从铝土矿中提取铝(2).doc

五、案例 片断1 从铝土矿中提取铝 创设情境 提出问题 学生活动 学习反馈 １．展示图3-3 铝及其合金的应用。 ２．如何从铝土矿中提取铝。 3.展示铝的制备史料1827年德国化学家武勒将氯化铝和金属钾放在铂坩埚中密封加热，发生剧烈反应，待冷却后将内容物放进水中得到铝粉。 4.展示现代制铝工艺流程 １．回顾合金的概念并根据铝的用途总结铝的物理性质 ２．铝在自然界是以什么形式存在的如何将化合态的铝变成铝单质（从氧化还原角度分析） 3.请写出相关反应的方程式推测当时铝的价格如何现在铝的价格怎样为什么（请参考教材的化学史话） 4.加NaOH溶液、通二氧化碳有何作用 写出相关反应的方程式总结氧化铝的性质 １观察并思考、讨论。 ２阅读课文，得出结论。讨论铝的制法。 3. 阅读、查资料、讨论。 4. 阅读、讨论、交流。 １．总结铝的物理性质密度小、强度高、可塑性、延展性好、抗腐蚀性强、导电导热性好。 2. 讨论得出各种可能方法， 1.可以用金属钠等活泼金属还原。2.可以用CO 等气体还原（不可行）3.电解铝的化合物。 3.略 4. Al2O32NaOH2NaAlO2H2O NaAlO2 CO2 2H2O AlOH3↓ NaHCO3 片断2 氢氧化铝的性质和制备 创设情境 提出问题 学生活动 学习反馈 １．通过复习氧化铝的性质，激活学生原有的知识。通过类比方法推测氢氧化铝是否有两性。 ２．向学生展示事先制取的氢氧化铝样品。 3.现有2mol.L- 氯化铝溶液、6mol.L-氨水、6mol.L-氢氧化钠溶液。 １．观察氢氧化铝样品的颜色、状态。氢氧化铝显两性吗 ２．能否设计实验验证氢氧化铝显两性吗观察并描述现象并用化学方程式解释。 3.请用上述试剂设计多种方法制备少量氢氧化铝。并评价各种方案的优劣 4.还有其它制备氢氧化铝的方法吗（课外思考） １观察并思考 ２设计实验方案向氢氧化铝中分别加入盐酸和氢氧化钠溶液。正确书写化学方程式。 3. 分析、讨论各种方案 a向2mol/L氯化铝溶液滴加６mol/L氢氧化钠溶液。 b2mol/L氯化铝溶液中滴加入６mol/L氨水。 １．氢氧化铝白色絮状沉淀。 2. AlOH33HCl3 AlCl33H2O AlOH3NaOHNaAlO22H2O 归纳总结氢氧化铝既可与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应，这一点与氧化铝相似，具有两性，是两性氢氧化物。 3.a方案更好一些。原因AlOH3与NaOH溶液反应，所以难以控制使AlOH3的沉淀量达到最大值。AlCl33NaOHAlOH33NaCl AlOH3NaOHNaAlO22H2O b方案由于AlOH3不溶于过量氨水，所以便于控制沉淀的最大量。AlCl33NH3.H2OAlOH3↓3NH4Cl 归纳总结氢氧化铝溶于强碱溶液，而不溶于弱碱溶液；实验室可用可溶性铝盐与氨水制备氢氧化铝。 片断３ 氢氧化铝的用途 创设情境 提出问题 学生活动 学习反馈 １提供一份氢氧化铝作为药品的说明书和样品。 ２．演示实验课前当着学生的面将明矾放入浑浊、有色的一小烧杯水中，课堂展示，观察现象。 １、从说明书上能了解到氢氧化铝有哪些性质和用途设计试验验证该药品中确含氢氧化铝 ２、实验现象如何是什么原因你还了解哪些净水原理 ３、你还了解氢氧化铝有哪些用途 １、仔细阅读说明书，从中获得信息。设计实验将药品先溶于盐酸，再与碱反应等。 ２、仔细观察实验前后的变化。 回顾所学知识，联系生活经验。 ３、查阅相关资料。 １、氢氧化铝有抗酸、吸附、局部止血和保护溃疡面等作用，可用于治疗胃炎、胃酸过多。 ２、氢氧化铝具有很强的吸附能力，能凝聚水中悬浮物和吸附水中的色素，常被用于水的净化。但人们在净化水时，更多地使用铝盐明矾或碱式氯化铝。 明矾的成分为KAlSO42.H2O 明矾水净水原理 Al3 3H2OAlOH33H 生成的氢氧化铝是胶体，它可吸附水中的悬浮杂质，使之沉降。 片断4 铝的性质 创设情境 提出问题 学生活动 学习反馈 １演示实验取一根铝丝，将其浸入4 mol/L氢氧化钠溶液（约3cm），一段时间后取出洗净，再浸入硫酸铜溶液中（约5cm），观察颜色变化。 ２．学生实验完成教材68页的活动与探究。 3. 演示实验铝热反应 4. 展示铝锅使用书的注意事项。 １、上述实验现象说明了什么 ２、略 ３、什么叫铝热反应有何用途 4. 铝制餐具不能用来盛放酸性或碱性物质，为什么能否用铝制容器长期存放咸菜等腌制食品呢 １、仔细观察实验前后的变化并积极思考。 ２、做实验，讨论，交流。 ３、仔细观察实验，查阅教材相关资料。 4.学生课外探究。 １、现象铝丝下端03 cm处出现红色铜，35 cm处无现象。 结论铝表面形成致密的氧化膜，具有良好的抗腐蚀性。 ２、2Al6HCl2AlCl33H2↑ 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 ↑ ３、铝与金属氧化物在高温下得到金属单质，并放出大量的热的反应。用途冶炼高熔点金属；焊铁路钢轨等 片断5 Fe2和Fe3的性质及相互转化 教师活动 学生活动 教师引导综合分析铁分别与盐酸、氯气等反应的实验现象和产物。你有何发现针对这一发现，你能提出哪些问题 学生通过交流讨论发现反应后的产物有＋２、＋３两种价态。学生交流讨论反应后的产物的价态与什么因素有关不同价态的铁元素之间是否可以相互转化 引导学生从氧化还原反应的角度思考。 （１） 铁反应产物的化合价与什么因素有关 （２） 如何实现不同价态的铁元素之间是相互转化 学生讨论并形成结论反应后的产物的价态与氧化剂的强弱有关。 学生交流讨论，提出“加入强氧化剂，可以将Ｆe2转化为Ｆe3，加入还原剂可以将Ｆe3转化为Ｆe2”等设想。 引导学生提出设想、选择实验方案、进行实验探究，并做好实验记录。 学生完成教材中“活动与探究”的问题１，并进行交流和相互评价。 学生完成“活动与探究”的问题２。 组织学生通过实验发现并总结出不同价态铁元素之间转化的条件。 学生对实验结果进行比较分析，发现氧化剂能使Ｆe2转化为Ｆe3，而还原剂能使Ｆe3转化为Ｆe2。 教师布置作业请各举一例实现Ｆe、Ｆe2、Ｆe3之间的相互转化，写出化学方程式，并指出氧化剂和还原剂。 学生完成作业，在下节课进行交流评述。 铝的氢氧化物 【教学目标】 知识与技能 1．通过实验对比识记AlCl3溶液中滴加氨水至过量和滴加NaOH溶液至过量的现象，AlOH3中滴加盐酸的现象。从而感受AlOH3的两性。 2．能够正确书写AlOH3与强酸、强碱反应的离子方程式。 3．了解并评价AlOH3的简单制备方法 4．了解明矾的组成，知道明矾具有净水作用是胶体的性质。 5．能够熟练进行试管实验的操作技能 过程与方法 ⒈通过对实验现象的分析，培养学生由现象到本质的逻辑思维方法。 ⒉通过对比实验和AlOH3、Al2O3 性质的对比，学会比较的方法。 3．锻炼学生的实验设计能力和科学研究素养。 态度与价值观 ⒈通过实验探究，丰富学生的化学情感，赞同实验是化学的基础的观点。 ⒉通过实验探究，培养学生实事求是的科学态度。 [教学重点]AlOH3的两性和制备的探究 [教学难点]AlOH3与氨水、NaOH反应现象的理解和方程式书写及实验方案优劣的评价。 [教学方法]实验探究 [教学过程] 创设情境 提出问题 学生活动 学习反馈 １．通过复习氧化铝的性质，激活学生原有的知识。通过类比方法推测氢氧化铝是否有两性。 ２．实验探究向学生展示事先制取的氢氧化铝样品。 3. 实验探究现有2mol.L- 氯化铝溶液、6mol.L-氨水、6mol.L-氢氧化钠溶液。 4．实验探究现有明矾、泥浆水、小烧杯。 １．观察氢氧化铝样品的颜色、状态。氢氧化铝显两性吗 ２．能否设计实验验证氢氧化铝显两性吗观察并描述现象并分别用化学方程式和离子方程式解释。 3.请用上述试剂设计多种方法制备少量氢氧化铝。并评价各种方案的优劣 [还有其它制备氢氧化铝的方法吗（课外思考）] 4．设计实验证明明矾可做净水剂验实现象如何是什么原因 １观察并思考 ２设计实验方案向氢氧化铝中分别加入盐酸和氢氧化钠溶液。正确书写化学方程式。 3. 分析、讨论各种方案 a向2mol/L氯化铝溶液滴加６mol/L氢氧化钠溶液。 b2mol/L氯化铝溶液中滴加入６mol/L氨水。 4．设计实验并观察实验前后的变化。 回顾所学知识，联系生活经验。查阅相关资料。 １．氢氧化铝白色絮状沉淀。 2. AlOH33HClAlCl33H2O AlOH3NaOHNaAlO22H2O AlOH33HAl33H2O AlOH3OH-AlO2-2H2O 归纳总结氢氧化铝既可与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应，这一点与氧化铝相似，具有两性，是两性氢氧化物。 3.a方案更好一些。原因AlOH3与NaOH溶液反应，所以难以控制使AlOH3的沉淀量达到最大值。AlCl33NaOHAlOH33NaCl AlOH3NaOHNaAlO22H2O b方案由于AlOH3不溶于过量氨水，所以便于控制沉淀的最大量。AlCl33NH3.H2OAlOH3↓3NH4Cl 归纳总结氢氧化铝溶于强碱溶液，而不溶于弱碱溶液；实验室可用可溶性铝盐与氨水制备氢氧化铝。 4．明矾的成分为KAlSO42.H2O 明矾水净水原理 Al3 3H2OAlOH33H 生成的氢氧化铝是胶体，它可吸附水中的悬浮杂质，使之沉降。 练习与实践 1．下列反应最后有沉淀生成的是 A．AlCl3溶液加过量NaOH溶液 B．NaAlO2溶液加过量盐酸通过演示实验来探究 C．AlCl3溶液加入过量氨水 D．石灰水通入过量CO2 2．在使溶液中的AlO2-完全转化成AlOH3，应选择的最好试剂是 A．H2SO4 B．HCl C．CO2 D．NH3H2O 3．下列关于AlOH3的性质的叙述错误的是 A、AlOH3 是难溶于水的白色沉淀 B、AlOH3 能吸附水中的悬浮物 C、AlOH3 能溶于氨水 D、AlOH3属于两性氢氧化物 4．将所学的氧化铝和氢氧化铝的知识用网络图的形式表示出来。 5．找出氢氧化铝作为药品的说明书和样品。从说明书上能了解到氢氧化铝有哪些性质和用途并设计试验验证该药品中确含氢氧化铝 教学反思 1． 新旧教材知识点处理比较 旧教材要求掌握氢氧化铝的两性并用酸碱电离理论解释其为什么有两性，学会评价用铝单质制备氢氧化铝的各种方案，并进行相关的定量计算和图象分析等，教学和学习难度大。 在新教材中仅管氢氧化铝的知识在后续课程中不再出现，但要求我们控制好教学的深广度，不能一步到位，应面向全体学生，仅对核心知识的基本了解即可。 2.将探究活动贯穿于整个课堂教学过程的始终，转变学生的学习方式 科学探究是一种重要的学习方式，是提高学生科学素养的重要途径。通过一定的情境设计，引导学生提出问题，设计解决问题的方案，在查阅资料、交流讨论、调查研究、化学实验等实践活动中解决问题，在活动中体验探究的过程，逐步掌握科学探究的方法。本节课设计了3个情境，要求学生对氢氧化铝的两性、制备方法、明矾的净水作用这3个核心知识进行实验探究，变被动学习为主动参与，激发学习兴趣，培养学生良好的学习习惯和终身学习的能力。 3．因材施教，教学设计要有层次性 我们的教学目标是促进全体学生全面、有个性的发展。进行教学设计前，要清楚学生现有的能力和知识水平，教学难度应适中。本课时学生已掌握初中酸、碱、盐及相互转化关系，氧化铝的两性知识和胶体的有关知识。所以多数学生不难从氧化铝的两性类推氢氧化铝的两性，容易理解从可溶性铝盐与氨水（可溶性碱）制备氢氧化铝（难溶性碱），也容易理解明矾的净水原理。所以这些知识可利用课内时间进行探究。而对于用偏铝酸钠与酸或与铝离子双水解反应制备氢氧化铝，难度较大，但对学有余力、能力强的学生可以了解，所以本人设计了这样一个课外思考题还有其它制备氢氧化铝的方法吗以帮助学有余力的学生得到进一步提高和发展。对于用铝来制备氢氧化铝的方案可等学习了铝的性质后再进行讨论，也可作为铝的性质预习题。 从自然界获取铁和铜（引用） 仙居中学 沈珊珊 王洪奖 教学目标 一、 知识与技能 1、知道人类对铁、铜的使用历史，知道铁、铜在自然界的广泛存在及存在的主要形式。 2、了解工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物。 3、初步知道工业炼铜的方法，复习古代湿法炼铜的方法，知道生物炼铜的方法。 二、 过程与方法 在对工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物的探讨中培养学生用所学化学知识解决实际问题的能力。 三、 情感态度与价值观 1、了解铁、铜在自然界的广泛存在及存在的主要形式，体会铁、铜的冶炼对人类文明的影响。 2．通过对生物炼铜的学习，培养学生环保意识。 教学重点工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物。 教学难点工业炼铁原料中焦碳、石灰石、空气的作用。 教学手段多媒体辅助教学 教学方法启发、讨论，由学生归纳得出知识点。 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 引入新课 多媒体演示漂亮的流星雨。 提问陨石是怎样形成的 展示世界上最大的铁陨石非洲纳米比亚的Hoba铁陨石图片，司母戊大方鼎图片，以及长江南京三桥图片。 提问请从工业、农业、生活三方面陈述铁的用途那么铜主要用在哪里 学生讨论，交流 并回答。 指定学生回答问题。 调动课堂气氛，引起学生学习兴趣。 引出铁和铜。 板书从自然界获取铁和铜 提问它们在自然界如何存在 板书一.铁、铜存在形式 1、铁以化合态形式存在于自然界，游离态的铁来自陨石。 铁的存在磁铁矿（Fe3O4、赤铁矿Fe2O3 2、铜主要以化合态存在于自然界， 铜的存在黄铜矿CuFeS2 、孔雀CuCO3CuOH2 铜有少量的以游离态形式存在自然界 学生阅读相应的内容，并回答问题。 讲述我们在生活中用的都是铁和铜的单质，而自然界里它们都是以化合态存在的。 提问1、你们知道如何将铁从化合态转化为游 离态吗 2、选用哪些还原剂 请同学们回忆已学过的知识并查阅相关资料，填写书本70页表3-3生成铁的化学方程式。 分析学生所写的方程式。（从书写的规范上分析） 学生交流讨论， 并回答 1、 用还原剂把铁化合态还原为游离态。 2、 H2、CO、C、活泼金属 学生交流讨论，指定学生上台板演示。 从理论上分析生成铁的化学方程式，为工业炼铁提供理论指导。 设问工业上的炼铁原理是否和我们理论上一致我们能否用所学的知识来指导实际生产 当然，我们可以用所学的化学知识来指导工业炼铁。下面我把所学内容设计成四个课题，其中一个是必修的，还有三个是选修的，同学们可以从中选学两个。选哪两个的决定权由回答最好的同学享有。 问题探究1工业炼铁还原剂的选择。（从生产的成本，安全方面考虑） 板书 二.铁的冶炼 1、反应原理在高温下，用还原剂主要是CO把铁从铁矿石里还原出来。 学生分组讨论，得出结论，并指定学生汇报结果。 1． 活泼金属比较贵，由于比铁活泼，在自然界也是以化合态存在，作为还原剂成本太高。 2． H2成本高，作为可燃性气体安全系数不高。 3． C虽然成本低，但是用它作还原试剂生产出的生铁质量低，由于其是固态在生产中反应不充分。 4． CO虽然在自然界存在很少，却可以用廉价的焦碳制取。所以是最佳的。 培养学生运用知识的能力。 培养学生分析问题的能力。 请根据炼铁原理，用化学方程式回答下列问题 1、一氧化碳是怎样形成的 2、铁矿石是如何被还原的 3、铁矿石中的主要杂质是什么 如何除去 总结石灰石的作用作为熔剂，除去二氧化硅。 板书 2、原料铁矿石、焦碳、空气、石灰石等 3、设备高炉 4、生产过程 高温 高温 ①还原剂的生成 CO2 CO2 CO2C 2CO ②铁矿石还原成铁 高温 Fe2O33CO 2Fe3CO2↑ ③除脉石、炉渣的形成 高温 高温 CaCO3 CaOCO2↑ SiO2CaO CaSiO3 学生思考、讨论，并上台书写化学方程式 记笔记。 培养学生分析解决问题的能力。 （选修课题） 1、“铁器时代”人类怎样炼铁 2、铁和钢的关系炼钢原理 3、我国钢铁业的发展现状如何 由表现最好的同学选定。 拓展学生的视野。体现新课程以学生为本的精神。 过渡那么人类又是如何从自然界获取铜 提问1、“青铜时代”人类是怎样炼铜的 板书 三. 铜的冶炼 1.湿法炼铜（古代） FeCuSO4FeSO4Cu 提问2、现在的冶炼方法 板书 2.火法炼铜 黄铜矿高温冶炼得粗铜 提问3、生物炼铜的原理是什么 有什么优点 学生思考，讨论并回答 湿法炼铜 阅读课本相应的内容，并回答问题。 阅读课本相应的内容，指定学生回答问题。 复习湿法炼铜的内容，了解火法炼铜 的原理。 小结炼铁、炼铜原理。 做笔记 对知识做归纳。 作业上网查资料 1、随着科技的发展，新的炼铁方法是否已应运而生新的炼铁方法的优势何在 2、我国细菌冶金的研究和应用情况。 开阔学生的视野，培养学生运用网络资源的能力。 板书设计 从自然界获取铁和铜 一.铁、铜存在形式 1、铁以化合态形式存在于自然界，游离态的铁来自陨石。 铁的存在磁铁矿（Fe3O4、赤铁矿Fe2O3 2、铜主要以化合态存在于自然界， 铜的存在黄铜矿CuFeS2 、孔雀石CuCO3CuOH2 铜有少量的以游离态形式存在自然界 二.铁的冶炼 1、反应原理在高温下，用还原剂主要是CO把铁从铁矿石里还原出来。 2、原料铁矿石、焦碳、空气、石灰石等 3、设备高炉 高温 高温 4、生产过程 ①还原剂的生成 CO2 CO2 CO2C 2CO 高温 ②铁矿石还原成铁 Fe2O33CO 2Fe3CO2↑ 高温 高温 ③除脉石、炉渣的形成 CaCO3 CaOCO2↑ SiO2CaO CaSiO3 三. 铜的冶炼 1.湿法炼铜（古代） FeCuSO4FeSO4Cu 2.火法炼铜 黄铜矿高温冶炼得粗铜 2006.8