铝的性质应用及冶炼公开课教案2018

公开课教案课题：铝的主要性质、应用及冶炼上课时间：上课班级：高三（8）班教学目的：考纲定位考情播报1.掌握铝、镁的主要性质及其应用。2.掌握铝的重要化合物[Al2O3、Al(OH)3、Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)、KAl(SO4)2·12H2O]的主要性质及其应用。3.了解、铝及其主要化合物的制备方法。2016·全国乙卷T11(D)、T12/全国丙卷T7(A)、T28(3)2015·全国卷ⅠT10(C)、T27(3)/全国卷ⅡT13(B、C)2014·全国卷ⅡT9(C)2013·全国卷ⅠT27(2)教学重点：铝的物理性质、化学性质及应用，铝的制备方法教学难点：铝的性质与化学计算的综合应用教学方法：问题导学式的探究法教学过程：一、结构和存在铝位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态存在。二、主要性质(写出有关方程式)铝是银白色固体，有金属光泽，易导电导热，有延展性。(1)(2)(3)与强碱溶液反应(离子方程式)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(4)铝热反应(冶炼Fe)——铝热剂为Al和Fe2O32Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe，此反应体现了铝的较强还原性。[应用体验]1．(1)浓H2SO4和浓HNO3能用铝制容器盛装的理由是什么？(2)能与Al反应生成H2的溶液一定是酸性溶液吗？为什么？(3)用砂纸除净氧化膜的铝箔加热有什么现象？为什么？[提示](1)铝在常温下遇到浓H2SO4和浓HNO3时表面迅速形成一层致密的氧化膜保护层即“钝化”。(2)不一定，Al与H＋或OH－均反应生成H2。(3)加热熔化的铝箔并不滴落，好像一层膜兜着。即使打磨过的铝箔，在空气中又很快生成新的氧化膜，且Al2O3熔点比铝的高。2．铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应思考下列问题：(1)是否所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应？哪些金属氧化物与Al可发生铝热反应？(2)在铝热反应中，镁条、KClO3的作用是什么？[提示](1)不是。活泼性比Al弱的难熔金属，如钒、铬、锰、铁、铜的氧化物与Al可以发生铝热反应。(2)镁条为引燃剂、KClO3为助燃剂。3．足量下列物质与相同质量的镁铝合金反应，不放出H2的为________；放出氢气且消耗溶质物质的量由多到少的顺序为________。①氢氧化钠溶液②稀硫酸③盐酸④稀硝酸[提示]④③>②>①三、相关知识的综合应用：角度1铝的主要性质及应用1．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是()序号实验方案现象、结论A加入盐酸产生无色气体，含铝、铁、镁三种元素B加入NaOH溶液有无色气体产生，含有镁、铝两种元素C加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液产生白色沉淀，含有镁元素D用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液溶液呈血红色，含有铁元素D[A项，Al、Fe、Mg与盐酸均反应生成无色气体；B项，Mg与NaOH溶液不反应；C项，Al3＋与少量NaOH溶液反应也生成白色沉淀。]2．下列关于铝的说法正确的是()A．铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼B．浓HNO3、浓H2SO4能用铝制器皿盛装是因为铝与浓HNO3、浓H2SO4不反应C．铝与NaOH溶液反应中NaOH为氧化剂D．铝与Fe2O3发生铝热反应是利用了Al的还原性比Fe强D[A项，铝制品在空气中稳定存在的原因是形成了一层致密氧化膜保护内部金属；B项，浓HNO3、浓H2SO4用铝制器皿盛装是因为铝遇浓HNO3、浓H2SO4钝化，不是不反应；C项，铝与NaOH溶液反应，H2O为氧化剂。]角度2镁、铝与酸、碱反应的有关计算3．将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体L；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体L。则原合金样品中镁的质量为()A．gB．6gC．gD．12gA[由题意知Mg与盐酸反应生成的H2为L－L＝L，为mol；由Mg＋2H＋=H2↑＋Mg2＋知n(Mg)＝mol，则m(Mg)＝mol×24g/mol＝g。]四、铝热反应的实验分析5．(2014·山东高考改编)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有________(填字母)，其作用是_____________________________________________________________。a．KClb．KClO3c．MnO2 d．Mg取少量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，________(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________(用离子方程式说明)。[解析]做铝热反应的实验时，需要KClO3作助燃剂，且用镁条引燃；即使固体混合物中有Fe2O3，因发生反应Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O和Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，使Fe3＋转化为Fe2＋，KSCN溶液也不会变红。[答案]bdKClO3作助燃剂，Mg作引燃剂不能Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋(或只写Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋)(4)B五、铝土矿提取铝4．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示：下列叙述正确的是()A．试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸B．反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3C．图中所有转化反应都不是氧化还原反应D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3D[根据流程图可知，X一定是NaOH，Y一定是C