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
从铝土矿中提取铝一、教材分析：1、教材的地位和作用：铝是地壳中含量最高的金属元素，它具有广泛的应用。
本节课“从铝土矿中提取铝”是高中新课程苏教版必修1专题3的第一单元第一节。
本章中涉及到的铝土矿提取铝的方法，铝、氧化铝、氢氧化铝的性质及应用是高中化学必须掌握的化学知识，又与社会、生产、生活息息相关。
教材编排在学生学习了钠、镁等重要金属元素之后，学生自然而然地把钠、镁、铝三者作比较，这为以后学习元素周期律知识奠定了基础。
本节课介绍铝的冶炼和Al2O3的两性。
上好本节课可以激发学生对后面知识学习的兴趣；通过Al2O3两性的探究学生很容易通过类比迁移的方法思考Al(OH)3是否也为两性物质，这为后面的学习作了很好的铺垫；通过铝的冶炼历史的介绍，也会促进他们崇尚科学、并热爱科学。
2、教学目标：根据全面提高学生素质的总体目标和教学大纲要求以及本节教材内容和学生已有的认识基础，我确定本节的教学目标如下：（1）知识目标：了解地壳中铝元素的含量。
知道铝元素在自然界的主要存在形式。
了解工业上从铝土矿中提取铝的方法。
了解铝在生产生活中的重要应用。
了解Al2O3的性质和两性氧化物的概念。
加深对性质决定用途的理解。
（2）能力目标：通过探究学习铝土矿中提取铝的工艺流程，培养学生从信息中获取新知识的能力，从实验求证猜想的能力，引导学生从多角度获取知识的能力，为将来自主学习、探究学习打下基础。
（3）情感目标：通过铝在生产生活中的重要应用，进一步认识化学与生产生活的密切联系。
从金属铝的冶炼方法的改变使学生体验了化学学科发展对人类生活的影响，激发它们热爱化学、热爱科学、崇尚科学。
3、重点和难点（1）重点：通过对“Al2O3分别与酸、碱溶液反应”的探究，让学生更熟悉酸、碱、氧化物之间的相互转化关系，构建学习化学学科知识体系的方法。
（2）难点：Al2O3的两性、铝的冶炼涉及的反应原理。
二、教具准备：多媒体课件，实验仪器（试管每组4支、滴管1支、烧杯1个）实验药品（Al2O3固体、Fe2O3固体,6mol/L NaOH溶液、6mol/L HCl溶液每组一瓶）三、教学案例与设计：（一）引入新课：[播放电脑图片及解说]（图一）这是一种新型材料------泡沫铝，它是将发泡剂加入到熔融铝合金中制成，其优点是密度小，比木材还轻，可浮在水面，又有很大的刚性和隔音保温的效果，是一种良好的建筑材料和轻质材料。
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。
高中化学课件：从铝土矿中提取铝
过滤
灼烧
铝土矿
NaAlO2(aq)
Al(OH)3
Al2O3
酸处理
液 NaHCO3
铝 土 矿
Al2O3 足量盐酸 液 Fe2O3 过滤
AlCl3足量NaOH
FeCl3 HCl
过滤
液
NaAlO2 NaCl
足量CO2
NaOH 过滤
NaCl 固Al(OH)3灼烧 Al2O3
固 Fe(OH)3
SiO2等
固 SiO2等
century, “The uses for Aluminum are boundless（没有边界
的、无穷的）.”
“美铝AL”CO将A 继con续tinu致es力to d于ev挖elo掘p n这ew种app非lic凡atio金ns（属用的新用 途途，）为fo新r th一is r代em的ark生abl产e（方杰出式的和、理显念著的拓）宽m思eta路l, 。
Al2O3+3H2O
碳酸（CO2）
NaAlO2+CO2+2H2O =Al(OH)3↓＋NaHCO3 不反应
不反应
如何使溶液中NaAlO2完全形成Al(OH)3沉淀？
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
二、从铝土矿制备铝的工艺流程：
NaOH溶液
二氧化碳
溶解
酸化
铝土矿 过滤 NaAlO2溶液 过滤 Al(OH)3
滤渣
滤液
提纯Al2O3 2Al2O3 通电 4Al+3O2↑
冰晶石
灼烧 Al2O3 电解 熔融
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！。
从铝土矿中提取铝完美版
不论何时，都要尽可能让思考与反省预见到突发的激情，这于审慎者■可轻而易举做到。
心烦意乱之时，首先要做的就是意识到这一点。
先控制住自己的情绪，下决心不再使之加剧。
有了这种高明的防范，就能很快终止怒气。
要懂得制怒之法，且止息于当止之时：奔跑时停下来最难；狂怒时保持头脑清醒也一样难”过分激动，不论程度高低，都会影响理智。
一旦对发怒有了这种警醒，就不会使你因怒气而失控，也不会使你损害良好的辨别力。
谨慎地驾职情绪，就能很好地控制它。
你将是马背上第一个理智的人。
智着最没有耐性，因为学识减少了他们的耐心。
知识渊博的人狼难被取悦。
俄応泰特斯吿诉我们，生活最重要的准则在于懂得如何忍受一切。
他认为这是智慧的一半真谛。
容忍愚蠢需要极大的耐心。
有时最令我们痛苦的人正是我们最依啟的人, 这帮助我们战胜自我。
耐心能带来无可估量的内心平静；而内心平静是世间的福祉。
不懂得如何容忍他人的人如果还能忍受他自己的话，就应当独处。
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
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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从铝土矿中提取铝
一、学习任务分析
本节课选自苏教版高中化学必修1专题第三单元的第一课时，主要内容为从铝土矿中提取单质铝的制备工艺以及铝合金的应用。
本节课是学生第一次系统学习从矿物质从提金属单质，对学生学习其它金属的提取有着指导作用，同时也为后面学习氧化铝和氢氧化铝的性质奠定良好的基础。
重难点：从铝土矿中提取铝的制备工艺
二、学习者分析
本节课面对的是高一的学生，他们思维活跃且充满对新知识的求知欲，而且在日常生活中经常接触铝，这为学生们学习好这堂课有极大的帮助。
但是学生还可可能存在对实验的分析能力和迁移能力差等问题
三、教学目标
知识与技能：1、能完整的说出从铝土矿中提取铝的制备工艺的流程
2、能正确书写相关的反应方程式
3、知道铝在生活中的应用
过程与方法：以实验探究为主线，通过实验观察和讨论交流，来学习从铝土矿中制备铝的工艺流程和原理
情感态度与价值观：通过从铝土矿中提取铝的制备工艺中，切身体会化学与生活息息相关，提升学好化学服务社会的责任感和使命感
四、教学准备：氧化铝，氧化铁，氢氧化钠溶液，偏铝酸钠溶液，二氧化碳
气体，课件，多媒体设备
五、教学过程
一、情境创设，导入新课
教师活动：展示生活中常见的铝制品，可以说铝在我们的生活中是无处而不在的。
大家还记得在地壳中排在前几位的元素有哪些吗？
学生活动：氧、硅、铝、铁
教师活动：很好，铝是地壳中含量最多的元素，含量7.73%。
在自然界中以铝土矿的形式存在，铝土矿的主要成分为氧化铝。
铝在地壳中的含量如此丰富，但是在19世纪铝确比黄金还鬼，讲述拿破仑和门捷列夫的故事，这就要从铝的制备说起了。
本节就是来学习从铝土矿中制备中提取铝的制备工艺学生活动：带这问题和兴趣进入课堂
二、新课推进，解决问题
教师活动：要从铝土矿中提取铝我们主要分为两大步，首先是从铝土矿中提取纯净的氧化铝，再就是分解氧化铝得到单质铝。
咱们就先来学习第一个步骤。
提问大家从地壳中的含量猜测铝土矿中有哪些杂质
学生活动：铁和硅的化合物
教师活动：很好，为了出去杂质，大家可以从课本上看到采取的是加氢氧化钠的方法，为什么这么做呢?接下来就演示两个实验，氧化铁和铝与氢氧化钠反应
学生活动：演示实验，并观察实验现象，氧化铝溶解，而氧化铁不溶
教师活动：很好，采用这一特点，我们可以除铝土矿中杂质成分，写铝和氢氧化钠的反应方程式，并强调偏铝酸钠这种新的物质
教师活动：接下来我们就进行过滤，得到偏铝酸钠的滤液，大家可以看到课
本上接下来是从滤液中通入CO2来酸化。
老师这里呢有一瓶偏氯酸钠溶液，老师现在通入二氧化碳气体
学生活动：观察实验现象，出现白色絮状沉淀
教师活动：这是因为偏铝酸钠能与二氧化碳反应生成氢氧化铝，写出反应方程式，并让学生来配平。
学生活动：配平
教师活动：接下来我们就再次进行过滤，得到氢氧化铝沉淀，氢氧化铝再灼烧的条件下生成氧化铝，并且给出反应方程式。
到这里我们就完成了第一大步骤。
接下来我们就学习第二大步骤，由氧化铝制备铝。
大家先回忆下，我们前面所学过的钠和镁的制备分别用的是什么方法？
学生活动：电解氯化钠和氯化镁
教师活动：很好，我们今天同样采取的是电解的方法，这是由于氧化铝很稳定难以分解，并且铝单质的活动性很强，难以置换。
写出反应方程式。
但是，在这一过程中由于氧化铝的熔点很高，在电解的过程中耗能很大，科学家为我们提供了一种法宝-----冰晶石，对冰晶石进行讲解，这就是我们今天单质铝的制备工艺
三、联系实际，生活应用
教师活动：讲述铝合金的特点，铝合金在我们的生活中有着广泛的应用，展示相关的图片。
四、课堂小结，知识巩固
学生活动：回顾从铝土矿中制备铝的工艺流程，以及反应方程式
教师活动：评价补充
六、形成性练习
课后习题，第五小题
七、板书设计
从铝土矿中制备铝
一、含量：7.73%
二、存在形式：铝土矿（Al203）
三、制备工艺
1、铝土矿------氧化铝
2、氧化铝------铝
流程图：
原理：
四、应用
飞机、汽车、房屋门窗等。