从铝土矿到铝合金 课件 (共42张PPT)
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主备人 用案人 授课时间 年月 日 第课时
课题 专题三第一单元从铝土矿到铝合金
第三节从铝土矿中提取铝 课型 新授课
教学目标 (1) 了解地壳中铝兀素的含量,知道铝兀素在自然界的主要存在形式。
(2) 了解铝土矿制备铝的工艺流程,掌握相关反应的化学方程式,通过对工艺流程的
问题探究,培养了学生从信息中获取新知识的能力。
(3) 从炼铝方法的变化中体验化学科学的发展对人类生活的影响。
重点 铝的冶炼过程 难点 Al 2O3的两性
教法及教具
教 学
过 程 教学内容 个案调整
教师主导活动 学生主体活动
【情境引入】展示可乐罐,很多冋学爱喝可乐,可乐罐是由
什么材料制成?
【学生回答】主要成分为铝。
【讲述】铝元素在自然界中的存在是怎么样的情况呢,我们
看下投影资料。
【提问】铝在我们身边无处不在,具有广泛的应用,请大家
举例铝的应用。
【播放图片】生活和生产中的铝制品
【过渡】铝与我们生活和生产密切相关,但是追溯到 19世纪
中期,铝像现在这样普遍存在吗?
【播放资料】
(一)法国皇帝拿破仑二世, 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)门捷列夫创建了兀素周期表,受到英国皇家学会的表
彰,奖品是一只铝制奖杯。
【设问】 这两个事例说明了什么?
【学生回答】说明当时铝很贵。
【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?
【板书】一、从铝土矿中冶炼铝
【介绍】铝的工艺流程。
【设问】 炼铝的原料是地壳中含量较多的铝土矿,其主要成 分是AI2O3,从铝的工艺流程来看,我们可以把冶炼过程分成 哪两个阶段?
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CO2;③过滤;④加盐酸酸化;⑤灼烧。要得到高纯度的Al2O3,上述操作的正确顺序是( )
A.①②③⑤ B.①③②③⑤
C.①③④③⑤ D.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Al2O3变成AlO-2。用CO2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。
专题三 从铝土矿到铝合金(1、2)练习
一、选择题
1.下列物质中一定属于纯净物的是( )
A 刚玉 B 铝土矿 C 偏铝酸钠 D、含铝52.94%的Al2O3样品
2.将含有0.1 mol明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的溶液和100 mL 2 mol / L的Ba(OH)2溶液混合后,下列叙述正确的是 ( )
A. 反应完毕后,液体仍然澄清 B. 液体浑浊,沉淀物是BaSO4
C. 生成0.1 mol Al(OH)3和0.2 mol BaSO4 D. 液体浑浊,沉淀物是Al(OH)3
3.在H2SO4酸化过的Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀W(g)与所加NaOH溶液体积V的关系如图,其中正确的是 ( )
4.下列各组物质混合反应后, 不能得到A1Cl3的是( )
A 氧化铝和盐酸 B 铝和氯气 C 氧化铝和烧碱溶液 D 氢氧化铝和盐酸
5.下列离子方程式书写正确的是 ( )
A、硫酸铝中加入过量氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B、氢氧化铝跟盐酸反应:2Al(OH)3+6H+ = 2Al3++6H2O
C、偏铝酸钠溶液与适量稀硝酸反应:AlO2-+H++H2O = Al(OH)3↓
D、NaAlO2溶液中通入过量CO2 : 2AlO2—+ CO2 +3H2O=== 2Al(OH)3↓+ CO32—
6.某无色溶液中,已知含有H+、Mg2+、Al3+等阳离子,逐滴加入NaOH溶液,则消耗NaOH溶液体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系,下图表示正确的是( )
7.除去MgO中的Al2O3,可选用的试剂是( )
A.NaOH溶液 B.氨水 C.浓硫酸 D.稀盐酸
1-3-1从铝土矿到铝合金
(时间:45分钟 分值:100分)
基 础 巩 固
一、选择题
1.镁、铝单质的化学性质以相似性为主,但也存在某些重大差异性,下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是( )
①CO2 ②盐酸 ③NaOH溶液 ④水
A.①④ B.②③
C.①③ D.②③④
[解析]镁能与CO2反应而铝不能,铝能与NaOH溶液反应而镁不能。
[答案]C
2.下列图象表示Al3+与AlO-2物质的量变化的曲线,实线表示Al3+,虚线表示AlO-2,其中正确的是(
)
[解析]由反应:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O
可知,1 mol Al3+完全转化成Al(OH)3消耗OH-的物质的量与1
mol Al(OH)3完全转化成AlO-2消耗OH-的物质的量之比为31,A错,B正确。同理由反应:AlO-2++H++H2O===Al(OH)3↓,Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,判断选项C、D均错误。
[答案]B 3.将等体积、等pH的NaOH溶液和氨水,分别全部加入到甲、乙烧杯中。下列说法正确的是(
)
A.甲中沉淀一定比乙多
B.乙中沉淀一定比甲多
C.甲中沉淀可能比乙多
D.甲和乙中沉淀可能一样多
[解析]NaOH可以溶解Al(OH)3,而NH3·H2O不能溶解Al(OH)3。等体积、等pH的NaOH溶液和氨水,显然n(NH3·H2O)>n(NaOH),当n(NaOH)=3n(Al3+)时,甲和乙中沉淀一样多;当n(NaOH)>3n(Al3+)时,甲中沉淀比乙少;不可能出现甲中沉淀比乙多的情况。
[答案]D
4.将下列各组物质分别按等物质的量混合后加水溶解,有沉淀生成的是( )
A.Na2CO3、NaAlO2、NaOH
B.AlCl3、K2SO4、HCl
C.CaCl2、Na2CO3、HCl