化學(xué)必修一專題3第一單元從鋁土礦到鋁合金1制備鋁的方法（學(xué)案）

高中化學(xué)制備鋁的方法一、考點(diǎn)突破學(xué)問點(diǎn)考綱要求題型說明鋁的存在鋁的制備1.知道鋁元素在自然界的主要存在形式；2.了解鋁土礦制備鋁的工藝流程，把握相關(guān)反響的化學(xué)方程式；3.從煉鋁方法的變化中體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的開展對(duì)人類生活的影響。選擇題試驗(yàn)題無(wú)機(jī)化工流程題以鋁的冶煉為主線，聯(lián)系氧化復(fù)原反響、離子反響、試驗(yàn)根本操作等內(nèi)容命題。二、重難點(diǎn)提示重點(diǎn)：鋁土礦中提取鋁的原理。難點(diǎn)：鋁土礦中提取鋁的反響方程式?？键c(diǎn)一：鋁的存在〔1〕含量：鋁元素是地殼中含量最多的金屬元素。〔2〕存在：地殼中鋁元素的主要存在形式為鋁土礦，其主要成分為Al2O3。留意：地殼中含量較多的四種金屬元素依次為鋁、鐵、鈣、鈉?？键c(diǎn)二：從鋁土礦制備鋁的工藝流程1.提取流程2.過程中發(fā)生反響的化學(xué)方程式分別為：〔1〕Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O；〔2〕NaAlO2＋CO2＋2H2OAl〔OH〕3↓＋NaHCO3；〔3〕2Al〔OH〕3Al2O3＋3H2O；〔4〕2Al2O34Al＋3O2↑。思索：電解Al2O3時(shí)向其中加冰晶石的作用是什么？答案：使Al2O3的熔融溫度降低，削減冶煉過程中的能量消耗?！局匾崾尽侩娊夥ㄖ奇V采納電解熔融MgCl2的方法，而不采納電解熔融MgO的方法，是由于MgO是一種高熔點(diǎn)化合物?，F(xiàn)在，電解法制鋁采納高熔點(diǎn)的Al2O3,而不采納低熔點(diǎn)的AlCl3，由于AlCl3是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，無(wú)法電解?！倦S堂練習(xí)】工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁，而不用復(fù)原劑復(fù)原氧化鋁的方法冶煉鋁。以下相關(guān)說法正確的選項(xiàng)是〔〕A.氧化鋁中的鋁元素為＋3價(jià)，只有復(fù)原性，沒有氧化性B.參加冰晶石降低氧化鋁的熔點(diǎn)，在熔融狀態(tài)下易被復(fù)原C.鋁單質(zhì)的復(fù)原性強(qiáng)，較難用復(fù)原劑復(fù)原氧化鋁得到鋁D.鋁離子的氧化性強(qiáng)，較難用復(fù)原劑復(fù)原氧化鋁得到鋁答案：C＋氧化性弱較難用復(fù)原劑復(fù)原氧化鋁得到鋁。例題某鋁合金〔硬鋁〕中含有鋁、鎂、銅、硅，為了測(cè)定該合金中鋁的含量，有人設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)：〔硅不溶于鹽酸〕〔1〕補(bǔ)全上述①②③④各步反響的離子方程式①M(fèi)g＋2H＋＝Mg2＋＋H2↑，__________________________；②_______________________________，；Mg2＋＋2OH－＝Mg〔OH〕2↓③_________________________________________；CO2＋2H2O＋AlO2－＝Al〔OH〕3↓＋HCO3－④2Al〔OH〕3Al2O3＋3H2O?！?〕該樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_____?！?〕第④步中的沉淀沒有用蒸餾水洗滌時(shí)，會(huì)使測(cè)定結(jié)果_____，第④步對(duì)沉淀灼燒不充分時(shí)，會(huì)使測(cè)定結(jié)果_____?！蔡睢癆〞、“B〞或“C〞〕A.偏高B.偏低 C.不影響思路分析：〔1〕①步反響后，過濾得到的固體是銅、硅，濾液那么為氯化鎂、氯化鋁及剩余鹽酸的混合溶液；②步反響后，過濾得到的固體為氫氧化鎂，濾液為偏鋁酸鈉與剩余氫氧化鈉、氯化鈉的混合溶液?！?〕由轉(zhuǎn)化圖可得知產(chǎn)生的Al2O3固體為bg，那么由鋁元素守恒可得以下關(guān)系：2Al～Al2O354102xbg那么硬鋁中鋁的質(zhì)量為x＝，該樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%?！?〕沉淀沒有用蒸餾水洗滌及沉淀灼燒不充分時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致最終Al2O3固體的質(zhì)量偏大，進(jìn)而使硬鋁中鋁的質(zhì)量偏大，使測(cè)定結(jié)果偏高。答案：〔1〕2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑H＋＋OH－＝H2OAl3＋＋4OH－＝AlO2－＋2H2OCO2＋OH－＝HCO3－〔2〕×100%〔3〕AA【規(guī)律總結(jié)】活潑金屬與酸反響生成H2的計(jì)算規(guī)律〔電子守恒思想〕1.金屬與酸反響時(shí)電子的物質(zhì)的量等于產(chǎn)生氫原子的物質(zhì)的量。2.相同物質(zhì)