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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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)3 ④ Al3+ ① ② ③ ⑤ ⑥ AlO2- 寫(xiě)出上圖六步反應(yīng)方程式： 化學(xué)方程式 離子方程式 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 【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。 【過(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 ① 水 二氧化碳 酸化② 灼燒③ 過(guò)濾 B 過(guò)濾 A 電解④ 鋁 氫氧化鈉溶液 殘?jiān)? 1. 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(xiě)出帶序號(hào)的步驟化學(xué)反應(yīng)方程式： ① ② ③ ④ 【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 ① 過(guò)量氫氧化鈉溶液 沉淀② 濾液 過(guò)濾 過(guò)濾 電解④ 鋁 鹽酸 殘?jiān)? 過(guò)量CO2 過(guò)濾 △ 2. 工藝流程二 試著寫(xiě)出帶序號(hào)的步驟化學(xué)反應(yīng)方程式： ① ② ③ ④ 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。 【鞏固練習(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(xiě)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?，F(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