专题3 第一单元 从铝土矿到铝合金（教案）-2020年高中同步教与学化学（苏教版必修1）

高中同步教与学·全新教案(活页) 专题3从矿物到基础材料 第一单元从铝土矿到铝合金(共3课时) 第1课时从铝土矿中提取铝 情感态度与价值观 -数学·-目标 1.培养通过实验来研究物质及其变化的科学方法和严谨求 实的科学态度 知识与技能 1.了解铝元素的存在、物理性质和用途。 2.通过安排与他人合作完成布置的探究活动,培养学生主动 参与、团结协作的精神。 2.掌握从铝土矿中提取铝的方法。 过程与方法 重点 1.通过思考与交流、实验和观察、科学探究、实践活动等,初 -准点 步学会发现问题、提出问题、分析问题、解决问题,逐步培养敢于u重点 质疑、勇于创新和合作精神等 从铝土矿中提取铝的工艺流程和反应原理。 2通过实验现象的推理分析,培养学生一切从实际出发,由难点 表及里,以严密的逻辑推理得出结论的思维方法。 从铝土矿中提取铝的反应原理。 案例(一) 这就是本节课我们将要重点解决的问题。 教学 ●-过程 课件投影:教材第64页“图3-2从铝土矿制备铝的工艺流 导入在19世纪中期,法兰西第二共和国总统拿破仑三份,程”,并思考 1.该工艺流程分几步进行,每一步的操作目的是什么? 珍藏着一套铝制的餐具,平时舍不得用,直到国宴时才拿出来炫 燿一番;元素周期表的创始人门捷列夫在受到英国皇家学会的 2.每步操作的反应原理是怎样的 表彰时,得到的奖励却只是一只铝杯。为什么拿破仑没有珍藏金 学生(学生相互交流后回答) 书二、从铝土矿制备铝的工艺流程 制的餐具、英国皇家学会没有奖励给门捷列夫一只金杯呢?原因 讲述从铝土矿制备铝的工艺流程可分六步进行,第一步 是在当时铝的冶炼相当困难,从而导致了铝的价格相当昂贵,甚 为:溶解,将铝土矿中的AlO3溶解 至都超过了黄金。直到1886年电解法制铝工艺的发明,才使得 板书1.溶解,反应原理为:A2O3+2NaOH=2 NaAlo2 铝在生产、生活中的应用得以迅速普及。今天我们就来学习怎样 从铝土矿中提取铝 讲述我们这里溶解Al2O3用的是强碱(NaOH溶液),生 板书从铝土矿中提取铝 成了一种钠盐和水,我们把这种钠盐叫做偏铝酸钠。 、铝元素的存在 讲述第二步为:过滤,目的是为了除去难溶性杂质 问题展示“一些金属元素在地壳中的含量”柱状图并思考 板书2.过滤 下列问题: 1.地壳中含量最多的金属元素是什么?含量为多少 讲述第三步为:酸化,使溶液中的铝元素以沉淀的形式析 出 2.第二多的金属元素是什么 板书3.酸化,反应原理为:NaAO2+CO2+2H2O 3.地壳中金属含量的排布是怎样的? Al(OH)3↓+ Nahco3 4.铝元素在地壳中的存在形式是什么? 讲述第四步为:过滤,分离出氢氧化铝沉淀。 (学生观察、讨论后,教师总结出下列内容) 板书4.过滤 总结1.地壳中含量最多的金属元素是铝,占地壳总量的 讲述第五步为:灼烧,由氢氧化铝制得氧化铝 73%;含量第二多的金属元素是铁;地壳中金属元素的含量 序为:A>Fe>Ca>Na。 板书5.灼烧,反应原理为:2A(OH)3=A2O3+3H2O 2.铝是比较活泼的金属,在自然界中的铝大多以化合态的形 讲述第六步为:电解,通过电解熔融氧化铝的方法制得金 式存在;铝土矿(主要成分是A2O,还有少量杂质)是铝元素在属铝 地壳中的主要存在形式之 板书6.电解:2Al2O3=4A+3O2↑ 课件投影:铝土矿的图片 讲述氧化铝的熔点很高(2054℃),直到1886年美国化学 过渡我们需要的铝大多数应该是单质态的铝,而铝土矿家霍尔在氧化铝中加入了一种叫做冰品石(NaA)的物质,才 中的铝元素是化合态的铝,那么我们怎样从铝土矿中提取铝呢?使得氧化铝的熔融温度大大地降低下来,从而减少了冶炼过程 高中同步教与学·全新教案(活页) 中的能量消耗,使得电解法制取铝的工艺能够普遍应用 课件铝合金的特点 课件(学生自己整理笔记后,总结工艺流程中的步骤和反 1.密度小 应原理) 2.强度高 1.溶解,反应原理为:AO2+2NaOH-2NaAO2+HO3.塑性好 2.过滤 4.制造工艺简单 3.酸化,反应原理为: NaAlO2+CO2+2H2O 5.成本低 A(OH)3↓+ Nahco2 6.抗腐蚀力强 4.过滤 课件铝及其合金的应用图片(飞机、炊具、导线、神州六号 5.灼烧,反应原理为:2A(OH)3=Al2O3+3H2O 等图片) 小结本节课主要学习了铝元素的存在、从铝土矿中提取 电解:2Al2O3=4Al+3O2 铝的方法和铝合金的应用,其中重点内容是从铝土矿中提取铝 问题思考在制取铝的工艺流程中哪些反应可以改写成离的工艺流程和相关的反应原理 子方程式?将能改写的写出反应的离子方程式。 讲述(学生讨论、交流后总结)在溶解和酸化两步操作中涉 板书 ·-设计 及的化学反应可改写为离子方程式。