《从铝土矿中提取铝》课件

1、第第3 3课时课时 从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝专题3 从矿物到基础材料 第一单元第一单元 从铝土矿到铝合金从铝土矿到铝合金谈谈你对铝的使用的了解谈谈你对铝的使用的了解一、铝的用途一、铝的用途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球车上月球车上泡沫铝泡沫铝防护服防护服厨房里的铝制品厨房里的铝制品铝合金门窗铝合金门窗镁合金制品镁合金制品纯正镁合金纯正镁合金 机身机身铝质饮料罐铝质饮料罐铝导线铝导线（一）在国宴上，（一）在国宴上，拿破仑三世使用一拿破仑三世使用一套珍藏的套珍藏的铝制餐具铝制餐具，而大臣们使用的是而大臣们使用的是银制餐具。银

2、制餐具。（二）门捷列夫创建了元素周期表，受到英（二）门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制铝制奖杯。奖杯。 “铝的趣史铝的趣史”二、铝的存在：二、铝的存在： 铝元素在自然界铝元素在自然界以以化合态化合态形式形式存在。存在。 地壳中含量最多的地壳中含量最多的金属金属元素是元素是 ；地壳里各种元素的含量图（质量分数）地壳里各种元素的含量图（质量分数）Al铝的存在：铝的存在：1、铝是地壳中含量最多的金属元素（、铝是地壳中含量最多的金属元素（7.73%）2、以化合态的形式存在、以化合态的形式存在3、铝土矿是铝元素的主要存在形式之一、铝土矿是铝元素的

3、主要存在形式之一 主要成分：主要成分：Al2O3、Fe2O3、SiO2等等三、工业制备铝的主要流程三、工业制备铝的主要流程问题一问题一 ：用：用NaOH溶液溶解铝土矿中什么物溶液溶解铝土矿中什么物质？质？问题二：问题二： NaOH溶解铝土矿后，滤液中的主要溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？残渣是什么？成分是什么？残渣是什么？问题三：问题三：把滤液酸化的目的是什么？把滤液酸化的目的是什么？问题四：问题四：为什么工艺流程中不是用盐酸来酸化，为什么工艺流程中不是用盐酸来酸化，而是通足量的而是通足量的CO2酸化？酸化？三、工业制备铝的主要流程三、工业制备铝的主要流程较纯的较纯的Al2O3铝土矿铝土

4、矿铝铝电解电解提纯提纯提纯主要过程如下：提纯主要过程如下：铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O偏铝酸钠偏铝酸钠过滤过滤残渣残渣滤液滤液足量足量CO2NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3悬浊液悬浊液问题问题1、将过量的将过量的CO2通通入入下列溶液中，下列溶液中，不会出现浑浊的是不会出现浑浊的是 （ ）A.CaCl2溶液溶液 B . NaAlO2溶液溶液C.饱和饱和Na2CO3溶液溶液 D. Ca(ClO)2溶液溶液三、工业制备铝的主要流程三、工业制备铝的主要流程较纯的较纯的Al2O3铝土矿铝土矿铝铝电解电解提纯提纯提纯主要过程如下：

5、提纯主要过程如下：铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液过滤过滤残渣残渣滤液滤液足量足量CO2悬浊液悬浊液过滤过滤沉淀：沉淀：Al(OH)3滤液滤液灼烧灼烧较纯的较纯的Al2O3电解电解铝铝2Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O34Al+3O2电解电解从铝土矿中提炼铝：从铝土矿中提炼铝：溶解溶解铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液过滤过滤残渣残渣二氧化碳二氧化碳酸化酸化过滤过滤滤液滤液灼烧灼烧H H2 2O O电解电解铝铝铝土矿：主要成分为铝土矿：主要成分为Al2O3还有少量的还有少量的Fe2O3等杂质等杂质制取纯净的制取纯净的Al2O3 得到得到Al 18861886年，美国化学家年，美国化学家霍尔霍

6、尔法国法国埃鲁埃鲁通过不断摸索通过不断摸索, , 把把氧氧化铝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, , 终于看终于看到小球状的铝聚集在阴极上。到小球状的铝聚集在阴极上。电解铝方法的发明电解铝方法的发明冰晶石冰晶石（Na3AlF6）做助）做助熔剂，大大降低熔剂，大大降低了了Al2O3 的熔点。的熔点。232342OAlOAl通电问题问题2、分析电解氧化铝的化学方程式，用双线桥法表、分析电解氧化铝的化学方程式，用双线桥法表示该反应的电子转移。示该反应的电子转移。氧化铝的熔点很高，工业上电解氧化铝时，常加入冰氧化铝的熔点很高，工业上电解氧化铝时，常加入冰晶

7、石作晶石作“溶剂溶剂”，使氧化铝能在较低的温度下熔融，使氧化铝能在较低的温度下熔融，节省能源。节省能源。2Al2O3 4Al+3O2 电解电解得得43e-失失62e-2.电解法炼铝时，冰晶石的作用是电解法炼铝时，冰晶石的作用是（ ） A.助熔剂助熔剂 B.催化剂催化剂C.还原剂还原剂 D.氧化剂氧化剂3. 电解氧化铝时每生成电解氧化铝时每生成1 mol Al转移的转移的电子为电子为 （ ）A. 3 mol B. 6 molC. 12 mol D. 4 mol氧化铝：高硬度、高熔、沸点，不溶于水的白色固体。氧化铝：高硬度、高熔、沸点，不溶于水的白色固体。 常用作耐火材料。常用作耐火材料。耐耐火火

8、砖砖刚玉耐磨球刚玉耐磨球红宝石红宝石 刚玉的主要成分是刚玉的主要成分是Al2O3，硬度仅，硬度仅次于金刚石。红宝石、蓝宝石的主要成分次于金刚石。红宝石、蓝宝石的主要成分也是刚玉。也是刚玉。 红宝石：混有少量含铬的化合物；红宝石：混有少量含铬的化合物； 蓝宝石：混有少量含钛的化合物。蓝宝石：混有少量含钛的化合物。 人造宝石不但是漂亮的装饰品，还常人造宝石不但是漂亮的装饰品，还常用来制造钟表的轴承、光学仪器等等。用来制造钟表的轴承、光学仪器等等。刚玉耐磨球刚玉耐磨球红宝石红宝石问题问题3、根据初中学过的知识，写出氧化铝与硫酸反应、根据初中学过的知识，写出氧化铝与硫酸反应的化学方程式的化学方程式 两

9、性氧化物：既能与强酸又能与强碱反应生两性氧化物：既能与强酸又能与强碱反应生 成盐和水的氧化物成盐和水的氧化物在铝土矿的提纯的第一步，我们却发现了氧化铝在铝土矿的提纯的第一步，我们却发现了氧化铝还能与氢氧化钠溶液反应也生成盐和水还能与氢氧化钠溶液反应也生成盐和水Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O知道知道 方面知识方面知识铝元素的存在形式铝元素的存在形式提炼铝的工艺流程提炼铝的工艺流程锻炼种能力锻炼种能力实验探究能力实验探究能力合作学习能力合作学习能力培养种情感培养种情感珍惜资源保护环境珍惜资源保护环境铝的重要化合物间的转化铝的重要化

10、合物间的转化(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写出转化的离子方程式写出转化的离子方程式知识拓展知识拓展:例题例题. 从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应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：中，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

11、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D Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3 232342OAlOAl通电 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 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，需用化学铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方方 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

12、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, , 可用电解可用电解法。法。C2. 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

13、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：3、要使氯化铝溶液中的、要使氯化铝溶液中的Al3+ 完全转化成完全转化成C 4、在酸性溶液中能大量共存，且溶液为无色、在酸性溶液中能大量共存，且溶液为无色透明的离子组是（透明的离子组是（ ） A. NH4+ SO42- Al3+ Cl- B. K+ NO3- Na+ AlO2- C. Mg2+ SO42- CO32- K+ D. K+ SO42- MnO4- NH4+ A 5镁、铝、铜三种金属粉末混合物镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过加入过量盐酸充分反应量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液碱溶液, 再过滤再过滤, 滤液中存在的离子有（滤液中存在的离子有（ ） AAlO2-BCu2+ CAl3+DMg2+ A6 6、把把a ga g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量铁铝合金粉末溶于足量