从铝土矿到铝合金第一课时教案

专题三第一单元从铝土矿到铝合金第一课时从铝土矿

中提取铝教案

教学目标

根据“课程标准”，我从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面，确定了以下的教学目标。

（1） 了解地壳中铝元素的含量的含量，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。

课型 新课

课时 第一课时

教学重点 铝的冶炼过程

教学难点 冶炼过程中各步骤的理解。

教学方法 PPT辅助教学，资料阅读，图片展示，引导启发，交流讨论、习题巩固

教学过程

师 （向学生展示一组铝制的饮料罐图片）同学们这些都是我们常见的饮料，那么同学们是否知道这些饮料罐的材料主要成分是么呢？ 生 铝

师 回答得很正确，我们的生产生活中同样也有很多这样的铝制品，同学们看这样一组图片。（ppt展示生活中各种铝制品的图片）

由此可见铝制品在我们的日常生活中应用很广泛，而且它的价格便宜。那么在十九世纪中期是不是也是如此呢？下面我们来阅读这样一个材料，来寻找答案！

（ppt展示两则资料）

（1）在19世纪中期，法兰西第二共和国总统拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己制造一顶铝王冠。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番，其他人用银制餐具。

（2）英国皇家化学会为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，不惜重金制作了一只铝杯赠送给他。

师 为什么拿破仑要用铝王冠来展示自己的富有，而门捷列夫得到的奖励却是一只铝杯？这两个材料说明了什么？请同学们互相交流讨论。

生 说明当时铝很贵

师 因为早期制备铝比较困难，19世纪中期，铝十分昂贵，甚至超过了黄金的价格在19世纪中期 。但是现在我们生活中的铝制品有很多，这是由于电解法工艺的的发明，是铝在生产生活中的应用得以迅速普及，由此可见化学科学的发展对人类的生产生活有着不可替代的影响。

师 我们之前学过了氧元素占地壳总量的48.60%，那么铝元素呢？

（ppt展示元素在地壳中的含量饼状图）

由此你能知道什么？可以相互交流讨论。

板书 一、 铝元素及其存在形式

生 铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，位列第三。 师 ppt投影

板书 铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，位列第三。

师 （ ppt展示一些金属元素在地壳中的含量柱状图）同学们根据这幅图又能够得到关于铝的什么信息呢？

生 铝元素占地壳总量的7.73％

生 铝元素是地壳中含量最多的金属

师 （ ppt投影板书 ）

铝元素占地壳总量的7.73％

铝元素是地壳中含量最多的金属

师 之前我们学习过金属的活泼性顺序，有同学可以回答一下金属的活泼性顺序吗？

生 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au

师 回答得很正确 。由此可见铝是一种很活泼的金属元素，因此在自然界中，铝以稳定的化合态存在。

请同学们阅读书本64页图 3-1pianbian旁边的文字，并完成ppt中内容（ppt展示题目铝元素在地壳中主要存在形式及其主要成分）。

生 回答填空。

师 铝土矿是铝元素在地壳中的主要存在形式之一，要从铝土矿中提取铝，必须获得纯度较高的氧化铝，那究竟是如何从铝土矿中提取铝的呢？

请同学们阅读书本上的从铝土矿制备铝的工艺流程图

ppt 投影板书

二、从铝土矿中提取铝

师 我们来一起看这个工艺流程，向铝土矿中加入氢氧化钠溶液，是铝土矿溶解，，将混合物过滤得到偏铝酸钠溶液，再向其中通入过量的二氧化碳气体，生成氢氧化铝沉淀，过滤得到沉淀，再高温灼烧氢氧化铝沉淀，生成氧化铝，熔融电解氧化铝，提取出铝。 现在我们一步一步解析这些步骤。

第一步 为什么氢氧化钠溶液能溶解铝土矿？

生 铝土矿中的某些物质能与氢氧化钠反应

生 铝土矿中的氧化铝能与氢氧化钠发生反应.

师 这是因为铝土矿中的氧化铝与氢氧化钠发生反应，并且还生成了可溶于水的偏铝酸钠。反应方程式是这样的。

(ppt投影2NaOH+Al2O3==2NaAlO2+H2O )

我们之前学习了几种物质的分离和提纯方法，那么要分离固液混合物，获得我们想要的偏铝酸钠溶液，我们可以用那种方法？ 生 过滤

师 很好，将得到的混合物过滤，除去残渣。

接下来向滤液中通入过量的二氧化碳气体，这一步骤是为什么？有同学知道吗？

生 不知道

生 可以生成氢氧化铝沉淀

生 是溶液酸化，使偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀析出

师 加入二氧化碳气体的原因是为了使偏铝酸钠溶液酸化，这样偏铝酸钠便会转化为氢氧化铝沉淀析出。这有步骤我们称之为酸化。 这一步骤中有氢氧化铝沉淀析出，为了得到氢氧化铝沉淀我们再次选择什么分离方法？

生 过滤

师 这一步骤的化学反应方程式是这样的。

ppt投影板书 NaAlO2+CO2+2H2O==Al(OH)3 +NaHCO3

师 过滤得到了氢氧化铝沉淀，并在高温下灼烧，就会得到氧化铝了。该步骤的化学反应方程式为

ppt投影 板书

以上步骤，只是从铝土矿中提取出纯度较高的氧化铝

师 通过阅读书本同学们可以告诉我怎样从氧化铝中提取铝呀？ 生 电解熔融氧化铝

师 因为氧化铝较稳定，很难用还原剂还原，所以工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝。

我们可以发现在点解熔融氧化铝时向其中加入了冰晶石，这是为什么呀？同学们相互讨论一下

生 为了使氧化铝的熔融温度降低

师 回答得很正确，氧化铝的熔点很高2054℃，而在氧化铝中加入冰晶石后，其熔融温度明显降低，仅在930℃到900℃之间，这样大大节省了冶炼过程中的消耗。

电解熔融氧化铝得到了铝和氧气，请同学们写一下该化学反应的方程式注意反应条件！

ppt投影 板书2Al2O3=通电=4Al+3O2

师 整个流程我们已经的熟悉了，现在我们来总结一下各步骤，各个步骤又有什么作用？

（根据ppt带着学生一起回顾 ，并提问两次过滤的目的一样吗？） 师 该工艺流程中设计到的反应方程式如下，有氧化还原反应吗？ 生 电解熔融氧化铝是氧化还原反应。

师 而且这一步骤中会加入冰晶石，作用是什么呀？

生 使氧化铝的熔融温度降低。

师 回答得非常正确。

我们来回顾一下今天所学的内容（对照板书）

从铝土矿到铝合金

一、铝元素及其存在形式

（1） 铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，位列第三。

（2） 铝元素占地壳总量的7.73％，是地壳中含量最多的金属元素。

二、从铝土矿中提取铝

溶解

2NaOH+Al2O3==2NaAlO2+H2O

酸化

NaAlO2+CO2+2H2O==Al(OH)3 +NaHCO3

灼烧

2 Al(OH)3 ==Al2O3+3H2O

电解

2Al2O3=通电=4Al+3O2

师 铝和我们人体的健康密切相关，看这样一个小资料。 （ppt展示资料）

看完资料，ppt展示两个课堂小练习。

师 通过学习铝的提取工艺，我们可以发现其中涉及到氧化铝、氢氧化铝、偏铝酸钠 三者之间的转化反应，这些都是与氧化铝、氢氧化铝的性质有关的，到底有什么关系呢？请同学们预习下一节内容。

板书设计

（说课过程中有）

习题与作业

课堂随堂练习，预习下一章节内容