高一化學必修一（26）《從鋁土礦中提取鋁》學案 蘇教版

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111 第二單元　從鋁土礦到鋁合金 第三課時 從鋁土礦中提取鋁 l 學習目標： 1. 回顧鋁三角之間的轉化。 2. 了解地殼中鋁元素的含量，知識鋁元素在自然界中主要存在形式。 3. 了解工業(yè)上從鋁土礦中獲取鋁的方法和其中的化學知識。 l 重點：從鋁土礦中獲取鋁的方法 l 難點：從鋁土礦中獲取鋁的方法 學習過程 【知識回顧】 “鋁三角” Al(OH)3 ④ Al3+ ① ② ③ ⑤ ⑥ AlO2- 寫出上圖六步反應方程式： 化學方程式 離子方程式 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 【資料】 （一）法國皇帝拿破侖三世，為顯示自己的富有和尊貴，命令官員給自己打造了一頂鋁皇冠。他戴上鋁皇冠，神氣十足地接受百官的朝拜。在宴請賓客時，拿破侖三世使用一套珍藏的鋁制餐具，而大臣們使用的是金或銀制餐具。 （二）門捷列夫創(chuàng)建了元素周期表，受到英國皇家學會的表彰，獎品是一只鋁制獎杯。 【過渡】鋁在地殼中都以化合態(tài)存在，如氧化鋁等。在19世紀中期鋁的冶煉的困難導致了鋁的價格的昂貴，甚至都超過了黃金，但現(xiàn)在隨著科學技術的進步，人們已經熟練地掌握了較好的冶煉鋁的方法，鋁的價格大大降低，走進了我們普通百姓家。那么我們現(xiàn)在是如何提取鋁的呢？ 【講授】從鋁土礦中提取鋁 鋁士礦 濾液 溶解 ① 水 二氧化碳 酸化② 灼燒③ 過濾 B 過濾 A 電解④ 鋁 氫氧化鈉溶液 殘渣 1. 工藝流程一 【思考】 （1） NaOH溶液溶解鋁土礦的目的是什么？溶解鋁土礦后，濾液中的主要成分是什么？ （2） 把濾液酸化的作用是什么？ （3） 過濾A和B的作用是什么？ （4） 酸化是通過量的CO2，反應后生成了什么？濾液的主要成分？ 試著寫出帶序號的步驟化學反應方程式： ① ② ③ ④ 【講解】 由于氧化鋁的熔點（2054℃）很高，直接加熱使其熔化需要消耗很大的能量。在實際生產中，向氧化鋁中添加冰晶石（NaAlF6），使氧化鋁熔融溫度降低，從而減少了冶煉過程中能量消耗。 鋁士礦 濾渣 溶解 ① 過量氫氧化鈉溶液 沉淀② 濾液 過濾 過濾 電解④ 鋁 鹽酸 殘渣 過量CO2 過濾 △ 2. 工藝流程二 試著寫出帶序號的步驟化學反應方程式： ① ② ③ ④ 2Al2O3 4Al+3O2↑ 【設問】1．該反應化合價是否發(fā)生變化？發(fā)生了什么反應？ 2．對比一下鈉、鎂和鋁的提取，看有沒有相似之處？ 【歸納】熱分解法不適于制活潑金屬，因為活潑金屬氧化物很穩(wěn)定，高溫下也難分解。所以鋁和鈉、鎂一樣均采用通電使其分解的電解法。 【鞏固練習】 1．下列有關鋁土礦中提煉鋁的說法不正確的是 （ ） A．鋁土礦中的鋁元素是以化合態(tài)存在的，需用化學方法把鋁元素變成游離態(tài)。 B．提煉過程中，先將鋁土礦凈化提取氧化鋁,再進行冶煉。 C．可用常見的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來。 D．冶煉鋁的方法同工業(yè)冶煉鈉、鎂相似, 可用電解法。 2．從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關反應中，屬于氧化還原反應的是 ( ) A.鋁土礦溶于NaOH溶液中 B.偏鋁酸鈉溶液的酸化 C.灼燒氫氧化鋁固體 D.電解熔融的氧化鋁 3．電解法煉鋁時，冰晶石的作用是 ( ) A. 助熔劑 B. 催化劑 C. 還原劑 D. 氧化劑 4.選擇適當的試劑除去下列括號中的雜質，并寫出離子方程式 (1)Mg(Al)試劑： 離子方程式 (2)Fe2O3(Al2O3) 試劑： 離子方程式 (3)Cu(Fe) 試劑： 離子方程式 【材料】鋁的再生－“新世紀材料的亮點” 再生鋁又稱二次鋁，是目前廢物界最有價值的材料。現(xiàn)在世界每年從廢鋁回收的鋁量約為400萬噸，相當于每年鋁產量的25％左右。與以鋁土礦為起點相比，生產1噸再生鋁合金能耗僅為新鋁的2.6%，并節(jié)省10.5噸水，少用固體材料11噸，比電解鋁時少排放CO291%，少處理廢液、廢渣1.9噸。 111