从铝土矿中提取铝

专题3从矿物到基础材料第一单元从铝土矿到铝合金第一单元从铝土矿到铝合金专题3：从矿物质到基础材料考纲解读1.了解从铝土矿中提取铝的原理和工艺流程。2.了解铝及其合金的物理性质及用途。3.理解铝的化学性质及应用。4.了解铝的氧化物、氢氧化物的特性和应用。5.了解明矾等铝盐的性质及其应用。生活中的铝火箭的铝合金材料“嫦娥一号”上首次使用的铝锂合金月球车上

泡沫铝防护服（一）在国宴上，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具，而大臣们使用的是银制餐具。（二）门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。

“铝的趣史”从铝土矿中提取铝专题3从矿物质到基础材料2－4－6－8－含量/％NaCaFeAl2.743.454.757.73氧49.13%铁钙钠钾镁14.55%铝7.73%硅26%一、铝的存在：铝是地壳中含量最多的金属元素铝在地壳中以化合态存在氧化铝

铝

铝土矿铝土矿（主要成分为Al2O3，还有少量Fe2O3、SiO2等杂质）如何将铝土矿（主要成分为Al2O3，还有少量Fe2O3、SiO2等杂质）中Al2O3提纯？交流与讨论思考与评价

你认为这两种方法哪一种更适合工业生产，说出你的理由。酸处理碱处理铝土矿NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3盐酸溶解AlCl3(aq)FeCl3(aq)NaOHCO2酸化过滤过滤过滤灼烧过滤铝土矿NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3CO2酸化NaOH溶解过滤灼烧二、从铝土矿制备铝的工艺流程：?铝土矿NaAlO2溶液Al(OH)3Al2O3滤渣二氧化碳滤液溶解过滤NaOH溶液过滤灼烧酸化金属的冶炼自然界中的金属大都以化合态存在用化学的方法把化合态的金属变成游离态要考虑的问题概括与整合矿物的富集与净化合适的冶炼方法KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg电解法热还原法热分解法如何从氧化铝中提取铝？交流与讨论资料卡2054℃离子化合物Al2O3194℃共价化合物AlCl3714℃离子化合物MgCl2801℃离子化合物NaCl熔点化合物类型铝的历史德国的沃勒于1827年发现铝3K+AlCl33KCl+Al一定条件1886年，美国霍尔和法国埃鲁用电解法冶炼得到铝2Al2O34Al+3O2

电解法国的德维尔于1854年制得铝

冰晶石（Na3AlF6）做助熔剂，大大降低了Al2O3

的熔点。冰晶石二、从铝土矿制备铝的工艺流程：铝土矿NaAlO2溶液Al(OH)3Al2O3滤渣二氧化碳滤液溶解过滤NaOH溶液过滤灼烧酸化电解熔融Al电解Al2O3提纯Al2O32Al2O34Al+3O2↑通电我们的收获知道方面知识铝元素的存在形式提炼铝的工艺流程铝合金的主要用途3锻炼种能力2实验探究能力合作学习能力培养种情感1珍惜资源保护环境除去杂质从铝土矿制备铝的工艺流程：①溶解：②过滤：③酸化：④过滤：⑤灼烧：⑥电解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O偏铝酸钠NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3保留氢氧化铝2Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O34Al+3O2↑工业炼铝法铝士矿

溶解→过滤→酸化

过滤→灼烧→电解→铝

NaOH溶液二氧化碳酸处理足量盐酸过滤液固AlCl3FeCl3HClSiO2等Al2O3Fe2O3SiO2等铝土矿足量NaOH

过滤液固NaAlO2NaClNaOHFe(OH)3

灼烧Al2O3足量CO2

过滤液固NaHCO3NaClAl(OH)3Al2O3Fe2O3SiO2等铝土矿足量NaOH

过滤液固NaAlO2NaOHFe2O3、铝硅酸钠等足量CO2

过滤液固NaHCO3Al(OH)3Al2O3灼烧碱处理1886年，美国化学家霍尔通过不断摸索,把氧化铝熔化在熔融的冰晶石（Na3AlF6）中进行电解,终于看到小球状的铝聚集在阴极上。电解铝方法的发明冰晶石（Na3AlF6）做助熔剂，大大降低了Al2O3

的熔点。“铝的传说与历史”阅读：书本P64图3-2(忽略SiO2的影响)问题与探究1.该工艺分哪几步进行？2.猜测每一步的操作作用是什么？提示:理解每个步骤时，如有疑问可提出，共同探讨。3.从整个工艺流程看,可分成哪两个阶段?Fe2O3不与NaOH反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3

+NaHCO31.用NaOH溶液溶解铝土矿中什么物质？2.为什么工艺流程中不是用盐酸来酸化，而是通足量的CO2酸化？确定探究目的：实验探究设计实验方案：具体实验操作：1、向一支试管中取少量

NaAlO2溶液，向其中逐滴滴加盐酸，直到氢氧化铝沉淀完全2、向另一支试管中取少量

NaAlO2溶液，向试管中通入CO2，直到氢氧化铝沉淀完全形成探究结论：如何使溶液中NaAlO2完全形成Al(OH)3沉淀？可以通足量的CO2使溶液中NaAlO2完全形成Al(OH)3沉淀除去杂质从铝土矿制备铝的工艺流程：①溶解：②过滤：③酸化：④过滤：⑤灼烧：⑥电解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O偏铝酸钠NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3保留氢氧化铝2Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O34Al+3O2↑工业炼铝法铝士矿

溶解→过滤→酸化

过滤→灼烧→电解→铝

NaOH溶液二氧化碳请结合书本p64图3-2，写出从铝土矿制备铝的过程中发生反应的化学方程式，1、3步骤，请用离子反应方程式表示。问题解决2Al（OH）3Al2O3＋3H2O灼烧2Al2O34Al＋3O2↑通电Al2O3+2OH—=2AlO2—+H2OAlO2-+CO2+2H2O

＝Al(OH)3

↓+HCO3－Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O

＝Al(OH)3

↓+NaHCO3AsCharlesMarksonHallthefounderofALCOA（美国铝业公司，简称“美铝”）

andthemodernAluminumindustrydiscoveredinthelatenineteenthcentury,“TheusesforAluminumareboundless（没有边界的、无穷的）.”ALCOAcontinuestodevelopnewapplications（用途）

forthisremarkable（杰出的、显著的）

metal,deliveringsolutionsforthenextgenerationofproductsandideas.展望未来

正如“美铝”的创始人和现代铝工业奠基者查尔斯·马丁·霍尔在19世纪晚期所说，铝的作用是无穷无尽的。

“美铝”将继续致力于挖掘这种非凡金属的新用途，为新一代的生产方式和理念拓宽思路。寄语金属铝

如果让你用一句最简短的话，对铝的过去、现在或未来作一个评价，你最想说的是什么？我要飞的更高调查与研究

请大家课后利用图书馆查阅、网络搜索等方式，了解我国及国际在炼铝行业的最新动态。根据我国面临的铝资源缺乏与铝需求增大的矛盾，撰写一篇小论文，提出你的观点来解决这一问题。谢谢大家再见工业上用铝土矿（主要成分Ａｌ２Ｏ３·３Ｈ２Ｏ以及少量Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２等）提取纯Ａｌ２Ｏ３作冶炼的原料，提取的操作过程可以用以下流程图3-1-1表示：图3-1-1过滤（3）若①步加过量NaOH，写出分离提纯程序。（1）写出滤液Ａ中一种溶质与过量ＮａＯＨ溶液反应进入滤液Ｂ中的离子方程式。（2）若步骤①中没有过滤操作而直接进入步骤②，对后面操作将产生的影响是什么？铝土矿过量NaOHＡｌ３＋＋４ＯＨ－===ＡｌＯ２

－＋２Ｈ２Ｏ①中不溶物ＳｉＯ２会被ＮａＯＨ溶解进入溶液，使产品混有杂质过滤①沉淀Fe2O3滤液NaAlO2、Na2SiO3过量盐酸沉淀H2SiO3滤液NaCl、NaAlO2通入过量CO2Al（OH）3△Al2O3第一单元从铝土矿到铝合金专题3：从矿物质到基础材料考纲解读1.了解从铝土矿中提取铝的原理和工艺流程。2.了解铝及其合金的物理性质及用途。3.理解铝的化学性质及应用。4.了解铝的氧化物、氢氧化物的特性和应用。5.了解明矾等铝盐的性质及其应用。NaAlO2AlCl3Al(OH)3AlAl2O3知识体系一、从铝土矿制取铝1．碱溶法

铝土矿滤液沉淀Al2O3AlNaOH过滤灼烧CO2通电溶解过滤盐酸过滤灼烧NaOH溶液通电CO2溶解过滤过滤铝土矿滤液

滤液沉淀Al2O3

Al2.酸溶法考点解读3．电解熔融的氧化铝阳极：4

Al3++12e-=4

Al阴极：6O2--12e-=3O2↑4.冰晶石的作用作为助熔剂5.不采取电解氯化铝的原因

AlCl3的沸点比熔点低，易升华。二、铝的性质和用途1．铝的位置：位于周期表中周______期、第____族，原子结构示意图为：________第三IIIA2．铝合金：铝常以铝合金的形式广泛应用于建筑业、机械制造业和电子行业。铝合金具有密度小、强度高、塑性好、抗腐蚀性强等特点。3．铝的两性。铝能与强酸、强碱溶液反应。与强酸反应：与强碱反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al~3H2生成H2的量耗酸、碱量6HCl~2AlCl3~2Al~2NaAlO2~2NaOH

一、从铝土矿中提取铝

方法一：