从铝土矿到铝合金学案1.doc

高一化学导学案 编号:023 编制人：吕兆显 审核人：方红专 审批人：唐卫国 时间2013-10-24

专题3第1单元 课时1 从铝土矿中提取铝

【目标目标定位】1、了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式。
2、了解铝土矿制备铝的工艺流程，掌握相关反应的化学方程式，通过对工艺流程的问题探究，培养了学生从信息中获取新知识的能力。

【导入新课】从今天开始我们要进入专题三的学习：从铝土矿中提取铝。通过专题二的学习，我们知道海水中含有丰富的化学物质，我们可以从海水中提取所需要的氯化钠、镁、溴、碘等物质，从这节课开始，我们把目光从海水转向地壳，会发现这里同样含有丰富的化学物质。
【问题1】地壳中含量排在前几位的元素有哪些？地壳中含量最多的金属元素是什么？
故事1：法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己打造了一顶铝皇冠。他戴上铝皇冠，神气十足地接受百官的朝拜。在宴请宾客时，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具，而大臣们使用的是金或银制餐具。
故事2：门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。
【问题2】为什么以前制备铝这么困难，而现在铝制品却随处可见？生活中有哪些常见的铝制品？
【问题3】炼铝的原料是地壳中含量较多的铝土矿，其主要成分是Al2O3，从铝的工艺流程来看，我们可以把冶炼过程分成哪两个阶段?
(1) (2)
【冶炼铝的工艺流程】[
溶解1
铝土矿
氢氧化钠
过滤2
残渣
酸化3
二氧化碳
灼烧5
过滤4
滤液
H2O
电解6
铝

【探究与活动】[来源:学科网ZXXK]
（1）在制备铝的工艺流程中加入NaOH溶液的目的？
（2）在过滤2和过滤4后所得滤液主要成分是？我们需要的是什么？
（3）通入CO2酸化的作用是什么？能用盐酸代替CO2酸化吗？
（4）将过滤后的白色固体灼烧，发生什么反应？写出有关的化学方程式。
【探究实验1】Al2O3中滴加足量的NaOH溶液，现象，反应方程式。按化学性质分类Al2O3是哪一类氧化物？
【现象、反应1】
【探究实验2】NaAlO2 溶液中慢慢滴加盐酸，直至过量。现象，反应。
【现象、反应2】
【探究实验3】NaAlO2 溶液中慢慢通入CO2，直至过量。现象，反应。
【现象、反应3】
总结：酸化时应怎样酸化？
【问题4】 灼烧时发生的反应是怎样的？
【总结】 铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3
【问题5】我们顺利完成了第一阶段，从铝土矿中提取了Al2O3。接下来怎么由氧化铝→铝？我们现在用的是电解法。写出电解时的方程式。并标出电子转移的方向和数目，如果制取27克铝，转移电子的物质的量是多少？

【回顾总结】从铝土矿制备铝的过程中每一步的作用。
从铝土矿中提取铝

铝土矿（Al2O3 、Fe2O3等）
NaOH

溶解：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O

过滤：除杂，得到NaAlO2
提 CO2

（过量）
酸化：NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓ + NaHCO3
纯

过滤：得到Al(OH)3↓
高温

灼烧：2Al(OH)3 ==========Al2O3+3H2O

通电

冰晶石
电解：2Al2O3========4Al+3O2↑

【课堂练习】
1．下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是（ ）
A．铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方法把铝元素变成游离态。
B．提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼。
C．可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来。
D．冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, 可用电解法。
2.下列属于碱性氧化物的是（ ）；属于酸性氧化物的是（ ）；属于两性氧化物的是（ ）
A．CO2 B．Na2O C． Al2O3 D．CO

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