从铝土矿中提取铝PPT格式课件下载.ppt

1、金属钠制得铝。3Na +AlCl3Na +AlCl3 3 3NaCl +Al 3NaCl +Al一定条件一定条件霍尔的发现使人类认识铝的历史霍尔的发现使人类认识铝的历史从昨天走向了今天从昨天走向了今天18861886年，美国化学家霍年，美国化学家霍尔用电解法冶炼得到铝。尔用电解法冶炼得到铝。2Al2O3 4Al3O2熔融通电熔融通电Na3AlF6联想：钠、镁、铁、铜的冶炼已学过的冶炼法：1）还原法；2）电解法迁移：铝冶炼的途径成本高，不可取！拿破仑时期的冶炼法成本高，不可取！拿破仑时期的冶炼法2、电解法、电解法2Al2O3 4Al+3O2 电解电解使铝走向广泛应用的冶炼法使铝走向广泛应用的冶炼

2、法1、还原法、还原法3K +AlCl3 3KCl +Al 一定条件一定条件知识梳理知识梳理物理性质物理性质化学性质化学性质与酸反应与酸反应与碱反应与碱反应熔融电解熔融电解氧化铝氧化铝Al2O3物质类别物质类别白色难溶于水的固体，白色难溶于水的固体，熔熔点高点高（可用作耐火材料）（可用作耐火材料）两性氧化物两性氧化物2Al2O3（熔融熔融）=4Al3O2 电电 解解 冰晶石冰晶石Al2O36H=2Al33H2OAl2O32OH=2AlO2H2O知识梳理知识梳理物理性质物理性质化学性质化学性质与碱反应与碱反应受热分解受热分解与酸反应与酸反应氢氧化铝氢氧化铝Al（OH）3物质类别物质类别电电 离离白

3、色不溶于水的胶状物质白色不溶于水的胶状物质两性氢氧化物两性氢氧化物Al33OHAl（OH）3AlO2HH2O2Al（OH）3=Al2O33H2OAl（OH）33H=Al33H2OAl（OH）3OH=AlO22H2O问题解决：如何从铝土矿中提取铝？铝土矿的成分铝土矿的成分：要从铝土矿中提取铝，必须先制备较纯的要从铝土矿中提取铝，必须先制备较纯的氧化铝氧化铝主要成分：主要成分：Al2O3少量：少量：Fe2O3、SiO2等杂质等杂质课堂演练课堂演练 已知铝土矿的主要成分是Al2O3，但常含有Fe2O3、SiO2等杂质，请你帮助某工厂设计一个实验流程以提取纯净的单质铝？提供化学试剂有NaOH溶液、盐酸

4、、氨水、CO2、水等常见试剂。铝土矿铝土矿过量过量NaOH过量过量HClH2SiO3滤液滤液NH3H2O灼烧灼烧Al2O3过滤过滤过滤过滤过滤过滤滤液滤液Fe2O3Al（OH）3熔融电解熔融电解 冰晶石冰晶石Al课堂演练课堂演练 已知铝土矿的主要成分是Al2O3，但常含有Fe2O3、SiO2等杂质，请你帮助某工厂设计一个实验流程以提取纯净的单质铝？铝土矿铝土矿过量过量NaOH过量过量HClSiO2滤液滤液通通CO2灼烧灼烧Al2O3过滤过滤过滤过滤过滤过滤滤液滤液Fe（OH）3熔融电解熔融电解 冰晶石冰晶石AlAl（OH）3酸处理酸处理足量盐酸足量盐酸 过滤过滤液液固固AlCl3FeCl3HC

5、lSiO2等等Al2O3Fe2O3SiO2等等铝铝土土矿矿足量足量NaOH 过滤过滤液液固固NaAlO2NaClNaOHFe（OH）3 灼烧灼烧Al2O3足量足量CO2 过滤过滤液液固固NaHCO3NaClAl（OH）3Al2O3Fe2O3SiO2等等铝铝土土矿矿足量足量NaOH 过滤过滤液液固固NaAlO2NaOHFe2O3、铝硅酸钠等铝硅酸钠等足量足量CO2 过滤过滤液液固固NaHCO3Al（OH）3Al2O3灼烧灼烧碱处理碱处理铝土矿冶炼铝的工艺流程溶解溶解电解电解灼烧灼烧过滤过滤酸化酸化过滤过滤铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液残渣残渣二氧化碳二氧化碳滤液滤液H2O铝铝Q1:Q1:用氢氧化钠

6、溶液溶解铝土矿的目的是什么？发生了那些反应？Q2:用用NaOHNaOH溶液溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？溶液溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？Q3:滤液酸化的目的是什么？Q4:酸化流程中利用的是通入过量酸化流程中利用的是通入过量COCO2 2气体，而没有采用稀盐酸，气体，而没有采用稀盐酸，为什么？请写出相关的反应方程式。为什么？铝土矿冶炼铝的工艺流程溶解溶解电解电解灼烧灼烧过滤过滤酸化酸化过滤过滤铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液残渣残渣二氧化碳二氧化碳滤液滤液H2O铝铝Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O Al（OH）3+NaHCO32Al（OH

7、）3 Al2O3+3H2O通通电2Al2O3 4Al+3O2Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2OAl2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O三、铝及铝合金的优缺点三、铝及铝合金的优缺点 铝合金具有密度小、强度高、塑性好、制造工铝合金具有密度小、强度高、塑性好、制造工艺简单、成本低、抗腐蚀能力强等特点。艺简单、成本低、抗腐蚀能力强等特点。铝铝是食物是食物是食物是食物污污染物之一染物之一染物之一染物之一与老年性痴呆症有密切关系。与老年性痴呆症有密切关系。对人体的心、肝、肾功能都有损害。铝与人铝与人铝与人铝与人类健康类健康类健康类健康影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能影响脑细胞功能，

8、导致记忆力下降，思维能影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝。力迟钝。1989198919891989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制，提年正式将铝确定为食品污染物而加以控制，提年正式将铝确定为食品污染物而加以控制，提年正式将铝确定为食品污染物而加以控制，提出成年人每天允许铝摄入量为出成年人每天允许铝摄入量为出成年人每天允许铝摄入量为出成年人每天允许铝摄入量为60 mg60 mg60 mg60 mg。知识拓展知识拓展 1、“铝三角铝三角”知识拓展知识拓展 2、主要应用：、主要应用：（1）制备）制备Al（OH）3 Al3+3OH=Al（OH）3 A

9、l（OH）3OH=AlO22H2OAl3+4OH=AlO22H2OAl3+3NH3H2O=Al（OH）3 3NH4AlO2H+H2O=Al（OH）3 Al（OH）3 3H+=Al3+3H2OAlO24H+=Al3+2H2O2AlO2CO2（少量少量）3H2O=2Al（OH）3 CO32AlO2CO2（足量足量）2H2O=Al（OH）3 HCO3 Al3+3AlO26H2O=4Al（OH）3 课堂演练课堂演练 请设计三种以铝屑、盐酸、请设计三种以铝屑、盐酸、NaOH溶液为原料制备溶液为原料制备Al（OH）3的实验方案，并从酸、碱的用量角度分析哪的实验方案，并从酸、碱的用量角度分析哪一种方案更节约

10、？一种方案更节约？AlAl3 Al（OH）3HClNaOHAlAlO2 Al（OH）3HClNaOHAl AlO2 Al（OH）3 HCl NaOHAl Al3111 3311111/43/43/43/43/41/42、主要应用：（1）制备）制备Al（OH）3（2）日常应用）日常应用 明矾明矾KAl（SO4）212H2O净水净水 泡沫灭火器泡沫灭火器（3）离子共存问题）离子共存问题 课堂演练课堂演练若在加入铝粉能放出氢气的某溶液中，分别加入下若在加入铝粉能放出氢气的某溶液中，分别加入下列各组离子，可能共存的是（列各组离子，可能共存的是（）ANH4+、NO3、CO32、Na+BNa+、Ba2+、

11、Mg2+、HCO3 CNO3、Na+、K+、Cl DNO3、K+、AlO2、OH CDAl33HCO3=Al（OH）3 3CO2知识拓展知识拓展 3、图像分析：、图像分析：（1）向）向含有含有1molAl3的铝盐溶液的铝盐溶液中逐滴滴入中逐滴滴入NaOH 溶液溶液直至过量直至过量离子方程式：离子方程式：图像：Al3+3OH=Al（OH）3 Al（OH）3OH=AlO22H2O0 1 2 3 4n（NaOH）/molnAl（OH）3/mol知识拓展知识拓展 3、图像分析：（2）向）向含含1molOH的强碱溶液的强碱溶液中逐滴滴入中逐滴滴入可溶性可溶性 铝盐溶液铝盐溶液直至过量直至过量 离子方程式

12、：0 1/12 1/6 1/4 1/3n（Al3）/molnAl（OH）3/molAl3+4OH=AlO22H2OAl3+3AlO26H2O=4Al（OH）3 课堂演练课堂演练 现有现有100mL3mol/L的的NaOH溶液和溶液和100mL 1mol/L氯化铝溶液，氯化铝溶液，将将NaOH溶液分多次加到溶液分多次加到AlCl3溶液溶液中去；中去；将将AlCl3溶液分多次加到溶液分多次加到NaOH溶液中。比溶液中。比较两种操作的结果是较两种操作的结果是 （）A现象相同，沉淀质量不等现象相同，沉淀质量不等 B现象相同，沉淀质量也相等现象相同，沉淀质量也相等 C现象不同，沉淀质量相等现象不同，沉淀

13、质量相等 D现象不同，沉淀质量不等现象不同，沉淀质量不等 C知识拓展知识拓展 3、图像分析：拓展拓展向向含有含有1molAl3的铝盐的铝盐溶液中逐滴滴入溶液中逐滴滴入氨水氨水 直至过量直至过量 离子方程式：Al3+3NH3H2O=Al（OH）3 3NH40 1 2 3n（NH3H2O）/molnAl（OH）3/mol知识拓展知识拓展 3、图像分析：（3）向）向含有含有1molAlO2的偏铝酸盐溶液的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入中逐滴滴入 稀盐酸稀盐酸直至过量直至过量 离子方程式：AlO2H+H2O=Al（OH）3 Al（OH）3 3H+=Al3+3H2O0 1 2 3 4n（HCl）/molnAl（OH）3/mol知识拓展知识拓展 3、图像分析：（4）向）向含有含有1molH的强酸溶液的强酸溶液中逐滴滴入中逐滴滴入偏铝酸盐偏铝酸盐 溶液溶液直至过量直至过量 离子方程式：AlO24H+=Al3+2H2OAl3+3AlO26H2O=4Al（OH）3 0 1/4 1/2 3/4 1n（AlO2）/molnAl（OH）3/mol知识拓展知识拓展 3、图像分析：拓展拓展向向含有含有1molA