氧化铝、氢氧化铝及从铝土矿中提取铝.doc

从铝土矿到铝合金（第一课时）学习目标：1、 掌握Al2O3和Al(OH)3的两性。2、 能根据Al2O3和Al(OH)3的有关性质进行除杂和鉴别。3、 理解Al(OH)3的制备的最佳方案。4、 结合Al2O3和Al(OH)3的性质理解和掌握从铝土矿中提取铝的基本流程及有关反应。5、 进行环保教育。一、Al2O3【视频】铝高温熔化而不滴下。【实验探究】用一试管装氧化铝固体，向其中加水，震荡，观察固体是否溶解。【投影展示】刚玉，红宝石，蓝宝石。1 物理性质：难 ；难 ；硬度 。【实验探究】用二试管分装氧化铝固体，向其中分别滴加6mol/L的盐酸和6mol/L的氢氧化钠溶液，观察现象。2. 化学性质： （1）与酸反应的化学方程式： （2）与强碱反应的化学方程式： 结论：Al2O3既能与 反应，又能与 反应生成 和 的氧化物是 氧化物。二、Al(OH)3【实验探究】将2到3mL 2mol/L的氯化铝溶液，向氯化铝溶液中滴加6mol/L的氨水，观察现象。然后将上述溶液分装成三只试管，分别滴加6mol/L的盐酸、6mol/L的氢氧化钠溶液和过量6mol/L的氨水，观察现象。1、物理性质：白色 ；氢氧化铝胶体具有 ，可以凝聚水中的 并使之沉降，从而达到 的目的。 【想一想】氢氧化铝沉淀与氢氧化铝胶体是否完全相同的物质形态？【明矾净水原理】明矾化学式 ，是一种 盐（含有两种或两种以上的 离子和 种 离子组成的盐）原理：硫酸铝钾电离： 。 Al3+与水反应生成氢氧化铝胶体： Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+2、化学性质：（1）与酸反应的化学方程式： （2）与强碱反应的化学方程式： 结论：Al(OH)3既能与 反应，又能与 反应生成 和 的氢氧化物是 氢氧化物。【实验探究】向加入6mol/L的氢氧化钠溶液后沉淀溶解的试管中通入足量的二氧化碳，观察现象。写出方程式：向偏铝酸钠溶液中通入少量二氧化碳： 。向偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳： 。【想一想】以上反应为何能进行？说明什么？结论：Al(OH)3不与极弱的酸（如 ），弱碱（如 ）反应。【思考】制备Al(OH)3沉淀的最佳方案。法一：向 滴入足量的 。离子方程式： 。法二：向 通入足量的 。离子方程式： 。（3）受热易分解： 。三、请你根据上述有关反应的方程式，按照如下流程，怎样从铝土矿（主要成份为氧化铝）中提取铝？ 灼烧过滤过滤NaOH溶液铝士矿过量二氧化碳Al(OH)3NaAlO2溶液Al熔融电解Al2O3冰晶石【写一写】写出以上反应的化学方程式 【想一想】1、为何铝土矿要经过虚框中的流程，而不直接进行电解？2、冰晶石的成分是什么？为何电解氧化铝时要加入冰晶石？3、为何制铝要用电解的方法？【开一开眼界】历史上铝的提炼9拿破仑三世的刀叉具是用铝制造的。筵席上，他为多数客人提供金餐具，而只让少数客人使用铝餐具，是为了让用铝餐具的客人留下更深刻印象。5 W& U5 a |1 u/ |/ p# _1885年，在美国首都华盛顿特区落成的华盛顿纪念碑上的顶帽也是用金属铝制造的。因为在19世纪，铝是一种珍贵的金属。人们最初得到的铝粒如同珍宝，它的价格同黄金相当。因为从铝矿石中把铝提炼出来，是极其困难的。1825年，丹麦的奥斯特分离出少量的纯铝。1827年，德国化学家维勒用金属钾与无水氯化铝反应而制得了铝。但是钾太昂贵了，所以不允许大规模地生产。1854年，法国化学家德维尔用金属钠与无水氯化铝一起加热而获得闪耀金属光泽的小铝球。改用金属钠虽然极大地降低了铝的生产费用，但显然没有达到能使人们普遍应用铝的程度。1886年2月美国化学家查尔斯马丁霍尔利用冰晶石助熔，电解氧化铝获得铝，从而发明了廉价炼铝方法。霍尔当时还不满23周岁，这年12月6日才是他的23岁生日。还有一件值得提及的事，非常巧合，一位与霍尔同龄的年轻的法国化学家埃鲁也在这年稍晚些时候发明了相同的炼铝法。虽然他们之间曾一度发生了专利权的纠纷，但后来却成为莫逆之交。1911年，当美国化学工业协会授予霍尔著名的佩琴奖章时，埃鲁还特意远涉重洋到美国参加了授奖仪式，亲自向霍尔表示祝贺。# H& c- w; Z6 , j$ G9 a8 或许是上天的旨意，1914年，这两位科学家又都相继去世。难怪当后人们一提起电解炼铝法的时候，便总把霍尔和埃鲁的名字联在一起。【忆一忆】再生铝又称二次铝，是目前废物界最有价值的材料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万吨，相当于每年铝产量的25左右。与以铝土矿为起点相比，生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2.6%，并节省10.5吨水，少用固体材料11吨，比电解铝时少排放CO2 91%，少处理废液、废渣1.9吨。【教后反