高一化學(xué)必修一(26)《從鋁土礦中提取鋁》學(xué)案 蘇教版
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高一化學(xué)必修一(26)《從鋁土礦中提取鋁》學(xué)案 蘇教版
111第二單元從鋁土礦到鋁合金 第三課時(shí) 從鋁土礦中提取鋁l 學(xué)習(xí)目標(biāo):1. 回顧鋁三角之間的轉(zhuǎn)化。2. 了解地殼中鋁元素的含量,知識(shí)鋁元素在自然界中主要存在形式。3. 了解工業(yè)上從鋁土礦中獲取鋁的方法和其中的化學(xué)知識(shí)。l 重點(diǎn):從鋁土礦中獲取鋁的方法l 難點(diǎn):從鋁土礦中獲取鋁的方法 學(xué)習(xí)過(guò)程【知識(shí)回顧】“鋁三角” Al(OH)3Al3+ AlO2- 寫出上圖六步反應(yīng)方程式: 化學(xué)方程式 離子方程式 【資料】(一)法國(guó)皇帝拿破侖三世,為顯示自己的富有和尊貴,命令官員給自己打造了一頂鋁皇冠。他戴上鋁皇冠,神氣十足地接受百官的朝拜。在宴請(qǐng)賓客時(shí),拿破侖三世使用一套珍藏的鋁制餐具,而大臣們使用的是金或銀制餐具。(二)門捷列夫創(chuàng)建了元素周期表,受到英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的表彰,獎(jiǎng)品是一只鋁制獎(jiǎng)杯?!具^(guò)渡】鋁在地殼中都以化合態(tài)存在,如氧化鋁等。在19世紀(jì)中期鋁的冶煉的困難導(dǎo)致了鋁的價(jià)格的昂貴,甚至都超過(guò)了黃金,但現(xiàn)在隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們已經(jīng)熟練地掌握了較好的冶煉鋁的方法,鋁的價(jià)格大大降低,走進(jìn)了我們普通百姓家。那么我們現(xiàn)在是如何提取鋁的呢?【講授】從鋁土礦中提取鋁鋁士礦濾液溶解水二氧化碳酸化灼燒過(guò)濾B過(guò)濾 A電解鋁氫氧化鈉溶液殘?jiān)?. 工藝流程一【思考】(1) NaOH溶液溶解鋁土礦的目的是什么?溶解鋁土礦后,濾液中的主要成分是什么?(2) 把濾液酸化的作用是什么?(3) 過(guò)濾A和B的作用是什么?(4) 酸化是通過(guò)量的CO2,反應(yīng)后生成了什么?濾液的主要成分?試著寫出帶序號(hào)的步驟化學(xué)反應(yīng)方程式: 【講解】由于氧化鋁的熔點(diǎn)(2054)很高,直接加熱使其熔化需要消耗很大的能量。在實(shí)際生產(chǎn)中,向氧化鋁中添加冰晶石(NaAlF6),使氧化鋁熔融溫度降低,從而減少了冶煉過(guò)程中能量消耗。鋁士礦濾渣溶解過(guò)量氫氧化鈉溶液沉淀濾液過(guò)濾過(guò)濾 電解鋁鹽酸殘?jiān)^(guò)量CO2過(guò)濾2. 工藝流程二試著寫出帶序號(hào)的步驟化學(xué)反應(yīng)方程式: 2Al2O3 4Al+3O2 【設(shè)問(wèn)】1該反應(yīng)化合價(jià)是否發(fā)生變化?發(fā)生了什么反應(yīng)?2對(duì)比一下鈉、鎂和鋁的提取,看有沒(méi)有相似之處?【歸納】熱分解法不適于制活潑金屬,因?yàn)榛顫娊饘傺趸锖芊€(wěn)定,高溫下也難分解。所以鋁和鈉、鎂一樣均采用通電使其分解的電解法?!眷柟叹毩?xí)】1下列有關(guān)鋁土礦中提煉鋁的說(shuō)法不正確的是 ( )A鋁土礦中的鋁元素是以化合態(tài)存在的,需用化學(xué)方法把鋁元素變成游離態(tài)。B提煉過(guò)程中,先將鋁土礦凈化提取氧化鋁,再進(jìn)行冶煉。C可用常見(jiàn)的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來(lái)。D冶煉鋁的方法同工業(yè)冶煉鈉、鎂相似, 可用電解法。2從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是 ( )A.鋁土礦溶于NaOH溶液中 B.偏鋁酸鈉溶液的酸化C.灼燒氫氧化鋁固體 D.電解熔融的氧化鋁3電解法煉鋁時(shí),冰晶石的作用是 ( ) A. 助熔劑 B. 催化劑 C. 還原劑 D. 氧化劑4.選擇適當(dāng)?shù)脑噭┏ハ铝欣ㄌ?hào)中的雜質(zhì),并寫出離子方程式 (1)Mg(Al)試劑: 離子方程式 (2)Fe2O3(Al2O3) 試劑: 離子方程式 (3)Cu(Fe) 試劑: 離子方程式 【材料】鋁的再生“新世紀(jì)材料的亮點(diǎn)”再生鋁又稱二次鋁,是目前廢物界最有價(jià)值的材料。現(xiàn)在世界每年從廢鋁回收的鋁量約為400萬(wàn)噸,相當(dāng)于每年鋁產(chǎn)量的25左右。與以鋁土礦為起點(diǎn)相比,生產(chǎn)1噸再生鋁合金能耗僅為新鋁的2.6%,并節(jié)省10.5噸水,少用固體材料11噸,比電解鋁時(shí)少排放CO291%,少處理廢液、廢渣1.9噸。111