2012年高一苏教版化学必修一教学案(26)从铝土矿中提取铝

第二单元 从铝土矿到铝合金

第三课时 从铝土矿中提取铝

学习目标：

1. 回顾铝三角之间的转化。

2. 了解地壳中铝元素的含量，知识铝元素在自然界中主要存在形式。 3. 了解工业上从铝土矿中获取铝的方法和其中的化学知识。 重点：从铝土矿中获取铝的方法 难点：从铝土矿中获取铝的方法 学习过程

【知识回顾】

“铝三角”

Al(OH)3

Al3+

写出上图六步反应方程式：

AlO2-

化学方程式 离子方程式

① ② ③ ④ ⑤ ⑥

【资料】

（一）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。

（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。

【过渡】铝在地壳中都以化合态存在，如氧化铝等。在19世纪中期铝的冶炼的困难导致了铝的价格的昂贵，甚至都超过了黄金，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家。那么我们现在是如何提取铝的呢？ 【讲授】从铝土矿中提取铝 1. 工艺流程一

【思考】

（1） 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？

（2） 把滤液酸化的作用是什么？ （3） 过滤A和B的作用是什么？

（4） 酸化是通过量的CO2，反应后生成了什么？滤液的主要成分？

试着写出带序号的步骤化学反应方程式：

① ② ③ ④ 【讲解】

由于氧化铝的熔点（2054℃）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（NaAlF6），使氧化铝熔融温度降低，从而减少了冶炼过程中能量消耗。 2. 工艺流程二

试着写出带序号的步骤化学反应方程式：

① ② ③ ④

2Al2O3

4Al+3O2↑

【设问】1．该反应化合价是否发生变化？发生了什么反应？

2．对比一下钠、镁和铝的提取，看有没有相似之处？

【归纳】热分解法不适于制活泼金属，因为活泼金属氧化物很稳定，高温下也难分解。所以铝和钠、镁一样均采用通电使其分解的电解法。

【巩固练习】

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，需用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．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

3．电解法炼铝时，冰晶石的作用是 ( ) A. 助熔剂 B. 催化剂 C. 还原剂 D. 氧化剂 4.选择适当的试剂除去下列括号中的杂质，并写出离子方程式

(1)Mg(Al)试剂： 离子方程式 (2)Fe2O3(Al2O3) 试剂： 离子方程式 (3)Cu(Fe) 试剂： 离子方程式

【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。