《從鋁土礦中提取鋁》課件

1、第第3 3課時(shí)課時(shí) 從鋁土礦中提取鋁從鋁土礦中提取鋁專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第一單元第一單元 從鋁土礦到鋁合金從鋁土礦到鋁合金談?wù)勀銓?duì)鋁的使用的了解談?wù)勀銓?duì)鋁的使用的了解一、鋁的用途一、鋁的用途火箭的火箭的鋁合金鋁合金材料材料“嫦娥一號(hào)嫦娥一號(hào)”上首次使用的上首次使用的鋁鋰鋁鋰合金合金月球車上月球車上泡沫鋁泡沫鋁防護(hù)服防護(hù)服廚房里的鋁制品廚房里的鋁制品鋁合金門窗鋁合金門窗鎂合金制品鎂合金制品純正鎂合金純正鎂合金 機(jī)身機(jī)身鋁質(zhì)飲料罐鋁質(zhì)飲料罐鋁導(dǎo)線鋁導(dǎo)線（一）在國(guó)宴上，（一）在國(guó)宴上，拿破侖三世使用一拿破侖三世使用一套珍藏的套珍藏的鋁制餐具鋁制餐具，而大臣們使用的是而大臣們使用的是銀制餐具。銀

2、制餐具。（二）門捷列夫創(chuàng)建了元素周期表，受到英（二）門捷列夫創(chuàng)建了元素周期表，受到英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的表彰，獎(jiǎng)品是一只國(guó)皇家學(xué)會(huì)的表彰，獎(jiǎng)品是一只鋁制鋁制獎(jiǎng)杯。獎(jiǎng)杯。 “鋁的趣史鋁的趣史”二、鋁的存在：二、鋁的存在： 鋁元素在自然界鋁元素在自然界以以化合態(tài)化合態(tài)形式形式存在。存在。 地殼中含量最多的地殼中含量最多的金屬金屬元素是元素是 ；地殼里各種元素的含量圖（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）地殼里各種元素的含量圖（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）Al鋁的存在：鋁的存在：1、鋁是地殼中含量最多的金屬元素（、鋁是地殼中含量最多的金屬元素（7.73%）2、以化合態(tài)的形式存在、以化合態(tài)的形式存在3、鋁土礦是鋁元素的主要存在形式之一、鋁土礦是鋁元素的

3、主要存在形式之一 主要成分：主要成分：Al2O3、Fe2O3、SiO2等等三、工業(yè)制備鋁的主要流程三、工業(yè)制備鋁的主要流程問(wèn)題一問(wèn)題一 ：用：用NaOH溶液溶解鋁土礦中什么物溶液溶解鋁土礦中什么物質(zhì)？質(zhì)？問(wèn)題二：?jiǎn)栴}二： NaOH溶解鋁土礦后，濾液中的主要溶解鋁土礦后，濾液中的主要成分是什么？殘?jiān)鞘裁?？成分是什么？殘?jiān)鞘裁?？?wèn)題三：?jiǎn)栴}三：把濾液酸化的目的是什么？把濾液酸化的目的是什么？問(wèn)題四：?jiǎn)栴}四：為什么工藝流程中不是用鹽酸來(lái)酸化，為什么工藝流程中不是用鹽酸來(lái)酸化，而是通足量的而是通足量的CO2酸化？酸化？三、工業(yè)制備鋁的主要流程三、工業(yè)制備鋁的主要流程較純的較純的Al2O3鋁土礦鋁土

4、礦鋁鋁電解電解提純提純提純主要過(guò)程如下：提純主要過(guò)程如下：鋁土礦鋁土礦NaOH溶液溶液Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O偏鋁酸鈉偏鋁酸鈉過(guò)濾過(guò)濾殘?jiān)鼩堅(jiān)鼮V液濾液足量足量CO2NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3懸濁液懸濁液?jiǎn)栴}問(wèn)題1、將過(guò)量的將過(guò)量的CO2通通入入下列溶液下列溶液中，不會(huì)出現(xiàn)渾濁的是中，不會(huì)出現(xiàn)渾濁的是 （ ）CaCl2溶液溶液 B . NaAlO2溶液溶液C.飽和飽和Na2CO3溶液溶液 D. Ca(ClO)2溶溶液液三、工業(yè)制備鋁的主要流程三、工業(yè)制備鋁的主要流程較純的較純的Al2O3鋁土礦鋁土礦鋁鋁電解電解提純提純提純主要過(guò)程如下：提純

5、主要過(guò)程如下：鋁土礦鋁土礦NaOH溶液溶液過(guò)濾過(guò)濾殘?jiān)鼩堅(jiān)鼮V液濾液足量足量CO2懸濁液懸濁液過(guò)濾過(guò)濾沉淀：沉淀：Al(OH)3濾液濾液灼燒灼燒較純的較純的Al2O3電解電解鋁鋁2Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O34Al+3O2電解電解從鋁土礦中提煉鋁：從鋁土礦中提煉鋁：溶解溶解鋁土礦鋁土礦NaOH溶液溶液過(guò)濾過(guò)濾殘?jiān)鼩堅(jiān)趸级趸妓峄峄^(guò)濾過(guò)濾濾液濾液灼燒灼燒H H2 2O O電解電解鋁鋁鋁土礦：主要成分為鋁土礦：主要成分為Al2O3還有少量的還有少量的Fe2O3等雜質(zhì)等雜質(zhì)制取純凈的制取純凈的Al2O3 得到得到Al 18861886年，美國(guó)化學(xué)家年，美國(guó)化學(xué)家霍爾霍爾法

6、國(guó)法國(guó)埃魯埃魯通過(guò)不斷摸索通過(guò)不斷摸索, , 把把氧氧化鋁化鋁熔化在熔融的熔化在熔融的冰晶石冰晶石（Na3AlF6）中進(jìn)行電解中進(jìn)行電解, , 終于看終于看到小球狀的鋁聚集在陰極上。到小球狀的鋁聚集在陰極上。電解鋁方法的發(fā)明電解鋁方法的發(fā)明冰晶石冰晶石（Na3AlF6）做助熔劑，大大降低）做助熔劑，大大降低了了Al2O3 的熔點(diǎn)。的熔點(diǎn)。232342OAlOAl通電問(wèn)題問(wèn)題2、分析電解氧化鋁的化學(xué)方程式，用雙線橋法表、分析電解氧化鋁的化學(xué)方程式，用雙線橋法表示該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移。示該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移。氧化鋁的熔點(diǎn)很高，工業(yè)上電解氧化鋁時(shí)，常加入冰氧化鋁的熔點(diǎn)很高，工業(yè)上電解氧化鋁時(shí)，常加入冰晶石作

7、晶石作“溶劑溶劑”，使氧化鋁能在較低的溫度下熔融，使氧化鋁能在較低的溫度下熔融，節(jié)省能源。節(jié)省能源。2Al2O3 4Al+3O2 電解電解得得43e-失失62e-2.電解法煉鋁時(shí)，冰晶石的作用是電解法煉鋁時(shí)，冰晶石的作用是（ ） A.助熔劑助熔劑 B.催化劑催化劑C.還原劑還原劑 D.氧化劑氧化劑3. 電解氧化鋁時(shí)每生成電解氧化鋁時(shí)每生成1 mol Al轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移的電子為電子為 （ ）A. 3 mol B. 6 molC. 12 mol D. 4 mol氧化鋁：高硬度、高熔、沸點(diǎn)，不溶于水的白色固體。氧化鋁：高硬度、高熔、沸點(diǎn)，不溶于水的白色固體。 常用作耐火材料。常用作耐火材料。耐耐火火磚磚

8、剛玉耐磨球剛玉耐磨球紅寶石紅寶石 剛玉的主要成分是剛玉的主要成分是Al2O3，硬度僅，硬度僅次于金剛石。紅寶石、藍(lán)寶石的主要成分次于金剛石。紅寶石、藍(lán)寶石的主要成分也是剛玉。也是剛玉。 紅寶石：混有少量含鉻的化合物；紅寶石：混有少量含鉻的化合物； 藍(lán)寶石：混有少量含鈦的化合物。藍(lán)寶石：混有少量含鈦的化合物。 人造寶石不但是漂亮的裝飾品，還常人造寶石不但是漂亮的裝飾品，還常用來(lái)制造鐘表的軸承、光學(xué)儀器等等。用來(lái)制造鐘表的軸承、光學(xué)儀器等等。剛玉耐磨球剛玉耐磨球紅寶石紅寶石問(wèn)題問(wèn)題3、根據(jù)初中學(xué)過(guò)的知識(shí)，寫出氧化鋁與硫酸反應(yīng)、根據(jù)初中學(xué)過(guò)的知識(shí)，寫出氧化鋁與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式的化學(xué)方程式 兩性氧

9、化物：既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生兩性氧化物：既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生 成鹽和水的氧化物成鹽和水的氧化物在鋁土礦的提純的第一步，我們卻發(fā)現(xiàn)了氧化鋁在鋁土礦的提純的第一步，我們卻發(fā)現(xiàn)了氧化鋁還能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)也生成鹽和水還能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)也生成鹽和水Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O知道知道 方面知識(shí)方面知識(shí)鋁元素的存在形式鋁元素的存在形式提煉鋁的工藝流程提煉鋁的工藝流程鍛煉種能力鍛煉種能力實(shí)驗(yàn)探究能力實(shí)驗(yàn)探究能力合作學(xué)習(xí)能力合作學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)種情感培養(yǎng)種情感珍惜資源保護(hù)環(huán)境珍惜資源保護(hù)環(huán)境鋁的重要化合物間的轉(zhuǎn)化鋁的重要化合物

10、間的轉(zhuǎn)化(1)Al3+ + 3OH- = Al(OH)3(2)Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O(3)Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O(4)AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3(5)Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O(6)AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O寫出轉(zhuǎn)化的離子方程式寫出轉(zhuǎn)化的離子方程式知識(shí)拓展知識(shí)拓展:例題例題. 從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是：中，屬于氧化還原反應(yīng)的是： （ ） A.鋁土礦溶于鋁土礦溶于NaOH溶液中溶液中 B.

11、偏鋁酸鈉溶液的酸化偏鋁酸鈉溶液的酸化 C.灼燒氫氧化鋁固體灼燒氫氧化鋁固體 D.電解熔融的氧化鋁電解熔融的氧化鋁D Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3 232342OAlOAl通電 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 1.1.下列有關(guān)鋁土礦中提煉鋁的說(shuō)法不正確的是下列有關(guān)鋁土礦中提煉鋁的說(shuō)法不正確的是 ( )( ) A A鋁土礦中的鋁元素是以化合態(tài)存在的，需用化學(xué)鋁土礦中的鋁元素是以化合態(tài)存在的，需用化學(xué)方方 法把鋁元素變成游離態(tài)。法把鋁元素變成游離態(tài)。 B B提煉過(guò)程中，先將鋁土礦凈化提取氧化鋁提煉過(guò)程中，先將鋁土礦

12、凈化提取氧化鋁, ,再進(jìn)行再進(jìn)行冶煉。冶煉。 C C可用常見(jiàn)的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來(lái)?？捎贸Ｒ?jiàn)的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來(lái)。 D D冶煉鋁的方法同工業(yè)冶煉鈉、鎂相似冶煉鋁的方法同工業(yè)冶煉鈉、鎂相似, , 可用電解可用電解法。法。C2. 鋁及其化合物因其有優(yōu)良的性能決定了具有鋁及其化合物因其有優(yōu)良的性能決定了具有下列用途：下列用途： 制包裝糖果和食品用的鋁箔制包裝糖果和食品用的鋁箔 制易拉罐制易拉罐 制電線電纜制電線電纜 制備牙膏皮制備牙膏皮 制炊具制炊具 鋁合金門窗鋁合金門窗 制飛機(jī)構(gòu)件制飛機(jī)構(gòu)件（1 1）由鋁的良好的延展性決定的是：由鋁的良好的延展性決定的是：（2 2）由鋁的良好的導(dǎo)

13、電導(dǎo)熱性決定的是：由鋁的良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性決定的是：（3 3）由鋁的合金的密度小，強(qiáng)度高，抗腐蝕由鋁的合金的密度小，強(qiáng)度高，抗腐蝕能力強(qiáng)的性質(zhì)決定的是：能力強(qiáng)的性質(zhì)決定的是：（4 4）鋁元素在人體中積累可使人慢性中毒，在鋁元素在人體中積累可使人慢性中毒，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：3、要使氯化鋁溶液中的、要使氯化鋁溶液中的Al3+ 完全轉(zhuǎn)化成完全轉(zhuǎn)化成C 4、在酸性溶液中能大量共存，且溶液為無(wú)色、在酸性溶液中能大量共存，且溶液為無(wú)色透明的離子組是（透明的離子組是（ ） A. NH4+ SO42- Al3+ Cl- B. K+ NO3- Na+ AlO2- C. Mg2+ SO42- CO32- K+ D. K+ SO42- MnO4- NH4+ A 5鎂、鋁、銅三種金屬粉末混合物鎂、鋁、銅三種金屬粉末混合物, 加入過(guò)加入過(guò)量鹽酸充分反應(yīng)量鹽酸充分反應(yīng), 過(guò)濾后向?yàn)V液中加入過(guò)量燒過(guò)濾后向?yàn)V液中加入過(guò)量燒堿溶液堿溶液, 再過(guò)濾再過(guò)濾, 濾液中存在的離子有（濾液中存在的離子有（ ） AAlO2-BCu2+ CAl3+DMg2+ A6 6、把、把a(bǔ) ga g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過(guò)量鐵鋁合金粉末溶于足量