從鋁土礦中提取鋁公開課

專題3從礦物到基礎(chǔ)材料第一節(jié)從鋁土礦中提取鋁請(qǐng)您參與說(shuō)說(shuō)你熟悉的鋁制品？火箭的鋁合金材料“嫦娥一號(hào)”上首次使用的鋁鋰合金月球車上

泡沫鋁防護(hù)服思考你所熟悉的鋁制品，它們分別利用了鋁的哪些物理性質(zhì)？導(dǎo)熱性導(dǎo)電性延展性密度小想一想（一）在19世紀(jì)，法蘭西第二共和國(guó)總統(tǒng)拿破侖三世，珍藏著一套鋁制餐具，平時(shí)舍不得用，直到國(guó)宴時(shí)才拿出來(lái)炫耀一番，而大臣們使用的是銀制餐具。（二）元素周期表的創(chuàng)始人門捷列夫在受到受到英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的表彰時(shí)，得到的是一只鋁制獎(jiǎng)杯，而不是金杯。鋁的趣史這兩個(gè)事例說(shuō)明了什么？2－4－6－8－含量/％NaCaFeAl2.743.454.757.73氧49.13%鐵鈣鈉鉀鎂14.55%鋁7.73%硅26%鋁的存在：鋁是地殼中含量最多的金屬元素鋁在地殼中以化合態(tài)存在自然界中，鋁主要以鋁土礦形式存在，鋁土礦中主要成分為Al2O3，還含少量Fe2O3等雜質(zhì)．鋁土礦Al2O3Fe2O3Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O不反應(yīng)鹽酸氫氧化鈉溶液實(shí)驗(yàn)探究NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3

+NaHCO3資料卡NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3

+NaClNaAlO2（偏鋁酸鈉）：可溶性含氧酸鹽鹽酸氫氧化鈉溶液Al(OH)3Al(OH)3

＋3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OFe(OH)3Fe(OH)3

＋3HCl=FeCl3+3H2O不反應(yīng)交流與討論根據(jù)信息提示，你能設(shè)計(jì)出提純鋁土礦中Al2O3（Fe2O3）的另一種方案嗎？給出流程圖。信息提示思考與評(píng)價(jià)你認(rèn)為這兩種方法哪一種更適合工業(yè)生產(chǎn)，說(shuō)出你的理由。酸處理堿處理鋁土礦NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3鹽酸溶解AlCl3(aq)FeCl3(aq)NaOHCO2酸化過(guò)濾過(guò)濾過(guò)濾灼燒過(guò)濾鋁土礦NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3CO2酸化NaOH溶解過(guò)濾灼燒鋁的冶煉歷史1825年，丹麥科學(xué)家厄斯泰德用鉀制得了不純的鋁。1827年，德國(guó)化學(xué)家沃勒改進(jìn)了厄斯泰德的方法，但制得的鋁純度和產(chǎn)量依然不高。1854年，法國(guó)化學(xué)家德維爾用鈉代替鉀，制得比較純的鋁，但當(dāng)時(shí)鈉鉀價(jià)格昂貴無(wú)法大量生產(chǎn)。他對(duì)沃勒極其尊敬，鑄了個(gè)鋁質(zhì)獎(jiǎng)?wù)滤徒o沃勒。1884年，還在美國(guó)奧伯林學(xué)院化學(xué)系上大學(xué)的霍爾開始探索廉價(jià)的煉鋁方法。通過(guò)不斷摸索,霍爾把氧化鋁熔化在熔融的冰晶石（Na3AlF6）中進(jìn)行電解。1886年2月，他終于看到小球狀的鋁聚集在陰極上。后來(lái)，這些鋁球竟成為“王冠寶石”，至今仍珍存在美國(guó)制鋁公司的陳列廳中。而霍爾，當(dāng)時(shí)還不滿23歲。電解鋁方法的發(fā)明交流與討論鋁土礦NaOH溶液溶解1過(guò)濾2酸化3過(guò)濾4灼燒5電解6殘?jiān)趸紴V液H2O鋁生成Al(OH)3溶解氧化鋁生成Al2O3除去雜質(zhì)保存Al(OH)3金屬的冶煉自然界中的金屬大都以化合態(tài)存在用化學(xué)的方法把化合態(tài)的金屬變成游離態(tài)要考慮的問(wèn)題概括與整合礦物的富集與凈化合適的冶煉方法KCaNaMgAlZnFeSn

Pb（H）CuHgAg電解法CO，H2還原法熱分解法1.回顧從鋁土礦制備鋁的工藝流程，寫出溶解，酸化，灼燒，電解等步驟發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式。鞏固與練習(xí)2.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。3.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，若有0.2mol

電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則理論上能得到金屬鋁多少克?鞏固與練習(xí)鞏固與練習(xí)4．下列有關(guān)鋁土礦中提煉鋁的說(shuō)法不正確的是（）A．鋁土礦中的鋁元素是以化合態(tài)存在的，需用化學(xué)方法把鋁元素變成游離態(tài)B．提煉過(guò)程中，先將鋁土礦凈化提取氧化鋁,再進(jìn)行冶煉C．可用常見的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來(lái)D．冶煉鋁的方法同工業(yè)冶煉鈉、鎂相似,可用電解法鞏固與練習(xí)5．將二氧化碳通入下列溶液中,最終一定會(huì)有沉淀的是()A.氫氧化鈉溶液B.澄清石灰水

C.偏鋁酸鈉溶液D.氯化鈣溶液6.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：（

）A.鋁土礦溶于NaOH溶液中B.偏鋁酸鈉溶液的酸化C.灼燒氫氧化鋁固體D.電解熔融的氧化鋁