111專題3從鋁土礦到鋁合金教學目標: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形式，了解工業(yè)上從鋁土礦獲得鋁的方法，金屬鋁的冶煉方法及變化過程。2、知道鋁、氧化鋁的性質，了解鋁及其化合物在生產中的重要應用。3、了解兩性氧化物的概念，知道氧化鋁是兩性氧化物。過程與方法: 通過探究活動進一步了解探究學習的一般方法；嘗試采用聯想、類比等方法學習新知識，學習構建知識的常見方法。態(tài)度與價值觀:1、通過學習金屬鋁冶煉方法的變化，體驗化學科學的發(fā)展對人類生活的影響。2、通過學習鋁及其化合物在生產、生活中的重要應用，進一步認識化學與生產的關系。教學重點: Al2O3的兩性。教學難點: Al2O3的兩性。教學方法: 試驗探究、設疑、討論、歸納總結。教學過程: 導入新課鋁是大自然賜予人類的寶物，但人們對它的認識經歷了較為漫長的過程。19世紀中期，法蘭西第二共和國總統破侖三世，珍藏著一套鋁制餐具平時舍不得用，直到國宴時才拿出來炫耀一下，而元素周期表的創(chuàng)始人門捷列夫在受到英國皇家學會的表彰時，得到卻是一只鋁杯呢？其實當時鋁的冶煉相當的困難，從而導致了鋁的價格相當的昂貴，甚至超過了當時的黃金，隨著科技的發(fā)展，直到1886年電解法制鋁工藝的發(fā)明，使鋁在生產、生活中的應用得以迅速的普及，今天我們就來學習怎樣從鋁土礦中提取鋁。板書：從鋁土礦中提取鋁板書：一、鋁的存在形式、地殼中含量、物理性質以及用途 學生舉例：教師提問我們今天大多數使用的都是單質態(tài)的鋁，由于鋁土礦是地殼鋁元素的主要存在形式之一，因此我們采用鋁土礦作為原料來提取鋁。教師展示鋁土礦的圖片學生觀察。教師講解我們來認識鋁土礦，鋁土礦的主要成分為氧化鋁，還有少量的氧化鐵和二氧化硅等雜質。學生觀察、傾聽。教師請同學們閱讀62頁，圖3-2 從鋁土礦制備鋁的工藝流程思考該工藝分哪幾步？每一步操作的作用？學生閱讀、思考討論教師提問用NaOH溶液溶解鋁土礦的目的是什么？教師講解在這里溶解Al2O3用的堿，生成了一種鈉鹽和水，我們把它叫做偏鋁酸鈉，Al2O3是堿性氧化物我們在初中時候就已經學習過，那么Al2O3也可以和酸反應生成了鹽和水，因此我們把這種既可以與堿反應，又可以與酸反應生成鹽和水。這樣的氧化物稱為兩性氧化物。板書：二、兩性氧化物氧化鋁的主要性質1、 物理性質：白色不溶于水的固體，熔點為2054，沸點為2980，常用于制造耐火材料和冶煉鋁的原料。教師展示絢麗多彩的寶石圖片討論成分2、化學性質： （1）與酸反應 Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O （2）與堿反應 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O板書：三、從鋁土礦中提取鋁教師設問我們同學認為圖3-2從鋁土礦提取氧化鋁的這個工藝流程，哪些地方還存在小小的缺陷？怎么樣修改調整可以使其工藝更合理？討論與交流進一步相互交流，表達自己的看法，提出自己的觀點。教師組織協調，及時調整，使學生討論的大方向不變，不要偏離中心問題，并引導學生進一步討論。教師要歸納總結討論中出現的新的突發(fā)問題。討論中可能出現的新問題：（1）SiO2能否除去？（2）過濾后所得沉淀灼燒后所得是否是純凈的Al2O3？通過討論達到以下共識板書：鋁土礦制備氧化鋁的工藝流程方法一：先加足量鹽酸（過濾除去SiO2），濾液中再加過量NaOH溶液（使濾液中Fe3+成為Fe(OH)3沉淀而過濾除去），最后再向第二次過濾后所得濾液中通入過量的CO2，最終Al(OH)3沉淀。 過量鹽酸過量NaOH溶液過量的CO2（方案一）鋁土礦 電解灼燒Al(OH)3沉淀 Al2O3 Al設問有無其他合適的辦法？方法二：先加過量NaOH溶液（過濾除去Fe2O3），濾液中再加過量鹽酸（過濾除去H4SiO4）, 最后再向第二次過濾后所得濾液中加入過量的氨水，最終得到Al(OH)3沉淀，而后灼燒得到Al2O3。過量NaOH溶液過量的氨水過量鹽酸（方案二）鋁土礦灼燒電解Al(OH)3沉淀 Al2O3 Al板書：電解熔融氧化鋁電解2Al2O3=4 Al+3O2教師講解因為氧化鋁熔點很高，采用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁，生產中能量消耗很大，后來，在熔融氧化鋁中加入了冰晶石Na3AlF6，才使電解的溫度大大降低。教師在人們成功制得單質鋁以后，鋁和其他金屬或非金屬熔合成合金稱為鋁合金。鋁合金的特點和用途：學生歸納練習反饋:1可用作制作熔融燒堿的坩堝物質是（ ）A鐵 B氧化鎂氧化鋁鈉和鉀合金鋁鎂合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等。下列性質與這些用途無關的（）不易生銹導電性好密度小強度高在鋁土礦制金屬制備鋁的個主要操作：溶解酸化灼熱電解中沒有發(fā)生過的化學反應類型是（）氧化還原反應復分解反應分解反應置換反應鋁是地殼中含量最多的金屬元素，為什么人們冶煉并使用鋁的年代較銅、鐵等晚很久？課堂小結： 本節(jié)課我們首先交流討論了“鋁土礦制備氧化鋁工藝流程”，對此工藝流程的缺陷作了分析，提出了改進后的方案，緊接著運用實驗探究法探究了“Al2O3是否兩性氧化物”的問題，最后，又運用對比方法得出了“從Al2O3制得單質鋁”的目前的最佳方法。布置作業(yè)1、 教材6768頁1，8。板書設計從鋁土礦中提取鋁一、鋁的存在形式、地殼中含量、物理性質以及用途二、兩性氧化物 氧化鋁的主要性質1、 物理性質：2、化學性質： （1）與酸反應 Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O （2）與堿反應Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O三、從鋁土礦中提取鋁過量的CO2過量鹽酸過量NaOH溶液 （方案一）鋁土礦 Al(OH)3沉電解灼燒淀 Al2O3 Al過量的氨水過量鹽酸過量NaOH溶液 （方案二）鋁土礦 電解灼燒Al(OH)3沉淀 Al2O3 Al四、電解熔融氧化鋁電解2Al2O3=4 Al+3O2111