1、从铝土矿中提取铝三维目标 知识与技能：（1）了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界中的主要存在形式，能列举一些铝合金的重要应用。（2）了解工业上从铝土矿中获得铝的方法和其中的化学知识。过程与方法：（1）通过问题的讨论、分析、评价等活动，逐步培养问题意识和问题解决能力。来源:Zxxk.Com（2）通过联想、类比等方法学习新知识，学习构建知识的常见方法。情感态度与价值观：（1） 通过对金属铝冶炼方法发展史的了解，体验化学科学发展的曲折历程，以及化学科技发展对人类生活质量提高的贡献。 教学重点：铝土矿提取铝的方法和工艺流程中相关化学反应知识。 教学难点：氧化铝与碱溶液的反应。 教学过程：【导入】
2、从今天开始我们要进入专题三的学习：从铝土矿中提取铝。通过专题二的学习，我们知道海水中含有丰富的化学物质，我们可以从海水中提取所需要的氯化钠、镁、溴、碘等物质，从这节课开始，我们把目光从海水转向地壳，会发现这里同样含有丰富的化学物质。【讲述】先来复习一下，地壳中含量排在前几位的元素有哪些？【回答】O、Si、Al、Fe【副板书】O、Si、Al、Fe【讲述】地壳中含量最多的金属元素是什么？ 【回答】Al【讲述】Al在地壳中含量大约为7.73%，Al在地壳中含量这么丰富，然而，在19世纪中期的时候，拿破仑的皇冠确是铝制的，并且他还精心收藏者一套铝制的餐具，平时都舍不得用，只有到国宴的时候才拿出来炫耀一
3、番，而其他的王宫大臣用的都是金制或者银制的餐具，这是为什么呢？【回答】当时制备铝的技术很落后。【提问】为什么以前制备铝这么困难，而现在铝制品却随处可见？生活中有哪些常见的铝制品？【回答】铝锅、易拉罐、铝合金门窗等等来源:学科网【讲述】如今铝能被如此广泛应用，是因为人们已经熟练地掌握了制备铝的技术，接下来我们一起来学习工业上是如何制备铝的。【提问】铝是一种活泼的金属，我们怎么知道它活泼？【回答】通过金属活动性顺序表（K、Ca、Na、Mg、Al.），铝排在第五位，所以它很活泼【讲述】很好【讲述】通过铝的原子结构也可以知道它很活泼【提问】铝的原子序数是多少？【回答】13.Al【副板书】【分析】铝原子
4、的最外层只有三个电子，这三个电子很容易失去变成铝离子，因此铝很活泼【提问】作为一种活泼的金属，铝在自然界中以什么形式存在？【回答】化合物。【讲述】也就是化合态，铝主要是以Al2O3的形式大量存在于铝土矿中，工业上是通过电解熔融Al2O3来制备铝。【板书】 Al2O3 通电 Al【讲述】铝土矿中除了氧化铝，还有氧化铁，氧化硅等物质。【板书】铝土矿（Al2O3 、Fe2O3等）【提问】既然我们要电解氧化铝，那么氧化铝必须是纯净的，要得到纯净的氧化铝，要将铝土矿怎么处理？来源:学科网【学生】【讲述】要先将铝土矿进行提纯。【分析】氧化铝有一个很特殊的性质，它能够与碱发生反应，这是高中阶段学到的唯一一个
5、能够与碱反应生成盐和水的金属氧化物，首先往铝土矿中加入氢氧化钠使氧化铝溶解，【板书】 NaOH溶解 【讲述】先来看看化学方程式【板书】Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 【讲述】好，产物出现了一种很陌生的物质，我们要来认识一下，先来看看一种新的酸根离子，偏铝酸根【副板书】AlO2-：偏铝酸根【提问】既然它叫做偏铝酸根，那么NaAlO2该怎么命名呢？【学生】.【副板书】SO42-【讲述】硫酸根大家很熟悉了，对应的盐Na2SO4【副板书】Na2SO4【讲述】念作硫酸钠，同理NaAlO2念作？【回答】偏铝酸钠【提问】那么NaAlO2能溶于水吗？【学生】【分析】我们说过所有的钠盐都是可溶的
6、，NaAlO2是钠盐，因此当然是可溶的。【提问】要是AlO2-与H+结合变成什么？【学生】.【讲述】AlO2-与H+结合变成偏铝酸【副板书】AlO2- HAlO2（偏铝酸）（偏铝酸根） 【分析】偏铝酸很容易与水结合变为铝酸H2O【副板书】 H3AlO3（铝酸）【分析】铝酸通常不这么写，而是写成氢氧化铝【副板书】（或Al(OH)3）【分析】铝酸和氢氧化铝是同种物质的不同形式，它们在元素组成上是完全相同的【过渡】好，回到刚才氧化铝变为偏铝酸钠溶液，那么，还有其他不溶性杂质该怎么办？以前学过用什么方法分离固体和液体？【回答】过滤【提问】这边过滤是为了得到什么物质？【回答】偏铝酸钠溶液【板书】 过滤：
7、除杂，得到NaAlO2【过渡】接着下一步要将偏铝酸钠溶液进行酸化，怎么酸化呢？ 通入足量的二氧化碳来源:学科网CO2 酸化：NaAlO2 + CO2 + H2O 【讲述】产物是什么呢？【学生】【分析】二氧化碳与水结合相当于碳酸，盐与酸反应生成什么？【回答】新盐和新酸【分析】很好，这是个复分解反应，偏铝酸钠与碳酸阴阳离子分别交换后结合，偏铝酸根与氢离子结合变为偏铝酸，而前面我们讲过，偏铝酸很容易与水结合变为铝酸，而铝酸通常写成氢氧化铝的形式，所以产物之一应该是什么？【回答】氢氧化铝【板书】= Al(OH)3【提问】那么，新的盐是什么？【回答】碳酸钠【追问】是碳酸钠吗？【学生】【分析】大家注意这里
8、通入的是足量的二氧化碳，学习碳酸钠的性质的时候，我们知道往碳酸钠溶液中通入二氧化碳会生成什么？【回答】碳酸氢钠【分析】由于通入的二氧化碳是过量的，所以，这边生成的碳酸钠会继续与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，因此，另一种产物应该是碳酸氢钠。（过量）【板书】NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + NaHCO3 【过渡】通过酸化得到了氢氧化铝沉淀，该怎么把它分离出来呢？【回答】过滤【分析】对，还是过滤，不过这一步过滤要得到沉淀物氢氧化铝，除去滤液。【板书】得到Al(OH)3【提问】氢氧化铝该怎么转化为所需要的氧化铝呢？【学生】.【分析】将氢氧化铝在高温下灼烧，得到氧化铝高温【板书
9、】灼烧：2Al(OH)3 =Al2O3+3H2O【讲述】此时，得到了较纯净的氧化铝，我们将这些步骤称为铝土矿的提纯。【板书】提纯来源:学#科#网通电【讲述】要制备铝，要将氧化铝进行电解，电解熔融的氧化铝得到了铝和氧气。【板书】电解：2Al2O3=4Al+3O2【分析】氧化铝的熔点相当高，达两千多摄氏度，如果直接电解的话就要消耗很大的能量，工业上在氧化铝中添加冰晶石，使氧化铝的熔点降低到一千摄氏度，从而减少了冶炼过程中的能量消耗，这是由美国化学家霍尔研究发现的。【过渡】通过上述方法得到了铝，但是铝比较软，生活中用到的基本都是铝合金，铝合金的硬度比铝大，能用来制成汽车车轮骨架，还有飞机、火箭的构件等等。【小结】【作业】板书设计从铝土矿中提取铝铝土矿（Al2O3 、Fe2O3等） NaOH 溶解：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 过滤：除杂，得到NaAlO2提 CO2（过量） 酸化：NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + NaHCO3 纯 过滤：得到Al(OH)3高温 灼烧：2Al(OH)3 =Al2O3+3H2O通电冰晶石 电解：2Al2O3=4Al+3O2 s.5.u.c.o.m
