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精品资料第一单元 从铝土矿到铝合金第一节 从铝士矿中提取铝一、教学目标】:(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。【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【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】(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、从铝土矿中提取铝【介绍】铝的工艺流程。【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?【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)3NaHCO3 (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。【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。【阅读】材料: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。【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】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 )ACO2 BNa2O C Al2O3 DCO3电解法炼铝时,冰晶石的作用是 A. 助熔剂 B. 催化剂 C. 还原剂 D. 氧化剂4.用于飞机制造业的重要材料的是 AMg-Al合金 BCu-Sn合金 CAl-Si合金 D不锈钢5.镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有 ABCu2+CAl3+ DMg2+6.在强酸性溶液中能大量共存, 并且溶液为无色透明的离子组是A BC D【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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