2019-2020年高中化學 《從鋁土礦到鋁合金》教案5 蘇教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學 《從鋁土礦到鋁合金》教案5 蘇教版必修1 1.教材分析 本課時是蘇教版《化學1》專題3的第一課時，按教材體系是從海水中提取化學物質轉向地殼礦物資源中獲取基礎材料的轉折點，它既是專題2海水中提鎂的延伸，也是礦物中鐵、銅的冶煉前提，同時也是選修修《化學與技術》中金屬的冶煉的基礎，本課時起到了一定的前后聯(lián)系作用。本課時主要是讓學生認識工業(yè)上是如何從鋁土礦中提取鋁，而鋁的化合物及鋁的性質教學均安排在本課時之后，只是對工業(yè)冶煉鋁中涉及的化學知識進行適當?shù)牧私?，以求對工藝流程中各步驟目的認識，因此本課時總體知識難度要求不高，但對金屬的冶煉方法和思路要有所滲透。 2.教學目標 知識與技能： （1）．了解地殼中鋁元素的含量，知道鋁元素在自然界中的主要存在形式，能列舉一些鋁合金的重要應用。 （2）．了解工業(yè)上從鋁土礦中獲得鋁的方法和其中的化學知識。 過程與方法： （1）．通過問題的討論、分析、評價等活動，逐步培養(yǎng)學生的問題意識和和問題解決能力。 （2）．通過聯(lián)想、類比等方法學習新知識，學習構建知識的常見方法。 情感態(tài)度與價值觀： （1）．通過對金屬鋁冶煉方法發(fā)展史的了解，讓學生體驗化學科學發(fā)展的曲折歷程，以及化學科技發(fā)展對人類生活質量提高的貢獻。 （2）．通過安排與他人合作完成布置的討論、探究活動等任務，培養(yǎng)主動參與交流的合作精神。 （3）．通過資料卡片閱讀，讓學生體驗廢舊金屬循環(huán)利用的重要意義，培養(yǎng)學生節(jié)約資源、能源，注重環(huán)保的意識。 【教學重難點】鋁土礦提取鋁的方法和工藝流程中相關化學反應知識。 3.教學主要過程 [導入新課]（展示海洋圖片）利用對海水中提取重要化學物質簡單回顧。 [教師]當我們把目光從海水轉向地殼的時候，你發(fā)現(xiàn)這里的礦產資源也同樣豐富。 [教師講解]它們?yōu)槿祟愄峁┝虽X、鐵、銅等大量的基礎材料。（展示礦物圖導入專題3學習） [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，認識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值呢？ 你們能否舉一些例子來說明？（引導學生通過從生活中熟悉的例子認識鋁的重要用途和社會價值） [學生回答]電線、鍋、車（自行車、汽車）、飛機、電子產品等。 [教師過渡]鋁和鋁合金在生活應用非常廣泛。什么樣的優(yōu)點，使得它們有如此廣泛的用途，請大家看一段視頻，了解鋁和鋁合金的優(yōu)點。 （引導學生認識“鋁用途廣泛”與其“性能優(yōu)點”的關系） [教師提問]鋁的優(yōu)點多，用途廣，儲量豐富。我們如何從鋁土礦中獲得鋁呢？假如由你冶煉鋁，你會想到了哪些方法？ （通過提出問題，利用學生對已有金屬提煉知識的回憶，提出各種可能方案） [學生回答]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提出的方法。 [教師]科學家在探索鋁的制取上有無相同的做法的？ [教師]展示化學史資料1和化學史資料2 （從反應原理、是否適合大規(guī)模生產兩個方面，結合化學史知識評價學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，體驗鋁冶煉是一個漫長的科學探索過程，體驗電解法的應用給人類帶來的貢獻） [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？每個步驟有什么作用？其中涉及到那些化學反應知識?下面請大家結合上述問題，閱讀書本，以四人一組相互討論交流。（提出問題，指導學生閱讀，了解工業(yè)提鋁的工藝流程和涉及的相關化學知識） [學生]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 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。（事實是否如此，下面實驗來驗證） [教師]演示實驗（氧化鋁與氫氧化鈉反應）（讓學生通過演示實驗，知道氧化鋁能與氫氧化鈉反應） [教師]板書：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，這樣鋁土礦中的氧化鋁就轉化為偏鋁酸鈉了。（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，（分析該反應類型，指明氫氧化鋁既是酸又是堿） 灼燒：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O [教師總結]鋁土礦經(jīng)過這樣6個步驟，才真正實現(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材料。 [教師]下面請大家再對比一下鎂和鋁的提取，看有沒有相似之處？ [學生]有，(引導學生指出，物質的提純、冶煉兩個階段，滲透分離提純方法) [教師]提問：通過鎂鋁的提取過程對比分析給我們的啟示，我們如果從自然界獲取金屬一般需要考慮幾個方面問題？（引導學生歸納從自然界獲取金屬的一般思路） [學生]兩個方面問題：礦物的提純、合適的冶煉方法。 [教師]請大家回去查閱資料，了解從礦物中鐵和銅的冶煉知識，對比上述分析思路，看是否具有一致性。（布置任務為下單元教學做好鋪墊） [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最終導致資源的枯竭。同時鋁的冶煉需要消耗大量的能源和資源，也會造成一定的環(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]下面我們來看一個相關的資料卡片：鋁的再生－“新世紀材料的亮點” 再生鋁又稱二次鋁，是目前廢物界最有價值的材料?，F(xiàn)在世界每年從廢鋁回收的鋁量約為400萬噸，相當于每年鋁產量的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%，并節(jié)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。 [教師]通過上述材料的了解，你又有怎樣的想法呢？ [學生]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，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，我們倡導節(jié)約從我們做起，環(huán)保從我們做起。謝謝！ [課堂練習]： [板書]： 從鋁土礦中提取鋁 Al 海水（MgCl2） 鋁土礦（主要成分Al2O3） 純MgCl2 Mg 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