从铝土矿中提取铝概述
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从铝土矿中提取铝一、教材分析:1、教材的地位和作用:铝是地壳中含量最高的金属元素,它具有广泛的应用。
本节课“从铝土矿中提取铝”是高中新课程苏教版必修1专题3的第一单元第一节。
本章中涉及到的铝土矿提取铝的方法,铝、氧化铝、氢氧化铝的性质及应用是高中化学必须掌握的化学知识,又与社会、生产、生活息息相关。
教材编排在学生学习了钠、镁等重要金属元素之后,学生自然而然地把钠、镁、铝三者作比较,这为以后学习元素周期律知识奠定了基础。
本节课介绍铝的冶炼和Al2O3的两性。
上好本节课可以激发学生对后面知识学习的兴趣;通过Al2O3两性的探究学生很容易通过类比迁移的方法思考Al(OH)3是否也为两性物质,这为后面的学习作了很好的铺垫;通过铝的冶炼历史的介绍,也会促进他们崇尚科学、并热爱科学。
2、教学目标:根据全面提高学生素质的总体目标和教学大纲要求以及本节教材内容和学生已有的认识基础,我确定本节的教学目标如下:(1)知识目标: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。
了解工业上从铝土矿中提取铝的方法。
了解铝在生产生活中的重要应用。
了解Al2O3的性质和两性氧化物的概念。
加深对性质决定用途的理解。
(2)能力目标:通过探究学习铝土矿中提取铝的工艺流程,培养学生从信息中获取新知识的能力,从实验求证猜想的能力,引导学生从多角度获取知识的能力,为将来自主学习、探究学习打下基础。
(3)情感目标:通过铝在生产生活中的重要应用,进一步认识化学与生产生活的密切联系。
从金属铝的冶炼方法的改变使学生体验了化学学科发展对人类生活的影响,激发它们热爱化学、热爱科学、崇尚科学。
3、重点和难点(1)重点:通过对“Al2O3分别与酸、碱溶液反应”的探究,让学生更熟悉酸、碱、氧化物之间的相互转化关系,构建学习化学学科知识体系的方法。
(2)难点:Al2O3的两性、铝的冶炼涉及的反应原理。
二、教具准备:多媒体课件,实验仪器(试管每组4支、滴管1支、烧杯1个)实验药品(Al2O3固体、Fe2O3固体,6mol/L NaOH溶液、6mol/L HCl溶液每组一瓶)三、教学案例与设计:(一)引入新课:[播放电脑图片及解说](图一)这是一种新型材料------泡沫铝,它是将发泡剂加入到熔融铝合金中制成,其优点是密度小,比木材还轻,可浮在水面,又有很大的刚性和隔音保温的效果,是一种良好的建筑材料和轻质材料。
铝土矿中提取铝的工艺流程每部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。
《铝土矿提取铝》知识清单一、铝土矿的简介铝土矿是一种主要由三水铝石、一水铝石和勃姆石组成的矿石,是生产金属铝的主要原料。
它通常呈红棕色、灰色或黄色,质地较为疏松。
铝土矿在世界各地都有分布,其储量和质量因地区而异。
铝土矿的主要成分包括氧化铝、氧化铁、二氧化硅等。
其中,氧化铝的含量是决定铝土矿质量和用途的关键因素。
一般来说,氧化铝含量越高,铝土矿的质量越好,越适合用于提取铝。
二、提取铝的工艺流程1、选矿选矿是提取铝的第一步。
由于铝土矿中往往含有大量的杂质,如氧化铁、二氧化硅等,需要通过选矿的方法将这些杂质去除,以提高铝土矿的品位。
常见的选矿方法有洗矿、浮选、磁选等。
2、拜耳法拜耳法是目前从铝土矿中提取氧化铝的主要方法之一。
其基本原理是利用氢氧化钠溶液在高温高压下溶解铝土矿中的氧化铝,生成铝酸钠溶液,然后将不溶解的杂质过滤除去。
接着,向铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体,使氧化铝以氢氧化铝的形式沉淀出来,最后将氢氧化铝加热分解,得到氧化铝。
具体步骤如下:(1)溶出将粉碎后的铝土矿与氢氧化钠溶液在高温高压下混合,发生反应:Al₂O₃(1 或 3H₂O) +2NaOH → 2NaAlO₂+(3 + 2x)H₂O (2)稀释和沉降分离溶出后的溶液经过稀释,使溶液中的铝酸钠浓度降低,一些杂质沉淀下来,通过沉降分离除去。
(3)分解向经过处理的铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体,发生反应:NaAlO₂+ 2H₂O + CO₂ → Al(OH)₃↓ + NaHCO₃(4)煅烧将得到的氢氧化铝在高温下煅烧,分解为氧化铝:2Al(OH)₃ → Al₂O₃+ 3H₂O3、烧结法对于含硅量较高的铝土矿,通常采用烧结法提取氧化铝。
该方法是将铝土矿与碳酸钠、石灰等混合,在高温下烧结,使氧化铝转化为可溶于水的铝酸钠,而杂质则转化为不溶性的化合物。
然后用稀碱溶液溶出铝酸钠,经过脱硅等处理后,得到纯净的铝酸钠溶液,再通入二氧化碳气体使氧化铝沉淀,最后煅烧得到氧化铝。