从铝土矿中提取铝(上课版)[1]

铝的昨天、今天和明天张霞从铝土矿中提取铝专题3从矿物质到基础材料2－4－6－8－含量/％NaCaFeAl2.743.454.757.73氧49.13%铁钙钠钾镁14.55%铝7.73%硅26%一、铝的存在：铝是地壳中含量最多的金属元素铝在地壳中以化合态存在氧化铝铝铝土矿铝土矿（主要成分为Al2O3，还有少量Fe2O3、SiO2等杂质）如何将铝土矿（主要成分为Al2O3，还有少量Fe2O3、SiO2等杂质）中Al2O3提纯？交流与讨论Al2O3Fe2O3SiO2注意：溶液中的NaAlO2、Na2SiO3与NaOH在一定条件下会生成铝硅酸钠沉淀Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O不反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O不反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O盐酸氢氧化钠溶液如何将铝土矿（主要成分为Al2O3，还有少量Fe2O3、SiO2等杂质）中Al2O3提纯？交流与讨论盐酸氢氧化钠溶液碳酸（CO2）NaAlO2NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓不反应NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3Al(OH)3Al(OH)3＋3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O不反应Fe(OH)3Fe(OH)3＋3HCl=FeCl3+3H2O不反应不反应2Al(OH)3Al2O3+3H2O△确定探究目的：实验探究设计实验方案：具体实验操作：1、向一支试管中取少量NaAlO2溶液，向其中逐滴滴加盐酸，直到氢氧化铝沉淀完全2、向另一支试管中取少量NaAlO2溶液，向试管中通入CO2，直到氢氧化铝沉淀完全形成探究结论：如何使溶液中NaAlO2完全形成Al(OH)3沉淀？可以通足量的CO2使溶液中NaAlO2完全形成Al(OH)3沉淀思考与评价你认为这两种方法哪一种更适合工业生产，说出你的理由。酸处理碱处理铝土矿NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3盐酸溶解AlCl3(aq)FeCl3(aq)NaOHCO2酸化过滤过滤过滤灼烧过滤铝土矿NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3CO2酸化NaOH溶解过滤灼烧二、从铝土矿制备铝的工艺流程：?铝土矿NaAlO2溶液Al(OH)3Al2O3滤渣二氧化碳滤液溶解过滤NaOH溶液过滤灼烧酸化如何从氧化铝中提取铝？交流与讨论2054℃离子化合物Al2O3194℃共价化合物AlCl3714℃离子化合物MgCl2801℃离子化合物NaCl熔点化合物类型冰晶石二、从铝土矿制备铝的工艺流程：铝土矿NaAlO2溶液Al(OH)3Al2O3滤渣二氧化碳滤液溶解过滤NaOH溶液过滤灼烧酸化电解熔融Al电解Al2O3提纯Al2O32Al2O34Al+3O2↑通电AsCharlesMarksonHallthefounderofALCOA（美国铝业公司，简称“美铝”）andthemodernAluminumindustrydiscoveredinthelatenineteenthcentury,“TheusesforAluminumareboundless（没有边界的、无穷的）.”ALCOAcontinuestodevelopnewapplications（用途）forthisremarkable（杰出的、显著的）metal,deliveringsolutionsforthenextgenerationofproductsandideas.正如“美铝”的创始人和现代铝工业奠基者查尔斯·马丁·霍尔在19世纪晚期所说，铝的作用是无穷无尽的。“美铝”将继续致力于挖掘这种非凡金属的新用途，为新一代的生产方式和理念拓宽思路。寄语金属铝如果让你用一句最简短的话，对铝的过去、现在或未来作一个评价，你最想说的是什么？我要飞的更高调查与研究请大家课后利用图书馆查阅、网络搜索等方式，了解我国及国际在炼铝行业的最新动态。根据我国面临的铝资源缺乏与铝需求增大的矛盾，撰写一篇小论文，提出你的观点来解决这一问题。谢谢大家再见酸处理足量盐酸过滤液固AlCl3FeCl3HClSiO2等Al2O3Fe2O3SiO2等铝土矿足量NaOH过滤液固NaAlO2NaClNaOHFe(OH)3灼烧Al2O3足量CO2过滤液固NaHCO3NaClAl(OH)3Al2O3Fe2O3SiO2等铝土矿足量NaOH过滤液固NaAlO2NaOHFe2O3、铝硅酸钠等足量CO2过滤液固NaHCO3Al(OH)3Al2O3灼烧碱处理