浙江省臨海市杜橋中學(xué)高一化學(xué)《從鋁土礦中提取鋁》課件 新人教版

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1、從鋁土礦中提取鋁從鋁土礦中提取鋁氧氧49.13%硅硅26%鋁鋁7.73%鐵鈣鈉鉀鎂鐵鈣鈉鉀鎂14.55%三、工業(yè)制備鋁的主要流程三、工業(yè)制備鋁的主要流程較純的較純的Al2O3鋁土礦鋁土礦鋁鋁電解電解提純提純問題問題1、根據(jù)初中學(xué)過的知識，寫出氧化鋁與硫酸反應(yīng)、根據(jù)初中學(xué)過的知識，寫出氧化鋁與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式的化學(xué)方程式 兩性氧化物兩性氧化物：既能與強酸又能與強堿反應(yīng)生：既能與強酸又能與強堿反應(yīng)生 成鹽和水的氧化物成鹽和水的氧化物在鋁土礦的提純的第一步，我們卻發(fā)現(xiàn)了氧化鋁在鋁土礦的提純的第一步，我們卻發(fā)現(xiàn)了氧化鋁還能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)也生成鹽和水還能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)也生成鹽和水Al2O3+

2、3H2SO4Al2(SO4)3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O三、工業(yè)制備鋁的主要流程三、工業(yè)制備鋁的主要流程較純的較純的Al2O3鋁土礦鋁土礦鋁鋁電解電解提純提純提純主要過程如下：提純主要過程如下：鋁土礦鋁土礦NaOH溶液溶液Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O偏鋁酸鈉偏鋁酸鈉過濾過濾殘渣殘渣濾液濾液足量足量CO2NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3懸濁液懸濁液提純主要過程如下：提純主要過程如下：鋁土礦鋁土礦NaOH溶液溶液過濾過濾殘渣殘渣濾液濾液足量足量CO2懸濁液懸濁液過濾過濾沉淀：沉淀：Al(OH)3濾液濾液灼燒灼燒較純的較純的

3、Al2O3電解電解鋁鋁2Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O3 4Al+3O2通電通電問題問題1：請根據(jù)鋁土礦制備鋁的工藝流程圖，考慮為什么要通入過請根據(jù)鋁土礦制備鋁的工藝流程圖，考慮為什么要通入過量二氧化碳？用鹽酸或硫酸來代替二氧化碳酸化是否合適量二氧化碳？用鹽酸或硫酸來代替二氧化碳酸化是否合適 ？【問題討論】P65【活動與探究活動與探究】氫氧化鋁的性質(zhì)？氫氧化鋁的性質(zhì)？Al(OH)Al(OH)3 3既能溶于強堿、又能溶于強酸既能溶于強堿、又能溶于強酸兩性氫氧化物：兩性氫氧化物：既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物三、制取三、制取Al(OH)3的制備的制備Al3+3NH3H2

4、O = Al(OH)3 3NH4 +2、以、以NaAlO2為原料為原料:NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3 +NaHCO31、以、以AlCl3 為原料為原料:AlCl33NH3H2OAl(OH)33NH4ClAlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3 +HCO3-【思考思考】氨水與氫氧化鈉溶液都能制備氫氧化鋁嗎？氨水與氫氧化鈉溶液都能制備氫氧化鋁嗎？哪種方法好哪種方法好? AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2OAl3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O三、制取三、制取Al(OH)3的制備的制備2、以、以NaAlO2為原料為原料:NaAlO2+CO2+

5、2H2O Al(OH)3 +NaHCO3AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3 +HCO3-【思考思考】在偏鋁酸鈉溶液中通入在偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳二氧化碳或加或加鹽酸鹽酸都能制備氫氧化鋁嗎？哪種方法好都能制備氫氧化鋁嗎？哪種方法好? 四、四、Al(OH)3的應(yīng)用：的應(yīng)用：1 .在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用-中和胃酸中和胃酸胃舒平胃舒平你和你的家人也會知道的你和你的家人也會知道的-回歸生活回歸生活1.分析電解氧化鋁的化學(xué)方程式，用雙線橋法表示該反應(yīng)的電子分析電解氧化鋁的化學(xué)方程式，用雙線橋法表示該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移。氧化鋁的熔點很高，工業(yè)上電解氧化鋁時，常加入冰晶石作氧化鋁的熔點很

6、高，工業(yè)上電解氧化鋁時，常加入冰晶石作“熔劑熔劑”，使氧化鋁能在較低的溫度下熔融，節(jié)省能源。，使氧化鋁能在較低的溫度下熔融，節(jié)省能源。2Al2O3 4Al+3O2 通電通電得得43e-失失62e-2.電解法煉鋁時，冰晶石的作用是電解法煉鋁時，冰晶石的作用是 A.助熔劑助熔劑 B.催化劑催化劑 C.還原劑還原劑 D.氧化劑氧化劑3. 電解氧化鋁時每生成電解氧化鋁時每生成1 mol Al轉(zhuǎn)移的電子為轉(zhuǎn)移的電子為A. 3 mol B. 6 mol C. 12 mol D. 4 mol 1要從要從Al2(SO4)3溶液中制得溶液中制得Al(OH)3，最好的方，最好的方法是（法是（ ）。）。 A. 加入

7、加入NaOH溶液溶液 B. 加入氨水加入氨水 C. 加入加入Ba(OH)2溶液溶液 D. 加入石灰水加入石灰水 2除去除去MgO中的中的Al2O3 可選用的試劑是可選用的試劑是 ( )。 A .NaOH溶液溶液 B硝酸硝酸 C濃硫酸濃硫酸 D稀鹽酸稀鹽酸練習(xí)練習(xí)BA3下列物質(zhì)中能與鹽酸但不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)下列物質(zhì)中能與鹽酸但不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是的是 ( )。 A NaHCO3 BAl(OH)3 C Fe2O3 DAl2O3 4下列列操作不能在氧化鋁坩堝中進(jìn)行的是下列列操作不能在氧化鋁坩堝中進(jìn)行的是 ( ) A加熱分解加熱分解NH4HCO3 B加熱加熱Na2CO3 C熔化燒堿熔化燒堿

8、D加熱加熱NaClCC一.氧化鋁(AL2O3) 1.物理性質(zhì)物理性質(zhì) 純凈純凈氧化氧化鋁鋁是白色無定形粉末，是白色無定形粉末，俗稱礬土，俗稱礬土，密度密度3.9-4.0g/cm3，熔點熔點2054，沸點，沸點2980， 不溶于不溶于水水 氧化鋁：高硬度、高熔、沸點，不溶于水的白色固體。氧化鋁：高硬度、高熔、沸點，不溶于水的白色固體。 常用作耐火材料。常用作耐火材料。耐耐火火磚磚剛玉耐磨球剛玉耐磨球紅寶石紅寶石 剛玉的主要成分是剛玉的主要成分是Al2O3，硬度僅，硬度僅次于金剛石。紅寶石、藍(lán)寶石的主要成分次于金剛石。紅寶石、藍(lán)寶石的主要成分也是剛玉。也是剛玉。 紅寶石：混有少量含鉻的化合物；紅寶

9、石：混有少量含鉻的化合物； 藍(lán)寶石：混有少量含鈦的化合物。藍(lán)寶石：混有少量含鈦的化合物。 人造寶石不但是漂亮的裝飾品，還常人造寶石不但是漂亮的裝飾品，還常用來制造鐘表的軸承、光學(xué)儀器等等。用來制造鐘表的軸承、光學(xué)儀器等等。剛玉耐磨球剛玉耐磨球紅寶石紅寶石世界上最大的藍(lán)寶石世界上最大的藍(lán)寶石-“東方藍(lán)巨人東方藍(lán)巨人” 重達(dá)重達(dá)486.52克拉克拉估價為估價為100到到150萬美元萬美元世界上最大的紅寶石世界上最大的紅寶石卡門卡門-露露希希婭婭 重達(dá)重達(dá)23.1克拉克拉(1克拉克拉=200毫克毫克=0.2克克) 藍(lán)寶石中的極品藍(lán)寶石中的極品-星光藍(lán)寶石星光藍(lán)寶石金色藍(lán)寶石金色藍(lán)寶石廚房里的鋁制品廚

10、房里的鋁制品鋁合金門窗鋁合金門窗鎂合金制品鎂合金制品純正鎂合金純正鎂合金 機身機身鋁質(zhì)飲料罐鋁質(zhì)飲料罐鋁導(dǎo)線鋁導(dǎo)線壓力鍋的保養(yǎng)壓力鍋的保養(yǎng)1、清洗、清洗使用壓力鍋后，應(yīng)將食物及時取出。使用壓力鍋后，應(yīng)將食物及時取出。每次使用后應(yīng)及時清洗擦干，以免殘的食物尤其是每次使用后應(yīng)及時清洗擦干，以免殘的食物尤其是酸堿性物質(zhì)腐蝕鍋體酸堿性物質(zhì)腐蝕鍋體。清洗壓力鍋宜用熱清水或熱清水加清潔劑，不要用清洗壓力鍋宜用熱清水或熱清水加清潔劑，不要用鋼絲等磨損性大的東西擦洗鋼絲等磨損性大的東西擦洗推測推測:鋁可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)？鋁可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)？1 1、鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，、鋁分別與足量的

11、稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況體積相等時，當(dāng)兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況體積相等時，則反應(yīng)中消耗的則反應(yīng)中消耗的HClHCl和和NaOHNaOH物質(zhì)的量之比（物質(zhì)的量之比（ ）A A、1 11 B1 B、2 21 C1 C、3 31 D1 D、1 13 3C C寫出如圖所示轉(zhuǎn)化中的離子方程式：寫出如圖所示轉(zhuǎn)化中的離子方程式：(1) _(1) _。(2) _(2) _。(3) _(3) _。(4) _(4) _。(5) _(5) _。(6) _(6) _。在所寫離子方程式中在所寫離子方程式中,_,_是制取是制取Al(OH)Al(OH)3 3時沉?xí)r沉淀最多的方法淀最多的方

12、法3. 某混合物某混合物A,含有含有KAl(SO4)2、 Al2O3、CaCO3，在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化：在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化：據(jù)此回答下列問題：據(jù)此回答下列問題：(1) I、II 、III、IV四步中對于溶液和沉淀的分離采四步中對于溶液和沉淀的分離采取的方法是取的方法是_。(2) 根據(jù)上述框圖反應(yīng)關(guān)系，寫出下列根據(jù)上述框圖反應(yīng)關(guān)系，寫出下列B、C、D、E所含物質(zhì)的化學(xué)式：所含物質(zhì)的化學(xué)式：固體固體B_ ；沉淀；沉淀C_沉淀沉淀D_；溶液；溶液E_。(3)寫出、四個反應(yīng)方程式寫出、四個反應(yīng)方程式:_2 .凈水凈水Al(OH)3膠體具有很強的吸附能力，膠體具

13、有很強的吸附能力，它能凝結(jié)水中的懸浮物并使之沉降，它能凝結(jié)水中的懸浮物并使之沉降，從而達(dá)到凈水的目的。從而達(dá)到凈水的目的。由于鋁在體內(nèi)積累對人體健康有害，由于鋁在體內(nèi)積累對人體健康有害，因此目前用于飲用水凈化的含鋁凈因此目前用于飲用水凈化的含鋁凈水劑正逐步被含鐵凈水劑所取代。水劑正逐步被含鐵凈水劑所取代。明礬明礬：KAl(SO4)212H2OKAl(SO4)2=K+ + Al3+ + 2SO42-無色晶體，可溶于水無色晶體，可溶于水Al3+3H2OAl(OH)3 （膠體）（膠體） +3H+冷水緩慢反應(yīng)熱水反應(yīng)冷水緩慢反應(yīng)熱水反應(yīng)冷水幾乎不反應(yīng)沸水反應(yīng)冷水幾乎不反應(yīng)沸水反應(yīng)Mg+2H+= Mg2

14、+H2能反應(yīng)，但不產(chǎn)生能反應(yīng)，但不產(chǎn)生H22Al+6H+=2Al3+3H2能反應(yīng)，濃能反應(yīng)，濃H2SO4濃濃HNO3鈍化鈍化不反應(yīng)不反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H22Mg+CO2= 2MgO+C點燃點燃2Al+Fe2Al+Fe2 2O O3 3 = Al = Al2 2O O3 3+2Fe+2Fe高溫高溫知識小結(jié)2點燃點燃點燃點燃Al與與Fe2O3的反應(yīng)的反應(yīng)2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高溫鋁熱劑氫氧化鋁藥品說明書氫氧化鋁藥品說明書 通用名通用名 氫氧化鋁片氫氧化鋁片 曾用名曾用名 英文名英文名 ALUMINIUM HYDROXIDE TABLETS 拼音

15、名拼音名 QINGYANGHUALU PIAN 藥品類別藥品類別 抗酸藥及抗?jié)儾∷幙顾崴幖翱節(jié)儾∷?性狀性狀 本品為白色片。本品為白色片。 藥理毒理藥理毒理 對胃酸的分泌無直接影響，對胃內(nèi)已存在的胃酸起中和或緩沖對胃酸的分泌無直接影響，對胃內(nèi)已存在的胃酸起中和或緩沖的化學(xué)反應(yīng)，可導(dǎo)致胃內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，可導(dǎo)致胃內(nèi)pH值升高，從而使胃酸過多的癥狀得以緩解。其中值升高，從而使胃酸過多的癥狀得以緩解。其中和酸的能力比含鎂制劑和碳酸鈣為低，而比碳酸鋁、碳酸雙羥鋁鈉為高。另和酸的能力比含鎂制劑和碳酸鈣為低，而比碳酸鋁、碳酸雙羥鋁鈉為高。另外，鋁離子在腸內(nèi)與磷酸鹽結(jié)合成不溶解的磷酸鋁自糞便排出。外，鋁離子

16、在腸內(nèi)與磷酸鹽結(jié)合成不溶解的磷酸鋁自糞便排出。 藥代動力學(xué)藥代動力學(xué) 極少量的本品在胃內(nèi)轉(zhuǎn)變成可溶性的氯化鋁被吸收，并從尿中極少量的本品在胃內(nèi)轉(zhuǎn)變成可溶性的氯化鋁被吸收，并從尿中排泄，大部分鋁離子在腸內(nèi)結(jié)合成不溶解的鋁鹽如：磷酸鹽、碳酸鹽及脂肪排泄，大部分鋁離子在腸內(nèi)結(jié)合成不溶解的鋁鹽如：磷酸鹽、碳酸鹽及脂肪酸鹽，自糞便排出。本品起效緩慢，在胃內(nèi)作用時效的長短與胃排空快慢有酸鹽，自糞便排出。本品起效緩慢，在胃內(nèi)作用時效的長短與胃排空快慢有關(guān)。空腹服藥作用可持續(xù)關(guān)?？崭狗幾饔每沙掷m(xù)2030分鐘，餐后分鐘，餐后12小時服藥時效可能延長到小時服藥時效可能延長到3小小時。時。 適應(yīng)癥適應(yīng)癥 能緩解胃

17、酸過多而合并的反酸等癥狀，適用于胃和十二指腸潰瘍病，能緩解胃酸過多而合并的反酸等癥狀，適用于胃和十二指腸潰瘍病，及反流性食管炎的治療；及反流性食管炎的治療；與鈣劑和維生素與鈣劑和維生素D合用時可治療新生兒低鈣血癥（手合用時可治療新生兒低鈣血癥（手足搐搦癥）。尿毒癥患者服用大劑量氫氧化鋁可減少磷酸鹽的吸收，減輕酸足搐搦癥）。尿毒癥患者服用大劑量氫氧化鋁可減少磷酸鹽的吸收，減輕酸血癥。血癥。 用法用量用法用量 成人：口服，一次成人：口服，一次0.60.9g(一次一次23片片)，一日，一日3次，餐前次，餐前1小時服。小時服。練習(xí)實踐練習(xí)實踐計算：向含計算：向含1molAlCl3的溶液中滴加含多少摩爾

18、的溶液中滴加含多少摩爾NaOH的溶液會使生成的沉淀為的溶液會使生成的沉淀為39g?n(NaOH)mAl(OH)3 NaOH溶液少量AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl 3mol 78g x 39g x=1.5mol NaOH溶液過量溶解一部分Al(OH)3AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl1mol 3mol 78g 1mol y1 78gAl(OH)3 +NaOH= NaAlO2 +2H2O 78g 1mol78g-39g y2 y1+y2=3.5mol 強調(diào)：當(dāng)鋁鹽與強堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀時，應(yīng)考慮堿溶液的兩種用量。強調(diào)：當(dāng)鋁鹽與強堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀時，應(yīng)考慮堿溶液的兩種用量。