《广西梧州市第八中学高一化学《从铝土矿中提取铝》课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广西梧州市第八中学高一化学《从铝土矿中提取铝》课件（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题专题3 3 从从矿矿物到基物到基础础材料材料铝在哪里？铝在哪里？火箭的火箭的铝合金铝合金材料材料“嫦娥一号嫦娥一号”上首次使用的上首次使用的铝锂铝锂合金合金月月球球车车上上泡泡沫沫铝铝防防护护服服法国皇帝拿破仑三世，为显示自法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己的富有和尊贵，命令官员给自己打造了一顶己打造了一顶铝皇冠铝皇冠。他戴上铝。他戴上铝皇冠，神气十足地接受百官的朝皇冠，神气十足地接受百官的朝拜。在国宴上，拿破仑三世使用拜。在国宴上，拿破仑三世使用一套珍藏的一套珍藏的铝制餐具铝制餐具，而大臣们，而大臣们使用的是金或银制餐具。使用的是金或银制餐具。门捷列夫创建了元素周
2、期表，门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只奖品是一只铝制铝制奖杯。奖杯。自然界中的铝土矿：自然界中的铝土矿：主要成分为主要成分为Al2O3，还含，还含有有Fe2O3等杂质，如何将等杂质，如何将铝单质提炼出来呢？铝单质提炼出来呢？NaOH溶液溶液NaAlO2溶液溶液二氧化碳二氧化碳Al2O3冰晶石冰晶石Al过滤过滤1过滤过滤2灼烧灼烧这种方法又叫碱处理法，思考：这种方法又叫碱处理法，思考：第一步加入第一步加入NaOH溶液的目的是什么？溶液的目的是什么？探究一探究一 ： Al2O3作为金属氧化物应当具有什么性质？作为金属氧化物应当具有什么性质？预测：
3、预测：应该能与酸反应应该能与酸反应向装有向装有Al2O3的试管中加入的试管中加入HCl溶液溶液向装有向装有Fe2O3的试管中加入的试管中加入HCl溶液溶液Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O结论：结论：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O实验验证：实验验证：探究二：探究二：用用NaOH溶液溶解铝土矿中什么物质？溶液溶解铝土矿中什么物质？溶解溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？残渣铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？残渣是什么？是什么？预测：预测：可能溶解了可能溶解了Fe2O3向装有向装有Al2O3的试管中加入的试管中加入NaOH溶液溶液向装有向装有Fe2O3的试管中加入的试管中
4、加入NaOH溶液溶液Fe2O3与与NaOH不反应不反应结论：结论：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O实验验证：实验验证：偏铝酸钠偏铝酸钠滤液：滤液：NaAlO2、过量的、过量的NaOH残渣：残渣：Fe2O3等杂质等杂质指导学生回忆碱性氧指导学生回忆碱性氧化物和酸性氧化物的化物和酸性氧化物的概念，引出两性氧化概念，引出两性氧化物的概念。物的概念。探究三：探究三： 把滤液酸化的目的是什么？把滤液酸化的目的是什么？两试管都有白色沉淀生成。两试管都有白色沉淀生成。现象：现象：把滤液酸化的作用是中和过量的把滤液酸化的作用是中和过量的NaOH溶液并让溶液并让NaAlO2中的铝元素转化为中的铝元
5、素转化为Al(OH)3沉淀沉淀结论：结论： 实验：实验：向向大大试管中加入试管中加入NaAlO2溶液，缓慢地逐滴加入盐酸溶液，缓慢地逐滴加入盐酸向向小小试管中加入试管中加入NaAlO2溶液，用玻璃管吹入溶液，用玻璃管吹入CO2NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3 +NaClNaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3 +NaHCO3探究四：探究四：为什么工艺流程中不是用盐酸来酸化，而是为什么工艺流程中不是用盐酸来酸化，而是通足量的通足量的CO2酸化？酸化？结论：结论：Al(OH)3可以溶于强酸，但不能溶于可以溶于强酸，但不能溶于H2CO3等弱酸。等弱酸。现象：现象：加稀盐酸的加稀盐酸
6、的大大试管中沉淀溶解试管中沉淀溶解通通CO2的的小小试管中沉淀不溶解试管中沉淀不溶解 实验：实验：向向大大试管中继续滴加稀盐酸至过量。试管中继续滴加稀盐酸至过量。向向小小试管中继续吹入试管中继续吹入CO2气体至过量。气体至过量。分析五：分析五： 过滤后的白色固体是什么？过滤后的白色固体是什么？2Al(OH)3=Al2O3+3H2O经灼烧后得到了什么物质？写出有关的化学方程式。经灼烧后得到了什么物质？写出有关的化学方程式。Al(OH)319世纪中期，人们用白金坩埚作为容器，用世纪中期，人们用白金坩埚作为容器，用Na、K等金属与熔融等金属与熔融AlCl3反应得到反应得到Al，但是这样得到的，但是这
7、样得到的Al很不纯，所以当时纯铝的价格甚至超过很不纯，所以当时纯铝的价格甚至超过了白金。直到。了白金。直到。电解铝方法的发明电解铝方法的发明 18861886年，美国化学家年，美国化学家霍尔霍尔通过通过不断摸索不断摸索, , 把把氧化铝氧化铝熔化在熔融的熔化在熔融的冰晶石冰晶石（Na3AlF6）中进行电解中进行电解, , 终于看到小球状的铝聚集在阴极上。终于看到小球状的铝聚集在阴极上。冰晶石（冰晶石（Na3AlF6）做助熔剂，大大降低了）做助熔剂，大大降低了Al2O3 的熔融温度。的熔融温度。如何将提纯出来的如何将提纯出来的Al2O3变成单质铝？变成单质铝？少处理少处理1.9吨吨废液、废渣废液
8、、废渣比电解铝时少排放比电解铝时少排放91%CO2少用少用11吨吨固体材料固体材料可节约可节约10.5吨吨水水能耗仅为新铝生产的能耗仅为新铝生产的2.6%能源消耗能源消耗优点优点类别类别生产生产1吨再生铝与新生产吨再生铝与新生产1吨铝相比较吨铝相比较铝的再生铝的再生“新世纪材料的亮点新世纪材料的亮点”通过上述材料的了解，你有怎样的想法呢？通过上述材料的了解，你有怎样的想法呢？课外小知识课外小知识1、铝元素的存在形式：铝土矿（、铝元素的存在形式：铝土矿（ Al2O3含有含有Fe2O3等杂质）等杂质）2、提取铝的工艺流程、提取铝的工艺流程3、提取铝的反应原理、提取铝的反应原理Al2O3+2NaOH
9、=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3 +NaHCO32Al(OH)3=Al2O3+3H2O4、铝合金的主要用途、铝合金的主要用途巩固与练习巩固与练习 1. 1.下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是 ( )( ) A A铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方 法把铝元素变成游离态。法把铝元素变成游离态。 B B提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝, ,再进行再进行冶炼。冶炼。 C C可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来。可用常见的还原剂
10、把氧化铝中的铝还原出来。 D D冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, , 可用电解法。可用电解法。C2. 从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，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：属于氧化还原反应的是： （ ） A.铝土矿溶于铝土矿溶于NaOH溶液中溶液中 B.偏铝酸钠溶液的酸化偏铝酸钠溶液的酸化 C.灼烧氢氧化铝固体灼烧氢氧化铝固体 D.电解熔融的氧化铝电解熔融的氧化铝Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO32Al(OH)3=Al2O3+3H2OAl2O3+2NaOH=2N
11、aAlO2+H2O3. 从铝土矿制备铝所涉及的前两个反应，从铝土矿制备铝所涉及的前两个反应，改写成离子方程式。改写成离子方程式。NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2OAlO2- + CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + HCO3-4. 铝及其化合物因其有优良的性能决定了具有铝及其化合物因其有优良的性能决定了具有下列用途：下列用途： 制包装糖果和食品用的铝箔制包装糖果和食品用的铝箔 制易拉罐制易拉罐 制电线电缆制电线电缆 制备牙膏皮制备牙膏皮 制炊具制炊具 铝合金门窗铝合金门窗 制飞机构件制飞机构件（1 1）由铝
12、的良好的延展性决定的是：由铝的良好的延展性决定的是：（2 2）由铝的良好的导电导热性决定的是：由铝的良好的导电导热性决定的是：（3 3）由铝的合金的密度小，强度高，抗腐蚀由铝的合金的密度小，强度高，抗腐蚀能力强的性质决定的是：能力强的性质决定的是：（4 4）铝元素在人体中积累可使人慢性中毒，在铝元素在人体中积累可使人慢性中毒，在食品污染源中加以控制的是：食品污染源中加以控制的是：请大家课后利用请大家课后利用图书馆查阅图书馆查阅、网络搜索网络搜索等等方式，了解我国及国际在炼铝行业的方式，了解我国及国际在炼铝行业的最新最新动态动态。根据我国面临的根据我国面临的铝资源缺乏铝资源缺乏与与铝需求增大铝需求增大的矛盾，撰写一篇的矛盾，撰写一篇小论文小论文，提出你的观点，提出你的观点来解决这一问题。来解决这一问题。
