《从铝土矿到铝合金》
学习目标：
掌握Al2O3和Al(OH)3的两性，特别是要会书写与强碱反应的方程式；
能根据Al2O3和Al(OH)3的有关性质进行除杂和鉴别；
理解Al(OH)3的制备所需试剂：
熟练掌握“铝四方”的基础之上，掌握从铝土矿中提取铝的基本流程及有关反应
一、Al2O3
存在：铝土矿、刚玉、红宝石、蓝宝石。
物理性质：难溶；难熔；高硬度
3. 化学性质：既能与酸反应，又能与强碱反应
（1）与酸反应的化学方程式：
学生改写离子方程式：
（2）与强碱反应的化学方程式：
学生改写离子方程式：
结论：两性氧化物：既能与酸反应，又能与碱反应生成盐和水的氧化物
引导学生回忆：什么是酸性氧化物？什么是碱性氧化物？用方程式加以说明。
酸性氧化物：
碱性氧化物：
问题讨论：如何除去氧化铁中的氧化铝？
二、Al(OH)3
1、制取：通常选用的试剂是：可溶性铝盐和氨水
写出氯化铝和氨水反应的化学方程式和离子方程式：
2、请你思考，为什么Al(OH)3的制备，所选的碱不用强碱（如NaOH等），而用弱碱氨水呢？
原因分析：（实验及有关方程式）
结论：Al(OH)3既能与酸反应，又能与强碱反应，因此Al(OH)3也具有两性，我们把它叫做两性氢氧化物。
3、NaAlO2的性质:
类别： 水溶性：
基本化学性质：
（1）向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳能否反应？写出反应的方程式？并写出相应的离子方程式？
通入少量的二氧化碳：
通入过量的二氧化碳：
（2）向偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸，反应的化学方程式及离子方程式：
向偏铝酸钠溶液中加入大量盐酸，反应的化学方程式及离子方程式：
三、归纳总结“铝四方”及其相互之间的反应：
四、请你根据上述有关反应的方程式，按照如下流程，怎样从铝土矿（主要成份为氧化铝）中提取铝？写出相关反应的化学方程式：
【课后练习】
1．电解法炼铝时，冰晶石的作用是 ( )
A. 助熔剂 B. 催化剂 C. 还原剂 D. 氧化剂
2．从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是 ( )
A.铝土矿溶于NaOH溶液中 B.偏铝酸钠溶液的酸化
C.灼烧氢氧化铝固体 D.电解熔融的氧化铝
3.镁和铝所共有的性质是 ( )
A、都能溶于氢氧化钠溶液中 B、都与氧化物反应
C、都能溶于冷的浓硝酸中 D、常温下在空气中点燃都能燃烧
4. 下列各组反应中，最后得到Al(OH)3沉淀的是 ( )
A．将Al2O3固体粉末加到沸水中
B．将CO2气体通入NaAlO2溶液中
C．将过量氨水加入到AlCl3溶液中
D．向200毫升1摩/升NaOH溶液中加入50毫升1摩/升的AlCl3溶液
5.下列物质中，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是 （ ）
①NaHCO3②Al2O3③Al(OH)3④NaAlO2⑥Al
A．②③ B．②③⑥ C．①②③⑥ D．全部
6．将Mg2+ 中的Al3+全部除去,可以使用的试剂是 （ ）
A．氢氧化钠溶液 B．氨水 C．浓硫酸 D．氢氧化钾溶液
7.将金属钠投入氯化铝溶液中，下列有关叙述一定正确的是 ( )
A.一定无沉淀生成 B.最后一定有沉淀生成，且有气体放出
C.一定有金属铝生成 D.溶液最后不一定澄清，但有气体放出
8.选择适当的试剂除去下列括号中的杂质，并写出离子方程式
(1)Mg(Al)试剂： 离子方程式
(2)Fe2O3(Al2O3) 试剂： 离子方程式
(3)Cu(Fe) 试剂： 离子方程式
9. 某铝合金(硬铝)中含有镁、铜，为了测定该合金中铝的含量，有人设计如下实验：
(1)称取样品ag，该实验使用的仪器名称为_____ ___．
(2)将样品溶解于过量稀盐酸中，过滤，滤液中大量存在的离子主要含有_______________，滤渣中含有的物质是__________．本实验在溶解、过滤中使用的玻璃仪器有
(3)滤液中加入过量NaOH溶液，过滤．写出该实验中有关的离子方程式:
① ②
③ ④
(4)上述滤液通入足量的CO2，过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧至质量不再减少为止, 冷却后称重，质量为bg．计算该样品中铝的质量分数为______ __.（提示：本题中的沉淀应该为Al(OH)3 ，灼烧冷却后得到的固体应为Al2O3）
(5)(A)若实验3中，NaOH量不足，则测定结果__ ____(偏高、偏低、不影响)
(B)若实验4中沉淀没有洗涤，则结果____ __(偏高、偏低、不影响)
10.电解熔融的氧化铝制取金属铝，若有0.3mol电子发生转移，则理论上可以得到金属铝多少克？需氧化铝多少克？（做题过程要规范）
学后反思：
www.
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
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铝士矿
滤液
溶解
①
水
二氧化碳
酸化②
灼烧③
过滤
过滤
电解④
铝
氢氧化钠溶液
残渣
备课人：胡春雨
备课人：胡春雨《从铝土矿中提取铝》说课稿
一、学习任务分析
本节课选自苏教版化学必修1专题3第一单元，教材以制备铝的工艺流程为载体，通过实验探究、交流讨论等情境，介绍了以铝及其化合物为主体的一系列反应。本课内容编排在本单元的第一课时，是学生认识从矿物中提取金属的开端，也是从上一专题“从海水中获得物质”转变到“从矿物中获取金属”过渡，为之后铁、铜等金属元素的学习打下基础，具有承上启下的作用。并且本节内容中有关氧化铝的反应也为下节课学生对铝的两性的理解提供了铺砖引路的作用。
教学重点：从铝土矿中提取铝的过程和原理
教学难点：对制备铝工艺流程原理的探究
二、学习者分析
学习者在初中阶段已对铝的性质有了一定的了解，前一个专题的学习中也已完成了氯、溴、碘、钠、镁等元素及其化合物的学习，接触了从海水中获取物质的方法，因此本课内容从铝土矿中提取铝对学生来说并不陌生，而在前面元素化合物的学习过程中，学生也具备了一定的实验探究能力和元素化合物学习的方法，这些都有利于本课教学的展开。但学习者为高一学生，他们虽思维敏捷，但不够严谨，虽比较喜欢做实验，但动手能力不强，缺乏正确的科学探究方法。
三、教学理念和教法
在本节课在教学设计上，着重于基础知识的落实和基本科学方法的培养，并通过讲授法、边讲边实验法、多媒体辅助法等多种教学方法的有机结合，依据布鲁纳的发现学习理论，创设情景预设、提出假设、实验探究等环节，在教师的指导下由学生主动地发现、学习事物，做到真正把学生放在主体地位，引导学生体验研究的一般方法。
四、教学目标
1、知识与技能：
（1）知道铝元素在自然界中的主要存在形式，地壳中铝元素的含量
（2）掌握从铝土矿中提取铝的方法
2、过程与方法：
（1）通过实验设计与操作，进一步提高动手操作能力和实验设计能力
（2）通过自主实验、交流讨论、合作探究等活动，初步形成科学研究的方法
3、情感态度与价值观：
（1）从炼铝方法的变化体验化学对人类生活的影响，体验学科重要性，激发学习化学的热情
（2）通过学习提高学生环保意识，建立可持续发展观。
五、教学过程
[导入新课]
首先播放“神舟七号”升天的视频，让同学们回顾这激动人心的一刻，然后提问“神舟七号”的表层材料主要是什么？通过这样引课不仅激发学生学习的积极心和求知欲，并引出铝合金在航天事业上的应用，并启发同学思考这里利用的是铝密度小的性质，接着进一步追问铝在生活中还有哪些应用？分别利用了其哪些物理性质？然后通过展示“铝的趣史”，提出铝在以前之所以如此珍贵是因为当时的炼铝技术不发达，从而过渡到如何提取铝的学习。
[追本溯源]
展示地壳中各种元素百分含量，学生通过观察并分析铝的化学性质，能发现铝元素虽含量较高，但主要以化合态形式存在，但再回顾我们身边铝制品随处可见，学生会产生疑惑：工业上是如何炼铝的？从而进入“从铝土矿中提取铝”的探究学习。
先展示制备铝的工艺流程，提出铝土矿的主要成分虽是Al2O3但还有Fe2O3等杂质，因此从溶解到灼烧这步都是用来制备纯净的Al2O3
为了让同学们更深刻地理解这一制备过程，我设计了5个探究环节来展开教学。
探究1、在第一步溶解中，所用试剂是NaOH，那么NaOH溶液是用来溶解铝土矿中的什么物质？同学们可能会预测溶解的是Al2O3，并请学生自行操作来验证猜想。通过分别向两支装有Al2O3和Fe2O3的试管中加入NaOH，学生会发现Al2O3溶于NaOH溶液而Fe2O3不反应。从而得出结论，并进一步给出Al2O3与NaOH反应的方程式。
通过这种从情境的预设→提出假设→验证猜想→得出结论的布鲁纳发现学习模式，使学生在自主探究的过程中激发求知欲，并逐步建立科学的研究方法。
探究2、NaOH溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？残渣是什么？通过对反应物和产物的分析，学生能说出滤液中有过量的NaOH和生成物NaAlO2，而残渣则是Fe2O3等杂质。
探究3、滤液酸化的目的是什么？对这个问题学生首先能想到是为了中和过量碱，但另一个原因则需要通过实验探究得到，请同学们分别向NaAlO2溶液中通入强酸——HCl和弱酸——吹入CO2，都有白色沉淀Al(OH)3生成，于是得到酸化的另一个目的：与NaAlO2反应生成沉淀。
探究4、为什么工艺流程中不是用盐酸来酸化，而是通足量的CO2酸化？请同学们向刚才这两支试管中继续加入过量的酸，学生会发现加稀HCl的试管沉淀溶解，通CO2的试管沉淀不溶解，于是得到 Al(OH)3可以溶于强酸，但不能溶于H2CO3等弱酸的结论。
这里通过连续的两个探究实验，在学生自己操作实验的过程中，对NaAlO2与强酸、弱酸的反应有了直观和感性的认识，有利于学生对新知识的掌握，并达到了难点的突破。
探究5、过滤后白色固体是什么？灼烧后得到了什么物质？经过前面的分析，学生能得出白色固体是 Al(OH)3，灼烧后生成Al2O3的结论，并能写出相关的方程式。
然后介绍电解铝方法的发明，在通电下从Al2O3得到单质Al的反应及条件
[联系生活]
最后对制备铝流程做一个回顾和总结，并拿出一个铝制的易拉罐，提问：应将它投入可回收还是不可回收垃圾的垃圾桶，从而建立学生的环境保护意识，增强可持续发展观念。第1单元 从铝土矿到铝合金
课时一 从铝土矿中提取铝练习
班级 姓名
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法正确的是（ ）
A．金属氧化物一定是碱性氧化物 B．碱性氧化物一定是金属氧化物
C．非金属氧化物一定是酸性氧化物 D．酸性氧化物一定是非金属氧化物
2.熔融烧碱样品应使用下列器皿（ ）
A．石英坩埚 B．普通玻璃坩埚 C．生铁坩埚 D．瓷坩埚
3.制造火箭外壳材料中的主要元素是 ( )
A．Fe B．Al C．C D．Si
4.从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是 （ ）
A.铝土矿溶于NaOH溶液中 B.偏铝酸钠溶液的酸化
C.灼烧氢氧化钠固体 D.电解熔融的氧化铝
*5.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3·xH2O，Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3做冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是（ ）
A. ④⑤ B. ③④ C. ②⑤ D. ①②
二、填空题
6.下列属于碱性氧化物的是__________属于酸性氧化物的是_________,属于两性氧化物的是__________
A．CO2 B．Fe2O3 C．SiO2 D．CO E．Al2O3 F．MgO
7.如何除去下列括号中的杂质(用化学方程式表示)？
①MgO(Al2O3) 。
②Na2CO3(NaHCO3) 。
8.写出下列反应的化学方程式或离子方程式：
（1）氧化铝溶于氢氧化钾溶液
（2）氧化铝溶于硫酸溶液
（3）向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳至过量
三、计算题：
9.电解熔融的氧化铝制取金属铝，若有0.2mol电子发生转移，则理论上能得到金属铝多少克？需氧化铝物质的量是多少？
[参考答案]
1.B 2.C 3.B 4.D 5.A
6.BF；AC ；E
7.①Al 2O3 +2NaOH=2NaAlO2+H2O
②NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O
8.（1）Al2O3+2 KOH = 2KAlO2 +H2O
或：Al2O3+2 OH- = 2AlO2 -+H2O
（2）Al2O3+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2O
或：Al2O3+6H+ = 2Al3++3H2O
（3）NaAlO2 +H2O + CO2 = Al(OH)3↓＋NaHCO3
或：AlO2- +H2O + CO2 =Al(OH)3↓＋HCO3 -
9.设理论上能得到金属铝xg,需氧化铝ymol
由反应2Al2O3 4Al+3O2↑ 可找出如下关系：
Al2O3 ~ 2Al ~ 6e
1mol 54g 6mol
ymol xg 0.2mol
x=1.8g , y=0.033mol
www.
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.(共29张PPT)
最多
化合
专题3 从矿物到基础材料
大
高
难溶
酸
碱
两性
白色
难溶于水
酸
碱
两性
，
阳离子
阴离子
B
D
C
A
答案 D
B
D
B
B
C
答案 C
答案 A
NaOH溶液二氧化碳
冰晶石
溶解
熔融
过
铝土矿~NaAO2溶液AOHD
灼烧「1O
解
mlAl(OH)3g
A
0.78
05101520
VINaOH(agl/mL
