《從鋁土礦到鋁合金》（從鋁土礦中提取鋁）教案2

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111 化學(xué)必修1（蘇教版）同步教案 第一節(jié) 從鋁士礦中提取鋁 【教學(xué)目標(biāo)】：1、了解地殼中鋁元素的含量。知道鋁元素在自然界的主要存在形式。 2、了解工業(yè)上從鋁土礦中提取鋁的方法。了解鋁在生產(chǎn)生活中的重要應(yīng)用。 3、了解Al2O3的性質(zhì)和兩性氧化物的概念，加深對(duì)性質(zhì)決定用途的理解。 【教學(xué)重點(diǎn)】：氧化鋁的氫氧化鋁的性質(zhì) 【教學(xué)過(guò)程】 【引入】 （圖二）這是一款新型轎車------尼桑頤達(dá)，他在廣告中的賣點(diǎn)是“寬敞的空間”和“全鋁合金引擎”。 （圖三）飛機(jī)、火車、汽車、船舶、導(dǎo)彈制造業(yè)，使用了各種鋁合金，如一架超音速飛機(jī) 由70%的鋁合金構(gòu)成，每枚導(dǎo)彈用鋁量約占總量的10%--15%，國(guó)外已有鋁制火車軌道，而一艘大型船舶用鉛量達(dá)2000噸。 鋁不僅可以促進(jìn)科技發(fā)展日新月異，又和我們家家戶戶生活息息相關(guān)，它是大自然賜予人類的寶物。但是追溯到19世紀(jì)中葉，鋁并不是象現(xiàn)在那樣普遍存在。 [多媒體播放]（一）在國(guó)宴上，拿破侖三世使用一套珍藏的鋁制餐具，而大臣們使用的是銀制餐具。（二）門捷列夫創(chuàng)建了元素周期表，受到英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的表彰，獎(jiǎng)品是一只鋁制獎(jiǎng)杯。 這兩個(gè)事例說(shuō)明了什么？ 一、從鋁士礦中提取鋁 [說(shuō)明]雖然鋁在地殼中的含量非常豐富，占地殼總含量的7.73%，是地殼中含量最多的金屬元素，但它都以化合態(tài)存在，單質(zhì)鋁必須采用人工方法冶煉出來(lái)。這在19世紀(jì)是一個(gè)較難的問題，但現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展，人們已經(jīng)熟練的掌握了冶煉鋁較好的方法，并投入大量生產(chǎn)使之服務(wù)于各個(gè)行業(yè)。那么我們現(xiàn)在是如何提取鋁的呢？ 二氧化碳 1、工藝流程： NaOH溶液 鋁士礦 溶解→過(guò)濾→酸化 過(guò)濾→灼燒→電解→鋁 【問題解決】學(xué)生完成 2、有關(guān)化學(xué)反應(yīng) 從鋁土礦中提取鋁的過(guò)程中的化學(xué)方程式或離子方程式 ①Al2O3 + 2 NaOH = 2NaAlO2 + H2O 灼燒 ② NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + NaHCO3 通電 ③ 2Al(OH)3 ===== Al2O3 + 3H2O ④ 2Al2O3 ===== 4Al + 3O2↑ （添加劑：冰晶石（Na3AlF6）,降低氧化鋁的熔融溫度，1886年） 二、鋁的氧化物：Al2O3－剛玉 1、物性：是白色的難溶于水的固體粉末，熔點(diǎn)高（2054℃）。 2、化性： （1）與酸反應(yīng) Al2O3+3H2SO4 =2Al2(SO4)3 +3H2O Al2O3+6H+=2Al3++3H2O （2）與堿反應(yīng) Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH—=2AlO2—+H2O 【兩性氧化物】既可以與酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。 3、制備 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 三、氧化鋁的用途 1、常用來(lái)做耐火材料。 2、剛玉：硬度僅次于金剛石。 3、寶石：紅寶石——鉻元素，藍(lán)寶石——鐵、鈦等元素。 【拓展視野】 1、氯化鋁和偏鋁酸鈉溶液不能共存 AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl 2、通常根據(jù)其珍貴性可分為三種：高檔寶石、中檔寶石、低檔寶石。 ＊高檔寶石：包括鉆石、紅寶、藍(lán)寶、祖母綠、金綠貓眼、變石、高檔珍珠7種。其中鉆石、紅寶、藍(lán)寶、祖母綠被西方國(guó)家稱為名貴寶石。鉆石是珠寶之王。 ＊中檔寶石：包括海藍(lán)寶石、碧璽、鋯石、尖晶石等等，較為常見。品級(jí)一般珍珠、翡翠、歐泊也被列為中檔寶石。 ＊低檔寶石：包括松石、黃玉、紫晶、橄欖石、黃晶、青金等品種。 【課后練習(xí)】 1．電解法煉鋁時(shí)，冰晶石的作用是 A. 助熔劑 B. 催化劑 C. 還原劑 D. 氧化劑 2、用于飛機(jī)制造業(yè)的重要材料的是 A．Mg-Al合金 B．Cu-Sn合金 C．Al-Si合金 D．不銹鋼 3、鎂、鋁、銅三種金屬粉末混合物, 加入過(guò)量鹽酸充分反應(yīng), 過(guò)濾后向?yàn)V液中加入過(guò)量燒堿溶液, 再過(guò)濾, 濾液中存在的離子有 A． B．Cu2+ C．Al3+ D．Mg2+ 4、在強(qiáng)酸性溶液中能大量共存, 并且溶液為無(wú)色透明的離子組是 A． B． C． D． 111