高一化学:27从铝土矿中提取铝
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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!。
高一化学教案:从铝土矿中提取铝教案题目:从铝土矿中提取铝授课目标:1. 了解铝的基本性质以及其在日常生活和工业中的应用;2. 了解铝土矿的特点及资源分布;3. 掌握从铝土矿中提取铝的方法。
教学重点:1. 铝土矿的特点及资源分布;2. 从铝土矿中提取铝的方法。
教学难点:从铝土矿中提取铝的方法。
教学准备:1. 教师准备:教学课件、铝土矿样本、相关实验器材;2. 学生准备:铝的基本性质和应用的相关知识。
教学过程:Step 1:导入新知识(5分钟)1. 展示一些铝的制品,引发学生对铝的认识,并引导学生思考铝的用途。
2. 提问:铝的性质有哪些?在日常生活和工业中有哪些应用?Step 2:了解铝土矿(10分钟)1. 展示铝土矿的图片,让学生观察铝土矿的外观特点,并让学生回答铝土矿的特点是什么。
2. 通过课件讲解铝土矿的资源分布和产量,引导学生了解铝土矿的重要性。
Step 3:铝的提取方法(15分钟)1. 通过课件讲解从铝土矿中提取铝的方法,包括赤泥法和氧化铝电解法。
2. 详细讲解赤泥法的步骤和原理,包括铝土矿的破碎、酸化、过滤、煅烧和还原等过程。
3. 详细讲解氧化铝电解法的步骤和原理,包括铝土矿的破碎、浸出、沉淀、纯化和电解等过程。
Step 4:实验演示(20分钟)1. 进行赤泥法的实验演示:用铝土矿样本进行破碎,加入稀硫酸进行酸化,通过过滤得到赤泥,再进行煅烧和还原得到粗铝。
2. 进行氧化铝电解法的实验演示:用铝土矿样本进行破碎,加入氢氧化钠进行浸出,通过沉淀得到氧化铝,再进行纯化和电解得到纯铝。
Step 5:讲解与总结(10分钟)1. 教师总结各种提取铝的方法的特点和适用范围。
2. 引导学生思考提取铝的方法对环境的影响,并提出一些建议。
Step 6:小结与拓展(5分钟)1. 学生回答铝土矿的特点及资源分布,以及从铝土矿中提取铝的方法。
2. 思考:是否存在其他提取铝的方法?为什么铝的回收利用很重要?教学延伸:1. 学生可以进一步了解铝的应用领域,例如飞机制造、建筑材料等;2. 学生可以研究一些新型的铝提取方法,如溶剂萃取法、浸矿法等。
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。
第课时从铝土矿中提取铝课程目标:根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究了解铝及其重要化合物的主要性质,能列举合金材料的重要应用。
学习目标:1、学生通过学习体会工业生产的一般过程;2、.学生通过学习掌握从铝土矿中获得铝的原理。
学习重点:从铝土矿中提取铝的工艺流程以及反应原理学习难点:从铝土矿中提取铝的工艺流程以及反应原理学习过程:从铝土矿中提取铝课前学习:一、铝的存在地壳中含量最多的元素是__,最多的金属元素是__,铝元素占地壳总质量的7.73%,主要以_______形式存在于铝土矿,主要成分是_______,含有少量的_______、________。
二、从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝涉及的反应方程式有:(1)溶解:;(2)酸化:;(3)灼烧:;(4)电解:。
课中学习:知识点一、探究工业提取铝的操作原理【思考讨论】1、工业上如何制取铝单质?现代工艺如何解决Al2O3熔点过高、耗能过大的问题的?2、请分别写出NaAlO2溶液中通入过量CO2时所发生的化学反应方程式和离子反应方程式?该反应说明Al(OH)3具有什么性?3、请写出NaAlO2溶液中通入少量CO2时的化学方程式和离子方程式。
4、请写出Al(OH)3与硫酸溶液反应的化学方程式和离子方程式。
学生小结:【例题】用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝,下列操作步骤:①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀()A.①⑤⑥③B.②③⑥③C.②③④③D.②③⑤③知识点二、明矾——做净水剂1、明矾是一种(由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐),化学式为是一种常见的。
明矾溶于水后发生电离:,电离出的Al3+与水反应生成,方程式为。
Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力,它能凝聚水中的悬浮物并使之沉降,从而达到净水的目的。
2、向明矾溶液中加入氢氧化钡会有什么现象?并写出离子反应方程式达标检测:1.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,可以用于盛放酸或碱D.工业上采用直接电解熔融氧化铝的方法制取铝单质2.下列说法正确的是A .金属氧化物一定是碱性氧化物B .碱性氧化物一定是金属氧化物C .非金属氧化物一定是酸性氧化物D .酸性氧化物一定是非金属氧化物3.下列属于碱性氧化物的是( )属于酸性氧化物的是( )属于两性氧化物的是( )A .CO 2B .Fe 2O 3C .SiO 2D .COE .Al 2O 3F .MgOG .Mn 2O 74.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5.某些化学试剂可用于净水。
高一化学:27从铝土矿中提取铝
27从铝土矿中提取铝
班级_______姓名_________学号_______ [学习目标]
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、了解工业上从铝土矿中提取铝的方法。
【课前检测】
1、⑴写出表示氧化铝是两性氧化物的离子方程式
, ⑵写出表示是氢氧化铝两性氢氧化物的离子方程式:
, 【情景设计】
铝是大自然赐予人类的宝物,但人们对它的认识经历了较为漫长的过程。
在自然界,铝元素以稳定的化合态存在,如 ,因而早期制备铝比较困难。
19世纪中期,铝十分昂贵,甚至超过了当时黄金的价格。
直到1886年,电解法制取铝工艺的发明,才使得生产生活中的应用得以普及。
成为现代文明不可缺少的物质基础。
一、 从铝土矿中提取铝
1、铝元素占地壳总量的7.73%,是地壳中含量最多的 元素,它主要以 形式存在于 (主要成分为 ,还有少量的Fe 2O 3,SiO 2等杂质)。
【交流讨论】
若给你一块铝矿石, 要想从中提取铝,你首先要对这块矿石做哪些处理?
2、工业冶炼铝的流程
写出流程中的有关化学反应方程式
从铝土矿中提取铝的过程中的化学方程式或离子方程式
①
②
③
④
【问题思考】1、NaOH溶解铝土矿后,滤液中的
主要成分是什么?
2、我们在酸化的时候用到的是CO
2气体,那么可
不可以用HCl呢?
3、电解法炼铝时,添加冰晶石(Na
3AlF
6
)的作
用是
【知识拓展】P66
二、明矾——做净水剂
1、明矾是一种(由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐),化学式为
是一种常见的。
标第一
明矾溶于水后发生电
离:,电离出的Al3+与水反应生成,方程式为。
Al(OH)
3胶体具有很强的吸附能力,它能凝聚水中的悬浮
物并使之沉降,从而达到净水的目的。
2、向明矾溶液中加入氢氧化钡会有什么现象?并写出离子反应方程式
,【当堂训练】
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. 下列既能与酸反应,又能与碱反应的氧化物是 ( )
A. NaHCO 3
B.Al 2O 3
C. CuO
D. CO 2
3.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 4.将二氧化碳通入下列溶液中,最终一定会有沉淀的是 ( ) A.氢氧化钠溶液 B.澄清石灰水 C.偏铝
酸钠溶液 D.氯化钙溶液 5.电解熔融的氧化铝制取金属铝,若有0.3mol 电子发生转移,则理论上能得到金属铝多少克?需氧化铝多少摩尔?
【课堂小结】
[课外练习](选择题每题有1-2个答案)
1、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
2、实验室制取Al(OH)3可选用的方法是 ( )
A.铝和氢氧化钠反应
B.氯化铝溶液中滴加足量氢氧化钠溶液
C.向NaAlO 2溶液中通入足够的CO 2气体
D.氯化铝溶液中滴加足量的氨水
3、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
4、向下列溶液中滴加稀硫酸,一开始生成白色沉淀,继续滴加稀硫酸,沉淀又溶解的是( )
A.AlCl 3 溶液
B.NaAlO 2溶液
C.MgCl 2
溶液 D.BaCl 2溶液
5、用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝,下列操作步骤: ①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO 2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液生成
Al(OH)3沉淀 ( )
A.①⑤⑥③
B.②③⑥③
C.②③④③
D.②③⑤③
6、某无色溶液能与铝粉作用生成氢气,则溶液中可能大量共存的离子组是 ( )
A.H +、Mg 2+、Cl -、Cu 2+
B.CH 3COO -、K +、Na +、H +
C.Cl -、Ba 2+、NO -3
、OH - D.OH -、Cl -、HCO 3-、Mg 2+
7、下列既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是 ( ) ①NaHCO 3②Al 2O 3③Al(OH)3④NaAlO 2⑤Al ⑥(NH 4)2
CO 3
A.②③
B.①②③⑥
C.①②③⑤⑥
D.全部
8、等体积的AlCl 3和NaOH 两种溶液混合后,沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等,则
AlCl 3和NaOH 两种溶液的物质的量浓度之比是 ( )
A.1∶3
B.2∶3
C.1∶4
D.2∶7
9、镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱
溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有 ( ) A .AlO 2
B .Cu 2+
C .Al 3+
D .Mg 2+
10、将含有0.1 mol 明矾[KAl(SO4)2·12H 2O]的溶液和100 mL 2 mol / L 的Ba(OH)2溶液混合后,下列叙述正确
是 ( )
A. 反应完毕后,液体仍然澄
清 B. 液体浑浊,沉淀物是BaSO 4
C. 生成0.1 mol Al(OH)3和0.2 mol BaSO 4
D. 液体浑浊,沉淀物是Al(OH)3
11、有4种含有铝元素的化合物A 、B 、C 、D ,
且能发生下列反应 ①A +NaOH→D+H 2O ②B A +H 2O ③C +NaOH B +NaCl
④在①溶液中滴入盐酸后有沉淀生成,盐酸过量沉淀又溶解生成C 。
则
⑴A 、B 、C 、D 的化学式分别是
A B C D
⑵写出上述过程中所发生的离子反应的离子方程式
, , 12、向100mL 0.3mol/L 的Al 2(SO 4)3溶液滴加100mlNaOH 溶液时,恰好反应得到沉淀3.9g ,求 NaOH 溶液的物质的量浓度?
13、画出下列实验中n(↓)随n(x)的变化曲线图(请用直尺作图)
①向1mol AlCl 3溶液中滴加NaOH 溶液至过量 ②向物质的量各1mol 的MgCl 2、AlCl 3混合溶液中滴加NaOH 溶液至过量
③向物质的量各1mol 的HCl 、MgCl 2、AlCl 3混合溶液中滴加NaOH 溶液至过量
14、将一定量的镁铝合金溶解在500ml 盐酸中,然后取出10mL溶液,向其中加入1mol/L
的NaOH溶液,加入NaOH溶液时产生的沉淀的质量m与所加NaOH溶液的体积V的关系
如下图:求合金中镁铝的质量分别为多少?。