从铝土矿中提取铝
高中化学必修一从铝土矿中提取铝苏教
3．铝的用途
3．铝的用途 (1)铝合金主要用于建筑业、交通运输业以及电子行业。 (2)铝由其优良的物理性质所决定的重要用途，主要有： ①延展性——制作铝线、铝箔、多种容器。 ②导电性——电的良导体。铝的导电性仅次于铜，是优良的导体之一。 ③导热性——热的良导体。 ④不透明——作忌光物(如胶卷)的包装材料。 ⑤银白色、有金属光泽——作涂料(俗称银粉、银漆)。
3．冶炼铝时发生的主要反应关系如下：
在上述①～④步反应中，属于氧化还原反应的是________(填序号，下同)，属于分解反应的是__________，属于复分解反应的是________，提纯氧化铝的步骤有________。第①步反应离子方程式为_________________ ，第②步反应在CO2足量时的离子方程式为_____________________________________________。 【答案】 ④ ③ ①② ①②③ Al2O3＋2OH－===2AlO2－＋H2O AlO2－＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－
在MgO中混有少量的Al2O3杂质，欲将杂质除去，可选用的试剂是( ) A．稀硫酸 B．浓氨水 C．稀盐酸 D．氢氧化钠溶液 【解析】 除杂问题所选试剂的基本原则是只与杂质发生化学反应而不影响主要存在的物质。此题利用Al2O3的两性为突破口。 【答案】 D
金属冶炼的方法 热分解法 适用于金属活动顺序表中Hg以后的金属(很不活泼的金属)。 例如，2HgO 2Hg＋O2↑，2Ag2O 4Ag＋O2↑。
2．热还原法 常见的还原剂有H2、C、CO等。例如， MgO＋C Mg＋CO↑； Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2； WO3＋3H2 W＋3H2O； Cr2O3＋2Al Al2O3＋2Cr(铝热反应)。 3．电解法 适用于金属活动顺序表在Al以前的金属。 2Al2O3 4Al＋3O2↑； 2NaCl 2Na＋Cl2↑。
从铝土矿中提取铝教案
从铝土矿中提取铝一、教学目标1. 让学生了解铝土矿的基本性质和组成。
2. 掌握从铝土矿中提取铝的基本方法和步骤。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容1. 铝土矿的基本性质和组成2. 铝土矿的溶解和过滤3. 铝土矿中铝的提取4. 实验操作注意事项5. 结果分析与讨论三、教学重点与难点1. 教学重点：铝土矿的基本性质和组成，从铝土矿中提取铝的基本方法和步骤。
2. 教学难点：铝土矿的溶解和过滤操作，铝的提取过程。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究从铝土矿中提取铝的方法。
2. 通过实验操作，培养学生的实践能力。
3. 利用小组讨论，提高学生的合作意识和沟通能力。
五、教学准备1. 实验室用具：铝土矿样品，烧杯，玻璃棒，漏斗，滤纸，试剂等。
2. 教学资源：PPT，实验视频，相关论文和资料。
六、教学过程1. 导入：通过展示铝土矿的图片和简要介绍其应用领域，引发学生对铝土矿的兴趣。
2. 铝土矿的基本性质和组成：介绍铝土矿的来源、成分和特性，解释铝土矿中铝的含量和提取价值。
3. 铝土矿的溶解和过滤：演示铝土矿的溶解过程，讲解溶解原理和过滤操作。
4. 铝土矿中铝的提取：介绍提取铝的方法，如酸法、碱法等，重点讲解实验操作步骤和注意事项。
5. 实验操作：学生分组进行实验，按照给定的步骤从铝土矿中提取铝，并记录实验结果。
6. 结果分析与讨论：学生汇报实验结果，分析实验中遇到的问题，讨论提取铝的效率和可行性。
七、教学评价1. 学生实验操作的准确性和熟练程度。
2. 学生对铝土矿的基本性质和组成的理解程度。
3. 学生对铝土矿中铝的提取方法的掌握情况。
4. 学生对实验结果的分析能力和讨论参与度。
八、教学反思在教学过程中，教师应不断反思教学方法和策略，根据学生的反馈和实际情况调整教学内容和方法，以提高教学效果。
九、教学拓展1. 引导学生探究其他金属的提取方法，如铁、铜等。
2. 介绍铝土矿的综合利用和回收技术。
从铝土矿中提取铝
Al三角
酸碱性三角
Al
3+ 酸性
中性 Al(OH)3
(1)粒子间相互转化； 需要加入的粒子及数量 (2)离子方程式书写；
AlO2 碱性
-
要求：会玩转铝三角
从铝土矿中提取铝
一.铝元素的存在 1.含量：
占地壳总量的7.73%，是含量最源自的 金属元素。2.形式： 铝土矿（主要成分是Al2O3）
钠
二.从铝土矿中提取铝的工艺流程 (1)溶解： Al2O3 +2NaOH== 2NaAlO2+H2O (2)过滤 (3)酸化
因滴加顺序不同现象不同 的三组试剂：
1. AlCl3 +NaOH
（1）往AlCl3 溶液中滴入NaOH溶液至过量：
先有沉淀后消失； (2) 往NaOH溶液中滴入AlCl3 溶液至过量： 先无沉淀后有沉淀；
因滴加顺序不同现象不同 的三组试剂：
(1) AlCl3 +NaOH
往AlCl3 溶液中滴入NaOH溶液至过量 (2) NaAlO2+HCl (3) Na2CO3+HCl
3. Al(OH)3制备
(1)氯化铝溶液： 加入过量氨水 即弱碱的水溶液
(2)偏铝酸钠溶液： 通入过量CO2 即弱酸 (3)不用酸不用碱法： AlCl3: 混合 NaAlO2:
1 3
灵魂：在不同的环境 下铝元素存在的形式；
1.酸性—— Al3+
2.碱性—— AlO23.中性—— Al(OH)3
技巧：电荷守恒；关系式
(1)铝是活泼金属，难以用还原剂 从氧化铝中还原出来。 (2)直到1886年，才发明电解法制 铝工艺； 结合氧化铝的熔点，思考电解氧化 铝制铝工艺中最大的不足是什么？ 采取什么方法改进？ Na3AlF6，冰晶石，使氧化铝熔融温 度降低。
从铝土矿中提取铝
概括整合
从自然界中提取金属
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
矿物的提纯（富集）
合适的冶炼方法
Байду номын сангаас
一、铝的存在
1、地壳中含量最多的金属元素是
铝
；
资料一
2、铝元素以稳定
化合态形式 的存在。
3、其中铝土矿(含有少量杂质的Al2O3矿物)是主要存在形式。
铝土矿
二、氧化铝的溶解
资料二
1、铝土矿什么成分？
主要成分：Al2O3、Fe2O3、SiO2等。
2、用哪些方法可以溶解铝土矿？
水溶、酸溶、碱溶等。
3、如何将铝土矿中的Al2O3与Fe2O3等杂质分离？
六、从铝土矿中提取铝的工艺流程
溶解氧化铝
生成氢氧化铝
得到高纯度氧化铝
除去不溶杂质
分离出氢氧化铝
电解得到铝
六、铝土矿除了碱溶法，还能用什么方法？
酸溶法
液 NaAlO2 NaCl 足量CO2 液 NaCl AlCl3 足量NaOH 过滤 NaOH 固 Al(OH)3 Al2O3 液 FeCl3 过滤 铝 HCl 足量盐酸 固 Fe(OH) 土 Fe2O3 3 灼烧 过滤 矿 Al2O3 SiO2等 固 SiO2等 NaHCO3
资料四
1、过滤后的白色固体是什么？
Al(OH)3
2、灼烧它是利用了Al(OH)3的什么性质？
2Al(OH)3=Al2O3+3H2O
3、如何从Al2O3中提取铝？
方法１、用钠等活泼金属还原 方法２、电解铝的化合物
五、如何电解铝？
资料五
1、电解哪种铝的化合物？
Al2O3
从铝土矿中提取铝的化学方程式
从铝土矿中提取铝的化学方程式
嘿，朋友们！咱今天来聊聊从铝土矿中提取铝的那些事儿呀！那可是有一系列超重要的化学方程式呢！
首先就是氧化铝的制备呀，这就好比搭房子先得有好材料。
铝土矿主要成分是氧化铝，用盐酸处理，就有了这个方程式：Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃+ 3H₂O。
就好像你想要做出美味的蛋糕，得先准备好各种材料一样！
然后呢，氢氧化铝就出场啦，把得到的氯化铝溶液加氨水，就会出现这样的反应：AlCl₃ + 3NH₃·H₂O = Al(OH)₃↓ + 3NH₄Cl。
哎呀呀，这就像是搭积木，一块一块地搭建起来。
接下来就是最关键的一步啦，氧化铝的电解！2Al₂O₃(熔融) = 4Al + 3O₂↑。
这可太神奇啦，就好比魔术师一下就把东西变出来了，本来是氧化铝，一下子就变成了闪闪发光的铝！想象一下，如果没有这个过程，我们生活中好多东西可都没啦，那多糟糕呀！
所以呀，这些化学方程式可真是超级重要呢，是不是很有趣呀？哈哈！。
新高一化学苏教版必修1课时训练：3.1.3从铝土矿中提取铝(含解析)
第三课时从铝土矿中提取铝基础稳固1.工业制取铝的过程中,波及多步反响,此中属于分解反响的有()A.1步B.2步C.3步D.4步分析 :在铝土矿制备金属铝的 4 步主要操作①溶解、②酸化、③灼烧、④电解中,灼烧和电解属于分解反响。
答案 :B2.电解法炼铝时,冰晶石的作用是()A.助熔剂B.催化剂C.复原剂D.氧化剂分析 :冰晶石的作用是降低氧化铝的熔点,使氧化铝在较低温度下融化。
答案 :A3.以下对于铝的提取说法不正确的选项是()A. 铝元素在地壳中的含量高,储量丰富B.工业上也可用焦炭在高温下复原氧化铝反响来制取金属铝C.铝属于开朗金属,工业上往常用电解法来制取D. 铝的冶炼技术基本成熟,能够大批生产、使用分析 :工业上往常用电解法来制取铝。
答案 :B4.从铝土矿制备铝所波及的以下相关反响中,属于氧化复原反响的是()A. 铝土矿溶于NaOH 溶液中B.偏铝酸钠溶液的酸化D.电解熔融的氧化铝分析 :电解熔融的氧化铝发生的反响是2Al 2O3(熔融 )4Al+3O 2↑,属于氧化复原反响。
答案 :D()5.以下化学方程式书写错误的选项是A.Al2O3 粉末溶于NaOH溶液中:Al 2 O3+2NaOH2NaAlO 2 +H2OB.NaAlO 2 溶液中通入足量的CO2:2NaAlO2+CO 2+3H 2O2Al(OH)3↓+Na2CO3C.灼烧氢氧化铝固体:2Al(OH)3Al 2O3+3H 2OD. 电解熔融的氧化铝:2Al 2O3(熔融 )4Al+3O 2↑分析 :NaAlO 2溶液中通入足量的CO2:NaAlO 2+CO 2+2H 2O Al(OH) 3↓ +NaHCO3。
答案 :B6.以下相关铝土矿中提炼铝的说法不正确的选项是()A. 铝土矿中的铝元素是以化合态存在的,需用化学方法把铝元素变为游离态B. 提炼过程中 ,先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼C.可用常有的复原剂把氧化铝中的铝复原出来D. 冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相像,可用电解法分析 :铝的金属性很强,用常有的复原剂不可以把氧化铝中的铝复原出来,应用电解法。
从铝土矿中提取铝教案
从铝土矿中提取铝一、教学目标1. 让学生了解铝土矿的基本性质和组成。
2. 掌握从铝土矿中提取铝的基本方法和步骤。
3. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 铝土矿的基本性质和组成2. 铝土矿的浸出过程3. 铝的还原反应4. 氢氧化铝的制备5. 铝的提炼过程三、教学重点与难点1. 教学重点：铝土矿的基本性质和组成，从铝土矿中提取铝的基本方法和步骤。
2. 教学难点：铝的还原反应，氢氧化铝的制备过程。
四、教学准备1. 教材或教学资源：《化学实验技能》、《化学原理》等。
2. 实验器材：烧杯、试管、滴定管、电子天平、磁力搅拌器等。
3. 实验试剂：铝土矿样品、盐酸、氢氧化钠、硫酸、氢氧化铝等。
五、教学过程1. 导入：通过展示铝土矿样品，引导学生思考铝土矿的特点和用途。
2. 铝土矿的基本性质和组成：介绍铝土矿的定义、成分、物理性质和化学性质。
3. 铝土矿的浸出过程：讲解铝土矿的浸出原理，演示实验操作。
4. 铝的还原反应：介绍铝的还原方法，讲解还原反应的原理。
5. 氢氧化铝的制备：讲解氢氧化铝的制备方法，演示实验操作。
6. 铝的提炼过程：介绍铝的提炼方法，讲解提炼反应的原理。
7. 总结与评价：回顾本节课所学内容，提问学生掌握情况。
六、教学方法1. 采用问题驱动的教学方式，引导学生主动探究铝土矿的提取过程。
2. 利用实验现象和理论知识相结合，帮助学生更好地理解提取铝的原理。
3. 采用小组讨论和合作的方式，培养学生的团队协作能力。
七、教学步骤1. 铝土矿的基本性质和组成：让学生观察铝土矿样品，分析其颜色、硬度等特点，了解铝土矿的主要成分。
2. 铝土矿的浸出过程：讲解铝土矿的浸出原理，演示实验操作，让学生观察浸出过程中的现象。
3. 铝的还原反应：介绍铝的还原方法，讲解还原反应的原理，演示实验操作。
4. 氢氧化铝的制备：讲解氢氧化铝的制备方法，演示实验操作，让学生观察制备过程中的现象。
5. 铝的提炼过程：介绍铝的提炼方法，讲解提炼反应的原理，演示实验操作。
从铝土矿中提取铝
友情提示: 1、铝土矿中的SiO2、Al2O3与NaOH反应会生成难溶的铝硅酸钠， 用过量的NaOH溶液溶解铝土矿，可以除去SiO2杂质，同时会损 失部分Al2O3 。 2、酸化时用过量的CO2 ，使NaAlO2完全转化为沉淀Al(OH)3 。 3、Al2O3熔点高（2054℃）,电解时为使Al2O3熔点降低，在中添 加冰晶石（Na3AlF6）。 4、不能采用电解的方法制取铝的原因是AlCl3加热时会升华。
1、铝在自然界以化合态形式存在，地壳中铝元素含量列 金属第一位。
2、铝土矿：主要成分为Al2O3，还含有少量Fe2O3、SiO2等 杂质。
铝土矿 溶解 NaOH溶液 过滤 残渣
二氧化碳 酸化 过滤 滤液 从铝土矿制备铝的工业流程图 灼烧 H2O
铝 电解
问题讨论：1、用氢氧化钠溶液溶解铝土矿的目的是什么？
1、酸性氧化物：
能与碱反应（非氧化还原）生成盐和水的氧化物。如大多数非金属氧 化物。
2、碱性氧化物：
能与酸反应（非氧化还原）生成盐和水的氧化物。如大多数金属氧化 物。
3、两性氧化物：
既能与酸反应又能与碱反应（非氧化还原）生成盐和水的氧化物。如 大多数金属氧化物。
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
2、向过滤后所得溶液中通入二氧化碳的酸化步骤中，除了得到氢氧 化铝以外，过滤所得滤液的主要成分是什么？
3、你认为工业上从铝土矿提取氧化铝的工艺流程可以作哪些修改或 调整，使其工艺更合理？
从铝土矿中提取铝的原理 1、溶解：将铝土矿溶于NaOH溶液，主要反应为： Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 2、过滤：除去残渣（成分为氧化铁、铝硅酸钠等）。 3、酸化：向滤液中通入过量CO2，反应为： NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 4、过滤、灼烧Al(OH)3，反应为： 高温 2Al(OH)3 ====== Al2O3+3H2O 5、电解：电解熔融Al2O3，反应为： 2Al2O3
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地壳里各种元素的含量图（质量分数）
二、铝的冶炼
工业上怎样从铝土矿（主要成分Al2O3、 SiO2、Fe2O3)中获得氧化铝？（SiO2 是一种酸性氧化物，所对应的酸为 H2SiO3） 请各小组讨论设计实验方案，每小组至 少设计出一种流程图。
方法1：
Al2O3
Fe2O3 SiO2 过滤① AlCl3 FeCl3 HCl 溶液 过量 盐酸 SiO2除去
过量 NaOH
溶液
Fe(OH)3除去 滤液 除去
过滤②
NaAlO2 NaCl NaOH 溶液
过量 CO2 过滤
③
Al(OH)3
④
△
Al
⑤ 电解
Al2O3
步骤1：
Al2O3 + 6H+ ===2Al3+ + 3H2O Fe2O3 + 6H+ ===2Fe3+ + 3H2O
步骤2
Fe3+ + 3OH- === Fe(OH)3↓
专题三：从矿物到基础材料
第一单元：从铝土矿到铝合金
从铝土矿中提取铝
2016/11/29
滦平一中高一化学组
“铝的趣史”
（一）在国宴上，拿破仑三(18081873年）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（1869年）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。
Al3++4OH- ＝ AlO2- +2H2O
H++OHˉ=H2O
步骤3：
AlO2 +CO2 +2H2O ＝ Al(OH)3 ↓ +HCO3－
OHˉ+CO2=HCO3ˉ
步骤4：
加热
2Al(OH)3===Al2O3+3H2O
步骤5：
2Al2O3===4Al+3O2↑
通电
方法2：
Al2O3 Fe2O3 SiO2 过量 NaOH 溶液 过滤① Fe2O3除去 H2SiO3除去
通电
巩固与练习
1．下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是 （ C） A．铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用 化学方法把铝元素变成游离态 B．提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝,再 进行冶炼 C．可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来 D．冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, 可用 电解法
2、自然界中铝元素以什么形态存在？其主要存在形式是什么？
答案：化合态；氧化铝
3、工业冶炼铝的原理是什么？
电解
2Al2O3==4Al+3O2↑
4、工业冶炼铝时添加冰晶石的作用是什么？
答案：做助溶剂，降低氧化铝的熔点。
一、铝的存在：
地壳中含量最多的 金属元素是 Al ；
铝元素在自然界以 化合态形式存在。
AlO2-+4H+ ＝Al 3+ + 2H2O
SiO32- + 2H+＝ H2SiO 3 ↓
H++OHˉ=H2O
步骤3：
Al3++3NH3· H2O ＝ Al(OH)3 ↓+3 NH4 +
NH3· H2O+H+==NH4++H2O
步骤4：
2Al(OH)3 ＝ Al2O3＋3H2O
步骤5： 2Al2O3===4Al+3O2↑
NaAlO2 Na2SiO3 NaOH 溶液
过量 盐酸 过滤② AlCl3 NaCl HCl 溶液
过量 氨水
过滤③
滤液 除去Al(Oຫໍສະໝຸດ )3加 热 ④通电
Al
Al2O3
⑤
步骤1：
Al2O3 + 2OH- === 2AlO2- + H2O
SiO2 + 2OH- === SiO32- + H2O
步骤2：
铝的冶炼史
德国的沃勒于1827年发现铝
法国的德维尔于1854年制得铝
一定条件
3K + AlCl3
3KCl + Al
1886年，美国霍尔和法国埃鲁用电解法冶炼得到铝
电解
2Al2O3 （熔融）
4Al + 3O2
1、19世纪前期，为什么铝十分昂贵，甚至超过了黄金的价格？
答案：铝的性质很活泼，很难冶炼。