苏教版高一化学教案-从铝土矿中提取铝
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第1單元 課時1
從鋁土礦中提取鋁
教學設計
一、學習目標
（1）瞭解地殼中鋁元素的含量，知道鋁元素在自然界的主要存在形式。
（2）瞭解鋁土礦製備鋁的工藝流程，掌握相關反應的化學方程式，通過對工藝流程的問題探究，培養了學生從資訊中獲取新知識的能力。
（3）從煉鋁方法的變化中體驗化學科學的發展對人類生活的影響。 二、教學重點和難點
（1）重點：鋁的冶煉過程
（2）難點：Al2O3的兩性
三、設計思路
鑒於鋁在生產生活中的廣泛應用，在設計教學過程時可以從鋁在日常生活中的應用入手，激發他們對鋁及其化合物的濃厚興趣，並引發對鋁的來源的深入思考；進而在對製備流程中的分析過程中發現問題，充分激發起學生學習尋求解釋的願望，並在探究過程中獲取知識。具體教學流程如下：
鋁在生產和生活中的應用 工業提取鋁的生產流程 鋁的冶煉史介紹 環保教育。
四、教學過程
【情境引入】展示可樂罐，很多同學愛喝可樂，可樂罐是由什麼材料製成？
【學生回答】主要成分為鋁。
【講述】鋁元素在自然界中的存在是怎麼樣的情況呢，我們看下投影資料。
（ppt2）
【提問】鋁在我們身邊無處不在，具有廣泛的應用，請大家舉例鋁的應用。
【播放圖片】 生活和生產中的鋁製品（ppt3）
【過渡】鋁與我們生活和生產密切相關，但是追溯到19世紀中期，鋁像現在這樣普遍存在嗎？
【播放資料】（ppt4）
（一）法國皇帝拿破崙三世，為顯示自己的富有和尊貴，命令官員給自己打造了一頂鋁皇冠。他戴上鋁皇冠，神氣十足地接受百官的朝拜。在宴請賓客時，拿破崙三世使用一套珍藏的鋁制餐具，而大臣們使用的是金或銀制餐具。 （二）門捷列夫創建了元素週期表，受到英國皇家學會的表彰，獎品是一只鋁制獎盃。
【設問】這兩個事例說明了什麼？
【學生回答】說明當時鋁很貴。
【過渡】鋁在地殼中都以化合態存在，如氧化鋁等。在19世紀中期鋁的冶煉的困難導致了鋁的價格的昂貴，甚至都超過了黃金，但現在隨著科學技術的進步，人們已經熟練地掌握了較好的冶煉鋁的方法，鋁的價格大大降低，走進了我們普通百姓家。那麼我們現在是如何提取鋁的呢？
【板書】一、從鋁土礦中冶煉鋁
【介紹】鋁的工藝流程。（ppt5）
【設問】煉鋁的原料是地殼中含量較多的鋁土礦，其主要成分是Al2O3，從鋁的工藝流程來看，我們可以把冶煉過程分成哪兩個階段?（ppt6）
【板書】（1）鋁土礦→氧化鋁 （2）氧化鋁→鋁
【過渡】先來討論第一階段：氧化鋁的提純。看下面問題。
(問題1) NaOH溶解鋁土礦的目的是什麼？（提示：我們需要的是反應以後的濾液。）NaOH溶解鋁土礦後，濾液中的主要成分是什麼？
【過渡】氧化鋁能否和氫氧化鈉反應呢？我們來做下列實驗。
【學生實驗1】Al2O3中滴加足量的NaOH溶液。 【介紹反應】 Al2O3+2 NaOH==2NaAlO2（偏鋁酸鈉） +H2O
（問題2）把濾液酸化的作用是什麼？（提示：我們需要的是沉澱物。）
【過渡】我們來做下列實驗，看看是否和我們預計的一樣。
【學生實驗2】NaAlO2 溶液中慢慢滴加鹽酸，看到現象就停止。
【介紹反應】 NaAlO2 +HCl+H2O == NaCl + Al(OH)3↓
（問題3）過濾2和4的作用是什麼？
（問題4）酸化是通過量的CO2，反應後生成了什麼？濾液的主要成分？
【講述】因為通足量的CO2，，Na2CO3還能繼續與CO2反應，所以產物應為NaHCO3。 【介紹反應】 NaAlO2 +H2O + CO2 === Al(OH)3↓＋NaHCO3
（問題5）將過濾後的白色固體灼燒，發生什麼反應？寫出有關的化學方程式。
【板書】 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
【總結】 鋁土礦 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3(ppt7)
【過渡】我們順利完成了第一階段，從鋁土礦中提取了Al2O3。接下來怎麼由氧化鋁→鋁？我們現在用的是電解法。
【板書】 2Al2O3 4Al+3O2↑
【設問】1．該反應化合價是否發生變化？發生了什麼反應？
2．對比一下鈉、鎂和鋁的提取，看有沒有相似之處？
【歸納】熱分解法不適於制活潑金屬，因為活潑金屬氧化物很穩定，高溫下也難分解。所以鋁和鈉、鎂一樣均採用通電使其分解的電解法。
【回顧】從鋁土礦製備鋁的過程中每一步的作用。（ppt8）
【要求】從鋁土礦製備鋁的過程中哪些反應屬於氧化還原反應？請用離子反應方程式表示。
【指導學生閱讀】課本第65頁的“化學史話”。
【講述】霍爾找到了冰晶石才使鋁這種19世紀最昂貴的金屬，有如“舊時王榭堂前燕，飛入平常百姓家”。下面我們回顧下鋁的發現及提取的歷史。（ppt9）
【閱讀】材料：鋁的再生－“新世紀材料的亮點”（ppt10）
再生鋁又稱二次鋁，是目前廢物界最有價值的材料。現在世界每年從廢鋁回收的鋁量約為400萬噸，相當於每年鋁產量的25％左右。與以鋁土礦為起點相比，生產1噸再生鋁合金能耗僅為新鋁的2.6%，並節省10.5噸水，少用固體材料11噸，比電解鋁時少排放CO291%，少處理廢液、廢渣1.9噸。
【提問】看了以上資料，你想到什麼？
【結束語】在這節課中我們學習了鋁的冶煉的相關知識，我們知道鋁的需求是巨大的，而鋁資源確是有限的，所以大家要從身邊的小事做起，比如不要亂丟易開罐，注意廢物回收再利用。
【鞏固與練習】（ppt11、12） 1．下列有關鋁土礦中提煉鋁的說法不正確的是（ C ）
A．鋁土礦中的鋁元素是以化合態存在的，需用化學方法把鋁元素變成游離態。
B．提煉過程中，先將鋁土礦淨化提取氧化鋁,再進行冶煉。
C．可用常見的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來。
D．冶煉鋁的方法同工業冶煉鈉、鎂相似, 可用電解法。
2.下列屬於鹼性氧化物的是（ B ）；屬於酸性氧化物的是（ A ）；屬於兩性氧化物的是（ C ）
A．CO2 B．Na2O C． Al2O3 D．CO
【作業】
1.完成“聯繫與實踐”：第 10題
2.調查：在日常生活中，有哪些物質的成分是氧化鋁？它們在現實生活中有何應用?
