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2013-03-12
【摘要】鉴于大家对精品学习网十分关注,小编在此为大家整理了此文“高一化学第一元教案:从铝土矿中提取铝”,供大家参考!
本文题目:高一化学第一元教案:从铝土矿中提取铝
第1单元 课时1
从铝土矿中提取铝
教学设计
一、学习目标
(1)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。
(2)了解铝土矿制备铝的工艺流程,掌握相关反应的化学方程式,通过对工艺流程的问题探究,培养了学生从信息中获取新知识的能力。
(3)从炼铝方法的变化中体验化学科学的发展对人类生活的影响。
二、教学重点和难点
(1)重点:铝的冶炼过程
(2)难点:Al2O3的两性
三、设计思路
鉴于铝在生产生活中的广泛应用,在设计教学过程时可以从铝在日常生活中的应用入手,激发他们对铝及其化合物的浓厚兴趣,并引发对铝的来源的深入思考;进而在对制备流程中的分析过程中发现问题,充分激发起学生学习寻求解释的愿望,并在探究过程中获取知识。具体教学流程如下:
铝在生产和生活中的应用 工业提取铝的生产流程 铝的冶炼史介绍 环保教育。
四、教学过程
【情境引入】展示可乐罐,很多同学爱喝可乐,可乐罐是由什么材料制成?
【学生回答】主要成分为铝。
【讲述】铝元素在自然界中的存在是怎么样的情况呢,我们看下投影资料。(ppt2)
【提问】铝在我们身边无处不在,具有广泛的应用,请大家举例铝的应用。
【播放图片】 生活和生产中的铝制品(ppt3)
【过渡】铝与我们生活和生产密切相关,但是追溯到19世纪中期,铝像现在这样普遍存在吗?
【播放资料】(ppt4)
(一)法国皇帝拿破仑三世,为显示自己的富有和尊贵,命令官员给自己打造了一顶铝皇冠。他戴上铝皇冠,神气十足地接受百官的朝拜。在宴请宾客时,拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具,而大臣们使用的是金或银制餐具。
(二)门捷列夫创建了元素周期表,受到英国皇家学会的表彰,奖品是一只铝制奖杯。
【设问】这两个事例说明了什么?
【学生回答】说明当时铝很贵。
【过渡】铝在地壳中都以化合态存在,如氧化铝等。在19世纪中期铝的冶炼的困难导致了铝的价格的昂贵,甚至都超过了黄金,但现在随着科学技术的进步,人们已经熟练地掌握了较好的冶炼铝的方法,铝的价格大大降低,走进了我们普通百姓家。那么我们现在是如何提取铝的呢?
【板书】一、从铝土矿中冶炼铝
【介绍】铝的工艺流程。(ppt5)
【设问】炼铝的原料是地壳中含量较多的铝土矿,其主要成分是Al2O3,从铝的工艺流程来看,我们可以把冶炼过程分成哪两个阶段?(ppt6)
【板书】(1)铝土矿→氧化铝 (2)氧化铝→铝
【过渡】先来讨论第一阶段:氧化铝的提纯。看下面问题。
(问题1) NaOH溶解铝土矿的目的是什么?(提示:我们需要的是反应以后的滤液。)NaOH溶解铝土矿后,滤液中的主要成分是什么?
【过渡】氧化铝能否和氢氧化钠反应呢?我们来做下列实验。
【学生实验1】Al2O3中滴加足量的NaOH溶液。
【介绍反应】 Al2O3+2 NaOH==2NaAlO2(偏铝酸钠) +H2O
(问题2)把滤液酸化的作用是什么?(提示:我们需要的是沉淀物。)
【过渡】我们来做下列实验,看看是否和我们预计的一样。
【学生实验2】NaAlO2 溶液中慢慢滴加盐酸,看到现象就停止。
【介绍反应】 NaAlO2 +HCl+H2O == NaCl + Al(OH)3↓
(问题3)过滤2和4的作用是什么?
(问题4)酸化是通过量的CO2,反应后生成了什么?滤液的主要成分?
【讲述】因为通足量的CO2,,Na2CO3还能继续与CO2反应,所以产物应为NaHCO3。
【介绍反应】 NaAlO2 +H2O + CO2 === Al(OH)3↓+NaHCO3
(问题5)将过滤后的白色固体灼烧,发生什么反应?写出有关的化学方程式。
【板书】 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
【总结】 铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3(ppt7)
【过渡】我们顺利完成了第一阶段,从铝土矿中提取了Al2O3。接下来怎么由氧化铝→铝?我们现在用的是电解法。
【板书】 2Al2O3 4Al+3O2↑
【设问】1.该反应化合价是否发生变化?发生了什么反应?
2.对比一下钠、镁和铝的提取,看有没有相似之处?
【归纳】热分解法不适于制活泼金属,因为活泼金属氧化物很稳定,高温下也难分解。所以铝和钠、镁一样均采用通电使其分解的电解法。
【回顾】从铝土矿制备铝的过程中每一步的作用。(ppt8)
【要求】从铝土矿制备铝的过程中哪些反应属于氧化还原反应?请用离子反应方程式表示。
【指导学生阅读】课本第65页的“化学史话”。
【讲述】霍尔找到了冰晶石才使铝这种19世纪最昂贵的金属,有如“旧时王榭堂前燕,飞入平常百姓家”。下面我们回顾下铝的发现及提取的历史。(ppt9)
【阅读】材料:铝的再生-“新世纪材料的亮点”(ppt10)
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。
【提问】看了以上资料,你想到什么?
【结束语】在这节课中我们学习了铝的冶炼的相关知识,我们知道铝的需求是巨大的,而铝资源确是有限的,所以大家要从身边的小事做起,比如不要乱丢易拉罐,注意废物回收再利用。
【巩固与练习】(ppt11、12)
1.下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是( C )
A.铝土矿中的铝元素是以化合态存在的,需用化学方法把铝元素变成游离态。
B.提炼过程中,先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼。
C.可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来。
D.冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, 可用电解法。
2.下列属于碱性氧化物的是( B );属于酸性氧化物的是( A );属于两性氧化物的是( C )
A.CO2 B.Na2O C. Al2O3 D.CO
【作业】
1.完成“联系与实践”:第 10题
2.调查:在日常生活中,有哪些物质的成分是氧化铝?它们在现实生活中有何应用?
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