冶炼过程中的能量消耗。3、根据板书对本节课的内容做一个小结，强调重点内容，并通过形成性练习加以巩固板书设计： 从铝土矿中提取铝一、铝 在地壳中含量：7.73%主要存在形式：Al2O3二、物理性质：三、化学性质（两性）： （1）与酸反应： A12O3+6HCl=2AlCl3+3H2O （2）与碱反应： Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O四、工艺流程：（1）溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O（