《从铝土矿中提取铝》教学设计(苏教版)王家旺一、教学内容及分析本课以从铝土矿中提取铝的工艺流程为知识载体,以探讨AlO的化学性质为主线,围绕这一主线32设计相应的探究活动,激发学生的探究热情。
通过自学导学、实验探究、讨论交流,提高学习的积极性和主动性,激发学习热情,同时给学生创设了自主学习的机会和发现问题的空间;在探究活动、分析与工艺流程的过程中、以及工艺流程的改进等一系列学习活动中,学生不仅可以主动获得知识,得到解决问题的一般方法,还能体验科学学习的过程,形成终身学习的能力,提高自身的学习素养。
二、教材分析:根据《学科教学指导意见》的要求是:了解地壳中铝元素的含量,知道铝元素在自然界的主要存在形式,了解从铝土矿中获得铝的方法,从炼铝方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响;通过实验探究,了解氧化铝的性质,尤其是AlO的两性,而AlO两性知识又在铝三角中起着举足轻重3322的作用,所以决定了本节知识在本模块中的重要作用与地位。
三、教学目标:【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形式。
2、了解工业上从铝土矿中获得铝的方法,金属铝的冶炼方法及变化过程,知道氧化铝的两性。
【过程与方法】:通过探究活动,采用预测归纳、探究辨析等方法,学会发现问题、提出问题、分析问题、解决问题,培养勇于创新、敢于质疑和合作的精神。
【情感态度与价值观】:1、通过学习金属铝冶炼方法的变化,体验化学科学的发展对人类生活的影响。
2、通过探究活动,培养主动参与交流、合作的精神。
四、教学重点:铝土矿提取铝的化学原理和AlO的两性23教学难点:AlO的两性32五、教学方法: 实验探究、自主学习、分析思考、讨论、交流评价、归纳总结。
六、教学过程:(一)、课堂引入(教师)图片展示:1请学生回答是由什么材料制成?请学生联系生活说出铝合金有哪些优点?(学生)优点:密度小、成本低、强度高、塑性好、抗腐蚀力强等(教师)随着科技的发展,使铝在生产、生活中的应用得以迅速的普及,今天我们就来学习怎样从铝土矿中提取铝。
板书:从铝土矿中提取铝板书:一、铝的存在形式、地壳中含量、物理性质以及用途投影地壳中元素含量分布图(如图),提问:铝元素在地壳)(教师里的金属中含量如何?(学生)铝元素在地壳里的金属中含量最高。
(教师)既然铝元素比铁元素在地壳中的含量要高,为什么人类使用铁器的时代比使用铝器要早呢?(学生)思考、分析,讨论:铝的化学性质比较活泼,铝在过去提炼是比较困难的。
(教师)铝在自然界中是以什么形式存在的?请阅读课文,回答问题。
(学生)铝在自然界主要是以铝土矿的形式存在的。
(教师)展示铝土矿的图片。
(学生)认真观察。
(教师)今天咱们来认识一下铝土矿,铝土矿的主要成分为氧化铝,还有少量的氧化铁和二氧化硅等杂质。
(学生)观察,聆听NaOH3-2),思考:第一步中用(教师)请大家阅读课本第64页的从铝土矿制备铝的工艺流程图(图溶液溶解铝土矿的目的是什么?(学生)阅读、思考、讨论。
(教师)为了解决这一个问题,下面我们来探究氧化铝的重要化学性质。
四人一组进行实验,然后汇报实验现象!的氢氧化钠溶液。
10%盐酸、6mol/L试剂:氧化铝、仪器:试管数支、胶头滴管、烧杯那些重要化学性质。
AlO请用上述试剂设计简单实验解释32(学生)分组实验,得出结论:氧化铝既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠(教师)这种既可以与碱反应又可以与酸反应生成盐和水的氧化物,我们称为两性氧化物。
板书:二、两性氧化物氧化铝的主要性质 OAl的物理性质。
性质的内容,归纳出(教师)阅读课本有关AlO3232℃,常用于制造耐火材料和℃,沸点为29802054、物理性质:板书:1白色不溶于水的固体,熔点为冶炼铝的原料。
2溶液反应的化学方程式,NaOHAlO与O根据上面两性氧化物的概念,请大家写出Al与HSO和(教师)322234溶液反应得到的盐(NaAlO)叫偏铝酸钠。
其中AlO与NaOH223(学生)(一个学生上黑板板演,另一个学生改正) 2、化学性质:板书:)与酸反应(1O AlSO=(SO)+3HO Al+3H24422332)与碱反应(2OO Al+2NaOH=2NaAlO+H2232 O有了一定的认识之后,现在就来看看如何从铝土矿中提取铝呢?Al(教师)对32板书:三、从铝土矿中提取铝)(教师)请大家从铝土矿制备铝的工艺流程(图3-2铝土矿二氧化碳铝溶解过滤酸化电解过滤灼烧OH 滤液溶液NaOH 残渣2思考:①每一步的操作作用是什么?②写出相应的化学反应方程式?(学生)交流与讨论,得到答案:采用氧化还原反应电解氧化铝得到活泼金属铝电解↑电解:2AlO 4Al+3O223灼烧后得到氧化铝和水的应该是氢氧化铝△O+3H2Al(OH)AlO2332疑惑能产生氢氧化铝沉淀,这种溶液是什么呢?CO1:向一种溶液中通入2疑惑2:根据前面所学的氧化铝具有两性,可以溶于盐酸,但为什么铝土矿不用盐酸溶解?(学生)讨论、分析:过量,故还生成了CONaHCO使溶液酸化,说明CO1、通入322NaAlO+Al(OH)O = NaHCO↓+ 2H+ CO32223 3、加盐酸氧化铝、氧化铁均溶解,加氢氧化钠溶液氧化铝溶解,而氧化铁不溶解,不溶解的氧化铁,2 可作为杂质而除去。
(教师)请大家根据铝土矿制备铝的工艺流程图(图3-2),可以做哪些修改或调整?(学生)经过交流与讨论,提出自己认为可行的观点。
(教师)深入到学生中,引导学生进一步讨论,并在旁边适时的启发、诱导。
通过激励的讨论,最后得出以下两种可行的方案:3+Fe(OH)Fe成为板书:方案一:先加足量盐酸(过滤除去SiO),滤液中再加过量NaOH溶液(使滤液中32沉淀。
沉淀而过滤除去),最后再向第二次过滤后所得滤液中通入过量的CO,最终Al(OH)32过量盐酸NaOH过量溶液CO2过量的(方案一)铝土矿电解灼烧AlO沉淀 AlAl(OH)3 23最后再向, SiO)溶液(过滤除去FeO),滤液中再加过量盐酸(过滤除去H方案二:先加过量NaOH4243 O。
Al第二次过滤后所得滤液中加入过量的氨水,最终得到Al(OH)沉淀,而后灼烧得到332(方案二)铝土矿过量的氨水过量NaOH溶液过量盐酸电解灼烧Al 沉淀 Al O Al(OH)323板书:电解熔融氧化铝电解 4Al+3O↑2AlO=22365页化学史话,了解工业上采用电解法制铝的方法。
(教师)阅读课本第在制得单质铝以后,我们把铝和其他金属或非金属熔合成合金称为铝合金。
(学生)自学归纳铝合金的特点和用途。
:七、练习反馈.铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷1 )帘门、防护栏等。
下列性质与这些用途无关的┉┉┉┉┉┉┉┉(密度小导电性好 C. D.强度高A.不易生锈 B.④电解中没有发生过的化学反③灼热 2.在铝土矿制金属制备铝的4个主要操作:①溶解②酸化应类型是┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉()置换反应C. B.复分解反应分解反应 D. A.氧化还原反应(.下列物质既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液的氧化物的是┉┉┉┉┉┉┉)3 O; D.Al(OH); C.Fe A.MgO;B.AlO32233八、课堂小结:溶液溶解本节课我们围绕“铝土矿制备铝工艺流程”,对此工艺流程进行了分析,为什么用NaOH是否两性氧化物”的问题,OAl铝土矿而不用盐酸来溶解铝土矿,带着疑问运用实验探究法探究了“32对工业上铝土矿制备铝工艺流程有了一定的认识后,接着引导学生提出修改或调整的方案,最后让学 4AlO制得单质铝”的方法不只一种。
生明白“从32九、布置作业8 2,1、教材69~70页十、板书设计从铝土矿中提取铝一、铝的存在形式、地壳中含量、物理性质以及用途、两性氧化物二氧化铝的主要性质物理性质:1、2、化学性质:(1)与酸反应O AlO+3HSO+3H(SO)=Al224322342)与碱反应(O +HOAl+2NaOH=2NaAlO2322三、从铝土矿中提取铝灼烧过量的CO 过量NaOH溶液过量盐酸2(方案一)铝土矿Al(OH)沉淀3电解AlOAl 3 2过量NaOH溶液过量盐酸过量的氨水(方案二)铝土矿电解灼烧Al(OH)沉淀 AlOAl 233四、电解熔融氧化铝电解2AlO=4Al+3O↑232十一、教学反思:1、重视研究学生,转换师生角色本节课设计是以从铝土矿中提取铝的工艺流程为重点,通过学生自主学习、发现问题、教师适度引导,自主设计实验探究氧化铝的性质、分析评价工业上从铝土矿中提取铝的不同可行的工艺流程,引导学生进行探究式学习,转变学生的学习方式。
按照新课程教学理念,给学生创造尽可能多的学习和表现机会,转化师生角色,把主动权交给学生,让学生成为课堂真正的主人!教师在课堂中要为学生创造宽松的环境,让学生积极参与到学习中去,并且平等地与学生探讨问题,不轻易地否定学生的意见!2、渗透学法教学,引导学生学习在本节的教学中,运用实验教学手段,让学生获得物质性质的感性认识,如在设计到AlO的两性32 5时,让学生自已动手探究氧化铝的重要化学性质,四人一组进行实验,然后汇报实验现象!当学生把也固体中时,AlOO发现Al被溶解,当把6mol/L的NaOH溶液滴加到Al10%盐酸滴加到O固体中时,322233既可以与碱反应又可以与酸反应生成盐和水的氧化物—─两性氧化AlOO发现Al被溶解,从而得出3223),引导学生进一物。
同时,还采用讨论式教学,如在讲到工业上从铝土矿制备铝的工艺流程(图3-2步讨论,还可以做哪些修改或调整,经过这样的讨论,提高了学生的参与度、学习的积极性和主动性,更加激发了学生的学习热情。
3、探究教学模式,反思目标落实本堂课的设计意图是充分活跃学生的思维,让学生都“全民参与”,落实本课的知识与技能,在学习中体验成功的乐趣。
本堂课的情景问题设计是注重学生对问题的解决、知识与能力的提升,但在让学生对从铝土矿中提取铝的工艺流程中,可以做哪些修改或调整时,有的学生思维不是很开放,个别学生难以达到预设目标要求。
反思后觉得要将学生的思维通过一个“引入→聚焦→交流分析→预测归纳→探究辨析→练习反馈”的流程很好地达到教学目标。
根据这一思路:①引入,主要是引发学生的兴的O趣,调动学生主动参与到学习中来;②聚焦,能让学生围绕从铝土矿提取铝的化学原理来探究Al32两性;③交流分析,让学生主动参与到课堂中来,通过自由表达各自观点来感受成功的喜悦,同时在小组讨论和合作学习的过程中,既活跃了思维,又可体会到合作的必要与快乐,促进学生之间的合作与竞争,使课堂真正成为学生的课堂;④预测归纳,充分发挥学生的创造性思维,分析推理判断能力;⑤探究辨析,鼓励学生勇于探索,发展思维,通过辨析突出结论的重点,培养学生质疑能力及多角度铝土矿的主分析问题的能力;⑤练习反馈,检验学生对知识的掌握情况,以利于为下一节作好铺垫。