从铝土矿中提取铝 课件.ppt

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1、第一单元　从铝土矿到铝合金第一课时　从铝土矿中提取铝1．掌握从铝土矿中提取铝的方法原理。2．掌握氧化铝的重要性质及应用。3．体会铝的化合物的特殊性质，注重化学原理在工业生产中的应用。一、从铝土矿中提取铝1．铝的存在(1)地壳中金属元素的含量地壳中含量较多的四种金属顺序(由高到低)为：。(2)铝元素在地壳中的存在形式铝元素占地壳总量的，是地壳中含量的金属元素。铝土矿(主要成分为，还有少量的杂质)是铝元素在地壳中的主要存在形式之一。Al、Fe、Ca、Na7.73%Al2O3最高2．铝的冶炼以铝土矿为原料，冶炼铝包括两个过程：由铝土矿氧化铝和由氧化铝制取金属铝。提纯电解(1)Al2O3的

2、提取①铝土矿与NaOH溶液反应，生成和水，化学方程式为。②在NaAlO2溶液中通入过量CO2，生成沉淀和NaHCO3，化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3。③灼烧Al(OH)3得到Al2O3，化学方程式为。(2)Al2O3的电解工业上采用电解熔融氧化铝制得金属铝，化学方程式为。NaAlO2Al(OH)3Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O2Al(OH)3Al2O3＋3H2O2Al2O34Al＋3O2↑实际生产中采用什么措施降低氧化铝的熔点？【提示】通常在工业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

3、而减少能量消耗。3．铝的用途(1)铝合金主要用于建筑业、交通运输业以及电子行业。(2)铝由其优良的物理性质所决定的重要用途，主要有：①延展性——制作铝线、铝箔、多种容器。②导电性——电的良导体。铝的导电性仅次于铜，是优良的导体之一。③导热性——热的良导体。④不透明——作忌光物(如胶卷)的包装材料。⑤银白色、有金属光泽——作涂料(俗称银粉、银漆)。(3)铝易与许多金属或非金属元素形成多种性能优良的合金。①Al与Mg、Cu、Si、Zn、Li等金属能形成各种性能优良的铝合金。②铝合金的特点：密度小，强度高，塑性好，易成型，制造工艺简单，成本低廉等。二、Al2O3的性质及应用1．两性氧化物

4、：。2．请写出Al2O3分别与H2SO4、烧碱反应的化学方程式，并改写为离子方程式：(1)(23．Al2O3的物理性质硬度高，熔点高，(填溶解性)的白色固体、常用于制造。4．存在：铝土矿、、、。既能与酸反应，又能与碱反应生成盐和水的氧化物Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2OAl2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2OAl2O3＋2OH－===2AlO2－＋H2O不溶于水耐火材料刚玉红宝石蓝宝石一、从铝土矿中提取铝工业上为什么不采用还原法冶炼铝，而是利用电解法？[师生互动]【提示】Al是十分活泼的金属，利用一般的

5、还原剂很难与Al2O3反应，所用工业上用电解的方法来制铝。氧化铝电解过程中的电极材料是否被消耗？[学生互动]【提示】电解Al2O3除生成Al外，连接电源正极的电极上释放氧气，高温下会消耗电极材料，另一电极上不会消耗。从铝土矿中提取得到铝采用什么工艺流程？[学生交流]【提示】工艺流程图：工业上从铝土矿(含Al2O3、Fe2O3等)制取铝可采用如下流程：经分析：生产原料(铝土矿)和提取Al2O3后的残渣(赤泥)的部分成分如下表所示(以氧化物表示)，且已知铝土矿中的Fe2O3全部转入赤泥。成分Al2O3Fe2O3Na2O(由NaOH折算为Na2O)铝土矿55%16%0赤泥15%48%8%

6、(1)生产中每消耗1t铝土矿将产生________吨赤泥。(2)试计算每炼出1t铝，理论上需要多少吨铝土矿？应补充多少吨NaOH？(结果保留2位小数)【解析】(1)由题意知：(2)设每炼出1t铝耗铝土矿yt，同时产生yt的赤泥，则铝土矿中Al2O3质量＝赤泥中Al2O3质量＋用于冶炼铝的Al2O3质量。即y×55%＝y××15%＋×1，y＝3.78。由Na2O～2NaOH可知：补充NaOH质量＝赤泥中NaOH质量。即补充NaOH质量为3.78××8%×＝0.13t。【答案】(1)0.33(2)3.78t0.13t1.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．

7、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】氧化还原反应的特征是元素化合价的变化。熟悉从铝土矿石中提取铝所涉及的反应，然后分析反应中是否有元素化合价的变化。只有D选项中元素的化合价在反应前后发生了变化。【答案】D二、Al2O3的性质及应用为什么说氧化铝是两性氧化物？[师生互动]【提示】因为Al2O3既可以与酸反应又能与碱反应生成盐和水，故可看成是两性氧化物。氧化铝除了用来提取铝外，还有哪些用途？[学生交流]【提示】