《铝的冶炼》教学设计
高中化学 专题二 从自然资源到化学品 2.4 铝的冶炼教案 苏教版选修2
第四单元铝的冶炼〔知识学习〕2.请以线图的方式表示利用铝土矿（含杂质Fe2O3、SiO2）提纯得到三氧化二铝，并写出反应方程式3.电解氯化钠得到金属钠，电解氯化镁得到金属镁，为何不电解其氧化物得到对应金属？为什么不能电解氯化铝得到金属铝，直接电解氧化铝得到金属铝的困难何在？科学家是如何解决这一难题的？解决该难题的意义何在？4.观察图2-16解释装置如此设计的意图，预测在生产中可能存在的问题是什么？〔习题巩固〕1. 冶炼金属一般有下列方法：①焦炭法②水煤气（或氢气，2. 或一氧化碳）法③活泼金属置换法④电解法;四种方法在工业上均有应用。
（1）请对下表中的金属冶炼方法进行分析，从上述四种方法中选择相应的序号填入表中空格：火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式（写主要的两个）：________ 、__________。
（2）请再举出使用上述方法冶炼金属的例子各一个（用化学方程式表示）：②____________________________________ 、③____________________________________ 、④____________________________________ 。
3. 下列反应原理不4. 符合工业冶炼金属实际情况的是（A）（B）（C）（D）5. 冰晶石在冶炼铝的过程中的作用是A催化剂B助熔剂C氧化剂D还原剂6. 下列关于铝的冶炼的说法正确的是A用石墨作阳极，7. 阳极因高温与氧气反应而8. 不9. 断减少，10. 因此要不11. 断更换阳极B用石墨作阴极，12. 利用了石墨的稳定性C 不13. 能用电解氯化铝来得到金属铝，14. 是因为氯化铝的熔点高D冰晶石的加入，15. 有利于降低能耗，16. 降低冶炼成本。
17. Fe是地壳中含量很丰富的元素，18. 也是生物体所必需的元素。
自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿。
金属铁是在高炉中冶炼的，19. 高炉炼铁除了加入铁矿石外，20. 还需加入焦炭和石灰石。
金属铝的冶炼 教学设计
第二课时《铝的冶炼》教学设计
一、教学目标
1、知识与技能
（1）认识、了解获取金属材料的工业生产过程
（2）复习巩固氧化铝的电解及氧化铝、氢氧化铝的两性
2、过程与方法
（1）以铝的冶炼为例，了解从原料到产品的工业生产流程
（2）借助铝冶炼的化学史，学会从资料、史事中获取知识的方法
（3）整理、应用铝及其化合物的性质解决工业生产中的实际问题
3、情感态度与价值观
（1）借助铝的冶炼过程了解化学史，理解化学对人类历史发展的贡献
（2）通过对铝的冶炼过程分析，学会正确分析评价生产中的利弊，并提出合理改进建议
二、教学重点和难点
1、教学重点：冶炼铝的技术
2、教学难点：铝土矿的提纯
三、教学思路。
《铝的冶炼》教学学案
《铝的冶炼》教学学案1.冶炼方法的选择请回答一下问题：（1）回忆金属的冶炼有哪些常用方法？___________________________________________________________（2）铝的冶炼应该用哪种方法，为什么？___________________________________________________________ 2.原料的选择常见的铝矿石有以下几种，请从中选择最合适的冶炼原料，并描述原因。
选择的原料是__________________选择原因_________________________________________________________ 3.原料的预处理（1）请写出涉及到的化学方程式__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（2）请在流程图上标出相应的物质和操作操作24. 电解的原理、装置及过程请依据电解原理，写出电解氧化铝冶炼金属铝的电极反应方程式和化学反应式（提示:氧化铝是离子化合物）阳极：_________________________ 阴极：___________________________ 化学反应式：___________________________________反馈深化，巩固知识1. 下列金属冶炼的反应原理，错误的是（ ） A 、2NaCl(熔融) →通电 2Na + Cl 2↑B 、MgO + H 2 →△ Mg + H 2OC 、Fe 3O 4 + 4CO →高温 3Fe + 4CO 2D 、2HgO →△ 2Hg + O 2↑ 2. 将铝制品与另一种材料作电极，以某种溶液作电解液进行电解，通电后在铝制品与电解液的接触面上逐渐形成一层Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔通过并产生热量使Al(OH)3分解，从而在铝制品表面形成一层较厚的氧化膜。
基于化学工业逻辑的“铝的冶炼”教学设计
基于化学工业逻辑的“铝的冶炼”教学设计铝是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、交通运输、电器、包装等领域。
铝的冶炼是一项重要的化学工业过程，对于学生来说，了解铝的冶炼原理以及相关的化学反应是必要的。
本文将基于化学工业逻辑，设计一堂关于铝的冶炼的教学课程。
一、教学目标1. 理解铝的含义、性质以及在市场上的重要性。
2. 掌握铝的冶炼原理和过程。
3. 了解铝的冶炼反应方程式和反应机理。
4. 培养学生的实验操作能力和科学观察能力。
二、教学内容1. 铝的含义和性质介绍：简要介绍铝的定义、特点以及在工业和日常生活中的应用。
2. 铝的冶炼原理：介绍铝的主要矿石——白云母和石墨状硬铝岩的提取方法。
使用示意图和实物模型展示冶炼工艺流程，包括矿石粉碎、焙烧、浸出和纯化等步骤。
3. 铝的冶炼反应方程式和反应机理：通过实验演示和解析化学反应方程式，介绍铝的冶炼反应机理。
重点讲解铝的还原反应、氧化反应和发泡反应。
4. 铝的冶炼实验：进行一项简单的铝的冶炼实验，让学生亲自操作并观察实验现象。
实验过程中，引导学生记录操作步骤和观察结果，并进行数据处理和分析。
5. 实验结果讨论：学生根据实验结果讨论和总结，结合铝的冶炼原理和反应机理，解释实验现象并验证相关理论。
三、教学方法1. 理论讲解与实验演示相结合：教师通过简短的理论讲解和实验演示相结合的方式，展示铝的冶炼原理和过程。
2. 实践操作：学生进行铝的冶炼实验，亲自操作并观察实验现象。
3. 小组讨论与答疑：学生分小组进行实验结果讨论和相关问题的答疑，促进学生之间的交流和思维碰撞。
4. 案例分析：通过引入相关的铝冶炼行业案例，让学生了解真实应用场景，将理论知识应用到实际中。
四、教学评价1. 实验报告：学生完成实验报告，记录实验过程、观察结果和数据处理等内容，评价学生对实验操作的熟练程度。
2. 课堂讨论：根据学生在小组讨论中的表现、对理论原理的理解和在案例分析中的应用能力，评价学生的学习效果和思维能力。
基于化学工业逻辑的“铝的冶炼”教学设计
基于化学工业逻辑的“铝的冶炼”教学设计1. 引言1.1 背景介绍随着社会经济的不断发展，对铝的需求逐渐增加。
而了解铝的冶炼原理和工艺，掌握铝的冶炼实验操作步骤，不仅可以帮助学生深入理解化学原理和工业技术，还可以为未来从事相关行业的学生提供基础知识。
通过对铝的冶炼进行教学设计，不仅可以提高学生对化学工业的认识和了解，还可以培养学生的实验操作能力和创新意识。
通过教学设计的实施，可以促进学生对化学工业领域的兴趣，培养他们未来从事相关工作的能力和素质。
1.2 研究意义掌握铝的冶炼技术也对于相关专业的学生未来的就业和发展具有重要意义。
随着工业化的进程，对于高性能轻金属材料的需求越来越大，掌握铝的冶炼技术将为学生未来的职业发展提供更多机会和选择。
通过对铝的冶炼进行深入研究和教学，可以为学生提供更广阔的发展空间和就业前景，促进他们的综合素质和竞争力的提升。
1.3 研究目的本文旨在通过对铝的冶炼过程进行深入研究，探讨铝冶炼的原理、工艺、设备以及实验操作步骤，旨在帮助学生更加深入地了解铝的生产过程。
具体研究目的包括：1. 分析铝的来源及性质，使学生能够了解铝的生产原料及特性，为后续的实验操作打下基础。
2. 探究铝的冶炼原理，帮助学生理解铝是如何从矿石中提取出来的，从而理解铝的生产过程。
3. 研究铝的冶炼工艺，使学生能够了解铝的生产过程中所涉及的主要步骤和关键技术，为学生将来从事相关工作奠定基础。
4. 探讨铝的冶炼设备，帮助学生了解铝生产中所需的各种设备和工具，为学生理解工业生产提供参考。
5. 分析铝的冶炼实验操作步骤，通过实际操作使学生亲身体验铝的冶炼过程，加深对铝冶炼的理解和认识。
2. 正文2.1 铝的来源及性质铝是地壳中含量最丰富的金属元素之一，常见于矾土、脱碳铝矿和石英砂等矿石中。
它具有较低的密度、良好的导热性和导电性，具有良好的延展性和可塑性，同时具有较好的耐腐蚀性和吸光性等性质。
在工业上，铝被广泛应用于制造航空器、汽车、建筑材料、电器设备等各个领域，是现代工业不可或缺的重要金属之一。
基于化学工业逻辑的“铝的冶炼”教学设计
基于化学工业逻辑的“铝的冶炼”教学设计铝是一种重要的轻金属，在现代工业中得到广泛应用。
它具有轻质、强度高、导电性好、成型性好等优异的性能，使得其在航空、航天、汽车、建筑等领域中有着不可替代的作用。
因此，铝的冶炼技术也成为现代化学工业中的重要环节之一。
一、教学目标本次教学的主要目标是让学生了解铝的冶炼方法，包括常见的电解法和熔融法，并掌握其制备过程、原理、优缺点以及应用范围。
同时，学生需要了解铝的物理性质和化学性质，如基本结构、晶体结构、常见的氧化反应等。
二、教学内容1. 铝的冶炼方法（1）电解法：铝的电解法是目前铝的主要冶炼方法之一。
该方法通过电解铝熔盐，将铝离子还原成为金属铝。
其优点是工艺成熟，能够生产高纯度的金属铝，在化工、航空航天、汽车制造等领域均有广泛的应用。
（2）熔融法：铝的熔融法是一种传统的冶炼方法。
在高温条件下，将富含铝的矿石，如白云石、蛇纹石等，与碳等还原剂混合熔炼，将氧化铝还原成为金属铝。
虽然该方法工艺复杂、效率低下，但其在冶金、建筑材料等领域仍有重要的应用。
2. 铝的物理性质和化学性质（1）物理性质：铝是一种轻质、强度高、导电性好、良好的成型性等优异性能。
其结构为面心立方晶体结构，密度为2.7 g/cm3，熔点为660℃，沸点为2520℃。
（2）化学性质：铝能够和氧、硫、氯、氢等元素进行反应，其氧化物为氧化铝，具有一定的酸碱性。
在强碱性或弱酸性条件下，铝会与水发生反应并放出氢气。
三、教学方法本次教学采用课堂讲授、案例分析、实验演示等多种教学方法相结合。
在讲授铝的冶炼方法时，引入实际工业生产中的案例，使学生更好地理解铝的冶炼流程和实现过程。
在讲授铝的物理性质和化学性质时，设置实验演示环节，让学生亲身体验铝和氢氧化钠的反应过程，加深其对铝的物理性质和化学性质的理解。
四、教学评价本次教学评价主要通过课堂答题、实验报告、小组讨论等方式进行。
学生需要完成教学过程中的实验操作、课堂提问、小组讨论等环节，并提交相关的实验报告和学习笔记。
基于化学工业逻辑的“铝的冶炼”教学设计
基于化学工业逻辑的“铝的冶炼”教学设计铝是一种广泛应用的轻金属，其冶炼过程是化学工业领域较为重要的一环。
为了帮助学生全面理解铝的冶炼过程并掌握相关的化学知识和操作技能，本教学设计将以化学工业的逻辑为基础，设计一节关于“铝的冶炼”方面的教学课程。
一、教学目标：1. 知识目标：了解铝的冶炼原理和过程，掌握铝矾石还原反应的化学方程式和相关的化学知识。
2. 技能目标：能够描述和解释铝的冶炼过程，能够进行铝矾石还原反应的计算和实验操作。
3. 情感目标：培养学生对化学工业的兴趣和热爱，增强学生的实践动手能力和创新精神。
二、教学内容和学习方法：1. 冶炼原理：铝属原料及其特性，铝的冶炼过程及其原理；2. 化学方程式：铝矾石与炉渣的反应方程式；3. 化学实验操作：铝矾石的样品制备和还原反应的实验操作；4. 计算题：根据已知数据计算铝矾石的还原反应产物的物质的质量和计算量。
学习方法：课堂讲授、实验操作、小组合作讨论、计算题解答等。
三、教学过程：1. 导入环节（开始10分钟）：- 引导学生思考：你们身边有哪些常见的铝制品？- 引发学生兴趣：你知道铝是如何制造的吗？- 出示铝的冶炼过程示意图，简要介绍铝的冶炼原理和过程。
2. 知识讲解（20分钟）：- 讲解铝属原料及其特性；- 介绍铝的冶炼过程及其原理；- 说明铝矾石还原反应的化学方程式。
3. 实验操作（30分钟）：- 将学生分成小组，分发相应的实验材料和仪器；- 指导学生进行铝矾石还原反应的实验操作，并记录实验数据；- 引导学生观察和记录实验现象，并思考实验结果。
4. 计算题（15分钟）：- 出示一道计算题，要求学生根据已知数据计算铝矾石还原反应产物的物质的质量；- 引导学生思考计算过程，并告知计算的正确方法；- 鼓励学生互相讨论和解答计算题。
5. 总结和展望（5分钟）：- 对铝的冶炼原理和过程进行总结，并向学生介绍铝冶炼领域的研究进展；- 鼓励学生展望未来铝冶炼技术的发展方向，并自由发言。
化学优质课教学设计金属铝的冶炼及应用
金属矿物的开发利用---------金属铝的冶炼及应用一、教学目标知识与技能：1.了解金属冶炼的原理,熟记几种常见金属的冶炼方法。
2.通过探究铝的冶炼，初步体验工艺流程题的解决方法，进一步巩固元素化合物的知识。
3.掌握铝热反应的原理，能正确书写相应的化学反应方程式。
过程与方法：通过探究铝土矿中提炼铝的过程，培养学生的合作探究能力及发现和提出问题的能力。
情感态度与价值观：通过合作探究让学生体验科学探究的艰辛与乐趣，培养学生与他人的合作交流能力。
二、教学重点、难点探究铝土矿中提炼铝的过程三、教学方法问题驱动法、分组合作探究法、归纳法四、教学过程【引导探究】铝存在于铝土矿中，其主要成分为Al2O3其中又混有杂质Fe2O3和SiO2，如何才能从铝土矿中制备出铝呢？请大家用所给试剂设计如图方案完成铝的制备，写出相应的化学反应方程式，要求先独立思考两分钟再小组合作交流，完成后小组长举手示意，小组代表做好展示准备。
【板书】一铝的冶炼【提问学生展示】请一个小组展示一种方案【提问学生评价】请另外一个小组进行评价【提问】还有其他方案吗？【提问学生展示】请一个小组展示另一种方案【提问学生评价】请另外一个小组进行评价【评价】大家设计的两种方案都能很好地实现铝土矿到铝的转化。
【过渡与设问】我们在理论上从铝土矿中提炼出了铝单质，那么两百多年前，在这一系列的转化中到底是哪一步决定了它的高贵身份，阻碍了铝的平民化呢？【介绍学生的结论】大家一致认为是Al2O3到铝的转化【讲述】从方程式可以看出电解的是熔融的Al2O3，它的熔点有两千零五十摄氏度，在当时的条件下使先独立思考再合作交流小组代表展示成果并讲解思路小组代表评价展示小组的成果小组代表展示成果并讲解思路小组代表评价展示小组的成果体验成功的喜悦思考并回答望培养学生的合作探究能力，进一步巩固元素化合物的知识，提高知识的综合运用能力培养学生的语言表达能力和自信心培养学生的主体意识、发现问题和提出问题的能力培养学生灵活运用知识的能力培养学生的语言表达能力和自信心培养学生的主体意识肯定学生的努力，让学生体会到探究的乐趣前后呼应渗透化学史的教育，提高学其熔化是无法实现，最早出现的铝是使用在当时价格比黄金还要昂贵的钾从无水氯化铝中置换出来的所以它才会价值连城，也正因为如此有一位教授曾说：“不管谁能发明一种低成本的炼铝法，都将会出人头地。
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《铝的冶炼》教学设计
课程分析：
本节是对一个具体生产过程的探究与分析，是学生电解原理知识和化工生产过程知识的具体应用。
通过对生产过程中要解决的问题的分析，展示铝的生产流程，重点讨论其中的原理，即氧化铝和氢氧化铝的两性以及电解氧化铝的反应。
学习本部分内容可帮助学生了解电冶金的基本流程，加深对金属冶炼方法的认识，提高对化工过程的分析与设计能力。
学情分析：
本节内容的设计是面向选考化学的高二学生，这部分学生通过一年多的学习掌握了一些基本的化学研究的思路与方法。
从知识基础来讲，学生在前面已经学习了电解原理，前一课时学习了铁的冶炼，对于该内容有铺垫的作用。
但是铁的冶炼用的是热还原法，和本节要讲的电解法有很大的区别，学生要能从中认识各自的适用范围。
铝的冶炼过程设计巧妙，与生活联系紧密，很容易激起学生的求知兴趣。
设计理念：
该部分内容基本原理设计难度不大，但是真实的生产流程和原理有一定的区别，而且真实过程中有些操作不需要学生了解原因，因此本内容采用问题探究法与讲述法相结合的教学方法。
教学思路：先结合奥运火炬这个热点话题，引出金属铝。
然后对比上一课时铁的冶炼方式找出铝的冶炼方式，按照化工生产的设计步骤：原料选择→原料加工→条件控制→过程优化，引导学生自主设计出基本过程。
讲解实际生产过程后，通过思考与交流使学生树立资源回收意识，最后自主阅读了解金属功能材料并完成课堂练习。
学习目标：
1、了解铝的冶炼过程，掌握其中的化学反应原理。
2、学会设计简单的化工生产过程，能准确区分不同金属适用的不同冶炼方法。
3、在探究过程中练习分析问题与解决问题，增强思维的严密性。
教学流程：
一、结合热点，引出课题
展示祥云火炬的图片，同时展示一个易拉罐，问大家能不能找到它们的一个共同点，该共同点与本节内容有关。
学生回答：都是由铝合金制成的
【设计意图】通过这个活动引出本节课的主角——铝，既能结合热点活跃气氛，又能体现金属铝用途的广泛。
虽然铝在地壳中含量很高，但是人类大量适用铝却很晚，原因是什么哪？
学生思考并回答：没有找到合适的冶炼方法
二、问题探究，突破重点
1.冶炼方法的选择
请回答一下问题：
（1）回忆金属有哪些常用冶炼方法？
（2）铝的冶炼应该用什么方法，为什么？
学生思考后回答：因为铝的性质比较活泼，应该用电解法来冶炼。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 电解法热还原法热分解法
【设计意图】使用上节课思考与交流的问题，使学生明确不同的金属根据性质的不同要选择不同的冶炼方法。
然后确定铝的冶炼方法，为下一步探究确定方向。
2.原料的选择
常见的铝矿石有以下几种，请从中选择最合适的冶炼原料，并描述原因。
较合适；另一种认为铝土矿熔点太高，难以加工，用明矾矿比较合适。
【设计意图】对于原料的选择要综合考虑成本、储量、加工难度等多方面因素，给出信息由学生做出选择，能使学生练习多角度思考，同时熔点太高问题的提出，为下一步讲解工业过程中冰晶石和氟化钙的作用埋下伏笔。
3.原料的预处理
铝土矿中氧化铝的含量约为50%—70%，而电解时，要求氧化铝纯度不能低于
98.2%，请设计过程除去铝土矿中的Fe 2O 3、TiO 2等杂质，得到较纯净的氧化铝。
（1）请写出涉及到的化学方程式
（2）请在流程图上标出相应的物质和操作
学生讨论交流后写出相应方程式，并完成流程图，教师简单讲评。
【设计意图】对原料的预处理是本节课的一个重点。
由于涉及到的化学反应在前面的学习中都已经比较熟悉了，就设计为由学生通过自主的思考来确定处理的方法，然后再通过完成流程图的方式来把整个思路完善，这种训练能够增强学生对化工过程的设计和理解能力。
而且这里为了避免干扰学生的思维，故意回避了SiO 2这一杂质，对于该杂质的处理还可以留作学生课外的思考练习，作为思维拓展之用。
4. 电解的原理、装置及过程
请依据电解原理，写出电解氧化铝冶炼金属铝的电极反应方程式（可以提示氧化铝是离子化合物）
学生完成电极方程式和化学反应式
教师展示装置示意图讲解实际冶炼过程，提出三个问题 （1）加入冰晶石、氟化钙有什么作用？ （2）电解过程中阳极为什么需定期更换？ （3）电解槽中放置绝缘隔热材料的目的是什么？
操作2
【设计意图】这部分是本节课的另一个重点。
电解的原理学生比较容易理解，但是实际的装置和生产流程比较复杂，而且部分太复杂的深层原因不要求学生掌握，因此采用讲述法，把几个要点强调清楚，使学生能够了解装置和流程中最精妙的部分即可。
三、 自主阅读，拓宽视野
学生自主阅读了解新型金属功能材料，请学生简单阐述得到的信息。
【设计意图】使学生拓宽视野，了解科技动向，增强学习兴趣。
四、 反馈深化，巩固知识
1. 下列金属冶炼的反应原理，错误的是（ ） A 、2NaCl(熔融) →通电 2Na + Cl 2
↑
B 、MgO + H 2 →△ Mg + H 2O
C 、Fe 3O 4 + 4CO →高温 3Fe + 4CO 2
D 、2HgO →△ 2Hg + O 2
↑ 2. 将铝制品与另一种材料作电极，以某种溶液作电解液进行电解，通电后在铝制品与电解液的接触面上逐渐形成一层Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔通过并产生热量使Al(OH)3分解，从而在铝制品表面形成一层较厚的氧化膜。
某校研究性学习小组根据上述原理，以铝制品和铁棒为电极、一定浓度的NaHCO 3溶液为电解液进行实验。
（1）电解过程中铝制品为_________极，铁棒上发生__________（“氧化”或“还原”）反应。
（2）铝制品表面形成氢氧化铝薄膜的电极反应式为_______________________。
（3）电解过程中，必须使电解液的PH 值保持相对稳定（不能太大，也不能太小）的原因是___________________________________________________________ （4）使用NaHCO 3溶液为电解液，会减缓阴极区溶液PH 值的增大，能说明这一原理的离子方程式为_____________________________。