從鋁土礦中提取鋁公開課

專題3從礦物到基礎材料第一節從鋁土礦中提取鋁請您參與說說你熟悉的鋁制品？火箭的鋁合金材料“嫦娥一號”上首次使用的鋁鋰合金月球車上

泡沫鋁防護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？導熱性導電性延展性密度小想一想（一）在19世紀，法蘭西第二共和國總統拿破侖三世，珍藏著一套鋁制餐具，平時舍不得用，直到國宴時才拿出來炫耀一番，而大臣們使用的是銀制餐具。（二）元素周期表的創始人門捷列夫在受到受到英國皇家學會的表彰時，得到的是一只鋁制獎杯，而不是金杯。鋁的趣史這兩個事例說明了什么？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．鋁土礦Al2O3Fe2O3Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O不反應鹽酸氫氧化鈉溶液實驗探究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不反應交流與討論根據信息提示，你能設計出提純鋁土礦中Al2O3（Fe2O3）的另一種方案嗎？給出流程圖。信息提示思考與評價你認為這兩種方法哪一種更適合工業生產，說出你的理由。酸處理堿處理鋁土礦NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3鹽酸溶解AlCl3(aq)FeCl3(aq)NaOHCO2酸化過濾過濾過濾灼燒過濾鋁土礦NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3CO2酸化NaOH溶解過濾灼燒鋁的冶煉歷史1825年，丹麥科學家厄斯泰德用鉀制得了不純的鋁。1827年，德國化學家沃勒改進了厄斯泰德的方法，但制得的鋁純度和產量依然不高。1854年，法國化學家德維爾用鈉代替鉀，制得比較純的鋁，但當時鈉鉀價格昂貴無法大量生產。他對沃勒極其尊敬，鑄了個鋁質獎章送給沃勒。1884年，還在美國奧伯林學院化學系上大學的霍爾開始探索廉價的煉鋁方法。通過不斷摸索,霍爾把氧化鋁熔化在熔融的冰晶石（Na3AlF6）中進行電解。1886年2月，他終于看到小球狀的鋁聚集在陰極上。后來，這些鋁球竟成為“王冠寶石”，至今仍珍存在美國制鋁公司的陳列廳中。而霍爾，當時還不滿23歲。電解鋁方法的發明交流與討論鋁土礦NaOH溶液溶解1過濾2酸化3過濾4灼燒5電解6殘渣二氧化碳濾液H2O鋁生成Al(OH)3溶解氧化鋁生成Al2O3除去雜質保存Al(OH)3金屬的冶煉自然界中的金屬大都以化合態存在用化學的方法把化合態的金屬變成游離態要考慮的問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，電解等步驟發生的化學反應方程式。鞏固與練習2.分析電解氧化鋁的化學方程式，用雙線橋法表示該反應的電子轉移。3.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，若有0.2mol

電子發生轉移，則理論上能得到金屬鋁多少克?鞏固與練習鞏固與練習4．下列有關鋁土礦中提煉鋁的說法不正確的是（）A．鋁土礦中的鋁元素是以化合態存在的，需用化學方法把鋁元素變成游離態B．提煉過程中，先將鋁土礦凈化提取氧化鋁,再進行冶煉C．可用常見的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來D．冶煉鋁的方法同工業冶煉鈉、鎂相似,可用電解法鞏固與練習5．將二氧化碳通入下列溶液中,最終一定會有沉淀的是()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反應中，屬于氧化還原反應的是：（

）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