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1、专题三 从矿物到基础材料第一单元 从铝土矿到铝合金第1课时 从铝土矿中提取铝一、学习目标（1）了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式。（2）了解铝土矿制备铝的工艺流程，掌握相关反应的化学方程式，通过对工艺流程的问题探究，培养了学生从信息中获取新知识的能力。（3）从炼铝方法的变化中体验化学科学的发展对人类生活的影响。二、教学重点和难点（1）重点：铝的冶炼过程（2）难点：Al2O3的两性三、设计思路鉴于铝在生产生活中的广泛应用，在设计教学过程时可以从铝在日常生活中的应用入手，激发他们对铝及其化合物的浓厚兴趣，并引发对铝的来源的深入思考；进而在对制备流程中的分析过程中发现问题，充分
2、激发起学生学习寻求解释的愿望，并在探究过程中获取知识。具体教学流程如下：铝在生产和生活中的应用 工业提取铝的生产流程 铝的冶炼史介绍 环保教育。四、教学过程【情境引入】展示可乐罐，很多同学爱喝可乐，可乐罐是由什么材料制成？【学生回答】主要成分为铝。【讲述】铝元素在自然界中的存在是怎么样的情况呢，我们看下投影资料。【提问】铝在我们身边无处不在，具有广泛的应用，请大家举例铝的应用。【播放图片】 生活和生产中的铝制品【过渡】铝与我们生活和生产密切相关，但是追溯到19世纪中期，铝像现在这样普遍存在吗？【播放资料】（一）法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己打造了一顶铝皇冠。他戴上铝
3、皇冠，神气十足地接受百官的朝拜。在宴请宾客时，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具，而大臣们使用的是金或银制餐具。（二）门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。【设问】这两个事例说明了什么？【学生回答】说明当时铝很贵。【过渡】铝在地壳中都以化合态存在，如氧化铝等。在19世纪中期铝的冶炼的困难导致了铝的价格的昂贵，甚至都超过了黄金，但现在随着科学技术的进步，人们已经熟练地掌握了较好的冶炼铝的方法，铝的价格大大降低，走进了我们普通百姓家。那么我们现在是如何提取铝的呢？【板书】一、从铝土矿中冶炼铝【介绍】铝的工艺流程。【设问】炼铝的原料是地壳中含量较多的铝土矿，其主要成分是
4、Al2O3，从铝的工艺流程来看，我们可以把冶炼过程分成哪两个阶段?【板书】（1）铝土矿氧化铝 （2）氧化铝铝【过渡】先来讨论第一阶段：氧化铝的提纯。看下面问题。(问题1) NaOH溶解铝土矿的目的是什么？（提示：我们需要的是反应以后的滤液。）NaOH溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？【过渡】氧化铝能否和氢氧化钠反应呢？我们来做下列实验。【学生实验1】Al2O3中滴加足量的NaOH溶液。 【介绍反应】 Al2O3+2 NaOH=2NaAlO2（偏铝酸钠） +H2O（问题2）把滤液酸化的作用是什么？（提示：我们需要的是沉淀物。）【过渡】我们来做下列实验，看看是否和我们预计的一样。【学生实验2】
5、NaAlO2 溶液中慢慢滴加盐酸，看到现象就停止。 【介绍反应】 NaAlO2 +HCl+H2O = NaCl + Al(OH)3（问题3）过滤2和4的作用是什么？（问题4）酸化是通过量的CO2，反应后生成了什么？滤液的主要成分？【讲述】因为通足量的CO2，Na2CO3还能继续与CO2反应，所以产物应为NaHCO3。【介绍反应】 NaAlO2 +H2O + CO2 = Al(OH)3NaHCO3 （问题5）将过滤后的白色固体灼烧，发生什么反应？写出有关的化学方程式。 【板书】 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O【总结】 铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3【过渡】我们顺利完
6、成了第一阶段，从铝土矿中提取了Al2O3。接下来怎么由氧化铝铝？我们现在用的是电解法。【板书】 2Al2O3 4Al+3O2 【设问】1该反应化合价是否发生变化？发生了什么反应？2对比一下钠、镁和铝的提取，看有没有相似之处？【归纳】热分解法不适于制活泼金属，因为活泼金属氧化物很稳定，高温下也难分解。所以铝和钠、镁一样均采用通电使其分解的电解法。【回顾】从铝土矿制备铝的过程中每一步的作用。【要求】从铝土矿制备铝的过程中哪些反应属于氧化还原反应？请用离子反应方程式表示。【指导学生阅读】课本第65页的“化学史话”。【讲述】霍尔找到了冰晶石才使铝这种19世纪最昂贵的金属，有如“旧时王榭堂前燕，飞入平常
7、百姓家”。下面我们回顾下铝的发现及提取的历史。【阅读】材料：铝的再生“新世纪材料的亮点”再生铝又称二次铝，是目前废物界最有价值的材料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万吨，相当于每年铝产量的25左右。与以铝土矿为起点相比，生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2.6%，并节省10.5吨水，少用固体材料11吨，比电解铝时少排放CO291%，少处理废液、废渣1.9吨。【提问】看了以上资料，你想到什么？【结束语】在这节课中我们学习了铝的冶炼的相关知识，我们知道铝的需求是巨大的，而铝资源确是有限的，所以大家要从身边的小事做起，比如不要乱丢易拉罐，注意废物回收再利用。【巩固与练习】1下列有关铝土矿中提炼
8、铝的说法不正确的是（ C ）A铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方法把铝元素变成游离态。B提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼。C可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来。D冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, 可用电解法。2.下列属于碱性氧化物的是（ B ）；属于酸性氧化物的是（ A ）；属于两性氧化物的是（ C ）ACO2 BNa2O C Al2O3 DCO【作业】1.完成“联系与实践”：第 10题2.调查：在日常生活中，有哪些物质的成分是氧化铝？它们在现实生活中有何应用?第一单元 第2课时 铝的氧化物与氢氧化物一、学习目标(1)初步了解实验方案的设计，通过实验探索，掌握氧
9、化铝和氢氧化铝的两性，体验实验和探究的乐趣，培养学生热爱科学，崇尚科学的态度。(2)了解氧化铝和氢氧化铝的主要用途，感受化学科学与人类生产、生活的密切联系。二、教学重点及难点重点：氧化铝和氧氧化铝的两性、铝化合物之间转化的关系。难点：氢氧化铝的两性。三、设计思路氧化铝部分的教学思路：绚丽的宝石图片展示 氧化铝的性质探究 氧化铝的性质总结。通过上节课的学习，学生已对“两性”的定义有了初步的了解。所以，在此基础上，创设出探究问题的情境，提出探究的主题氢氧化铝是否也是两性氢氧化物，把“氢氧化铝的两性”巧妙地转化为四个设疑和三个学生探究实验。氢氧化铝部分的教学思路： 情境（氢氧化铝是否也是两性氢氧化物
10、 ） 实验探究（氢氧化铝的制备） 实验探究（氢氧化铝的两性） 实验探究（制备氢氧化铝为何使用氨水） 实验探究（制备氢氧化铝为何使用CO2） 氢氧化铝的性质总结。四教学过程【创设情境】红宝石和蓝宝石不仅美丽而且昂贵，我们先来欣赏下绚丽多彩的宝石。【播放图片】美丽的宝石【设问】红、蓝宝石的主要成分是什么？【讲述】氧化铝的存在形式有那些呢？我们看投影。【播放图片】氧化铝的天然存在形式【设问】通过前面的学习，我们对氧化铝有了初步的了解，请推测其可能性质，并用所给药品进行验证？（现有试剂：氧化铝、10%盐酸、6mol/L的氢氧化钠溶液。）【学生活动得出结论】Al2O3既能盐酸反应，又能与氢氧化钠反应。【
11、讲述】既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物称之为两性氧化物。【过渡】氧化铝的性质如何，哪些应用呢？请同学先阅读课本66页的资料卡：“氧化铝及其应用”，然后归纳性质和应用。【板书】一、氧化铝的性质：1.物性：高硬度、高熔点、高沸点2.化性：典型的两性氧化物a.与酸反应 ：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2Ob.与碱反应：Al2O3+2 NaOH=2NaAlO2 +H2O3.用途：可作很好的耐火材料及用做提取铝的原料。【讲述】铝的氧化物具有两性，那么铝的氢氧化物呢？下面我们来讨论氢氧化铝的性质。【探究一】首先思考如何在实验室里制备氢氧化铝？请提出可行的方法。【交流与讨论】学生根据
12、所学知识提出几种不同的实验方案。方案：1偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。2偏铝酸钠溶液中滴加盐酸。3氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液。4氯化铝溶液中加入氨水。要求统一用方案4制备氢氧化铝。【学生实验1】Al(OH)3的制备取一支洁净的试管，注入23mL氯化铝溶液，加入适量氨水，制备Al(OH)3，观察、记录实验现象。【过渡】 为什么用第4套方案来制备氢氧化铝呢？为了解答这个疑问，我们还得进一步探究氢氧化铝的性质。【设问】氧化铝是什么氧化物？两性判断的依据是什么？【探究二】氧化铝和氢氧化铝同属铝的化合物,用类比的方法，你推测氢氧化铝是否也是两性氢氧化物？请设计实验探究氢氧化铝是否具有两性。【交流与谈论】
13、 分组讨论，设计实验方案，师生讨论,共同确定最佳方案。【学生实验2】Al(OH)3的两性将实验1制得的Al(OH)3分成两份，第一支试管逐滴加入盐酸直至过量，第二支试管逐滴加入NaOH溶液直至过量，观察、记录实验现象。【探究结论】 氢氧化铝既可以与酸溶液反应生成盐和水，又可以与碱溶液反应生成盐和水，是两性氢氧化物。【探究三】为什么制备氢氧化铝使用氨水而不用氢氧化钠溶液呢？【交流与讨论】分组讨论,设计实验方案，师生讨论，共同确定最佳方案。【学生实验3】Al(OH)3制备方案比较将少量AlCl3溶液分别注入两支试管中，一支逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量，另一支逐滴加入氨水直至过量，观察并记录实验现象
14、。【分析与讨论】结论：Al(OH)3易溶于强碱，难溶于弱碱：氨水。从反应控制难易来看，方案2优于方案1。【演示】Al(OH)3中通入CO2。【强调】氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，但只能与强酸和强碱反应。【探究四】请你通过所学知识比较下（1）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳（2）偏铝酸钠溶液中滴加盐酸，两种制备方法的优劣。【演示实验】（1）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳（2）偏铝酸钠溶液中滴加盐酸【分析与讨论】方案2若加入的盐酸过量，沉淀会溶解；方案1即使二氧化碳通至过量沉淀也不溶解。结论：从反应控制的角度来看，方案1优于方案2。【小结】制备氢氧化铝可以采用的方法有：（1）氯化铝溶液中加入氨水（2）偏铝酸
15、钠溶液中通入二氧化碳。【追问】 在前一节课学习的提取铝的工艺流程中，为什么选用二氧化碳酸化而不用盐酸酸化？【讲述】本节课我们通过实验探究了氢氧化铝的两性，我们再来回顾一下氢氧化铝的性质【投影】一、物理性质 白色胶状物，不溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。二、化学性质（两性）：1与强酸反应：2与强碱反应： 【讲述】氢氧化铝有很多用途，请举例。三、应用：1医学上的应用2净水【巩固练习】1氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的 ( B ) A酸性 B碱性 C两性 D氧化性2下列物质中属于两性氢氧化物的是（ B ）ANaOH BAl(OH)3 CMg(OH)2 DBa(OH)23要使AlCl3中的Al
