高中化学2.4镁和铝的冶炼学案1(无答案)苏教版选修2
高中化学2.4镁和铝的冶炼教案1苏教版选修2
镁和铝的冶炼教学目的：1.掌握Al2O3、Al(OH)3、铝盐的性质、制备方法及主要用途。
2.了解明矾净水的原理。
重点难点：铝的重要化合物的性质，图像题的解题思路。
教学过程：接上一节课[引入新课]三、铝的重要化合物1．氧化铝（Al2O3）概述：白色难熔物，是冶炼铝的原料，是一种比较好的耐火材料。
Al2O3:两性氧化物，能跟强酸、强碱反应，不跟水反应。
[学生板演]写出Al2O3分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式.Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O2．氢氧化铝[Al(OH)3]Al(OH)3：几乎不溶于水，白色胶状；能凝聚水中的悬浮物，有吸附色素的性能。
实验室制法：[实验4-5]铝盐与氨水反应Al3++3 =3NH4++ Al(OH)3↓2Al(OH)3 === Al2O3+3H2OAl(OH)3具有两性氢氧化物的性质，既能与强碱反应又能与酸反应，但Al(OH)3沉淀不溶于氨水。
[实验4-6][实验1]在硫酸铝溶液中逐渐滴入氢氧化钠溶液观察所发生的现象,并画出溶液中析出沉淀的量与加入氢氧化钠的量的关系MgO：碱性氧化物，与水缓慢反应：Mg(OH)2具有碱的通性，它虽然难溶于水，但溶解部分电离的OH-，可使无·NH3 H2O△图.[实验2]在上述所得澄清溶液中再加入盐酸又有什么现象?写出有关的离子方程式,并画出生成沉淀的量与加入盐酸的量的关系图(1) 铝盐与碱反应Al(OH)3+OH -==AlO -2+2H 2O Al(OH)3+3H +==Al 3++3H 2O① 铝盐与强碱反应:严格控制加入碱的量.(2)偏铝酸盐与酸反应①偏铝酸盐与强酸反应，严格控制加入酸的量(过量的酸使沉淀溶解 ); AlO -2+H ++H 2O==Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H +==Al 3++3H 2O②偏铝酸盐溶液与CO 2反应：CO 2不足或适量时 2AlO -2+CO 2+3H 2O==2Al(OH)3↓+CO 32-CO 2过量时 AlO -2+CO 2+2H 2O==Al(OH)3↓+HCO 3-[实验3]将上面实验1,2所得的混合溶液混合,观察现象,写出有n H +AlO 2-n n Al(OH)34n AlO2-n H + 0≥44≤1 1＜ ＜4－n OH -/3 n OH - Al 3+n n Al(OH)3 n OH -34n Al 3+-n OH -≤3 ≥43＜ ＜4(moL)沉淀质量关的离子方程式,并画出有关图象. Al 3++3AlO -2+6H 2[例题]在50毫升b 摩尔/升AlCl 3溶液中，加入50毫升a 摩尔/升的NaOH 溶液 （1）当a ≤3b 时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为: （2）当a,b 满足 条件时,无沉淀产生.（3）当a,b 满足 条件时,先有常常生成,后又有部分沉淀溶解,此时Al(OH)3量为 克. [运用平衡移动原理解释] AlO -2+2H 2O+ H+Al(OH)3 Al 3++3OH -注意：Al 3+存在于酸性条件下，AlO 2-存在于碱性条件下，即Al 3+与OH - 、AlO 2- 与H +` Al 3+与 AlO 2-不能大量共存： Al 3++3OH -= Al(OH)3↓ AlO 2-+H ++ H 2O == Al(OH)3↓ Al 3++3AlO 2-+ 6H 2O =4Al(OH)3↓ 一些重要反应:2AlO 2-+CO 2+3H 2O==2Al(OH)3↓+CO 32- ; AlO 2-+CO 2+2H 2O==Al(OH)3↓+HCO 3-AlO 2-+H ++H 2O==Al(OH)3↓(过量的酸使沉淀溶解 ); Al 3++3AlO -2+6H 2O==4Al(OH)3↓ 3. 硫酸铝钾[KAl(SO 4)2]明矾： 易溶于水,且与水发生水解反应生成Al(OH)3胶体，吸附水里悬浮的杂质并形成沉淀使水澄清，是一种净水剂。
高二化学苏教版选修2学案：专题2第四单元 镁和铝的冶炼含解析
第四单元镁和铝的冶炼1．了解如何根据元素在自然界的存在状态和性质来开发、利用自然资源。
2．了解从海水中提取氯化镁、从铝土矿中提取氧化铝的方法，以及获得金属镁、铝的基本原理。
3．通过学习活动提高学习能力、交流合作能力和分析、解决实际问题的能力.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，拿破仑三世使用了一套珍藏的铝制餐具,而大臣们使用的是金或银制餐具。
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。
思考：为什么当时的铝很贵？提示：铝在地壳中都以化合态形式存在,如氧化铝等。
在19世纪中期铝冶炼的困难导致了铝价格的昂贵，甚至超过了黄金，但现在随着科学技术的进步，人们已经熟练地掌握了较好的冶炼铝的方法，铝的价格大大降低,走进了我们普通百姓的家.一、从海水中提取镁1．氯化镁的提取（1）可以将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰，再制成石灰乳，将石灰乳加入到海水中，可得到沉淀物氢氧化镁，有关反应方程式为CaCO3错误!CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca（OH）2，MgCl2＋Ca(OH)2===CaCl2＋Mg(OH)2↓。
（2)滤出氢氧化镁沉淀，加入盐酸转化为氯化镁溶液，浓缩得到水合晶体（MgCl2·6H2O)，有关反应方程式：Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O,MgCl2＋6H2O===MgCl2·6H2O。
（3)氯化镁的水合晶体在充满氯化氢气体的设备中加热脱水得到无水氯化镁。
反应方程式为MgCl2·6H2O错误!MgCl2＋6H2O。
2．氯化镁的电解用惰性电极作阳极，电解熔融的氯化镁得到金属镁，反应方程式为MgCl2错误!Mg＋Cl2↑。
思考：实际生产中，氯化镁的水合晶体加热脱水的过程在充满氯化氢气体的设备中进行。
为什么在这种条件下可以得到无水氯化镁?提示：因为MgCl2属于强酸弱碱盐，能发生水解转化为碱式氯化镁〔Mg(OH）Cl〕，化学方程式为MgCl2＋H2O Mg(OH)Cl＋HCl。
苏教版高中化学选修二专题2第四单元《镁和铝的冶炼》单元测试试题(解析版)
苏教版高中化学选修二专题2第四单元《镁和铝的冶炼》单元测试试题（解析版）第四单元《镁和铝的冶炼》单元测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．有些反应看起来不能进行，而实际生产中恰被用来制备带下划线的物质，下列四个反应中，其反应原理与其他三个反应不．同的是( )A．KClO4＋H2SO4===HClO4＋KHSO4 B．KCl＋NaNO3===NaCl＋KNO3C．Mg＋2RbCl===MgCl2＋2Rb D．Na＋KCl===NaCl＋K2．下列叙述正确的是（）A．工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠B．钠加入氯化镁的饱和溶液中可以制取金属镁C．电解冶炼铝的原料是氯化铝D．电解氯化镁溶液来制取镁3．下列金属冶炼的反应原理，正确的是( )A．A B．B C．C D．D4．已知工业上真空炼铷的化学反应方程式为2RbCl＋Mg MgCl2＋2Rb(g)，利用这一反应的原因是( )A．在一定条件下，部分反应都有一定可逆性B．Mg的金属活动性比Rb强C．Rb的沸点比Mg低，当把Rb蒸气抽走时，平衡向正反应方向移动D．MgCl2的热稳定性比RbCl强5．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法不正确的是 ( )A．铵态氮肥不能与草木灰混合施用B．工业上用石灰乳对煤燃烧形成的烟气进行脱硫，最终能制得石膏C．镁合金的硬度和强度均高于纯镁，工业上采用电解MgCl2饱和溶液制得镁D．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料，但工业上不用MgO制镁1 / 166．与实际化工生产流程相符的叙述是( )A．让Cl2和H2混合后，点燃生成氯化氢气体，再将氯化氢气体通入水中获得盐酸B．制备硫酸，用水吸收三氧化硫气体生成浓硫酸C．侯氏制碱法，将二氧化碳通入含氨的氯化钠饱和溶液中，过滤得到碳酸氢钠晶体D．用电解熔融氯化铝和冰晶石的混合物的方法得到铝7．以下方法可用于工业冶炼金属的是( )A．电解熔融AlCl3获取金属铝 B．电解MgCl2溶液获取金属镁C．用CO还原铁矿石来获取金属铁 D．电解饱和食盐水来获取金属钠8．下列说法正确的是( )A．明矾水解形成的Al（OH）3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B．通电时，溶液中的溶质粒子分别向两极移动，胶体中的分散质粒子向某一极移动C．溶液中溶质粒子的运动有规律，胶体中分散质粒子的运动无规律，即布朗运动D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁9．工业生产中物质的循环利用有多种模式。
2019-2020学年高中化学 2.4 镁和铝的冶炼学案1苏教版选修2
2019-2020学年高中化学 2.4 镁和铝的冶炼学案1苏教版选修2 〔知识学习〕2.请以线图的方式表示利用铝土矿（含杂质Fe2O3、SiO2）提纯得到三氧化二铝，并写出反应方程式3.电解氯化钠得到金属钠，电解氯化镁得到金属镁，为何不电解其氧化物得到对应金属？为什么不能电解氯化铝得到金属铝，直接电解氧化铝得到金属铝的困难何在？科学家是如何解决这一难题的？解决该难题的意义何在？4.观察图2-16解释装置如此设计的意图，预测在生产中可能存在的问题是什么？〔习题巩固〕1. 冶炼金属一般有下列方法：①焦炭法②水煤气（或氢气，2. 或一氧化碳）法③活泼金属置换法④电解法;四种方法在工业上均有应用。
（1）请对下表中的金属冶炼方法进行分析，从上述四种方法中选择相应的序号填入表中空格：火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式（写主要的两个）：________ 、__________。
（2）请再举出使用上述方法冶炼金属的例子各一个（用化学方程式表示）：②____________________________________ 、③____________________________________ 、④____________________________________ 。
3. 下列反应原理不4. 符合工业冶炼金属实际情况的是（A）（B）（C）（D）5. 冰晶石在冶炼铝的过程中的作用是A催化剂B助熔剂C氧化剂D还原剂6. 下列关于铝的冶炼的说法正确的是A用石墨作阳极，7. 阳极因高温与氧气反应而8. 不9. 断减少，10. 因此要不11. 断更换阳极B用石墨作阴极，12. 利用了石墨的稳定性C 不13. 能用电解氯化铝来得到金属铝，14. 是因为氯化铝的熔点高D冰晶石的加入，15. 有利于降低能耗，16. 降低冶炼成本。
17. Fe是地壳中含量很丰富的元素，18. 也是生物体所必需的元素。
自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿。
人教新课标化学高二年级《镁和铝》教学设计之一
4-1-1 镁和铝（第一课时）[教学目标]1．知识目标（1）了解金属的通性。
了解金属在物理性质方面的某些特性。
（2）掌握镁和铝的物理性质和化学性质。
（3）掌握铝跟氢氧化钠溶液、酸反应的性质。
（4）了解镁和铝及金属合金的重要用途。
2．能力和方法目标（1）通过对金属物理性质的比较，掌握金属分类的一般方法。
提高根据不同角度对金属进行分类的能力。
（2）通过镁和铝的原子结构、物理性质和化学性质的比较，提高用原子结构理论解释金属单质性质的能力。
3．情感和价值观目标（1）通过金属性质和用途的学习，加深化学研究和人类生活之间紧密联系的认识，提高学习化学的兴趣。
（2）通过铝热反应实验、铝在纯氧气中燃烧、镁在二氧化碳气体中燃烧等实验，提高化学学习兴趣。
培养正确使用化学物质的观念。
[重点与难点]本节的重点镁和铝的化学性质。
本节的重点是铝的特性。
[教学过程]见ppt文件。
课堂练习：1．下列叙述中所描述的物质一定是金属元素的是（）（A）易失去电子的物质（B）原子最外层只有一个电子的元素（C）单质具有金属光泽的元素（D）第三周期中，原子的最外只有2个电子的元素2．锂和镁在元素周期表中位置有对角线关系，它们性质相似，如它们的单质在氧气中反应都不生成氧化物。
下列关于锂及其化合物性质叙述中，错误的是（）。
（A）硫酸锂难溶于水（B）氢氧化锂加热不分解（C）锂遇浓硫酸不发生钝化（D）碳酸锂加热分解成氧化锂和二氧化碳3．定向爆破建筑物时，应同时定向切断钢筋和炸碎水泥，除要用适宜的炸药外，还需用（）。
（A）氧炔焰（B）铝热剂（C）液氧（D）电弧4．1999年10月1日，为庆祝中华人民共和国50周年华诞，各大中城市都举行了焰火表演。
镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料。
工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却。
下列可作为冷却剂的是（）。
①空气；②O2；③Ar；④H2；⑤N2；⑥H2O。
（A）①②（B）③④（C）③⑥（D）③⑤5．将5.1g镁-铝合金投入到500mL2mol·L-1的盐酸中，金属完全溶解，再加入4mol·L-1的氢氧化钠溶液，若要生成的沉淀最多，则应加入的这种氢氧化钠溶液的体积是（）。
苏教版高中化学选修：化学与技术 镁和铝的冶炼-全国获奖
第四单元镁和铝的冶炼学习目标1．了解如何根据元素在自然界的存在状态和性质来开发、利用自然资源。
2．了解从海水中提取氯化镁、从铝土矿中提取氧化铝的方法，以及获得金属镁、铝的基本原理。
3．通过学习活动提高学习能力、交流合作能力和分析、解决实际问题的能力。
学习重点：掌握镁、铝的冶炼方法学习难点：如何根据元素在自然界的存在状态和性质来开发、利用自然资源知识导入（1）写出该反应的化学方程式：，在该反应中是氧化剂，是还原剂，该反应称为反应．（2）选出该实验的实验现象（把序号填写在横线上）．①镁条剧烈燃烧；①放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；①纸漏斗的下部被烧穿；①有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体．新授内容一、从海水中提取镁1. 氯化镁的提取(1) 可以将海边大量存在的贝壳煅烧成，再制成，将石灰乳加入到海水中，可得到沉淀物，有关反应方程式为(2) 滤出氢氧化镁沉淀，加入盐酸转化为氯化镁溶液，浓缩得到水合晶体(MgCl2·6H2O)，有关反应方程式：(3) 氯化镁的水合晶体在充满氯化氢气体的设备中加热脱水得到无水氯化镁。
反应方程式为2．氯化镁的电解用惰性电极作阳极，电解熔融的氯化镁得到金属镁，反应方程式为。
思考：将MgCl2·6H2O中的结晶水失去，在加热时需注意什么【体验1】镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的．主要步骤如图：（1）为了使MgSO4转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂的量应．（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是．（3）试剂①选用；写出其反应的离子方程式．二、铝的冶炼1．铝土矿的主要成分：Al2O3(含Fe2O3、SiO2)，怎样从铝土矿中获得纯净的氧化铝实验方案一及步骤：(1) 加足量HCl溶液并过滤( 除去SiO2 )：_________________________ _________________________.(2) 加足量NaOH并过滤[除去Fe(OH)3：_________________________ _________________________.(3) 通足量CO2并过滤〔保留Al (OH) 3〕_________________________(4) 煅烧：_________________________实验方案二及步骤：(1) 加足量NaOH溶液并过滤(除去Fe2O3)：_________________________ .(2) 加足量HCl并过滤(除去H2SiO3)_________________________ _________________________.(3) 通足量NH3并过滤[保留Al(OH)3]：___________________________(4) 煅烧：___________________________2、电解过程阴极 (和电源负极相连) ：4Al3＋＋12e－===4Al阳极 (和电源正极相连) ：6O2－－12e－===3O2↑总反应：___________________________【体验2】 从铝土矿(主要成分是Al 2O 3，含SiO 2、Fe 2O 3、MgO 等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请 回 答 下 列 问 题：(1) 流程甲加入盐酸后生成Al 3＋ 的离子方程式为 ________________________。
高二化学教案-2018年江苏地区化学科镁和铝教案 最新
第四章几种重要的金属新授课：三课时☆金属简介1．金属的种类：一百多种元素中，只有16种非金属，6种稀有气体元素。
其余全部为金属元素。
大约有五分之四是金属元素2．金属元素在周期表中的位置位置：位于元素周期表的左下方。
结构特征：最外层电子数一般少于4个（ⅣA～ⅥA的某些金属元素除外）3．组成微粒：金属离子和自由电子．．．．（相互作用为金属键）4．金属的分类黑色金属：Fe、Cr、Mn冶金工业有色金属：除Fe、Cr、Mn以外的金属轻金属：ρ<4.5g/cm3Na、Mg、Al 等金属密度重金属ρ>4.5g/cm3Zn、Cu、Pb 等常见金属：Fe、Al通常稀有金属：Zr、Hf、Nb、Mo等4．物理性质：（1）在常温下，除汞是液体外，其余金属都是固体（2）大多数金属呈银白色，有些金属如：金（黄）、铜（紫红）、铋（红）（3）很多金属在粉末状时，和在晶体状态时会有不同的颜色，如：粉末状的铁为黑色（4）大多数金属都有延展性(延展性最好的金属是Au，很差的是锑、铋、锰等，受到敲打时就碎成小块)（5）金属一般都是电和热的良导体。
（6）硬度、熔点、密度差别较大※金属之最熔点最高：W ：3410℃ 熔点最低：Hg ：-38.9℃ 密度最大：Os ：22.5g/cm 3 密度最小：Li ：0.53g/cm 3 硬度最大：Cr ：9 硬度最小：Cs ：0.2 用量最大：Fe 延展性最好：Au5．金属的化学性质金属单质在化学反应中易失去电子，因而只具有还原性。
M →M n+ 但还原性差异．．．．．较大．． 如：金属活动性顺序表 第一节 镁和铝 一、原子结构、物理性质及用途1Mg ：第三周期ⅡA 族 第三周期ⅢA 族 原子半径r(Mg) > r(Al) 2、物理性质共同点：均为银白色，属于轻金属（<4.5g/cm3），熔点较低，良好的导电、导热、延展性。
不同点：密度：Mg<Al ，熔点：Mg<Al ，硬度：Mg<Al 。
人教版高中化学第二册(必修+选修)镁和铝 学案1
镁和铝学案一、镁、铝及其化合物（一）金属镁、铝性质的比较1．周期表中的位置及化合价：2．物理性质的比较：3．化学性质的比较：共同点：性，能与反应。
4．用途：注意：铝热反应实验药品：实验装置：实验现象：化学方程式： Fe2O3 + Al (用途： ) MnO2+ Al（二）镁及镁的化合物之间的转化（三）、铝的化合物1．氧化铝：氧化物（1）与H+反应（2）与强碱（OH-）反应2．氢氧化铝：氢氧化物，不稳定：氢氧化铝的电离方程式：（1）：与H+反应（2）与强碱（OH-）反应小结：Al3+、Al(OH)3、AlO2－的相互转化 Al(OH)3Al +3 AlO2-（3）制取3．氯化铝与强碱（OH-）反应及其图象：4．偏铝酸钠与强酸（H+-）反应及其图象：5．硫酸铝钾（1）电离方程式：（2）与强碱（NaOH ）反应强碱（NaOH ）量少：强碱（NaOH ）量多：（3）与强碱Ba(OH)2反应强碱Ba(OH)2量少：强碱Ba(OH)2量多：（4）明矾 用途： 。
（三）铝及铝的化合物之间的转化一、典型例题：例1 在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。
下列表示氢氧化钠加入量（X ）与溶液中沉淀物的量（Y ）的关系示意图中正确的是（C ）XA ．B ．C ．D ．例2：向50mL bmol/L 的AlCl3溶液中加入50mL a mol/L 的NaOH 溶液。
⑴当a 、b 关系不同时，反应所生成沉淀的质量不同。
填写下表：⑵若（⑴a≤3b，1.3a ；3b ＜a ＜4b ，3.9（4b －a ）；a≥4b，0。
⑵a 值为2.4 mol·L－1或3.2 mol·L－1）例3 向含amoLAl2(SO4)3的溶液中加入含bmolBa(OH)2溶液，试求：（1）若b=3a ，则所得沉淀的物质的量 为____________________mol （2）若b=4a ，则所得沉淀的物质的 量为____________________mol （3）若3a ＜b ＜4a ，则所得的沉淀的物质的量为__________mol例4：将镁铝的混合物0.2 mol 溶于100 mL 4mol/L 硫酸溶液中，然后再滴加2 mol/L 氢氧化钠溶液。
(苏教版化学选修2)2.4《镁和铝的冶炼》同步练习(含答案)
第四单元 镁和铝的冶炼(时间：30分钟)考查点一 镁的提取1．海水是镁的主要之一。
从海水中提取镁可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、洗涤、过滤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④电解得到产物。
下列关于提取镁的说法中，不正确的是( )。
A ．此法的优点之一是原料取自大海B ．进行①②③步骤的目的是富集MgCl 2C ．可用电解熔融氧化镁的方法制取镁D ．电解法冶炼金属要消耗大量的电能解析 有关反应方程式：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，CaO ＋H 2O===Ca(OH)2，MgCl 2＋Ca(OH)2===CaCl 2＋Mg(OH)2↓，Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O ，MgCl 2=====通电熔融Mg ＋Cl 2↑。
答案 C2．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。
其先后顺序正确的是 ( )。
A ．②④⑤③①B ．③②④①⑤C ．③④②⑤①D ．②④③⑤① 解析 本题是由海水制备无水氯化镁，主要步骤是先将海水中的氯化镁成分转变为氢氧化镁即②步为第一步骤，④过滤，得到氢氧化镁，再用③加盐酸的方法，将其变为氯化镁溶液，⑤浓缩结晶，①在一定条件下脱水干燥即可得到无水氯化镁。
答案 D考查点二 镁、铝的性质3．铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。
下列与这些用途无关的性质是( )。
A ．不易生锈B ．导电性好C ．密度小D ．强度高 解析 建筑装潢材料属于长期使用的材料，其不易生锈、强度高、密度小等性能都有利于建筑物的长久、安全使用。
但建筑装潢材料没有必要要求导电性好，相反，建筑装潢材料导电性好不利于建筑物的安全使用，因为它会导致建筑物遭雷击。
答案 B4．某化学兴趣小组用回收的镁铝合金制取氢气。
高中化学 2.4 镁和铝的冶炼2 苏教版选修2
（3）电解法：
活泼金属的阳离子氧化性很弱，一般还原剂难以 将它们还原为金属。
2Al2O3 电解 4Al + 3O2↑ 2NaCl 电解 2Na + Cl2↑
MgCl2 电解 Mg + Cl2↑ 适用于冶炼K、Ca、Na、Mg、Al等强还原性金属。
湿法冶金：
例如： CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
镁是海水中浓度占第三位的元素。镁在海水中 的浓度为0.129%，仅次于氯和钠，整个海洋中含 有约1800亿吨镁。海水中的镁，主要是以氯化镁和 硫酸镁的形式存在。
一、从海水中提取镁
1.镁的存在
主要以化合态的形式存在于地壳和海水(MgCl2) 中。海水中镁的总储量约为1.8×1015t
2.从海水中提取镁的生产流程
1885年，在美国首都华盛顿特区落成的华盛顿纪念碑上的顶 帽也是用金属铝制造的。
尽管铝是含量最高的金属，但是限于当时的金属冶 炼条件，要把铝从矿石中提炼出来，是极其困难的。
3Na＋AlCl3(熔融)＝3NaCl＋3Al
二、铝的冶炼
1.铝的存在
铝元素占地壳总量的7.45％ 铝元素是地壳中含量最多的金属元素 铝元素在自然界以化合态形式存在 主要以铝土矿存在
3.石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀： Ca(OH)2 + MgCl2 = Mg (OH)2 ↓ + CaCl2
4.氢氧化镁与盐酸反应: Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O
5.电解熔融的氯化镁可以得到金属镁： MgCl2电=解 Mg + Cl2
例1：下图是工业上生产镁的流程。
Al
通电
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2020-2021年高中化学 《化学与技术》.3《硫酸工业级铝的冶炼》精编教案 苏教版选修
2019-2020年高中化学《化学与技术》2.3《硫酸工业级铝的冶炼》精编教案苏教版选修2〔知识回顾〕1.写出接触法制硫酸的化学原理2.思考加快固体和气体反应速率的方法？思考可以使二氧化硫充分转化成三氧化硫的方法3.在合成氨气的实验中如何选择反应的条件？如何充分利用能量4.请列举冶炼金属的工业方法？从原理上指出钠、镁、铝、铁、铜、银、金的冶炼方法，方法选择的依据是什么？〔知识学习〕5.工业制硫酸的三原理对应的三设备是什么？三原理是如何指导三设备的设计的？三设备的设计哪些方面考虑了速率因素？哪些方面考虑了平衡因素？哪些方面考虑了工业效益？8.为何进行二氧化硫气体的净化？为什么不直接使用水来吸收三氧化硫？二氧化硫中含有三氧化硫如何除去？硫酸为什么不氧化还原性较强的二氧化硫？9.10)如何治理工业三废？习题巩固：8.在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(见下图。
按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体为9.A． SO2 B． SO3，O2C． SO2， O2D．SO2，SO310.硫铁矿高温下空气氧化产生二氧化硫：4FeS2＋11O2→8SO2＋2Fe2O3设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200（体积分数，以下气体含量均用体积分数表示），试完成下列各题：11.（1）1.00mol FeS2完全氧化，需要空气的体积（标准状况）为 L12.（2）55L空气和足量FeS2完全反应后，气体体积（同温同压）变为 L13.（3）用空气氧化FeS2产生的气体混合物中，O2的含量为0.0800，计算SO2的含量。
14.（4）设FeS2氧化产生的气体混合物为100L，其中O2为aL，SO2为bL。
15.①写出a和b的关系式②在右图中画出a和b的关系曲线（FeS2氧化时，空气过量20%）16.说明：为方便作图，纵坐标用13b表示38.工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如下图；反应管中装有碘的淀粉溶液。
高中化学 2.4 镁和铝的冶炼课件 苏教版选修2
例1 (2022年嘉兴调研)海水是一种丰富的资源,工 业上从海水中可提取许多种物质,广泛应用于生活 生产科技等方面.下图是某工厂对海水资源进行综 合利用的示意图.
回答下列问题： (1)流程图中操作a的名称为________. (2)工业上从海水中提取的NaCl,可用来制取纯碱,其 简要过程如下:向饱和食盐水中先通入气体A,后通 入气体B,充分反应后过滤得到晶体C和滤液D,将晶 体C灼烧即可制得纯碱. ①气体AB是CO2或NH3,则气体A应是________ (填化学式).
第四单元 镁和铝的冶炼
第
四
学习目标
单
元
镁
课前自主学案
和
铝
的
课堂互动讲练
冶
炼
学习目标 1.掌握从海水中提取镁的原理及工艺流程。 2．了解电解法冶炼铝的原理和工艺流程。
课前自主学案
一从海水中提取镁 自然界中的镁主要以化合态的形式(如MgCl2)存在 于地壳和海水中.从海水中提取镁的过程分为两步: 一是_要__从__M__g_C_l_2浓__度__极__小__的__海__水__中__把__M__g_C__l2_提__取__出_ _来__,二是_把__M__g_C_l_2_中__的__M__g_还__原__出__来___.
①若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl,最简单的 操作方法是______________________________.
②操作b是在________氛围中进行,若在空气中加热,
则会生成Mg(OH)Cl,写出有关反应的化学方程式:
____________________。
【解析】 (1)将海水蒸发结晶得到粗盐,在提取粗盐后 的母液中主要含有的是 Mg2＋.(2)①先通氨气的原因是 氨气易溶于水,CO2 微溶于水,若先通 CO2,则影响产率； ②从平衡的角度去分析,增加 NH＋ 4 的浓度,有利于沉淀 平衡向生成 NH4Cl 的方向进行,将 NaHCO3 转化为 Na2CO3 而不析出.(3)①采用焰色反应来检验;②HCl 的作用是防止 MgCl2 的水解.
高中化学 2.4 镁和铝的冶炼学案2 苏教版选修2
镁和铝的冶炼学习目标：1．了解镁的提取及物理性质，掌握镁的原子结构和化学性质。
2．通过交流与讨论，理解海水提镁的原理与过程，了解化学实验与化工生产的区别。
通过实验探究培养学生观察能力、分析问题和解决问题的能力。
情感目标：1.认识开发利用海水这一巨大资源的重大意义。
2.对于如何提高化工生产的经济效益有一个常识性的认识。
学习重点难点：提取镁的化学原理；镁的化学性质。
学习工具：镁条、砂纸、坩埚钳、酒精灯、试管、装满二氧化碳的集气瓶、稀硫酸等。
学习过程：[多媒体展示]镁在高科技领域以及工业生产中的应用；海洋元素含量资料，引出本节课的课题[板书]一、镁的提取[讲述]镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水(MgCl2)中。
海水中镁的总储量约为1.8×1015t[交流与讨论]１、如何实现Mg2+的富集和分离？[讲述]可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀２、是不是直接往海水中加沉淀剂？[讲述]不是，因为海水中的Mg2+ 的浓度很小，直接加沉淀剂不利于Mg2+的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂３、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？为什么？[讲述]因为海边有丰富的贝壳，可用来制得Ca(OH)2，从原料来源以及经济等综合角度考虑选用Ca(OH)2试剂作沉淀剂好思考：如何由贝壳制得氢氧化钙？[讲述]贝壳(CaCO3)→CaO→Ca(OH)2[交流与讨论]1、如何制得无水MgCl2？[讲述]先加盐酸反应，再浓缩得MgCl2·6H2O晶体，然后再将MgCl2·6H2O晶体在一定条件下加热脱水即可得无水MgCl22、由MgCl2到Mg究竟用还原法还是电解法好？[讲述]由于镁本身比较活泼，用还原法比较困难，工业上常使用电解熔融的氯化镁得到镁[投影]教材P55图2-15从海水中提取镁的流程[思考]电解产生的Cl2怎么处理？[讲述]可以循环利用，这样既可以节约资源又可以减轻Cl2任意排放对环境造成的污染。
高中化学 2.4 镁和铝的冶炼教案 苏教版选修2
镁和铝的冶炼教学目标：1．掌握镁的性质及工业提取。
2．掌握铝及铝化合物的性质和相互转化、铝的工业提取。
3．掌握Al(OH)3的相关计算。
教学过程：一、重点知识归纳：[例1] 将相同质量的镁条分别放在①O2②N2③空气④CO2中燃烧，将燃烧后所得的固体产物按质量由小到大的顺序排列的是（）A、②①③④B、③②①④C、④③②①D、②③①④[例2]有两种金属的合金13g，与足量稀硫酸反应后，在标准状况下产生气体11.2L，则组成该合金的金属可能是（）A、Mg和AlB、Mg和ZnC、Fe和ZnD、Al和FeA、铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH-=2AlO2-+H2↑B、Al(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OC、NaAlO2溶液中通入足量的CO2：2AlO2-+ CO2+3H2O= 2Al(OH)3↓+CO32-D、Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O【小结2】二、铝化合物的性质：1、氧化铝(Al2O3)：典型的两性氧化物，既能溶于强酸，又能溶于。
与盐酸反应的离子方程式：。
与氢氧化钠反应的离子方程式：。
用途：（1）耐火材料(Al2O3熔点高)（2）冶炼金属铝2、氢氧化铝Al(OH)3：典型的两性氢氧化物，既能溶于强酸，又能溶于强碱与盐酸反应的离子方程式：。
与氢氧化钠反应的离子方程式：。
★3、Al3+、AlO2－、Al(OH)3之间的关系可用下式表示写出上述反应的相关离子方程式：①②③④⑤⑥4、硫酸铝钾：（1）明矾：化学式KAl(SO4)2·12H2O（十二水合硫酸铝钾），无色晶体，易溶于水。
（2）明矾净水原理：明矾溶于水发生水解反应，生成Al(OH)3胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。
[练习1]不用其他试剂无法鉴别的一组溶液是（）A、偏铝酸钠溶液和稀盐酸B、硫酸钠溶液和氯化钠溶液C、氯化铝溶液和氢氧化钠溶液D、稀盐酸和碳酸钠溶液*[练习2]用稀H2SO4、NaOH和Al为原料制取Al(OH)3, 有下列三种不同的途径：甲：乙：丙：若制取等量的Al(OH)3则A、甲、乙消耗的原料同样多B、乙消耗的原料最少C、丙消耗的原料最少D、三者消耗的原料同样多*[练习3]（1）100 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液与60 mL 6 mol·L-1的KOH溶液混合后，生成沉淀的质量是_______g。
高中化学 专题二 2.4 镁和铝的冶炼同步练习(含解析)苏教版选修2
第四单元 镁和铝的冶炼(时间：30分钟)考查点一 镁的提取1．海水是镁的主要来源之一。
从海水中提取镁可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、洗涤、过滤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④电解得到产物。
下列关于提取镁的说法中，不正确的是( )。
A ．此法的优点之一是原料取自大海B ．进行①②③步骤的目的是富集MgCl 2C ．可用电解熔融氧化镁的方法制取镁D ．电解法冶炼金属要消耗大量的电能解析 有关反应方程式：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，CaO ＋H 2O===Ca(OH)2，MgCl 2＋Ca(OH)2===CaCl 2＋Mg(OH)2↓，Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O ，MgCl 2=====通电熔融Mg ＋Cl 2↑。
答案 C2．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。
其先后顺序正确的是 ( )。
A ．②④⑤③①B ．③②④①⑤C ．③④②⑤①D ．②④③⑤① 解析 本题是由海水制备无水氯化镁，主要步骤是先将海水中的氯化镁成分转变为氢氧化镁即②步为第一步骤，④过滤，得到氢氧化镁，再用③加盐酸的方法，将其变为氯化镁溶液，⑤浓缩结晶，①在一定条件下脱水干燥即可得到无水氯化镁。
答案 D考查点二 镁、铝的性质3．铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。
下列与这些用途无关的性质是( )。
A ．不易生锈B ．导电性好C ．密度小D ．强度高 解析 建筑装潢材料属于长期使用的材料，其不易生锈、强度高、密度小等性能都有利于建筑物的长久、安全使用。
但建筑装潢材料没有必要要求导电性好，相反，建筑装潢材料导电性好不利于建筑物的安全使用，因为它会导致建筑物遭雷击。
答案 B4．某化学兴趣小组用回收的镁铝合金制取氢气。
高中化学 2.4 镁和铝的冶炼教案2 苏教版选修2
镁和铝的冶炼【教学目的】1.使学生了解金属的通性。
2.使学生了解铝的物理性质以及用途。
3.使学生掌握镁和铝的化学性质。
4.使学生了解铝的几种重要化合物。
5.使学生初步了解合金。
【教学重点】镁和铝的化学性质、氢氧化铝的两性【教学难点】氢氧化铝的两性【教学用具】投影仪、胶片、铝箔、氧气、粗铁丝、火柴、NaOH溶液、CO2、镁带、氯酸钾、氧化铁、铝粉、滤纸、蒸发皿、砂纸、带铁圈的铁架台、0.5 mol·L－1Al2(SO4)3、氨水、2 mol·L－1盐酸、氧化铝、沙子【课时安排】 2课时。
【教学方法】1.运用周期律知识讨论推断镁和铝的物理性质和化学性质，以及在工农业生产上的用途。
2.用“实验——对比”的方法归纳镁、铝的化学性质。
3.运用电离平衡的知识，分析、讨论氢氧化铝的两性。
4.对于氢氧化铝的教学采用实验探究法【教学过程】第1课时［引言］人类已经发现了一百多种元素，其中大约有4／5是金属元素。
金属在人类社会的发展进程中，一直起着非常重要的作用。
即使在各种各样的新材料层出不穷的现代社会中，金属仍然起着不可替代的作用。
在日常生活中我们常常接触到各种各样的金属，因此，我们了解金属的重要性质是很必要的。
［师］按照不同的分类标准，可对金属从不同的角度进行分类。
［板书］1.冶金工业的分类方法黑色金属：铁、铬、锰（注意：实际上，铁、铬、锰均为银白色金属）有色金属：除上述三种以外的其他金属，如常见的铝、镁等。
2.根据金属密度的大小轻金属：密度小于4.5 g·cm－3的金属。
如铝、钾、镁、钠等。
重金属：密度大于4.5 g·cm－3的金属。
如铁、铜、银、汞等。
3.根据地壳中的含量常见金属:如铁、铜、锡、镁、铝等。
稀有金属：如钽、锆、铌等。
［师］［展示几种金属样品］同学们，我这儿有几种金属样品，请仔细观察，大家通过讨论得出金属的通性。
［生］物理性质1.常温时，除了汞为液体外，其他金属都是固体。
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镁和铝的冶炼
〔知识学习〕
2.请以线图的方式表示利用铝土矿（含杂质Fe2O3、SiO2）提纯得到三氧化二铝，并写出反应
方程式
3.电解氯化钠得到金属钠，电解氯化镁得到金属镁，为何不电解其氧化物得到对应金属？
为什么不能电解氯化铝得到金属铝，直接电解氧化铝得到金属铝的困难何在？科学家是如何解决这一难题的？解决该难题的意义何在？
4.观察图2-16解释装置如此设计的意图，预测在生产中可能存在的问题是什么？
〔习题巩固〕
1. 冶炼金属一般有下列方法：①焦炭法②水煤气（或氢气，
2. 或一氧化碳）法③活
泼金属置换法④电解法;四种方法在工业上均有应用。
（1）请对下表中的金属冶炼方法进行分析，从上述四种方法中选择相应的序号填入表中空格：
火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式（写主要的两个）：________ 、__________。
（2）请再举出使用上述方法冶炼金属的例子各一个（用化学方程式表示）：
②____________________________________ 、③____________________________________ 、
④____________________________________ 。
3. 下列反应原理不
4. 符合工业冶炼金属实际情况的是
（A）（B）
（C）（D）
5. 冰晶石在冶炼铝的过程中的作用是A催化剂B助熔剂C氧化剂D还原剂
6. 下列关于铝的冶炼的说法正确的是
A用石墨作阳极，7. 阳极因高温与氧气反应而8. 不9. 断减少，10. 因此要不
11. 断更换阳极
B用石墨作阴极，12. 利用了石墨的稳定性
C 不13. 能用电解氯化铝来得到金属铝，14. 是因为氯化铝的熔点高
D冰晶石的加入，15. 有利于降低能耗，16. 降低冶炼成本。
17. Fe是地壳中含量很丰富的元素，18. 也是生物体所必需的元素。
自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿。
金属铁是在高炉中冶炼的，19. 高炉炼铁除了加入铁矿石外，20. 还需加入焦炭和石灰石。
请填空：
①写出磁铁矿主要成分的化学式：_______________________。
②写出赤铁矿还原成铁的化学方程式：__________________________。
③写出焦炭在高炉中所参与反应的两个化学方程式：______________________。
④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式：______________________________。
21. （1）用铝热反应把V2O5中的V还原出来，22. 每还原得到1 mol V则被氧化的铝的物质的
量是______mol，23. 反应方程式____________________ 。
（2）利用铝热反应原理，24. 将铝粉、石墨和二氧化钛按一定的比例混合置于金属表面上，25. 在高温下煅烧可制得耐热物质TiC。
试进一步写出反应的方程式：______________________。
（用双线桥分析电子得失）
26. 某课外活动小组加热炭粉（过量）和氧化铜的混合物。
再用图11—9装置，27. 对获
得的铜粉（含炭）样品进行实验。
图中铁架台等装置已略去。
请你帮助他们完成下列报告。
图11—9
(1) 实验目的：______________________
(2) 实验用品：仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等
药品：红褐色（含炭）样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓硫酸等
(3) 实验内容：
(4) 计算：样品中铜的质量分数＝________（用含Ｗ、ｍ1、ｍ2的代数式表示）
(5) 问题和讨论：
实验完成后，(6) 老师评议说：按上述实验设计，(7) 即便C中反应完全，(8) D中吸收完全，(9) 也不(10) 会得出正确的结果。
经讨论，(11) 有同(12) 学提出在B与C之间加入一个装置。
再次实验后，(13) 得到了较正确的结果。
那么，(14)原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是______________ 。
在B与C之间加入的装置可以是______________ ，(15) 其中盛放的药品是__________________。
28. 铁是自然界里分布最广的金属元素之一，29. 在地壳中的质量约占5%左右。
铁矿石的种
类很多，30. 重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）等。
（1）写出用赤铁矿炼铁的主要化学反应方程式：__________________。
（2）红热的铁能跟水蒸气起反应，31. 有一种产物是可燃气体，32. 则其化学反应方程式为：___________________。
在常温下，33. 铁跟水不34. 起反应。
但是，35.
在水和空气里的氧气及二氧化碳等的共同36. 作用下，37. 铁很容易生锈而38.
被腐蚀，39. 每年因腐蚀而40. 损失的钢材占世界钢铁产量的四分之一。
刷油漆是重要的防腐蚀措施之一，41. 油漆防腐蚀的主要原理是____________________ 。
（3）铁元素是人体的重要营养元素，42. 举一例说明铁元素在人体中的重要作用__________。