苏教版必修1 专题3第1单元 从铝土矿到铝合金（第1课时） 教案.doc

第1单元 从铝土矿到铝合金第1课时 从铝土矿中提取铝一、教学内容及分析本课以从铝土矿中提取铝的工艺流程为知识载体，以探讨al2o3的化学性质为主线，围绕这一主线设计相应的探究活动，激发学生的探究热情。通过自学导学、实验探究、讨论交流，提高学习的积极性和主动性，激发学习热情，同时给学生创设了自主学习的机会和发现问题的空间；在探究活动、分析与工艺流程的过程中、以及工艺流程的改进等一系列学习活动中，学生不仅可以主动获得知识，得到解决问题的一般方法，还能体验科学学习的过程，形成终身学习的能力，提高自身的学习素养。二、教材分析：根据学科教学指导意见的要求是：了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式，了解从铝土矿中获得铝的方法,从炼铝方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响；通过实验探究，了解氧化铝的性质，尤其是al2o3的两性，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。三、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。2、了解工业上从铝土矿中获得铝的方法，金属铝的冶炼方法及变化过程，知道氧化铝的两性。【过程与方法】:通过探究活动，采用预测归纳、探究辨析等方法，学会发现问题、提出问题、分析问题、解决问题，培养勇于创新、敢于质疑和合作的精神。【情感态度与价值观】:1、通过学习金属铝冶炼方法的变化，体验化学科学的发展对人类生活的影响。2、通过探究活动，培养主动参与交流、合作的精神。四、教学重点:铝土矿提取铝的化学原理和al2o3的两性教学难点:al2o3的两性五、教学方法:实验探究、自主学习、分析思考、讨论、交流评价、归纳总结。六、教学过程:（一）、课堂引入（教师）图片展示： 请学生回答是由什么材料制成？请学生联系生活说出铝合金有哪些优点？（学生）优点：密度小、成本低、强度高、塑性好、抗腐蚀力强等（教师）随着科技的发展，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 (教师)投影地壳中元素含量分布图（如图），提问：铝元素在地壳里的金属中含量如何？（学生）铝元素在地壳里的金属中含量最高。（教师）既然铝元素比铁元素在地壳中的含量要高，为什么人类使用铁器的时代比使用铝器要早呢？（学生）思考、分析，讨论：铝的化学性质比较活泼，铝在过去提炼是比较困难的。（教师）铝在自然界中是以什么形式存在的？请阅读课文，回答问题。（学生）铝在自然界主要是以铝土矿的形式存在的。（教师）展示铝土矿的图片。（学生）认真观察。（教师）今天咱们来认识一下铝土矿，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，聆听（教师）请大家阅读课本第64页的从铝土矿制备铝的工艺流程图（图3-2），思考：第一步中用naoh溶液溶解铝土矿的目的是什么？（学生）阅读、思考、讨论。（教师）为了解决这一个问题，下面我们来探究氧化铝的重要化学性质。四人一组进行实验，然后汇报实验现象！试剂：氧化铝、10%盐酸、6mol/l的氢氧化钠溶液。仪器：试管数支、胶头滴管、烧杯请用上述试剂设计简单实验解释al2o3那些重要化学性质。（学生）分组实验，得出结论：氧化铝既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠（教师）这种既可以与碱反应又可以与酸反应生成盐和水的氧化物，我们称为两性氧化物。板书：二、两性氧化物氧化铝的主要性质（教师）阅读课本有关al2o3性质的内容，归纳出al2o3的物理性质。板书：1、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）根据上面两性氧化物的概念，请大家写出al2o3与h2so4和al2o3与naoh溶液反应的化学方程式，其中al2o3与naoh溶液反应得到的盐（naalo2）叫偏铝酸钠。（学生）（一个学生上黑板板演，另一个学生改正）板书：2、化学性质： （1）与酸反应 al2o3+3h2so4al2(so4)3+3h2o （2）与碱反应 al2o3+2naoh=2naalo2+h2o（教师）对al2o3有了一定的认识之后，现在就来看看如何从铝土矿中提取铝呢？板书：三、从铝土矿中提取铝（教师）请大家从铝土矿制备铝的工艺流程（图3-2）电解铝土矿二氧化碳铝溶解过滤酸化过滤灼烧naoh溶液残渣滤液h2o思考：每一步的操作作用是什么？ 写出相应的化学反应方程式？（学生）交流与讨论，得到答案：采用氧化还原反应电解氧化铝得到活泼金属铝电解：2al2o3 4al+3o2灼烧后得到氧化铝和水的应该是氢氧化铝2al(oh)3al2o3+3h2o疑惑1：向一种溶液中通入co2能产生氢氧化铝沉淀，这种溶液是什么呢？疑惑2：根据前面所学的氧化铝具有两性，可以溶于盐酸，但为什么铝土矿不用盐酸溶解？（学生）讨论、分析：1、通入co2使溶液酸化，说明co2过量，故还生成了nahco3naalo2+ co2+ 2h2o = nahco3+al(oh)32、加盐酸氧化铝、氧化铁均溶解，加氢氧化钠溶液氧化铝溶解，而氧化铁不溶解，不溶解的氧化铁，可作为杂质而除去。（教师）请大家根据铝土矿制备铝的工艺流程图（图3-2），可以做哪些修改或调整？ （学生）经过交流与讨论，提出自己认为可行的观点。（教师）深入到学生中，引导学生进一步讨论，并在旁边适时的启发、诱导。通过激励的讨论，最后得出以下两种可行的方案：板书：方案一：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。过量的co2过量naoh溶液过量盐酸 （方案一）铝土矿 灼烧电解al(oh)3沉淀 al2o3 al过量的氨水过量盐酸过量naoh溶液方案二：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加入过量的氨水，最终得到al(oh)3沉淀，而后灼烧得到al2o3。（方案二）铝土矿电解灼烧al(oh)3沉淀 al2o3 al电解板书：电解熔融氧化铝2al2o34al+3o2（教师）阅读课本第65页化学史话，了解工业上采用电解法制铝的方法。在制得单质铝以后，我们把铝和其他金属或非金属熔合成合金称为铝合金。（学生）自学归纳铝合金的特点和用途。七、练习反馈:1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。下列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2在铝土矿制金属制备铝的4个主要操作：溶解酸化灼热电解中没有发生过的化学反应类型是（ ）a.氧化还原反应 b.复分解反应 c.分解反应 d.置换反应3下列物质既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液的氧化物的是 （ ） a.mgo; b.al2o3; c.fe2o3; d.al(oh)3八、课堂小结： 本节课我们围绕“铝土矿制备铝工艺流程”，对此工艺流程进行了分析，为什么用naoh溶液溶解铝土矿而不用盐酸来溶解铝土矿，带着疑问运用实验探究法探究了“al2o3是否两性氧化物”的问题，对工业上铝土矿制备铝工艺流程有了一定的认识后，接着引导学生提出修改或调整的方案，最后让学生明白“从al2o3制得单质铝”的方法不只一种。九、布置作业1、 教材6970页2，8十、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1、 物理性质：2、化学性质： （1）与酸反应 al2o3+3h2so4=al2(so4)3+3h