2019-2020年高中化學(xué) 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第一單元從鋁土礦中提取鋁教案 蘇教版必修1.doc

2019-2020年高中化學(xué) 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第一單元從鋁土礦中提取鋁教案 蘇教版必修1教學(xué)主要過程導(dǎo)入新課（展示海洋圖片）利用對(duì)海水中提取重要化學(xué)物質(zhì)簡單回顧。教師當(dāng)我們把目光從海水轉(zhuǎn)向地殼的時(shí)候，你發(fā)現(xiàn)這里的礦產(chǎn)資源也同樣豐富。教師講解它們?yōu)槿祟愄峁┝虽X、鐵、銅等大量的基礎(chǔ)材料。（展示礦物圖導(dǎo)入專題3學(xué)習(xí)）教師提問地殼中含量最多的金屬元素是誰？它以怎樣的形態(tài)存在呢？（了解鋁在地殼中的含量和存在形式，認(rèn)識(shí)鋁是地殼中含量最多的金屬）教師提問鋁的含量如此豐富，金屬鋁有沒有重要的使用價(jià)值呢？你們能否舉一些例子來說明？（引導(dǎo)學(xué)生通過從生活中熟悉的例子認(rèn)識(shí)鋁的重要用途和社會(huì)價(jià)值）學(xué)生回答電線、鍋、車（自行車、汽車）、飛機(jī)、電子產(chǎn)品等。教師過渡鋁和鋁合金在生活應(yīng)用非常廣泛。什么樣的優(yōu)點(diǎn)，使得它們有如此廣泛的用途，請(qǐng)大家看一段視頻，了解鋁和鋁合金的優(yōu)點(diǎn)。（引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)“鋁用途廣泛”與其“性能優(yōu)點(diǎn)”的關(guān)系）教師提問鋁的優(yōu)點(diǎn)多，用途廣，儲(chǔ)量豐富。我們?nèi)绾螐匿X土礦中獲得鋁呢？假如由你冶煉鋁，你會(huì)想到了哪些方法？（通過提出問題，利用學(xué)生對(duì)已有金屬提煉知識(shí)的回憶，提出各種可能方案）學(xué)生回答回答各種可能的方法。教師下面我們一起來分析剛才幾位同學(xué)提出的方法。教師科學(xué)家在探索鋁的制取上有無相同的做法的？教師展示化學(xué)史資料1和化學(xué)史資料2（從反應(yīng)原理、是否適合大規(guī)模生產(chǎn)兩個(gè)方面，結(jié)合化學(xué)史知識(shí)評(píng)價(jià)學(xué)生猜想方案的可行性，得出電解法制鋁才是鋁的工業(yè)冶煉的方法，體驗(yàn)鋁冶煉是一個(gè)漫長的科學(xué)探索過程，體驗(yàn)電解法的應(yīng)用給人類帶來的貢獻(xiàn)）教師電解法的發(fā)現(xiàn)，是否表示可以從鋁土礦中得到鋁？教師從鋁土礦中提取鋁主要有哪些步驟？每個(gè)步驟有什么作用？其中涉及到那些化學(xué)反應(yīng)知識(shí)?下面請(qǐng)大家結(jié)合上述問題，閱讀書本，以四人一組相互討論交流。（提出問題，指導(dǎo)學(xué)生閱讀，了解工業(yè)提鋁的工藝流程和涉及的相關(guān)化學(xué)知識(shí)）學(xué)生閱讀后回答他們的理解。 1、溶解 目的得到偏鋁酸鈉溶液2、過濾 除去不溶物質(zhì)3、酸化 得到氫氧化鋁合碳酸氫鈉4、過濾 得到氫氧化鋁5、灼燒 得到高純度氧化鋁6、電解 得到鋁教師通過同學(xué)們剛才的分析得出，第一步是加氫氧化鈉的作用是溶解鋁土礦中氧化鋁，這說明氧化鋁能跟氫氧化鈉反應(yīng)。（事實(shí)是否如此，下面實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證）教師演示實(shí)驗(yàn)（氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)）（讓學(xué)生通過演示實(shí)驗(yàn)，知道氧化鋁能與氫氧化鈉反應(yīng)）教師板書：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，這樣鋁土礦中的氧化鋁就轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉了。（介紹偏鋁酸鈉）教師過濾得到偏鋁酸鈉，通人二氧化碳酸化，就生產(chǎn)了氫氧化鋁。板書：NaAlO2 +CO2+ 2H2O = Al(OH)3+ NaHCO3教師演示二氧化碳與偏鋁酸鈉反應(yīng)，（分析該反應(yīng)類型，指明氫氧化鋁既是酸又是堿）灼燒：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O教師總結(jié)鋁土礦經(jīng)過這樣6個(gè)步驟，才真正實(shí)現(xiàn)了從鋁土礦中提取了鋁。從此使鋁這一曾經(jīng)的貴金屬成為了今天普通的基礎(chǔ)材料。教師下面請(qǐng)大家再對(duì)比一下鎂和鋁的提取，看有沒有相似之處？學(xué)生有，(引導(dǎo)學(xué)生指出，物質(zhì)的提純、冶煉兩個(gè)階段，滲透分離提純方法)教師提問：通過鎂鋁的提取過程對(duì)比分析給我們的啟示，我們?nèi)绻麖淖匀唤绔@取金屬一般需要考慮幾個(gè)方面問題？（引導(dǎo)學(xué)生歸納從自然界獲取金屬的一般思路）學(xué)生兩個(gè)方面問題：礦物的提純、合適的冶煉方法。教師請(qǐng)大家回去查閱資料，了解從礦物中鐵和銅的冶煉知識(shí)，對(duì)比上述分析思路，看是否具有一致性。（布置任務(wù)為下單元教學(xué)做好鋪墊）教師 鋁是大自然賜予人類的寶物，但也是不可再生資源，鋁的大量使用勢必會(huì)最終導(dǎo)致資源的枯竭。同時(shí)鋁的冶煉需要消耗大量的能源和資源，也會(huì)造成一定的環(huán)境污染，如何在資源、能源節(jié)約和環(huán)保方面做得更好呢？你們有什么好的想法嗎？教師下面我們來看一個(gè)相關(guān)的資料卡片：鋁的再生“新世紀(jì)材料的亮點(diǎn)” 再生鋁又稱二次鋁，是目前廢物界最有價(jià)值的材料?，F(xiàn)在世界每年從廢鋁回收的鋁量約為400萬噸，相當(dāng)于每年鋁產(chǎn)量的25左右。與以鋁土礦為起點(diǎn)相比，生產(chǎn)1噸再生鋁合金能耗僅為新鋁的2.6%，并節(jié)省10.5噸水，少用固體材料11噸，比電解鋁時(shí)少排放CO291%，少處理廢液、廢渣1.9噸。教師通過上述材料的了解，你又有怎樣的想法呢？ 學(xué)生要注重廢舊金屬的回收利用，注重資源和能源的節(jié)約，還要注重環(huán)保。教師對(duì)，鋁是大自然賜予人類的寶物，但也是不可再生資源，廢舊金屬的回收利用是資源綜合利用的重要舉措。因此，我們倡導(dǎo)節(jié)約從我們做起，環(huán)保從我們做起。謝謝！ 課堂練習(xí)：板書：從鋁土礦中提取鋁Al海水（MgCl2）鋁土礦（主要成分Al2O3）純MgCl2Mg高純度Al2O3溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O酸化：NaAlO2 +CO2+ 2H2O = Al(OH)3+ NaHCO3灼燒：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O電解：2Al2O3=4Al+3O2通電Na3AlF6