2019-2020年高中化學(xué) 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第一單元從鋁土礦中提取鋁教案 蘇教版必修1.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第一單元從鋁土礦中提取鋁教案 蘇教版必修1 教學(xué)主要過程 [導(dǎo)入新課](展示海洋圖片)利用對海水中提取重要化學(xué)物質(zhì)簡單回顧。 [教師]當(dāng)我們把目光從海水轉(zhuǎn)向地殼的時(shí)候,你發(fā)現(xiàn)這里的礦產(chǎn)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(chǔ)材料。(展示礦物圖導(dǎo)入專題3學(xué)習(xí)) [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(rèn)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(jià)值呢? 你們能否舉一些例子來說明?(引導(dǎo)學(xué)生通過從生活中熟悉的例子認(rèn)識鋁的重要用途和社會價(jià)值) [學(xué)生回答]電線、鍋、車(自行車、汽車)、飛機(jī)、電子產(chǎn)品等。 [教師過渡]鋁和鋁合金在生活應(yīng)用非常廣泛。什么樣的優(yōu)點(diǎn),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(diǎn)。 (引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識“鋁用途廣泛”與其“性能優(yōu)點(diǎn)”的關(guān)系) [教師提問]鋁的優(yōu)點(diǎn)多,用途廣,儲量豐富。我們?nèi)绾螐匿X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(xué)生對已有金屬提煉知識的回憶,提出各種可能方案) [學(xué)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(xué)提出的方法。 [教師]科學(xué)家在探索鋁的制取上有無相同的做法的? [教師]展示化學(xué)史資料1和化學(xué)史資料2 (從反應(yīng)原理、是否適合大規(guī)模生產(chǎn)兩個方面,結(jié)合化學(xué)史知識評價(jià)學(xué)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(yàn)鋁冶煉是一個漫長的科學(xué)探索過程,體驗(yàn)電解法的應(yīng)用給人類帶來的貢獻(xiàn)) [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(xué)反應(yīng)知識?下面請大家結(jié)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(dǎo)學(xué)生閱讀,了解工業(yè)提鋁的工藝流程和涉及的相關(guān)化學(xué)知識) [學(xué)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(zhì) 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(xué)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(yīng)。(事實(shí)是否如此,下面實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證) [教師]演示實(shí)驗(yàn)(氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng))(讓學(xué)生通過演示實(shí)驗(yàn),知道氧化鋁能與氫氧化鈉反應(yīng)) [教師]板書:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,這樣鋁土礦中的氧化鋁就轉(zhuǎn)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(chǎn)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(yīng),(分析該反應(yīng)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(jié)]鋁土礦經(jīng)過這樣6個步驟,才真正實(shí)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(chǔ)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(xué)生]有,(引導(dǎo)學(xué)生指出,物質(zhì)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?nèi)绻麖淖匀唤绔@取金屬一般需要考慮幾個方面問題?(引導(dǎo)學(xué)生歸納從自然界獲取金屬的一般思路) [學(xué)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(wù)為下單元教學(xué)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(dǎo)致資源的枯竭。同時(shí)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(guān)的資料卡片:鋁的再生-“新世紀(jì)材料的亮點(diǎn)” 再生鋁又稱二次鋁,是目前廢物界最有價(jià)值的材料。現(xiàn)在世界每年從廢鋁回收的鋁量約為400萬噸,相當(dāng)于每年鋁產(chǎn)量的25%左右。與以鋁土礦為起點(diǎn)相比,生產(chǎn)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(shí)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(xué)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(dǎo)節(jié)約從我們做起,環(huán)保從我們做起。謝謝! [課堂練習(xí)]: [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- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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