2019-2020年高中化学 《从铝土矿到铝合金》教案9 苏教版必修1.doc

2019-2020年高中化学 从铝土矿到铝合金教案9 苏教版必修1一、学习任务分析本节课选自苏教版化学必修1专题3第一单元，教材以制备铝的工艺流程为载体，通过实验探究、交流讨论等情境，介绍了以铝及其化合物为主体的一系列反应。本课内容编排在本单元的第一课时，是学生认识从矿物中提取金属的开端，也是从上一专题“从海水中获得物质”转变到“从矿物中获取金属”过渡，为之后铁、铜等金属元素的学习打下基础，具有承上启下的作用。并且本节内容中有关氧化铝的反应也为下节课学生对铝的两性的理解提供了铺砖引路的作用。教学重点：从铝土矿中提取铝的过程和原理教学难点：对制备铝工艺流程原理的探究二、学习者分析学习者在初中阶段已对铝的性质有了一定的了解，前一个专题的学习中也已完成了氯、溴、碘、钠、镁等元素及其化合物的学习，接触了从海水中获取物质的方法，因此本课内容从铝土矿中提取铝对学生来说并不陌生，而在前面元素化合物的学习过程中，学生也具备了一定的实验探究能力和元素化合物学习的方法，这些都有利于本课教学的展开。但学习者为高一学生，他们虽思维敏捷，但不够严谨，虽比较喜欢做实验，但动手能力不强，缺乏正确的科学探究方法。三、教学理念和教法在本节课在教学设计上，着重于基础知识的落实和基本科学方法的培养，并通过讲授法、边讲边实验法、多媒体辅助法等多种教学方法的有机结合，依据布鲁纳的发现学习理论，创设情景预设、提出假设、实验探究等环节，在教师的指导下由学生主动地发现、学习事物，做到真正把学生放在主体地位，引导学生体验研究的一般方法。四、教学目标1、知识与技能：（1）知道铝元素在自然界中的主要存在形式，地壳中铝元素的含量（2）掌握从铝土矿中提取铝的方法2、过程与方法：（1）通过实验设计与操作，进一步提高动手操作能力和实验设计能力（2）通过自主实验、交流讨论、合作探究等活动，初步形成科学研究的方法3、情感态度与价值观：（1）从炼铝方法的变化体验化学对人类生活的影响，体验学科重要性，激发学习化学的热情（2）通过学习提高学生环保意识，建立可持续发展观。五、教学过程导入新课首先播放“神舟七号”升天的视频，让同学们回顾这激动人心的一刻，然后提问“神舟七号”的表层材料主要是什么？通过这样引课不仅激发学生学习的积极心和求知欲，并引出铝合金在航天事业上的应用，并启发同学思考这里利用的是铝密度小的性质，接着进一步追问铝在生活中还有哪些应用？分别利用了其哪些物理性质？然后通过展示“铝的趣史”，提出铝在以前之所以如此珍贵是因为当时的炼铝技术不发达，从而过渡到如何提取铝的学习。追本溯源展示地壳中各种元素百分含量，学生通过观察并分析铝的化学性质，能发现铝元素虽含量较高，但主要以化合态形式存在，但再回顾我们身边铝制品随处可见，学生会产生疑惑：工业上是如何炼铝的？从而进入“从铝土矿中提取铝”的探究学习。先展示制备铝的工艺流程，提出铝土矿的主要成分虽是Al2O3但还有Fe2O3等杂质，因此从溶解到灼烧这步都是用来制备纯净的Al2O3为了让同学们更深刻地理解这一制备过程，我设计了5个探究环节来展开教学。探究1、在第一步溶解中，所用试剂是NaOH，那么NaOH溶液是用来溶解铝土矿中的什么物质？同学们可能会预测溶解的是Al2O3，并请学生自行操作来验证猜想。通过分别向两支装有Al2O3和Fe2O3的试管中加入NaOH，学生会发现Al2O3溶于NaOH溶液而Fe2O3不反应。从而得出结论，并进一步给出Al2O3与NaOH反应的方程式。通过这种从情境的预设提出假设验证猜想得出结论的布鲁纳发现学习模式，使学生在自主探究的过程中激发求知欲，并逐步建立科学的研究方法。探究2、NaOH溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？残渣是什么？通过对反应物和产物的分析，学生能说出滤液中有过量的NaOH和生成物NaAlO2，而残渣则是Fe2O3等杂质。探究3、滤液酸化的目的是什么？对这个问题学生首先能想到是为了中和过量碱，但另一个原因则需要通过实验探究得到，请同学们分别向NaAlO2溶液中通入强酸HCl和弱酸吹入CO2，都有白色沉淀Al(OH)3生成，于是得到酸化的另一个目的：与NaAlO2反应生成沉淀。探究4、为什么工艺流程中不是用盐酸来酸化，而是通足量的CO2酸化？请同学们向刚才这两支试管中继续加入过量的酸，学生会发现加稀HCl的试管沉淀溶解，通CO2的试管沉淀不溶解，于是得到 Al(OH)3可以溶于强酸，但不能溶于H2CO3等弱酸的结论。 这里通过连续的两个探究实验，在学生自己操作实验的过程中，对NaAlO2与强酸、弱酸的反应有了直观和感性的认识，有利于学生对新知识的掌握，并达到了难点的突破。探究5、过滤后白色固体是什么？灼烧后得到了什么物质？经过前面的分析，学生能得出白色固体是 Al(OH)3，灼烧后生成Al2O3的结论，并能写出相关的方程式。然后介绍电解铝方法的发明，在通电下从Al2O3得到单质Al的反应及条件联系生活最后对制备铝流程做一个回顾和总结，并拿出一个铝制的易拉罐，提问：应将它投入可回收还是不可回收垃圾的垃圾桶，从而建立学生的环境保护意识，增强可持续发展观念。