课题2　金属材料优质课一等奖

教学设计（教案）

基本信息

学

科

教 师

课题名称

化学

王佩佳

年 级

单 位

高三

教学形式

雅礼中学

无机工艺流程——Al及其化合物

学情分析

1、

学生已经复习元素化合物金属部分的知识体系，但是对于工业生产流程题目的解题思路并不了解，会觉得无从下手

2、

其实学生对基本的金属转化关系都有很深入的学习，关键是没有很好的分析主线的能力，见到的题目题型均比较少。

3、

本节课就要帮助学生分析工艺路程，掌握基本的解题思路

教学目标

1、

熟悉无机工艺流程题目的框架，掌握一般的解题思路

2、

熟练掌握Al及其化合物在工业生产中提纯的主要处理思路

3、

掌握利用形成沉淀的pH的不同来进行离子的分离提纯

4、

复习一般的物质的分离方法

教学过程

（一）

复习Al及其化合物的相关转化关系

知识储备： 铝及其化合物的转化关系

讲解重要关系后，让学生练习下面几个方程

几个重要的方程式：(写化学方程式或离子方程式) Al2O3与稀酸的反应： 。

Al(OH)3与NaOH 的反应： 。

Al与过量NaOH的反应： 向NaAlO2溶液通入过量CO2： 3+（二）给出工艺流程题的基本特点，分析思路

题目特点：

解题思路：

粗读题干 浏览流程 阅读问题 带问题，读流程

（二）

讲解练习

通过对例题1的分析，巩固Al的转化关系，并且熟悉做这类题目的基本思路

学生先阅读题目，然后分析流程甲，之后由学生来分析流程乙，同时引导学生思考第5问

例1、从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取Al2O3的两种工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）流程甲加入盐酸后生成Al的离子方程式为 ；

（2）流程乙加入烧碱后生成SiO3的离子方程式为 ；

（3）验证滤液B含Fe，可取少量滤液并加入 （填试剂名称）。

（4）滤液E、K中溶质的主要成份是 (填化学式)，写出该溶液的一种用途 。

（5）流程乙中得到的Al2O3可能含有的

杂质，可以如何改进流程乙，避免该杂质？

分析第5问后，做简单总结。总结Al及其化合物在无机工艺流程中的一般提纯思路

3+2-3+小结：（利用动画给出流程动态过程）

例2、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：

pH 3.2 5.2 12.4 沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Ca(OH)2

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH由见上表，请回答下列问题： （1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （写出一条即可） （2）滤渣I的主要成分有 。 （3）从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有 。 方法与技巧：

分离提纯中，可以控制条件，调节pH，使部分离子沉淀、部分离子留在溶液中

例题2 采用学生自己分析，老师引出重点问题的方式，主要对调节溶液pH的方法进行讨论分析。

练习1、榴石矿石可以看作CaO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成，由榴石矿石制取氯化钙和氧化铝的实验步骤如下：

(1)

①中需要进行的实验操作是 。 (2)

检验溶液1中是否含有Fe可以选用哪种试剂 。 (3)

对溶液1进行操作时，控制溶液pH＝9～10 （有关氢氧化物沉淀的pH见下表） NaOH不能过量，若NaOH过量可能会导致

溶解， 沉淀。

氢氧化物 开始沉淀pH Fe(OH)3 Al(OH)3 Ca(OH)2 1.5 3.3 12.0 3+(4)写出②中的反应方程式 。 (5)简单写出由溶液3制得Al2O3的过程 。 （三）课堂总结

1、熟练掌握Al及其化合物的相关性质，选择合适的除杂试剂。 2、

明确知道各种物质的分离操作适用范围。 3、学会通过调节pH值，来达到除去杂质离子的目的。 练习2、某地有丰富的铝土矿和石灰石资源，拟用铝土矿（主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2）和石灰石为原料冶炼铝，工艺流程如下图所示： 石灰石

铝土矿

3+煅烧

残渣

A溶液

①

滤液1 B溶液

②

CO2

滤液2 ③

沉淀

CaCOCaO 滤液3 ⑥

沉淀

④加热

B溶液

氧化铝

铝和O2

（1）溶液A的名称是_________，步骤①生成Fe的反应的离子方程式是______ ___________。

（2）滤液1中要加入稍过量溶液B的化学式是___ ____，生成的沉淀的颜色为______。

（3）

步骤③的化学方程式是____ ______________________________。

（4）步骤⑤的反应条件是_________。 （5）生产过程中可循环使用的是 ______。