从铝土矿中提取氧化铝20121218教材
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从铝土矿中提取铝中小学PPT教学课件
光线受太阳影响行走示意图
1911年，广义相对论距离完成尚远，爱因 斯坦即已预测，光虽然在大多数情况下走直线， 但当它经过重物附近时，会因受重物造成的空间 变化的影响而走曲线。甚至计算出某一颗星从太 阳后面发出光时，它经太阳附近到地球时行走路
1905年发表狭义相对论的爱因斯坦 线的曲率为何。
狭义相对论（Special Relativity）是主要由爱因斯坦创立的时空理论，是对牛顿时空观的改造。 提示了时间与空间的统一性和相对性，建立了新的时空观。这一理论揭示了物体的质量和能量在一 定条件下可以互相转换的规律，论证了物质的运动和时间、空间的密切关系。
阿尔弗雷德·伯纳德·诺贝尔 （1833.10.21～1896.12.10）：瑞典化学家、 工程师和实业家，诺贝尔奖金创立者。诺贝尔 奖颁发给在物理学、化学、生理学或医学、文 学、和平、经济学六个领域中成就最突出的人。
1921年获诺贝尔物理学奖 （左：瑞典皇家科学院颁发的获奖证书 右：诺贝尔奖纪念章）
思考中的晚年爱因斯坦
出生于德国乌尔姆市班霍夫街135号。父赫尔曼·爱 因斯坦，母波林·科克，均为犹太人。1900年毕业于苏 黎世工业大学，1909年开始在大学任教，1914年任威
廉国皇，家19物40理年研入究美所青国爱所国年因长籍时斯兼。期柏坦现林的代和大物爱妹学理因妹教学斯授M的。坦a开j后a创被者迫和移奠居基美人。
科学的殉道士
1514年5月，波兰哥白尼经过40年天文观测，写成《天体运行论》，创立“日心说”，开启了 近代自然科学之门。1533年，哥白尼在罗马做了一系列讲演，未遭到教皇反对。1543年5月24日该 书出版。伽利略用自制的世界上第一个天文望远镜，证实并支持哥白尼的“日心说”，后入狱“放 弃了”日心说。布鲁诺也在1592年5月23日被捕，终因坚持于1600年2月17日在罗马百花广场上烧
【化学课件】2012届高考化学从铝土矿中提取铝考点复习
氧化铝属于典型的 两性 氧化物，与酸、强碱 都能反应，反应的化学方程式如下：
氧化铝溶于盐酸：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O。
氧化铝与烧碱溶液反应： 电解熔融的氧化铝：2Al2O3 通电 4Al＋3O2↑。 Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。
2．氢氧化铝
可溶性铝盐和氨水反应可制得 Al(OH)3，它是一种难溶 于水的白色胶状物质，具有较强的吸附能力。Al(OH)3受热 易 分解，是一种典型的不稳定氢氧化物。 Al3＋＋3OH－ Al(OH)3 H＋＋AlO2－ ＋H2O； Al(OH)3与盐酸反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O； Al(OH)3与NaOH溶液反应： Al(OH)3＋OH－===AlO2－ ＋2H2O； Al(OH)3受热分解的化学方程式： △ 2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O。
3．Al3＋与下列离子不能大量共存：OH－、CO32－ 、 HCO3－ 、SO32－ 、S2－、AlO2－ ，其中OH－是因为 直接反应，其余均是“双水解”；AlO2－与下列离 子不能大量共存： H ＋ 、 HCO3 － 、 NH4+ 、 Al3 ＋ 、 Mg2＋、Cu2＋。其中H＋和HCO32－是因为直接反应 [AlO2－ ＋HCO3－ ＋H2O===Al(OH)3↓＋CO32－ ]，其 余也是“双水解”。
△
2Al(OH)3
Al2O3＋3H2O
方法二：
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓ AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl △ 2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O
氧化铝溶于盐酸：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O。
氧化铝与烧碱溶液反应： 电解熔融的氧化铝：2Al2O3 通电 4Al＋3O2↑。 Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。
2．氢氧化铝
可溶性铝盐和氨水反应可制得 Al(OH)3，它是一种难溶 于水的白色胶状物质，具有较强的吸附能力。Al(OH)3受热 易 分解，是一种典型的不稳定氢氧化物。 Al3＋＋3OH－ Al(OH)3 H＋＋AlO2－ ＋H2O； Al(OH)3与盐酸反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O； Al(OH)3与NaOH溶液反应： Al(OH)3＋OH－===AlO2－ ＋2H2O； Al(OH)3受热分解的化学方程式： △ 2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O。
3．Al3＋与下列离子不能大量共存：OH－、CO32－ 、 HCO3－ 、SO32－ 、S2－、AlO2－ ，其中OH－是因为 直接反应，其余均是“双水解”；AlO2－与下列离 子不能大量共存： H ＋ 、 HCO3 － 、 NH4+ 、 Al3 ＋ 、 Mg2＋、Cu2＋。其中H＋和HCO32－是因为直接反应 [AlO2－ ＋HCO3－ ＋H2O===Al(OH)3↓＋CO32－ ]，其 余也是“双水解”。
△
2Al(OH)3
Al2O3＋3H2O
方法二：
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓ AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl △ 2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O
高中化学苏教版必修一《311从铝土矿中提取铝》课件
沉淀铝元素，生成Al(OH)3 NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
得到Al(OH)3沉淀
获2A得l(O较H纯)3的=△ =氧Al化2O铝3+(A3Hl22OO3) 冶炼铝：
电解
2Al2O3==4Al+3O2↑
五、铝的再生 ——新世纪材料的亮点
再生铝又称二次铝，是目前废物界最有价值的材 料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万吨， 相当于每年铝产量的25％左右。
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添加冰晶石(Na3AlF6) 以降低氧化铝的熔融温度
四SiO2、Fe2O3
①溶解
NaOH溶解氧化铝(Al2O3) 溶液 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
残渣 ②过滤
除去SiO2、Fe2O3等杂质
③酸化 滤液 ④过滤 H2O ⑤灼烧
⑥电解 铝
CO2
从铝土矿提取铝
一、铝的存在
• 铝是地壳中含量最多的金属元素 • 主要富集于铝土矿中（Al2O3）
铁钙钠钾镁
14.55%
铝7.73%
氧 49.13%
含量/％
8－
7.73
6－ 4.75
4－ 3.45 2.74
2－
Na Ca Fe Al
二、铝的应用
三、铝的历史
【法】拿破仑三世为显示自己的富有和尊贵，命 令官员为自己打造了一顶铝皇冠，他戴上皇冠， 神气十足地接受百官的朝拜。
在国宴上，他使用一套珍藏的铝制餐具，而为 客人提供的是金制的餐具。
【俄】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。
从铝土矿中提取铝1
文档收集于互联网，己重新整理排版-word版本可编辑•欢迎下载支持-1文档來源为:从网络收集整理-word版本可编辑-从铝土矿中提取铝1•对氧化铝的分类中正确的是()A.酸性氧化物B.碱性氧化物C.两性氧化物D.不成盐氧化物2.铝具有较强的抗腐蚀性，主要因为()A•铝属于不活泼金属 B.铝是电的良导体C.铝与氧气在常温下不反应D•铝表面在常温下能形成一层致密的氧化物薄膜3.下列说法正确的是()A.铝土矿的主要成分是氧化铝 B.红宝石的主要成分是氧化铝，属于碱性氧化物C.铝制品在空气中具有较强的抗腐蚀性，可以用丁•盛放酸或碱D在电解熔融氧化铝时，用冰晶石作熔剂4.铝在空气中能够稳定存在的原因是( )A.铝的活泼性差B.铝的还原性差C.铝与氧气不反应D.铝表面有氧化膜5.关于合金性质的说法中，错误的是(A.多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高B.多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低C.合金的物理性质一般与其各成分金属的的物理性质不同D.合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性质不同6.铝合金因坚硕、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用丁制作窗框、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7.在地壳中含量最高的金属元索是，非金属元素是 -------------------- ；铝元素在地壳中主要以态存在，其主要矿物是-------------------- :氧化铝是典型的两性氧化物，在一定条件下，既可以和酸反应生成盐和水，乂可以和碱反应生成盐和水，请写出氧化铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式----------- 、。
由丁氧化铝较稳定，而铝单质的活泼性乂较强，因此匸业上常采用电解熔融氧化铝的方法冶炼金属铝，请写出工业冶铝的化学方程式：--------------------------------- 。
并根据电解饱和食盐水的原理推测，连接电源负极的一端的产物是------------------ ,若连接电源正极的电极材料是石墨，则连接电源正极的一端的产物可能有。
从铝土矿中提取氧化铝20121218
碱处理
Fe2O3、 铝硅酸钠
CO2 NaAlO2
NaHCO3 Al(OH)3
NaOH溶
解
CO2酸化
过滤
过滤
灼烧
铝土矿
NaAlO2(aq)
Al(OH)3
Al2O3
思考与评价
你认为这两种方法哪一种更适合工业 生产，说出你的理由。
HCl Al2O3
AlCl3
NaOH
NaOH
Al(OH)3
CO2
NaAlO2
从铝土矿制备铝的工艺流程：
选择原料
控制反应条件
铝 土 矿
ＮaＯＨ 溶液
过滤
NaAlO2 溶液
通入 CO2
过滤
Al(OH)3 灼烧 沉淀
氧 化 铝
制备物质的一般流程：
分析目标产品 选择原料
确定反应原理 设计反应路径 设计反应装置 控制反应条件
分离提纯产品
【迁移训练1】是一种重要的金属，在生产、生活中具 有许多重要的用途,下图是从铝土矿中(主要成分是Al2O3， 还有少量的Fe2O3、SiO2) 制备铝的工艺流程：
和环保问题。
(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用__B__ (填编 号)。
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 理由是 _铝__与_浓__硫__酸__在__常__温__下_发__生__钝__化__，__加__热_溶__解__ __会__产_生__有__毒__气__体__S_O_2_，__原__料__利__用_率__低__；__稀__硝__酸__能_溶__解__铝__但__ __会__产_生__N__O_气__体__，__污__染_空__气__，__硝__酸__利__用_率__低__；__而__铝__与__稀_硫___ __酸__反_应__速__率__较__快__，__产_生__的__H__2对__空__气__无__污__染______________
《从铝土矿中提取铝》教学设计
学情 分析
知识与能力目标
界中的主要形式。 2.了解工业上从铝土矿中获得铝的方法，金属铝 的冶炼方法及变化过程，知道氧化铝的两性。
教学
过程与方法目标
通过探究活动，采用预测归纳、探究辨析等方法， 学会发现问题、提出问题、分析问题、解决问题， 培养勇于创新、敢于质疑和合作的精神。 1.通过学习金属铝冶炼方法的变化，体验化学科
△
Al2O3+3H2O
②写出相应的化学反应方程式？ 疑惑 1：向一种溶液中通入 CO2 能产生氢 氧化铝沉淀，这种溶液是什么呢？ 疑惑 2 ：根据前面所学的氧化铝具有两 性， 可以溶于盐酸， 但为什么铝土矿不用 盐酸溶解？ 1、通入 CO2 使溶液酸化，说明 CO2 过量， 故还生成了 NaHCO3 NaAlO2+ CO2+ 2H2O = NaHCO3+Al(OH)3↓ 2、加盐酸氧化铝、氧化铁均溶解，加氢 氧化钠溶液氧化铝溶解，而氧化铁不溶 解， 不溶解的氧化铁， 可作为杂质而除去。 通过实验验证 讨论结果， 使学 （学生）讨论、 生 掌 握 化 学 解 分析： 决问题的一般 方法， 并培养实 验能力。
设计 说明
系列学习活动中，学生不仅可以主动获得知识，得到解决问题的一般方 法，还能体验科学学习的过程，形成终身学习的能力，提高自身的学习 素养。
教学过程
教学 每个 环节 预设 时间
一、课堂引入 （教师）生活中铝制品图片展示 用生活中实例
教师活动
学生活动
设计意图
观察思考
做切入点， 激发 学生兴趣
2分 钟
目标
情感态度与价值观 学的发展对人类生活的影响。 目标
2.通过探究活动，培养主动参与交流、合作的精 神。
教学重 难点 教学 策略 与
《从铝土矿中提取铝》课件25(17张PPT)(苏教版必修1)
物质的化学性质主要与什么有关？
在金属活动顺序表中铝应该比铁活泼, 为什么单质铁在空气中易生锈，而铝却 不易生锈？
实验1（分组）将铝条放入4mol/LNaOH溶 液中，观察颜色有何变化？
实验2（分组） 打磨铝条,观察打磨前后有何变化？
实验3（演示）打磨过的铝片加浓硫酸 实验4（演示）打磨过的铝片加浓硝酸 实验5（分组）打磨过的铝片中加稀盐酸 实验6（分组）打磨过的铝片加氢氧化钠溶液
Байду номын сангаас空航天，汽 车材料
铝热剂
导线
铝
医疗器械
燃烧弹， 信号弹
用途
炊具
包装，装 饰材料
建筑材料
一、铝的物理性质和应用：
1、铝为银白色金属，质地柔软， 密度较小（2.70g/cm3），熔沸点较低， 具有良好的导电性、延展性。
2、常用于制造轻质合金，用于飞机、汽车、 轮船部件;做导线、炊具、建筑装饰材料等。
思考
1、相同物质的量的铝分别与足量的盐酸和氢 氧化钠反应，谁放出的氢气多？
2、铝制餐具为什么不能用盛放酸性或碱性物 质，咸菜为什么不宜久存在铝制品中？
介绍：铝与某些金属氧化物反应（铝热反应）
实验演示：铝与氧化铁反应。
思考： 1。为什么不用玻璃漏斗？ 2。蒸发皿中的细砂有什么作用？ 3。铝与氧化铁反应的能量如何变化？
因为二氧化碳与氢氧化钠溶液反应完，铝与氢氧化钠溶液 反应生成氢气，使罐内压强增大，所以又鼓起来。
离子方程式： 2Al+2H2O+2OH－ = 2AlO2－ +3H2↑
3、 除去镁粉中混有的少量铝粉，可选 用下列溶液中的 （D ）
A 盐酸 氨水
B 稀硝酸
C
D 浓氢氧化钾溶液
【铝方面精品文档】从铝土矿中提取铝
江阴市第一中学 吴清华
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
地壳中各种元素的含量图（质量分数）
铝土矿
“铝的历史”
19世纪初，法国皇帝拿破仑三世，为 显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己制 造一顶比黄金更名贵的王冠——铝王冠。在 举行宴会时，只有他使用一套铝质餐具，其 他人只能用银制餐具。
知道 方面知识
铝元素的存在形式 提炼铝的工艺流程 铝的主要用途
锻炼
种能力
实验探究能力 合作学习能力
培养 种情感 珍惜资源 保护环境
•
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.1820.10.18Sunday, October 18, 2020
•
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。21:48:1221:48:1221:4810/18/2020 9:48:12 PM
Al(OH)3
NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl
结论：把滤液酸化的作用是中和过量的NaOH 溶液，并和NaAlO2反应产生沉淀
问题： 能否采用弱酸将滤液酸化？
实验2：向试管中加入1mLNaAlO2溶液， 通入CO2气体至过量
现象： 通CO2的试管中出现白色絮状沉 淀，且沉淀不溶解
再生铝又称二次铝，是目前废物界最有价值的材 料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万 吨，相当于每年铝产量的25％左右。与以铝土矿 为起点相比，生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝 的2.6%，并节省10.5吨水，少用固体材料11吨， 比电解铝时少排放CO291%，少处理废液、废渣 1.9吨。
铝与人体健康
•
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月18日 星期日9时48分 12秒Sunday, October 18, 2020
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
地壳中各种元素的含量图（质量分数）
铝土矿
“铝的历史”
19世纪初，法国皇帝拿破仑三世，为 显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己制 造一顶比黄金更名贵的王冠——铝王冠。在 举行宴会时，只有他使用一套铝质餐具，其 他人只能用银制餐具。
知道 方面知识
铝元素的存在形式 提炼铝的工艺流程 铝的主要用途
锻炼
种能力
实验探究能力 合作学习能力
培养 种情感 珍惜资源 保护环境
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.1820.10.18Sunday, October 18, 2020
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。21:48:1221:48:1221:4810/18/2020 9:48:12 PM
Al(OH)3
NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl
结论：把滤液酸化的作用是中和过量的NaOH 溶液，并和NaAlO2反应产生沉淀
问题： 能否采用弱酸将滤液酸化？
实验2：向试管中加入1mLNaAlO2溶液， 通入CO2气体至过量
现象： 通CO2的试管中出现白色絮状沉 淀，且沉淀不溶解
再生铝又称二次铝，是目前废物界最有价值的材 料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万 吨，相当于每年铝产量的25％左右。与以铝土矿 为起点相比，生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝 的2.6%，并节省10.5吨水，少用固体材料11吨， 比电解铝时少排放CO291%，少处理废液、废渣 1.9吨。
铝与人体健康
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牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月18日 星期日9时48分 12秒Sunday, October 18, 2020
从铝土矿中提取铝 课件.ppt
第一单元 从铝土矿到铝合金
第一课时 从铝土矿中提取铝
1．掌握从铝土矿中提取铝的方法原理。 2．掌握氧化铝的重要性质及应用。 3．体会铝的化合物的特殊性质，注重化学原理在工业生产中的应用。
一、从铝土矿中提取铝 1．铝的存在 (1)地壳中金属元素的含量 地壳中含量较多的四种金属顺序(由高到低)为： Al、Fe、Ca、Na 。 (2)铝元素在地壳中的存在形式 铝元素占地壳总量的 7.73% ，是地壳中含量 最高 的金属元素。铝土
1.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 C．灼烧氢氧化铝固体
B．NaAlO2溶液的酸化 D．电解熔融的氧化铝
【解析】 氧化还原反应的特征是元素化合价的变化。熟悉从铝土矿石中
提取铝所涉及的反应，然后分析反应中是否有元素化合价的变化。只有D
选项中元素的化合价在反应前后发生了变化。
铝土矿 55% 16% 赤泥 15% 48%
Na2O(由NaOH折算为 Na2O) 0
8%
(1)生产中每消耗1 t铝土矿将产生________吨赤泥。 (2)试计算每炼出1 t铝，理论上需要多少吨铝土矿？应补充多少吨NaOH？ (结果保留2位小数)
【解析】 (1)由题意知：
(2)设每炼出1 t铝耗铝土矿y t，同时产生 1 y t的赤泥，则铝土矿 3
(3)铝易与许多金属或非金属元素形成多种性能优良的合金。 ①Al与Mg、Cu、Si、Zn、Li等金属能形成各种性能优良的铝合 金。 ②铝合金的特点：密度小，强度高，塑性好，易成型，制造工艺 简单，成本低廉等。
二、Al2O3的性质及应用 1．两性氧化物：既能与酸反应，又能与碱反应 生成盐和水的氧化物 。
耐火材 料 。 4．存在：铝土矿、 刚玉 、 红宝石 、 蓝宝石 。
第一课时 从铝土矿中提取铝
1．掌握从铝土矿中提取铝的方法原理。 2．掌握氧化铝的重要性质及应用。 3．体会铝的化合物的特殊性质，注重化学原理在工业生产中的应用。
一、从铝土矿中提取铝 1．铝的存在 (1)地壳中金属元素的含量 地壳中含量较多的四种金属顺序(由高到低)为： Al、Fe、Ca、Na 。 (2)铝元素在地壳中的存在形式 铝元素占地壳总量的 7.73% ，是地壳中含量 最高 的金属元素。铝土
1.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 C．灼烧氢氧化铝固体
B．NaAlO2溶液的酸化 D．电解熔融的氧化铝
【解析】 氧化还原反应的特征是元素化合价的变化。熟悉从铝土矿石中
提取铝所涉及的反应，然后分析反应中是否有元素化合价的变化。只有D
选项中元素的化合价在反应前后发生了变化。
铝土矿 55% 16% 赤泥 15% 48%
Na2O(由NaOH折算为 Na2O) 0
8%
(1)生产中每消耗1 t铝土矿将产生________吨赤泥。 (2)试计算每炼出1 t铝，理论上需要多少吨铝土矿？应补充多少吨NaOH？ (结果保留2位小数)
【解析】 (1)由题意知：
(2)设每炼出1 t铝耗铝土矿y t，同时产生 1 y t的赤泥，则铝土矿 3
(3)铝易与许多金属或非金属元素形成多种性能优良的合金。 ①Al与Mg、Cu、Si、Zn、Li等金属能形成各种性能优良的铝合 金。 ②铝合金的特点：密度小，强度高，塑性好，易成型，制造工艺 简单，成本低廉等。
二、Al2O3的性质及应用 1．两性氧化物：既能与酸反应，又能与碱反应 生成盐和水的氧化物 。
耐火材 料 。 4．存在：铝土矿、 刚玉 、 红宝石 、 蓝宝石 。
从铝土矿中提取铝课件21
• 1、物理性质：白色、不溶于水的固体，熔点很高。 （红宝石、蓝宝石的主要成分）
• 2、化学性质—是典型的两性氧化物
• ① 不与水反应 • ② 和酸反应： • Al2O3 +6HCl == 2AlCl3 + 3H2O • Al2O3 + 6H+ ==2Al3+ + 3H2O • （Al2O3表现了碱性氧化物的性质）
• ③ 和碱反应：
• Al2O3 + 2NaOH === 2NaAlO2 + H2O • Al2O3 + 2OH- === 2AlO2- + H2O • （Al2O3表现了酸性氧化物的性质）
金属元素在地壳中的含量
天然氧化铝—刚玉
红宝石（Al2O3）
蓝宝石（Al2O3）
从铝土矿中提取铝
铝土矿的成分： 主要成分：Al2O3
少量：Fe2O3、SiO2等杂质 要从铝土矿中提取铝，必须先制备较纯的氧化铝
两性氧化物——既可以与酸反应又可以与 碱反应生成盐和水的氧化物。
• 氧化铝的主要性质：
• 霍尔采用பைடு நூலகம்坩埚，碳棒（阳极）和自制电池，对氧 化铝，即精制的氧化铝矿进行电解。1886年2月的 一天，他终于看到小球状的铝聚集在阴极上。霍尔 此时异常激动，带着他第一次获得的一把金属铝球 去见他的教授。后来，这些铝球竟成为“王冠宝 石”，至今仍珍存在美国制铝公司的陈列厅中。
• 廉价炼铝方法的发明，使铝这种在地壳中含量约占 8%的元素，从此成了为人类提供多方面重要用途的 材料。而发明家霍尔，当时还不满23周岁。
• 2、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。
• 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。
• 2、化学性质—是典型的两性氧化物
• ① 不与水反应 • ② 和酸反应： • Al2O3 +6HCl == 2AlCl3 + 3H2O • Al2O3 + 6H+ ==2Al3+ + 3H2O • （Al2O3表现了碱性氧化物的性质）
• ③ 和碱反应：
• Al2O3 + 2NaOH === 2NaAlO2 + H2O • Al2O3 + 2OH- === 2AlO2- + H2O • （Al2O3表现了酸性氧化物的性质）
金属元素在地壳中的含量
天然氧化铝—刚玉
红宝石（Al2O3）
蓝宝石（Al2O3）
从铝土矿中提取铝
铝土矿的成分： 主要成分：Al2O3
少量：Fe2O3、SiO2等杂质 要从铝土矿中提取铝，必须先制备较纯的氧化铝
两性氧化物——既可以与酸反应又可以与 碱反应生成盐和水的氧化物。
• 氧化铝的主要性质：
• 霍尔采用பைடு நூலகம்坩埚，碳棒（阳极）和自制电池，对氧 化铝，即精制的氧化铝矿进行电解。1886年2月的 一天，他终于看到小球状的铝聚集在阴极上。霍尔 此时异常激动，带着他第一次获得的一把金属铝球 去见他的教授。后来，这些铝球竟成为“王冠宝 石”，至今仍珍存在美国制铝公司的陈列厅中。
• 廉价炼铝方法的发明，使铝这种在地壳中含量约占 8%的元素，从此成了为人类提供多方面重要用途的 材料。而发明家霍尔，当时还不满23周岁。
• 2、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。
• 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。
从铝土矿中提取氧化铝20121218
(2) 溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸 盐 沉 淀 ， 化 学 反 应 方 程 式 为 ： 2Na2SiO3 ＋ 2NaAlO2 ＋ 2H2O Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH。 回答下列问题： (1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后，该步 操 作 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 ： ________________________________________________ Al2O3＋2OH－ 2AlO2-＋H2O SiO2＋2OH－ SiO32-＋H2O ________________________________________________ 。 (2)滤渣A的主要成分为 ________________________ Fe2O3、Na2Al2Si2O8 ；滤渣A 炼铁的原料(或生产硅酸盐产品的原料) ( 只写一种 ) ； 的用途是 __________________________________ 实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是_________ 。 引流
碱处理
注意：在溶液中，NaAlO2 、Na2SiO3与NaOH在一定条 件下会反应生成铝硅酸钠沉淀，化学反应方程式为： 2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O = Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH
碱处理
Fe2O3、 铝硅酸钠 CO2
NaHCO3
NaAlO2
Al(OH)3
NaOH溶
解
CO2酸化
通入 CO2 过滤
Al(OH)3 灼烧 沉淀
氧 化 铝
制备物质的一般流程：
分析目标产品
选择原料
确定反应原理
设计反应路径 设计反应装置 分离提纯产品 控制反应条件
【迁移训练 1】是一种重要的金属，在生产、生活中具 有许多重要的用途,下图是从铝土矿中(主要成分是Al2O3， 还有少量的Fe2O3、SiO2) 制备铝的工艺流程：
四队中学教案纸从铝土矿中提取铝
（3）从炼铝方法的变化中体验化学科学的发展对人类生活的影响。
重点难点
重点：铝的冶炼过程
难点：Al2O3的两性
教学过程
【情境引入】展示可乐罐，很多同学爱喝可乐，可乐罐是由什么材料制成？
【学生回答】主要成分为铝。
【讲述】铝元素在自然界中的存在是怎么样的情况呢，我们看下投影资料。
【提问】铝在我们身边无处不在，具有广泛的应用，请大家举例铝的应用。
四队中学教案纸（备课人：王星星学科：化学）
备课
时间
2012.12.2
教学课题
从铝土矿中提取铝
教时计划
1
教学课时
1-1
教学目标
（1）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。
（2）了解铝土矿制备铝的工艺流程，掌握相关反应的化学方程式，通过对工艺流程的问题探究，培养了学生从信息中获取新知识的能力。
【指导学生阅读】课本第65页的“化学史话”。
【讲述】霍尔找到了冰晶石才使铝这种19世纪最昂贵的金属，有如“旧时王榭堂前燕，飞入平常百姓家”。下面我们回顾下铝的发现及提取的历史。
【阅读】材料：铝的再生－“新世纪材料的亮点”
再生铝又称二次铝，是目前废物界最有价值的材料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万吨，相当于每年铝产量的25％左右。与以铝土矿为起点相比，生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2.6%，并节省10.5吨水，少用固体材料11吨，比电解铝时少排放CO291%，少处理废液、废渣1.9吨。
【板书】一、从铝土矿中冶炼铝
【介绍】铝的工艺流程。
【设问】炼铝的原料是地壳中含量较多的铝土矿，其主要成分是Al2O3，从铝的工艺流程来看，我们可以把冶炼过程分成哪两个阶段?
【板书】（1）铝土矿→氧化铝（2）氧化铝→铝
重点难点
重点：铝的冶炼过程
难点：Al2O3的两性
教学过程
【情境引入】展示可乐罐，很多同学爱喝可乐，可乐罐是由什么材料制成？
【学生回答】主要成分为铝。
【讲述】铝元素在自然界中的存在是怎么样的情况呢，我们看下投影资料。
【提问】铝在我们身边无处不在，具有广泛的应用，请大家举例铝的应用。
四队中学教案纸（备课人：王星星学科：化学）
备课
时间
2012.12.2
教学课题
从铝土矿中提取铝
教时计划
1
教学课时
1-1
教学目标
（1）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。
（2）了解铝土矿制备铝的工艺流程，掌握相关反应的化学方程式，通过对工艺流程的问题探究，培养了学生从信息中获取新知识的能力。
【指导学生阅读】课本第65页的“化学史话”。
【讲述】霍尔找到了冰晶石才使铝这种19世纪最昂贵的金属，有如“旧时王榭堂前燕，飞入平常百姓家”。下面我们回顾下铝的发现及提取的历史。
【阅读】材料：铝的再生－“新世纪材料的亮点”
再生铝又称二次铝，是目前废物界最有价值的材料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万吨，相当于每年铝产量的25％左右。与以铝土矿为起点相比，生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2.6%，并节省10.5吨水，少用固体材料11吨，比电解铝时少排放CO291%，少处理废液、废渣1.9吨。
【板书】一、从铝土矿中冶炼铝
【介绍】铝的工艺流程。
【设问】炼铝的原料是地壳中含量较多的铝土矿，其主要成分是Al2O3，从铝的工艺流程来看，我们可以把冶炼过程分成哪两个阶段?
【板书】（1）铝土矿→氧化铝（2）氧化铝→铝
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从铝土矿中提取氧化铝
思考：如何在实验室制备Al2O3 ？
Байду номын сангаас
坩埚或耐火砖
红宝石
药品：稀盐酸、氯化铝溶液、偏铝酸钠溶液、氢氧化钠溶液、
氨水、大理石
选择的原料 反应的化学方程式
路线一
氯化铝溶液 、 氨水
AlCl3 + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4Cl
路线二
偏铝酸钠溶液、 稀盐酸溶液、 大理石
交流与讨论
盐酸
氢氧化钠溶液
Al2O3 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+ 2NaOH=2NaAlO2+H2O
Fe2O3 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
不反应
SiO2
不反应
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
酸处理
NaOH
AlCl3 FeCl3
Fe(OH)3 CO2
【解释】(1)Al2O3属于两性氧化物，SiO2属于酸性氧化 物，都能与强碱反应。
(2)利用题目给出的信息——“硅铝酸盐沉淀”，可 以知道滤渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。对于 滤渣A的用途一般很容易想到其可以作为炼铁的原料。
(3)因为Al(OH)3是两性氢氧化物，若用强酸酸化滤 液时，无法保证将全部铝元素转化为Al(OH)3过滤出来。 (4)分析问题时，一般要同时考虑生产效益(原料利用率) 和环保问题。
碱处理
Fe2O3、 铝硅酸钠
CO2 NaAlO2
NaHCO3 Al(OH)3
NaOH溶
解
CO2酸化
过滤
过滤
灼烧
铝土矿
NaAlO2(aq)
Al(OH)3
Al2O3
思考与评价
你认为这两种方法哪一种更适合工业 生产，说出你的理由。
HCl Al2O3
AlCl3
NaOH
NaOH
Al(OH)3
CO2
NaAlO2
2NaAlO2 + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3↓+ Na2CO3
NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓+ NaHCO3
铝 土 矿
工业制备的 氧化铝
从铝土矿中提取Al2O3
铝土矿的成分： 主要成分：Al2O3
少量：Fe2O3 SiO2 等杂质
铝土矿
提纯
较纯的Al2O3
NaAlO2
Al(OH)3
NaHCO3
盐酸溶解
NaOH
CO2酸化
铝土矿 过滤
AlCl3(aq) 过滤 FeCl3(aq)
过滤
NaAlO2(aq)
灼烧
Al(OH)3
Al2O3
碱处理
注意：在溶液中，NaAlO2 、Na2SiO3与NaOH在一定条 件下会反应生成铝硅酸钠沉淀，化学反应方程式为： 2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O = Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH
从铝土矿制备铝的工艺流程：
选择原料
控制反应条件
铝 土 矿
ＮaＯＨ 溶液
过滤
NaAlO2 溶液
通入 CO2
过滤
Al(OH)3 灼烧 沉淀
氧 化 铝
制备物质的一般流程：
分析目标产品 选择原料
确定反应原理 设计反应路径 设计反应装置 控制反应条件
分离提纯产品
【迁移训练1】是一种重要的金属，在生产、生活中具 有许多重要的用途,下图是从铝土矿中(主要成分是Al2O3， 还有少量的Fe2O3、SiO2) 制备铝的工艺流程：
实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是_______引__流。
(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂 的原因是 经__过__足__量__氢_氧__化__钠__溶__液__的__溶_解__，__大__部__分__铝__元_素_ __均__以_N__a_A_l_O_2_的__形_式__存__在__于__滤__液__中_，__通__入__过__量__二__氧_化__碳__可___ __以__将_N__a_A_l_O_2_完__全_转__化__为__A_l_(O__H_)_3 _____________________ 。
(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸
盐 沉 淀 ， 化 学 反 应 方 程 式 为 ： 2Na2SiO3 ＋ 2NaAlO2 ＋
2H2O
Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH。
回答下列问题：
(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后，该步 操作中发生反应的离子方程式：
_____A_l2_O_3_＋__2_O_H_－______2_A_lO__2-_＋__H_2_O___________________ ____S__iO_2_＋__2_O_H__－______S_iO__32_-＋__H_2_O____________________ 。 (2)滤渣A的主要成分为_____F_e_2_O_3_、__N_a__2A__l2_S_i_2O__8__ ；滤渣A 的用途是_炼__铁__的__原__料__(_或__生__产__硅__酸__盐__产__品__的__原__料__) (只写一种)；
(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用__B__ (填编 号)。
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 理由是 _铝__与_浓__硫__酸__在__常__温__下_发__生__钝__化__，__加__热__溶_解__ __会__产_生__有__毒__气__体__S_O_2_，__原__料__利__用_率__低__；__稀__硝__酸__能_溶__解__铝__但__ __会__产_生__N__O_气__体__，__污__染_空__气__，__硝__酸__利__用_率__低__；__而__铝__与__稀_硫___ __酸__反_应__速__率__较__快__，__产_生__的__H__2对__空__气__无__污__染______________