铝土矿的提纯第一课时.doc

专题3第一单元 从铝土矿到铝合金 第一课时 铝土矿的提纯 温岭市之江高中 潘晓斐 【教学目标】 知识与技能 1．了解铝在地壳中金属元素的含量； 2．了解铝的存在、物理性质和用途； 3．掌握铝的冶炼方法。 过程与方法 1．通过思考与交流，实验和观察，科学探究、实践活动等，初步学会发现问题、提出问题、分析问题、解决问题，逐步培养敢于质疑、勇于创新的精神和合作精神等； 2．通过实验现象的推理分析，培养学生一切从实际出发，由表及里，以严密的逻辑推理得出结论的思维方法。 情感态度与价值观 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； 2．通过安排与他人合作完成布置的探究活动与任务，培养主动参与交流、团队合作的精神. 【教学重难点】 氧化铝的两性 【教学设计】 教师故事导入（在19世纪中期，法兰西第二共和国总统拿破仑三世，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耀一翻，而元素周期表的创始人门捷列夫在受到英国皇家学会的表彰时，得到的却是一只铝杯，为什么拿破仑没有珍藏金制的餐具而门捷列夫没有给奖励一只金杯呢其实在当时铝的冶炼相当的困难，从而导致了铝的价格相当的昂贵，甚至都超过了黄金，直到1886年电解法制铝工艺的发明，才使得铝在生产、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） 板书从铝土矿中提取铝 教师投影地壳中元素含量分布图 铝元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量的7.73 含量O＞Si ＞Al ＞Fe 教师引导学生观察地壳中元素含量分布图，找出地壳中含量最多的元素，然后找出次多的元素，然后找出地壳中金属元素的含量排布。 学生观察图表，回答出地壳中含量最多的和次多的元素，然后回答出了地壳中金属元素的多少排布。 教师投影地壳中金属元素的含量AlFeCaNa 教师铝在地壳中是最多的金属元素，为什么可被人们所利用的铝很少呢 学生思考、讨论。，得出结论得出结论铝是比较活泼的金属，在自然界中的铝大多以化合态的形式存在。 教师我们今天需要制得的铝是单质态的铝，由于铝土矿是地壳铝元素的主要存在形式之一，因此我们采用铝土矿作为提取铝的原料。 教师投影铝土矿的图片 学生观察。 教师我们来认识铝土矿，铝土矿主要成分为氧化铝，还有少量的氧化铁和二氧化硅等杂质。 学生观察，倾听。 教师请同学们阅读62页，图3-2 从铝土矿制备铝的工艺流程 思考该工艺分几步进行，每一步的操作作用是什么 学生阅读，思考后讨论 教师板书从铝土矿制备铝的工艺流程 学生阅读，思考，讨论得出该反应分六步进行 教师投影①溶解Al2O32NaOH2NaAlO2H2O 问题1、用NaOH溶液溶解铝土矿的目的是什么 教师讲解，我们这里溶解Al2O3用的是碱，生成了一种钠盐和水，我们把它叫做偏铝酸钠，Al2O3是碱性氧化物，我们在初中就学过，碱性氧化物可以和酸反应生成盐和水， Al2O3当然也不例外，我们把这种既可以和酸反应有可以和碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物。 学生倾听 教师板书 两性氧化物 氧化铝的主要性质 （1）物理性质白色、不溶于水的固体，熔点很高。（红宝石、蓝宝石的主要成分） （2）化学性质是典型的两性氧化物 ① 不与水反应 ② 和酸反应 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 6H 2Al3 3H2O （Al2O3表现了碱性氧化物的性质） ③ 和碱反应 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O Al2O3 2OH- 2AlO2- H2O （Al2O3表现了酸性氧化物的性质） （3）主要用途 ① 作耐火材料制耐火管、耐火坩埚、耐高温的实验仪器等 ② 冶炼铝的原料. 学生记笔记 教师投影②过滤除去杂质 ③酸化NaAlO2CO22H2OAlOH3↓NaHCO3 ④过滤保留氢氧化铝 ⑤灼烧2AlOH3 Al2O33H2O ⑥电解2Al2O3 4Al3O2↑ Al2O3 过量NaOH溶液 Fe2O3除去 H2SiO3除去 Fe2O3 NaAlO2 过量盐酸 AlCl3 过量氨水 滤液除去 SiO2 过滤① Na2SiO3 HCl 过滤③ NaOH 过滤② NaCl溶液 AlOH3 通电 △ ④ Al Al2O3 ⑤ 方法1碱溶法 Al2O3 过量盐酸 SiO2除去 FeOH3除去 Fe2O3 AlCl3 过量NaOH溶液 NaAlO2 过量CO2 滤液除去 SiO2 过滤① FeCl3 NaCl 过滤③ HCl 过滤② NaOH溶液 AlOH3 通电 △ ④ Al Al2O3 ⑤ 方法2酸溶法 问题2向过滤后所得溶液中通入二氧化碳的酸化步骤中，除了得到氢氧化铝以外，过滤所得滤液的主要成分是什么 问题3你认为工艺流程合理吗哪里需要修改或调整 教师讲解，其实氧化铝的熔点很高大约是两千摄氏度，直到1886年霍尔在氧化铝中加入了一种物质，叫做冰晶石的物质，才使得氧化铝的熔融温度大大的降低下来，使得电解法制铝工艺能够成功的得以实现。 学生倾听。 教师回顾该工艺流程哪些反应可以转化成离子反应方程式 学生回忆书写离子反应方程式的必要条件，得出在溶解和酸化两步操作中涉及的反应可以转化为离子反应方程式 教师上述反应哪些是氧化还原反应 学生回忆，思考。得出电解这步反应是氧化还原反应 教师在人们成功制得单质态铝以后，铝和其他金属或非金属熔合成合金我们把它称之为铝合金。 教师投影铝合金的特点 1、密度小 2、强度高 3、塑性好 4、制造工艺简单 5、成本低 6、抗腐蚀力强 学生观看投影 教师由于铝合金有这么多特点，这就决定了它在我们生活、生产中具有重要的作用。 教师投影（炊具、飞机、神州六号等图片）讲解在生产生活中的作用 学生观看 作业P67-68.1.8