专题三 从矿物到基础材料
第一单元 从铝土矿到铝合金
课时1 从铝土矿中提取铝
【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中的主要存在形式,能列举一些铝合金的重要应用。
2.了解工业上从铝土矿中获得铝的方法和其中的化学知识。
【学习重点】铝土矿提取铝的方法和工艺流程中相关化学反应知识。
【学习难点】氧化铝与碱溶液的反应。
【知识储备】
1、 在地壳中含量最高的元素____,在地壳中含量最高的金属元素_______。
2、 列举铝及其合金在日常生活中常见的应用_________________________
3、工业上是通过电解熔融___________来制备铝。
一、从铝土矿中提取铝
步骤 |
目的 |
反应 |
碱溶解 |
得到______溶液 |
|
过滤1 |
除去____物质 |
|
酸化 |
得到______和_________ |
|
过滤2 |
得到氢氧化铝 |
|
灼烧 |
得到高纯度____ |
|
电解 |
得到______ |
|
1、从整个工艺流程看,可分成哪两个阶段?______________________________
2、NaOH溶解铝土矿的目的是什么?___________________________________
3、过滤1和2的作用是什么?_______________________________________
4、把滤液酸化的作用是什么?____________________________________
5、将过滤后的白色固体灼烧,生成了什么?___________________________
二、对比一下镁和铝的提取,寻找规律
Al 海水(MgCl2) 铝土矿(主要成分Al2O3) 纯MgCl2 Mg 高纯度Al2O3 溶解:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 酸化:NaAlO2 +CO2+ 2H2O = Al(OH)3↓+ NaHCO3 灼烧:2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 电解: 2Al2O3========4Al+3O2↑ 通电 Na3AlF6
通过镁铝的提取过程对比分析给我们的启示,我们如果从自然界获取金属一般需要考虑几个方面问题?
【知识体系】
过滤:除杂,得到NaAlO2
(过量)
酸化:NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓ + NaHCO3
高温
灼烧:2Al(OH)3 ==========Al2O3+3H2O
通电
冰晶石
制取 电解:2Al2O3========4Al+3O2↑
【课堂反馈】
1、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?