专题3 从矿物到基础材料
第一单元 第3节 从铝土矿到铝合金
从铝土矿中提取铝
“铝的趣史”
（一）在国宴上，拿破仑三世使用一套 珍藏的铝制餐具，而大臣们使用的是银 制餐具。 （二）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。
感知生活
例举生活中你熟悉的铝（铝合金）制品
“嫦娥一号”上首次使用的铝锂合 金 月 球 泡车 沫上 铝 防 火箭的铝合金材料 护 服
思考！
造成这些差异的原因在哪儿？是铝的含量问题？
还是冶炼的问题？
一、铝的存在：
铝元素占地壳总量的7.73%，是地壳中 含量最多的金属元素。 铝元素在自然界以 氧 化合态形式存在，铝土 铁钙钠钾镁 14.55% 49.13% 矿（主要成分为Al2O3， 铝7.73% 还有少量的Fe2O3， 硅 SiO2等杂质）是铝元素 26% 在地壳中的主要存在形 式之一。
自然界中的金属大都以化合态存在 用化学的方法把化合态的金属变成游离态 要考虑的问题 矿物的提纯（富集） 合适的冶炼方法
任务：查找有关从矿石中提取铁和铜资料，对比
上述分析思路,看是否具有一般性。
交流与评价:
1、分析电解氧化铝的化学方程式，用双线桥法 表示该反应的电子转移。 2、电解熔融的氧化铝制取金属铝，若有0.2 mol 电子发生转移，则理论上能得到金属铝多少克? 需氧化铝多少克?

？
提纯 铝土矿 纯Al2O3
铝
电解 铝
从铝土矿中制备铝的工艺流程
提纯
铝土矿 Al2O3 Fe2O3
其它杂质
电解
纯Al2O3 铝 NaHCO3溶液
Fe2O3固体 其它杂质
过量 NaOH 溶液
过滤①
NaAlO2 NaOH 溶液
过量co2
过滤② Al(OH)3
Al 方法1：
熔融
通电
灼 烧
Al2O3
碱溶法
1886年，美国化学家霍尔用 电解法冶炼得到铝。
2Al2O3
熔融通电
冰晶石
4Al＋3O2↑
熔点20540C
→熔点10540C
冰晶石（Na3AlF6）作助熔剂。
氯化铝的熔点是190℃，沸点是180℃.
为什么不采用电解熔融的AlCl3？
熔融的AlCl3不导电
问题探讨
若给你一块铝土矿（主要成分为Al2O3及少量的 Fe2O3等杂质）, 要想从中提取铝，你要对这块矿 石做哪些处理？可把冶炼过程分为哪几个阶段?
提纯过程主要涉及的反应如下：
NaOH溶液
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
过滤
残渣
NaAlO2、NaOH 溶液
铝土矿
足量CO2
NaHCO3溶液
过滤
Al(OH)3
灼烧 Al2O3
NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 NaOH+CO2=NaHCO3 电解
铝
2Al2O3 ＝ 4Al+3O2↑
2 Al 2O3 4 Al 3O2
通电
资料卡 铝的再生－“新世纪材料的亮点”
再生铝又称二次铝，是目前废物界最 有价值的材料。现在世界每年从废铝回收 的铝量约为400万吨，相当于每年铝产量 的25％左右。与以铝土矿为起点相比，生 产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2.6%， 并节省10.5吨水，少用固体材料11吨，比电 解铝时少排放CO291%，少处理废液、废 渣1.9吨。
回首铝的昨天 1807年英国化学家戴维用电解法制得了钾和 钠，开创了电化学的历史。
◆ ◆
1827年，德国化学家维勒用金属钾制得铝
3K + AlCl3
一定条件
3KCl + Al
1854年，法国的德维尔用金属 钠制得铝。
◆
3Na + AlCl3
一定条件
3NaCl + Al
霍尔的发现使人类认识铝的历史 从昨天走向了今天
通电
2Al(OH)3＝Al2O3+3H2O
Al
其它杂质
Al2O3 Fe2O3
其它杂质
熔融 电解
Al2O3
灼烧
Al(OH)3
过量盐酸
过量NaOH
过滤
AlCl3 FeCl3 HCl 溶液
溶液
NaAlO2 过量CO2 NaCl NaOH 过滤 溶液
滤液
过滤
Fe(OH)3除去
方法2：
酸溶法
概括整合 从自然界中提取金属
巩固与练习
1．下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是 （ CD ） 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．可用盐酸酸化,生成氢氧化铝
巩固与练习
3. 从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中， NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 属于氧化还原反应的是： （ ） D A.铝土矿溶于NaOH溶液中 B.偏铝酸钠溶液的酸化 C.灼烧氢氧化铝固体 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O D.电解熔融的氧化铝 2Al(OH)3==Al2O3+3H2O