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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(guò)程 [導(dǎo)入新課]（展示海洋圖片）利用對(duì)海水中提取重要化學(xué)物質(zhì)簡(jiǎn)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?lèi)提供了鋁、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(wèn)]地殼中含量最多的金屬元素是誰(shuí)？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(shí)鋁是地殼中含量最多的金屬） [教師提問(wèn)]鋁的含量如此豐富，金屬鋁有沒(méi)有重要的使用價(jià)值呢？ 你們能否舉一些例子來(lái)說(shuō)明？（引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)從生活中熟悉的例子認(rèn)識(shí)鋁的重要用途和社會(huì)價(jià)值） [學(xué)生回答]電線、鍋、車(chē)（自行車(chē)、汽車(chē)）、飛機(jī)、電子產(chǎn)品等。 [教師過(guò)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(qǐng)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(shí)“鋁用途廣泛”與其“性能優(yōu)點(diǎn)”的關(guān)系） [教師提問(wèn)]鋁的優(yōu)點(diǎn)多，用途廣，儲(chǔ)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(huì)想到了哪些方法？ （通過(guò)提出問(wèn)題，利用學(xué)生對(duì)已有金屬提煉知識(shí)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(lái)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(wú)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(gè)方面，結(jié)合化學(xué)史知識(shí)評(píng)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(gè)漫長(zhǎng)的科學(xué)探索過(guò)程，體驗(yàn)電解法的應(yīng)用給人類(lèi)帶來(lái)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(gè)步驟有什么作用？其中涉及到那些化學(xué)反應(yīng)知識(shí)?下面請(qǐng)大家結(jié)合上述問(wèn)題，閱讀書(shū)本，以四人一組相互討論交流。（提出問(wèn)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(shí)） [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(guò)濾 除去不溶物質(zhì) 3、酸化 得到氫氧化鋁合碳酸氫鈉 4、過(guò)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(guò)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(shuō)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(lái)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(guò)演示實(shí)驗(yàn)，知道氧化鋁能與氫氧化鈉反應(yīng)） [教師]板書(shū)：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(guò)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(shū)：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(lèi)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(guò)這樣6個(gè)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(qǐng)大家再對(duì)比一下鎂和鋁的提取，看有沒(méi)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(gè)階段，滲透分離提純方法) [教師]提問(wèn)：通過(guò)鎂鋁的提取過(guò)程對(duì)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(gè)方面問(wèn)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(gè)方面問(wèn)題：礦物的提純、合適的冶煉方法。 [教師]請(qǐng)大家回去查閱資料，了解從礦物中鐵和銅的冶煉知識(shí)，對(duì)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(lèi)的寶物，但也是不可再生資源，鋁的大量使用勢(shì)必會(huì)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(huì)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(lái)看一個(gè)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?，F(xiàn)在世界每年從廢鋁回收的鋁量約為400萬(wàn)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(guò)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(duì)，鋁是大自然賜予人類(lèi)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(shū)]： 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