从铝土矿中提取铝概述
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。
从铝土矿中提取铝(公开课)概述
NaAlO +CO +2H O=Al(OH) ↓+NaHCO 2 2 2 3 3 2. 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： （
A.铝土矿溶于NaOH溶液中 B.偏铝酸钠溶液的酸化 C.灼烧氢氧化铝固体 D.电解熔融的氧化铝
D
）
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
盐酸
Al2O3 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+ 2NaOH=2NaAlO2+H2O
Fe2O3 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
SiO2
不反应
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
不反应
注意：溶液中的NaAlO2 、Na2SiO3与NaOH在一定条件 下会生成铝硅酸钠沉淀
正如“美铝”的创始人和现代铝 （美国铝业公司，简称“美铝” ） and the modern 工业奠基者查尔斯· 马丁· 霍尔在19世 Aluminum industry discovered in the late nineteenth 纪晚期所说，铝的作用是无穷无尽的。 century, “The uses for Aluminum are boundless（没有
products and ideas.
边界的、无穷的）.”
As Charles Markson Hallthe founder of ALCOA
寄语金属铝 如果让你用一句最简短的话，寄语 金属铝的未来，你最想说的是什么？
我要飞的更高
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 )
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
【铝方面精品文档】从铝土矿中提取铝
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铝 Al2O3 足量盐酸 液 土 Fe2O3
FeCl3
矿 SiO2
固 SiO2
碱处理
铝 Al2O3 足量NaOH 土 Fe2O3 矿
SiO2
液 NaAlO2
固
Fe2O3、 铝硅酸钠
问题： 把滤液酸化的目的是什么？
实验1：向试管中加入1mLNaAlO2溶液，再滴加 盐酸
现象：试管中有白色絮状沉淀生成。
溶解
酸化
从铝土矿中提取铝
从铝土矿中提取铝主要有哪些步骤？每个步骤有什么作用？
溶解 溶解氧化铝 除去不溶杂质 生成氢氧化铝 分离出氢氧化铝 得到高纯度氧化铝 得到铝
过滤
酸化 过滤 灼烧 电解
电解法制铝
1884年，在美国奥伯林学院化学系，有一位叫 做查尔斯· 马丁· 霍尔的青年学生。当时他只有 二十一岁。一次，他听一位教授说：“不管谁 能发明一种低成本的炼铝法，都会出人头地。” 这使霍尔意识到只有探索廉价的炼铝方法，才 能使铝被普遍应用。可是氧化铝的熔点 （2054℃）很高，采用电解熔融氧化铝的方法 冶炼铝，生产中的能量消耗很大。1986年，霍 尔在氧化铝中添加了助熔剂冰晶石Na3AlF6,大 大降低了氧化铝熔融温度，从而减少了电解过 程中的能量消耗，使铝及其合金成了为人类提 供多方面重要用途的材料。当时，霍尔还不满
铝延展性好，可制成铝箔。
铝热反应放出大量热，可置换铁。
用途
铝合金：主要用于建筑业、交通运输业 以及电子行业。 铝导电能力强，可用于导线。 铝导热能力强，可用于各种家用器皿。
铝延展性好，可制成铝箔。
铝热反应放出大量热，可置换铁。
1、向一个铝制的易拉罐中充满CO2气体，然 后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布 严封罐口，不多会儿听到罐内“卡卡”作响， 发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来， 试回答： （1）易拉罐变瘪的原因是 ， 反应的离子方程式是 。 （2）易拉罐又鼓起来的原因是 ， 反应的离子方程式是 。
两性氧化物:既可以与酸反应也可以与碱 反应生成盐与水的氧化物.
Al2O3＋2NaOH ＝ 2NaAlO2＋H2O Al2O3＋3H2SO4 ＝ Al2SO4＋3H2O
偏铝酸钠:NaAlO2
耐 火 砖
刚玉耐磨球
铝土矿中提取铝的工艺流程每部化学方程式
铝土矿中提取铝的工艺流程每部化学方程式下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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从铝土矿中提取铝的工艺流程题目
从铝土矿中提取铝的工艺流程题目铝是一种重要的金属材料，广泛应用于工业生产和日常生活中。
铝土矿是铝的主要矿石之一，其中含有丰富的铝元素。
提取铝的工艺流程是将铝土矿中的铝元素分离出来，然后进行精炼和加工，最终得到纯净的铝材料。
铝土矿中的主要矿物是高岭石，它含有大量的氧化铝。
提取铝的工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 破碎和磨矿：首先将铝土矿经过破碎和磨矿的过程，将其粉碎成较小的颗粒。
这样可以增加矿石表面积，有利于后续的化学反应和溶解。
2. 碱法浸出：将经过破碎和磨矿的铝土矿与碱液进行反应，通过浸出的方式将氧化铝溶解出来。
常用的碱液有氢氧化钠或氢氧化铝溶液。
在高温和高压下进行反应，可以提高溶解率。
3. 滤液分离：将浸出液进行固液分离，将固体残渣与液体分离。
常用的分离方法是压滤或离心分离。
固体残渣中含有一定量的杂质，需要进一步处理。
4. 氢氧化铝沉淀：将滤液中的氧化铝通过加入酸或盐酸进行中和，生成氢氧化铝沉淀。
氢氧化铝沉淀可以进一步提纯，去除其中的杂质。
5. 煅烧：将氢氧化铝沉淀进行煅烧，将其转化为氧化铝。
煅烧过程中，需要控制温度和时间，以确保氧化铝的质量和纯度。
6. 电解精炼：将得到的氧化铝进行电解精炼，将其转化为纯净的金属铝。
电解精炼是将氧化铝溶解在电解质中，通过电流的作用将其中的阴离子还原为金属铝。
7. 铝材加工：最后得到的金属铝可以进行进一步的加工和制造，用于生产各种铝制品。
常见的加工方法包括挤压、轧制、拉伸等。
提取铝的工艺流程需要耗费大量的能源和资源，并且产生一定量的废弃物和排放物。
因此，在实际生产中需要注意环境保护和资源利用的问题，采取相应的措施进行治理和回收利用。
总结起来，从铝土矿中提取铝的工艺流程主要包括破碎和磨矿、碱法浸出、滤液分离、氢氧化铝沉淀、煅烧、电解精炼和铝材加工等步骤。
这些步骤相互配合，可以高效地提取出纯净的金属铝，为工业生产和日常生活提供了重要的材料基础。
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思考：
为什么当时铝的价格如此昂贵？
铝在自然界中的存在：
地壳中含量最多的金属元素是 Al ； 化合态 形式存在 铝元素在自然界以________ 地壳里 各种元素 的含量图 （质量分 数）
Al
铝的趣史
1886年，美国的霍尔和法国的海朗特，分别 独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石的混合物制得 了金属铝，奠定了今天大规模生产铝的基础。 •你能写出电解氧化铝获得铝的化学方程式吗？
小结
①溶解 NaOH溶液 ②酸化 CO2 ③灼烧 ④电解
铝土矿
NaAlO2
Al(OH)3
Al2O3
Al
氧化铝的两性 现有试剂：氧化铝、6mol/L盐酸、6mol/L的 氢氧化钠溶液。
请用上述试剂设计简单实验探究氧化铝能否与酸、 碱反应。
结论：氧化铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应
思考：氧化铝是酸性氧化物还是碱性氧化物？
从铝土矿提取铝 ①溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O ②过滤：除去杂质Fe 2 O 3等不溶物质 ③酸化： NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 为什么用CO2酸化，而不用其他的酸？ ④过滤：保留氢氧化铝沉淀 ⑤灼烧：2Al(OH)3 = Al2O3+3H2O ⑥电解：2Al2O3= 4Al+3O2↑
碱性氧化物：能与酸反应生成盐和水的氧化物 酸性氧化物：能与碱反应生成盐和水的氧化物
氧化铝既能与酸反应又能与碱反应
两性氧化物：既能与酸反应又能与碱反应生成盐
和水的氧化物
氧化铝是两性氧化物
绚丽多彩的宝石
再生铝制品
小结
①溶解 NaOH溶液 ②酸化 CO2 ③灼烧 ④电解
铝土矿
NaAlO2
Al(OH)3
Al2O3
Al
①溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O ②酸化：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 ③灼烧：2Al(OH)3 Al2O3+3H2O ④电解：2Al2O3 4Al+3O2↑
课堂练习：
1．下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是（ ） A．铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，要化学方法把铝元 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（例如H2)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.铝元素在人体内累计能造成慢性中毒，铝及其化合物在下列 场合使用时必须注意加以控制的是 ______________________ （1）制造电线电缆；（2）制造包糖果的铝箔；（3）用明矾 净水；（4）制餐具 （5）用明矾和苏打做膨化剂 （6）用氢氧化铝做胃药 （7） 制造防锈油漆
•氧化铝可从哪里来获得？
•如何从铝土矿中获得高纯度的Al2O3？
铝土矿
从铝土矿中提炼铝
铝土矿：主要成分Al2O3还有少量的Fe2O3 等杂质 铝土矿 CO2
溶解 NaOH溶液
过滤 A
Hale Waihona Puke 酸化Al(OH)3 过滤 灼烧 B
Al2O3 电解 铝
H2O 残渣
滤液
小组讨论：
1.
2. 3. 4.
5.
NaOH溶液溶解铝土矿的目的是什么？溶解铝土 矿后，滤液中的主要成分是什么？ 把滤液酸化的作用是什么？ 过滤A和B的作用是什么？ 酸化是通过量的CO2，反应后生成了什么？滤液 的主要成分？ 顺利提取了Al2O3，接下来怎么由氧化铝→铝？ 又是利用了什么原理？化合价是否发生变化？
专题3 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
铝制品随处可见
“嫦娥一号”上首次 使用的铝锂合金
铝的趣史
19世纪中期法国皇帝拿破仑三世，为显示自 己的富有和尊贵，命令官员给自己打造了一顶铝 皇冠。他戴上铝皇冠，神气十足地接受百官的朝 拜。在宴请宾客时，拿破仑三世使用一套珍藏的 铝制餐具，而大臣们使用的是金或银制餐具。。