从铝土矿中提取铝
从铝土矿中提取铝 铝的氧化物与氢氧化物
二、含铝化合物之间的相互转化
解答铝盐问题时应当注意的两个问题 (1)可溶性铝盐与强碱(如NaOH溶液)反应,铝元素存在形态图:
(2)可溶性偏铝酸盐与强酸(如盐酸)反应,铝元素存在形态图:
1.若在可溶性铝盐溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量,试探究 以下问题: (1)在上述过程中,可以观察到什么实验现象?试写出先后发
+H++H2O====Al(OH)3↓, AlO 2
Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O。
(2)请以盐酸的物质的量为横坐标,Al(OH)3的物质的量为纵 坐标,画出简图。 提示:若 AlO 为1 mol,根据离子方程式可知: 2 + AlO 2 H+ +H2O====Al(OH)3↓,
①通入的CO2是过量的;②电解熔融的氧化铝制取铝;
③电解氧化铝时要加冰晶石。
1.铝土矿在酸化过程中,为什么要通入过量的CO2而不是加入 过量的盐酸? 提示:H2CO3是弱酸,与Al(OH)3不反应,过量的CO2能使NaAlO2 完全转化为Al(OH)3,而盐酸是强酸,能与Al(OH)3进一步反应 而生成AlCl3,加入酸的量不好控制。
【知识点睛】
从铝土矿提炼铝的主和氢氧化钠反应的金属氧化物高中阶段只掌握 Al2O3,
常利用此性质来提纯氧化铝。
(2)NaAlO2能和酸反应生成氢氧化铝,但强酸能使生成的氢氧
化铝继续溶解。 (3)工业上常用电解氧化铝的方法制取铝,而不能用电解氯化 铝的方法。
【自主预习】
一、从铝土矿中提取铝 1.铝的存在 最多的金属元素 。 (1)含量:铝元素是地壳中含量_______________ 化合 态的形式存在于铝土矿中。 (2)存在:铝在地壳中主要以_____
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。
从铝土矿中提取铝的工艺流程化学方程式
从铝土矿中提取铝的工艺流程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
(1)由铝的良好的延展性决定的是 ①②③④ (2)由铝的良好的导电导热性决定的是 ③⑤ (3)由铝的合金的密度小,强度高,抗腐蚀 能力强的性质决定的是 ⑥⑦
(4)铝元素在人体中积累可使人慢性中毒,在 食品污染源中加以控制的是 ①②④⑤
7.电解熔融的氯化镁制取金属镁,若有 0.4mol电子发生转移,则理论上能得到 金属镁多少克?需氯化镁多少摩尔?
铝三角:
9
Al(OH)3
1
NH3H2O 2 H+
3 4
CO2
Al2O3
7 H+
OH-
OH-
8
Al3+
+H2O 过量OH- 5
过量H+ 6
AlO2-
从铝土矿中提取铝
从铝土矿中提取铝的工艺流程
提纯
电解
铝土矿
较纯的Al2 O3
铝
提纯主要过程如下:
2Al2O3 电=解 4Al+3O2↑
NaOH溶液
电解
铝
较纯的Al2O3
Al2O3+2NaOH=2偏2NA铝alA(O酸lOH钠2)+3=H2AOl2O3+3H2O 灼烧
过滤
残渣
铝土矿
足量CO2
过滤
Al(OH)3
4、过滤:得到Al(OH)3固体。 5、灼烧:
2Al(OH)3=Al2O3+3H2O
6、电解: 通电
2Al2O3 == 4Al+3O2↑
氧化铝的熔点很高,工业上电解氧化铝时,常加 入冰晶石作助熔剂,使氧化铝能在较低的温度下 熔融,节省能源。
从铝土矿提取铝
二、工业制Байду номын сангаас铝的主要流程
铝土矿 提纯 较纯的Al2O3
电解
电解 铝
提纯主要过程如下:
NaOH溶液
2Al2O3=4Al+3O2↑
电解
铝
较纯的Al2O3
灼烧
过滤
铝土矿
残渣
足量CO2
滤液
悬浊液
过滤
沉淀:Al(OH)3
滤液
分析电解氧化铝的化学方程式,用双 线桥法表示该反应的电子转移。
得4×3e-
2Al2O3
1.了解地壳中铝元素的含量,知 道铝元素在自然界的主要形式, 了解工业上从铝土矿中获得铝的 方法。
2.通过相关探究活动进一步了解 学习的一般过程和方法。
一、铝的存在
1、铝是自然界中含量最多的金属元素, 约占地壳总量的7.73% 2、以化合态的形式存在 3、铝土矿是铝元素的主要存在形式之 一,主要成分:Al2O3,还含有少量的 Fe2O3、SiO2等
电解
4Al+3O2 ↑
失6×2e-
氧化铝的熔点很高,工业上电解氧化铝时, 常加入冰晶石,使氧化铝能在较低的温度下 熔融,节省能源。
1. 铝土矿中的氧化铝能与氢氧化铝溶液 反应,生成可溶性的NaAlO2 ,将得到的混 合物过滤,向其中通入过量的二氧化碳, 将其酸化,NaAlO2将转化为Al(OH)3 沉淀。
2.由于氧化铝较稳定,而铝单质的性质较活 泼,因此,工业上采用 电解熔融氧化铝 方 法冶炼铝,反应方程式为 电解 。 2Al2O3==4Al+3O2↑ 冰晶石在冶炼中所起的作用 使氧化铝的熔融温度降低 。
其成分是 Na3AlF6 。
氧化铝:高硬度、高熔、沸点,不溶于水的白色固体。 常用作耐火材料。
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。
从铝土矿中提取铝教学设计苏教版(教案)
从铝土矿中提取铝教学设计苏教版(精品教案)一、教学目标1. 让学生了解铝土矿的性质和提取铝的基本方法。
2. 掌握氧化铝的化学性质,能够运用化学知识解释铝的提取过程。
3. 培养学生的实验操作能力,提高实验观察力和思维能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点:铝土矿的性质,氧化铝的化学性质,铝的提取过程。
2. 教学难点:氧化铝的分解反应,铝的提取实验操作。
三、教学准备1. 实验室用具:烧杯、试管、酒精灯、滴定管等。
2. 实验试剂:铝土矿样品,稀盐酸,氢氧化钠溶液,酚酞指示剂等。
3. 课件和教学素材。
四、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提取铝的意义。
2. 铝土矿的性质:介绍铝土矿的成分、结构和性质,让学生了解铝土矿的特点。
3. 氧化铝的化学性质:讲解氧化铝的分解反应,引导学生理解氧化铝在提取铝过程中的作用。
4. 铝的提取过程:介绍铝的提取方法,解释提取过程中的化学反应。
5. 实验操作:分组进行铝的提取实验,指导学生正确操作,观察实验现象。
6. 实验结果分析:分析实验数据,引导学生运用化学知识解释实验结果。
7. 总结与拓展:总结提取铝的原理和过程,提出思考题,引导学生深入思考。
五、教学反思本节课通过铝土矿的提取铝的实验,让学生掌握了铝土矿的性质和氧化铝的化学性质,能够运用化学知识解释铝的提取过程。
在实验操作过程中,培养了学生的实验操作能力和观察力。
但在教学过程中,要注意引导学生思考实验现象背后的化学原理,提高学生的思维能力。
对于实验中可能出现的问题,要提前进行预测和解决,确保实验的顺利进行。
六、教学评价1. 知识与技能:学生能描述铝土矿的性质,解释氧化铝的化学性质在提取铝过程中的作用,掌握铝的提取方法。
2. 过程与方法:学生能够通过实验操作,观察实验现象,运用化学知识解释实验结果。
3. 情感态度与价值观:学生能够认识铝在现代工业中的重要性,理解科学实验的严谨性,培养环保意识和安全意识。
2020学年高中化学 专题三 第一单元 2 从铝土矿中提取铝学案(无答案)苏教版必修1
2 从铝土矿中提取铝【学习目标】 1、了解铝元素在自然界中的主要存在形式,以及从铝土矿冶炼铝的方法。
2、了解金属冶炼的一般原理【知识介绍】铝元素广泛大量存在于自然界。
地壳中,铝是含量最多的金属元素,大约占地壳总质量的7.73%,主要存在于粘土(Al2O3·2SiO2·2H2O)及各种岩石中(长石:KAlSi3O8、云母:K2H4Al6Si6O24、矾石KAl(SO4)2等),许多宝石也是含铝的化合物,如红宝石、蓝宝石的成分是结晶状的Al2O3(含有特殊的杂质)、猫眼是BeAl2O4,翡翠是NaAlSi2O6等。
铝土矿是是铝元素在地壳中存在的主要形式之一,是我们工业制铝的主要原料。
【知识体系】铝土矿的主要成分是________________,所含的主要杂质有_________和_________。
氧化铝的熔点很高(2054℃),质轻,常用作耐火材料。
【问题探究】阅读课本中图3-2《从铝土矿制备铝的工艺流程》以及下面一段课文,你能说出工艺流程中每一步的原理吗?相关的化学反应方程式又是哪些?【知识体系】1.工业上用电解氧化铝的方法生产金属铝,反应的化学方程式是_____________________。
氧化铝的熔点很高(2072℃),在生产中要加适量的___________,以降低氧化铝的熔融温度。
(如何制得纯净的Al2O3呢?我们先来学习铝土矿中几种主要成分的性质)2.能与碱反应生成盐和水的氧化物称为______性氧化物,例如__________________等,它们一般是_________(填“金属”或“非金属”)氧化物;能与酸反应生成盐和水的氧化物称为______性氧化物,例如__________________等,它们一般是_________(填“金属”或“非金属”)氧化物。
3.Al2O3既能和酸反应生成盐和水,也能和碱反应生成盐和水,这样的氧化物称______氧化物。
临汾市高中化学必修二第八章《化学与可持续发展》复习题(含答案)
一、选择题1.从铝土矿中提取铝的工艺流程图如下:下列叙述正确的是A .过程①应用了氧化铝具有碱性氧化物的性质B .过程②中生成氢氧化铝和碳酸氢钠C .过程③发生的反应类型属于氧化还原反应D .过程④也可以用热还原法代替电解法冶炼铝2.铅的冶炼大致过程如下:①富集:将方铅矿(PbS)进行浮选;②焙烧:2PbS+3O 2焙烧2PbO+2SO 2;③制粗铅:PbO+ C ΔPb+CO↑;PbO+CO ΔPb+CO 2。
下列说法错误的是A .浮选法富集方铅矿的过程,属于物理变化B .将l molPbS 冶炼成Pb ,理论上至少需要6 g 碳C .方铅矿焙烧反应中,PbS 是还原剂,还原产物只有PbOD .焙烧过程中,每生成l molPbO 转移6 mol 电子3.中华传统文化中蕴藏丰富的化学知识。
下列说法正确的是A .“高奴县石脂水,水腻,浮上如漆,采以膏车及燃灯极明”中的“石脂水”为油脂B .“凡石灰经火焚……风中久自吹化成粉”中的“粉”为氧化钙C .“盖此矾色绿味酸,烧之则赤……”中“矾”为五水硫酸铜D .“土鼎者……入砂于鼎中,用阴阳火候飞伏之”中“土鼎”的主要成分为硅酸盐4.“绿色化学”提倡,设计制备物质的方案时,要从经济、环保和技术等方面考虑,以下由铜制取硝酸铜的四种方案中,比较符合“绿色化学”概念且可行的方案是A .Cu → Cu(NO 3)2B .Cu → CuO →Cu(NO 3)2C .Cu → CuCl 2 →Cu(NO 3)2D .Cu → CuSO 4 →Cu(NO 3)25.下列冶炼金属的原理中,属于热还原法的是( )A .Fe+CuSO 4= FeSO 4+CuB .MgCl 2(熔融)电解Mg+Cl 2↑C .2Ag 2O Δ4Ag+O 2↑D .Fe 2O 3+3CO 高温2Fe+3CO 26.塑料、合成橡胶和合成纤维这三大类合成材料,都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的,下列有关说法错误的是A .天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇B .煤可以直接液化,煤与氢气作用生成液体燃料C .乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基本原料都可以由石油分馏得到D .聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过聚合反应制得的7.“共享单车”方便出行,低碳环保。
高一化学《从铝土矿中提取铝》教案设计
诚西郊市崇武区沿街学校高一化学从铝土矿中提取铝教案设计-【教学目的】:1、知识与技能:①理解地壳中铝元素的含量,知道铝元素在自然界的主要的存在形式②理解铝土矿制备铝的工艺流程,能解释每一步操作的物质成分变化,掌握相关反响的化学方程式。
③理解两性氧化物的概念,知道氧化铝是两性氧化物。
④理解铝合金、氧化铝在消费生活中的用途。
2、过程与方法:①让学生自己解读铝土矿制备氧化铝的工艺流程,找出问题和困惑,培养学生自主学习和发现问题的才能。
②通过实验探究,掌握Al2O3的性质,理解探究学习的一般过程与方法。
③在工艺流程与学生分析冲突的根底上,引导学生完善工艺流程,培养学生质疑才能及多角度分析问题的才能。
④通过概括与总结,进一步完善学生对活泼金属冶炼方法和过程的认识,并延伸到金属冶炼的一般过程与方法,培养学生从个别到一般的思维方式。
3、情感态度与价值观:①从炼铝方法的变化体验化学科学的开展对人类生活的影响②通过问题讨论和实验探究,激发勇于探究的精神,培养严谨的科学态度和意识。
【教学重点】:铝土矿提取铝的化学原理和氧化铝的两性。
【教学难点】:运用学生初中的有关氧化物的概念与物质转化类型的知识,理解从铝土矿提取铝的化学原理。
【设计说明】:新教材与现行高中化学教材相比,弱化了按照元素自然族来介绍元素化合物知识的传统做法,所涉及的元素化合物知识内容在覆盖面上与现行课程的差异不大,详细化合物知识内容的选取以及处理的深广度也根本相近,但是内容的组织线索、学习的重点和方式等都有较大的变化,如现行课程元素化合物知识都是按构造→性质→用途与制法的组织形式进展教学,而专题3从矿物到根底材料的知识那么是从工业制备→性质→应用的组织形式呈现,新教材跳出以单一物质为中心的学习形式,以元素层面对待元素化合物的学习。
从铝土矿中提取铝是专题3从矿物到根底材料第一单元的第一课时的教学内容,学生经过专题1、专题2的学习,已有了一定的实验才能及活泼金属冶炼方法的初步概念,在初中科学中已详细学习了酸和碱的概念及性质,对两性氧化物概念的学习有较好的知识铺垫。
从铝土矿中提取铝及铝的氧化物氢氧化物
小知识
镁、铝的氧化物和氯化物熔、沸点比较
MgO 熔点/℃ 2852
MgCl2 Al2O3 714 2054
AlCl3 190
沸点/℃ 3600 1412 2980 183
作业
教材P69-70 第6、7、9、10题
Al2O3
Al3++H2O
☼ 两性氧化物 ———— 既可以与酸反应又可以 与碱反应均生成了盐和水的氧化
物,叫两性氧化物。
氧化铝的应用
较高的熔点和较高的沸点, 用于制造耐火材料。
1、常用来做耐火材料 2、刚玉:硬度仅次于金刚石 3、宝石: 红宝石——铬元素, 蓝宝石——铁、钛等元素。
刚玉,宝石的主要成分
与碱反应: Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+ H2O 酸性氧化物 Al2O3 +2OH- = 2AlO2- + H2O
与酸反应: Al2O3+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2O 碱性氧化物 Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O
Al2O3的性质
两性氧化物
H2O+AlO2-
Al(OH)3的性质
两性氢氧化物
2Al(OH)3 + 3H2SO4== Al2(SO4)3+ 6H2O Al(OH)3+ 3H+ == Al3+ + 3H2O Al(OH)3+ NaOH == NaAlO2+ 2H2O Al(OH)3+ OH— == AlO2— + 2H2O
☼ 两性氢氧化物 —— 既可以与酸反应又可以与碱
√(5)3NaAlO2+AlCl3 +6H2O = 4Al(OH)3↓+ 3NaCl
从铝土矿中提取铝
从矿物质到基础材料
从铝土矿中提取铝
一、铝的存在:
铝是地壳中含量最多的金属元素 铝在地壳中以化合态存在
含量/% 8- 7.73
铁钙钠钾镁 14.55%
氧 49.13%
6-
4.75
3.45 4- 2.74 2-
铝7.73%
硅 26%
Na Ca Fe Al
铝土矿
氧化铝
铝
铝土矿(主要成分为Al2O3,还 有少量Fe2O3、SiO2等杂质)
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。
酸处理
盐酸溶解
NaOH
CO2酸化 NaAlO2(aq)
过滤 灼烧 Al O 2 3 Al(OH)3
铝土矿
过滤 AlCl3(aq) 过滤
FeCl3(aq)
碱处理
NaOH溶
解
CO2酸化
过滤
铝土矿
NaAlO2(aq)
过滤
Al(OH)3
灼烧
Al2O3
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 NaAlO 溶液 过滤 Al(OH)3 灼烧 Al2O3 2
?
滤 渣
滤 液
交流与讨论
如何从氧化铝中提取铝?
化合物类型 NaCl
MgCl2 AlCl3 Al2O3
熔点 801℃
714℃ 194℃ 2054℃
离子化合物
离子化合物 共价化合物 离子化合物
交流与讨论
如何将铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少 量Fe2O3、SiO2等杂质)中Al2O3提纯? 氢氧化钠溶液
盐酸
Al2O3 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+ 2NaOH=2NaAlO2+H2O
高一化学从铝土矿中提取铝
火箭的铝合金材料
“嫦娥一号”上首次使用的铝锂合金 月 球
泡车 沫上 铝 防 护 服
“铝的趣史”
(一)在国宴上,拿破仑三世使用一 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。
一、铝的存在:
地壳中含量最多的 金属元素是 Al ;
食品污染源中加以控制的是:①②④⑤
; / 地埋式污水处理设备
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认一声‘是’都不敢?”蝶宵华眼中掠过一丝轻视,就要把糖葫芦还她。韩玉笙倒不肯接了,怒气冲冲道:“是!怎样?这个 东西不值得。”“……很好。”蝶宵华微笑,“已经比很多东西值得。”“那么……”韩玉笙神色软化下来。蝶宵华下一个举 动,就是把糖葫芦丢在地上,用脚尖碾碎了。红通通的果子,碎开,露出里头微黄的果肉。透明糖浆像冰,碎了一地。“你!” 韩玉笙气坏了。洛月也义愤填膺。天下哪有这种人?!“我把你这么重要的东西毁了。”蝶宵华道,“你要跟我拼命么?”居 然是相当期待的样子。“ ,我们再买一串。”洛月怯怯的拉着韩玉笙。韩玉笙也认为没有必要跟此疯子拼命。第九十四章 那 夜笙蝶初相见(5) “你们就是这样。”蝶宵华遗憾道,“肯用命去换的东西,却不肯用命去殉。”“你们”两个字用在这里, 很奇怪。就好像他不是锦城人,甚至,不是中原人似的。韩玉笙张大眼睛:“你有很喜欢的东西吗?难道你肯殉它。”蝶宵华 悲哀的笑了:“我也不肯。”韩玉笙又瞄了瞄地上碎掉的糖葫芦,下定决心:“若有比这更珍贵的东西,你想从我手里夺走的 话,我就死!”“ !”洛月要哭出来了。“但愿仆有朝一日,能亲眼见证。”蝶宵华欠身,摘下面具,自我介绍,“蝶宵 华。”他面具下的美丽和悲哀,照亮了韩玉笙的元夜。——这就是那个元夜的事。洛月磕磕绊绊结束了叙述,宝音正待再问几 句,外头飘儿跑了进来:“五少爷跑了。”眼神很惶恐。自从韩玉笙了福珞、乐韵当面拆穿她答应给四 作内奸,飘儿还当要 死了,居然没死,还能留在这屋里,整天那叫个战战兢兢、如履薄冰,走路都贴着墙根儿。洛月盯着她:“进来!别站那儿拱 着帘子,看缝里都是冷风。”难得的威仪一把。凡是敢伤害姑娘,洛月绝不客气,眼里嗖嗖的能飞出刀子。飘儿就蹩进来。 “五少爷怎么了?”宝音问飘儿。飘儿道:“五少爷一直在屋里养伤,说打得狠了,年前也不知能爬得起来不能,忽然今天听 大娘、姐妹们都在传,五少爷院子忽然空了,卓二姨娘和安大姨娘都不见了,青翘姑娘也不见了,并着不见了好几个下人,听 说还有不少钱物。老太太、大太太、二太太她们院里都很紧张,诸位大娘、碧玉姐姐,诸姐姐们进进出出,也不跟我们说话, 我怕这话是真的了。九 那儿,也有大娘把着门,我们就没敢进。”洛月惊呆了,看着宝音:“ ……”宝音的心里,此刻翻江 倒海,苦思明柯葫芦里卖的什么药。卓二姨娘是明柯的生母,平常不显山不露水的,难道跟他一起跑了么?安大姨娘膝下无儿, 沉默淡泊,也跟他一块儿跑了?没道理的呀!翻江倒海而苦思的,不止宝音一人,七王爷就对着蝶宵华恼怒的抱怨:“这算什 么?池影报给我一个假地址,根本
高中化学必修一 从铝土矿中提取铝(苏教版)
一、从铝土矿中提取铝
工业上为什么不采用还原法冶炼铝,而是利用电解法? [师生互动] 【提示】 Al是十分活泼的金属,利用一般的还原剂很难与Al2O3反 应,所用工业上用电解的方法来制铝。
氧化铝电解过程中的电极材料是否被消耗? [学生互动] 【提示】 电解Al2O3除生成Al外,连接电源正极的电极上释放氧气, 高温下会消耗电极材料,另一电极上不会消耗。
A.氧化铝中铝元素的化合价为+3价,只有还原性,没有氧 化性 B.氧化铝的熔点较低,在熔融状态下易被还原 C.铝单质的还原性强,较难用还原剂还原氧化铝得到铝 D.铝离子的氧化性强,较难用还原剂还原氧化铝得到铝 【答案】 C
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-
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)。
二、Al2O3的性质及应用
化学必修一----从铝土矿中提取铝
第二课时从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝1.铝的存在(1)含量:铝元素是地壳中含量最多的金属元素。
(2)存在:地壳中铝以化合态存在于铝土矿中,铝土矿的主要成分是Al2O3。
2.从铝土矿制备铝的工艺流程(1)流程图(2)反应原理①碱溶:化学方程式:Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O;离子方程式:Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O;②酸化:化学方程式:CO2(过量)+NaAlO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3;离子方程式:AlO-2+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3;③灼烧:2Al(OH)3△,Al2O3+3H2O;④电解:2Al2O3通电,4Al+3O2↑。
(3)电解氧化铝时冰晶石的作用由于氧化铝的熔点很高,直接加热使其熔化需要消耗很大的能量。
在实际生产中,向氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6),使氧化铝熔融温度降低,从而减少了冶炼过程中的能量消耗。
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B.NaAlO2溶液的酸化C.灼烧氢氧化铝固体D.电解熔融的氧化铝解析:选D从铝土矿制备铝所涉及的反应中,只有电解熔融的氧化铝涉及元素化合价的改变,2Al2O3(熔融)通电,4Al+3O2↑,属于氧化还原反应。
2.铝土矿的主要成分是Al2O3,还含有少量杂质,已知下列操作:①加NaOH溶液溶解;②通入过量的CO 2;③过滤;④加盐酸酸化;⑤灼烧。
要得到高纯度的Al 2O 3,上述操作的正确顺序是( )A .①②③⑤B .①③②③⑤C .①③④③⑤D .①④③⑤解析:选B 将铝土矿用NaOH 溶液溶解后过滤,目的是除去不与NaOH 溶液反应的矿渣,并使Al 2O 3变成AlO -2。
用CO 2酸化是因为Al(OH)3溶于强酸,若加入盐酸,则盐酸的量难以控制,故选B 。
[方法技巧] 从铝土矿(主要成分Al 2O 3,含Fe 2O 3、SiO 2杂质)中提取Al 2O 3两个流程:有关氢氧化铝的图像分析1.图像类型(1)向含1 mol AlCl 3的溶液中加入氨水至过量①实验现象:立即产生白色沉淀,且沉淀不溶于过量氨水。
从铝土矿中提取铝教学过程设计
“从铝土矿中提取铝”教学设计1、教材分析和设计思想“从铝土矿中提取铝”一节是苏教版《化学1》专题三“从矿物到基础材料”中的第一单元的一部分教学内容。
专题3的特点是以从矿物资源获得的重要无机基础材料为主线,以“工业生产—性质探究—社会应用”为线索,在专题2学习了典型的金属和典型的非金属元素后,从工业冶炼的实际出发,通过实验探究的方法,引出了典型的两性元素—铝及其化合物知识、过渡金属—铁、铜单质及其化合物知识。
通过对这些元素化合物性质的探究,学生将进一步体验科学探究,了解化学研究的方法和途径,更深入地认识到化学学科在充分、合理利用自然资源造福于人类方面所发挥的重要作用。
本节课介绍了铝的冶炼的工艺流程以及流程中涉及的Al2O3、 Al(OH)3、NaAlO2的有关性质。
对于金属铝的冶炼可以让学生在复习专题2钠和镁的提取的基础上,通过概括使学生在宏观上明确金属冶炼要解决的两个主要问题:冶炼方法的选择和矿物的提纯或富集。
根据铝是比较活泼的金属学生很容易选择电解法,而对于如何从铝土矿中除去Fe2O3而得到纯的Al2O3涉及Al2O3的两性难点的突破,Al2O3为何可以溶解在NaOH溶液中可以类比学生熟悉的CO2,通过两性的探究学生很容易通过类比迁移的方法思考是否也为两性物质,这也为后面的学习作了很好的铺垫。
2、教学目标2.1知识与技能了解铝元素的含量以及铝在自然界中主要存在形式。
了解铝及其合金在生产生活中的应用。
了解Al2O3的两性以及铝冶炼涉及的反应原理。
2.2过程与方法通过对从铝土矿提取铝工艺原理的探究,让学生更熟悉酸、碱、氧化物之间的相互转化关系,掌握科学探究的一般过程。
通过概括和总结,进一步完善学生对金属冶炼方法和过程的认识,培养学生从个别到一般的思维方法。
2.3情感态度和价值观从金属铝冶炼方法的变化体验化学学科发展对人类生活的影响。
通过问题讨论和实验探究培养学生严谨的学习态度和合作意识。
增强学生环保意识,树立可持续发展观。
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班级:高一()姓名:学号成绩
专题3 从矿物到基础材料
从铝土矿中提取铝
【学海导航】
1.了解地壳中铝元素的含量,知道铝元素在自然界的主要形式,了解工业上从铝土矿获得铝的方法,从金属铝冶炼方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响。
2.了解两性氧化物的概念,知道氧化铝是两性氧化物
3.通过相关探究活动进一步了解学习的一般过程和方法
学习方法:观察实验→对比归纳→深化认识→形成网络→提高能力。
【主干知识】
1. 元素是地壳中含量最多的金属元素,约占地壳总量的。
在地壳中含量依次降低的金属是、、。
2.铝土矿的主要成分为,还有少量的、等杂质。
3.从铝土矿制备铝的工艺流程图
4.铝土矿中的氧化铝能与氢氧化钠溶液反应,生成,向其溶液中通入二氧化碳,生成和。
写出上述两个化学反应方程式;。
5. 由于氧化铝较稳定,而铝单质的性质又较活泼,因此,工业上采用方法冶炼铝,反应方程式为。
冰晶石在冶炼中所起的作用,其成分是
6.我们把既可以跟酸反应生成盐和水,又可以跟碱反应生成盐和水的氧化物称为,如、、。
【精彩例题】
例题1 某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:据此判断:(1)固体B所含物质的化学式。
(2)固体E所含物质的化学式。
(3)反应①的离子方程式为。
【巩固练习】
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
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
2.将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是
A.稀硝酸B.稀盐酸C.硝酸铜D.氢氧化钠
3.铝合金因坚硬、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
4.某些化学试剂可用于净水。
水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为[Al2(OH)n Cl m·yH2O]X,式中m等于
A.3-n B.6-n C.6+n D.3+n
5.用于飞机制造业的重要材料的是()A.Mg-Al合金B.Cu-Sn合金C.Al-Si合金D.不锈钢
6.1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一,而加以控制使用.铝在下列应用时应加以控制的是()
①制铝合金②制电线③制炊具④银色漆颜料⑤明矾净水⑥明矾与苏打制食品膨松剂⑦易拉罐⑧用Al(OH)3凝胶制胃舒平药片⑨包装糖果和小食品
A.③⑤⑧⑨
B.⑥⑧⑨
C.③⑤⑨
D.③⑤⑥⑦⑧⑨
7.在天平的左右两边各放一个烧杯,加入足量盐酸并使天平保持平衡,向左边烧杯中加入14.4g Mg,向右边烧杯中加入14.4g Al,此时天平不再平衡,下列操作可使天平恢复平衡的是()
A.右边加0.45g Al B.左边加0.98g Mg
C.左边加14.4g Mg,右边加15.3g Al D.左边加14.4g Mg,右边加14.85g Al
8.将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应,生成H2 2.8 L(标准状况),原混合物的质量可能是
A.2g
B.4g
C.8g
D.10g
9.铝土矿中常含有少量的SiO2和Fe2O3,写出实验室由铝土矿制取纯净Al2O3时需加入的试剂和反应方程式:
(1) 加过量,过滤除去沉淀,
离子方程式为,.
(2) 加过量,过滤除去,
离子方程式为,.
(3) 通入过量,过滤得到,离子方程式为.
(4) 煅烧可以得到纯净的Al2O3,方程式为.
10.超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。
其制取原理为:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO由于反应不完全,氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。
为测定
该产品中有关成分的含量,进行了以下两个实验:
⑴称取10.00g样品,将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干,AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2,并放出氨气3.36L(标准状况)。
①上述反应的化学方程式为;
②该样品中的A1N的质量分数为。
⑵另取10.00g样品置于反应器中,通入2.016L(标准状况)O2,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L-1(已折算成标准状况,AIN不跟O2反应)。
该样品中含杂质炭g。
11.工业上从铝土矿(含氧化铝、氧化铁等)制取铝的流程如图所示:
经分析,生产原料(铝土矿)和提取Al2O3后的残渣(赤泥)的部分成分见下表(以氧化物
表示)且已知铝土矿中的Fe2O3全部转入赤泥。
(1)生产中每消耗1t铝土矿将产生多少吨赤泥?
(2)试计算出每炼1t铝,理论上需要多少吨铝土矿?。