2019-2020年高中化学 专题3 从矿物到基础材料 第一单元从铝土矿中提取铝教案 苏教版必修1.doc

2019-2020年高中化学 专题3 从矿物到基础材料 第一单元从铝土矿中提取铝教案 苏教版必修1教学主要过程导入新课（展示海洋图片）利用对海水中提取重要化学物质简单回顾。教师当我们把目光从海水转向地壳的时候，你发现这里的矿产资源也同样丰富。教师讲解它们为人类提供了铝、铁、铜等大量的基础材料。（展示矿物图导入专题3学习）教师提问地壳中含量最多的金属元素是谁？它以怎样的形态存在呢？（了解铝在地壳中的含量和存在形式，认识铝是地壳中含量最多的金属）教师提问铝的含量如此丰富，金属铝有没有重要的使用价值呢？你们能否举一些例子来说明？（引导学生通过从生活中熟悉的例子认识铝的重要用途和社会价值）学生回答电线、锅、车（自行车、汽车）、飞机、电子产品等。教师过渡铝和铝合金在生活应用非常广泛。什么样的优点，使得它们有如此广泛的用途，请大家看一段视频，了解铝和铝合金的优点。（引导学生认识“铝用途广泛”与其“性能优点”的关系）教师提问铝的优点多，用途广，储量丰富。我们如何从铝土矿中获得铝呢？假如由你冶炼铝，你会想到了哪些方法？（通过提出问题，利用学生对已有金属提炼知识的回忆，提出各种可能方案）学生回答回答各种可能的方法。教师下面我们一起来分析刚才几位同学提出的方法。教师科学家在探索铝的制取上有无相同的做法的？教师展示化学史资料1和化学史资料2（从反应原理、是否适合大规模生产两个方面，结合化学史知识评价学生猜想方案的可行性，得出电解法制铝才是铝的工业冶炼的方法，体验铝冶炼是一个漫长的科学探索过程，体验电解法的应用给人类带来的贡献）教师电解法的发现，是否表示可以从铝土矿中得到铝？教师从铝土矿中提取铝主要有哪些步骤？每个步骤有什么作用？其中涉及到那些化学反应知识?下面请大家结合上述问题，阅读书本，以四人一组相互讨论交流。（提出问题，指导学生阅读，了解工业提铝的工艺流程和涉及的相关化学知识）学生阅读后回答他们的理解。 1、溶解 目的得到偏铝酸钠溶液2、过滤 除去不溶物质3、酸化 得到氢氧化铝合碳酸氢钠4、过滤 得到氢氧化铝5、灼烧 得到高纯度氧化铝6、电解 得到铝教师通过同学们刚才的分析得出，第一步是加氢氧化钠的作用是溶解铝土矿中氧化铝，这说明氧化铝能跟氢氧化钠反应。（事实是否如此，下面实验来验证）教师演示实验（氧化铝与氢氧化钠反应）（让学生通过演示实验，知道氧化铝能与氢氧化钠反应）教师板书：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，这样铝土矿中的氧化铝就转化为偏铝酸钠了。（介绍偏铝酸钠）教师过滤得到偏铝酸钠，通人二氧化碳酸化，就生产了氢氧化铝。板书：NaAlO2 +CO2+ 2H2O = Al(OH)3+ NaHCO3教师演示二氧化碳与偏铝酸钠反应，（分析该反应类型，指明氢氧化铝既是酸又是碱）灼烧：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O教师总结铝土矿经过这样6个步骤，才真正实现了从铝土矿中提取了铝。从此使铝这一曾经的贵金属成为了今天普通的基础材料。教师下面请大家再对比一下镁和铝的提取，看有没有相似之处？学生有，(引导学生指出，物质的提纯、冶炼两个阶段，渗透分离提纯方法)教师提问：通过镁铝的提取过程对比分析给我们的启示，我们如果从自然界获取金属一般需要考虑几个方面问题？（引导学生归纳从自然界获取金属的一般思路）学生两个方面问题：矿物的提纯、合适的冶炼方法。教师请大家回去查阅资料，了解从矿物中铁和铜的冶炼知识，对比上述分析思路，看是否具有一致性。（布置任务为下单元教学做好铺垫）教师 铝是大自然赐予人类的宝物，但也是不可再生资源，铝的大量使用势必会最终导致资源的枯竭。同时铝的冶炼需要消耗大量的能源和资源，也会造成一定的环境污染，如何在资源、能源节约和环保方面做得更好呢？你们有什么好的想法吗？教师下面我们来看一个相关的资料卡片：铝的再生“新世纪材料的亮点” 再生铝又称二次铝，是目前废物界最有价值的材料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万吨，相当于每年铝产量的25左右。与以铝土矿为起点相比，生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2.6%，并节省10.5吨水，少用固体材料11吨，比电解铝时少排放CO291%，少处理废液、废渣1.9吨。教师通过上述材料的了解，你又有怎样的想法呢？ 学生要注重废旧金属的回收利用，注重资源和能源的节约，还要注重环保。教师对，铝是大自然赐予人类的宝物，但也是不可再生资源，废旧金属的回收利用是资源综合利用的重要举措。因此，我们倡导节约从我们做起，环保从我们做起。谢谢！ 课堂练习：板书：从铝土矿中提取铝Al海水（MgCl2）铝土矿（主要成分Al2O3）纯MgCl2Mg高纯度Al2O3溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O酸化：NaAlO2 +CO2+ 2H2O = Al(OH)3+ NaHCO3灼烧：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O电解：2Al2O3=4Al+3O2通电Na3AlF6