从铝土矿到铝合金 课件 (共42张PPT)

刚 玉 氧化铝的天然晶体，硬度大仅次于金 刚石、金刚砂（SiC）(蓝宝石、红宝 石是刚玉的一种）
活动与探究
根据铝的冶炼过程,请推测氧化铝可能性 并用所给药品进行验证。
现有试剂：氧化铝、10%盐酸、6mol/L 的氢氧化钠溶液。ຫໍສະໝຸດ 一、氧化铝（ Al2O3 ）
1．物理性质 白色难熔的固体物质，难溶于水。 2．化学性质 典型的两性氧化物，既能与酸反应 生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水。 Al2O3+ 6H+ = 2Al3++3H2O Al2O3+2OH– = 2AlO2– +H2O
二氧化碳 铝 过滤4 灼烧5 电解6
溶解1
酸化3
NaOH溶液
残渣
保存 Al(OH)3
滤液
H2 O
生成 Al2O3
溶解 氧化铝
铝的历史
德国的沃勒于1827年发现铝 法国的德维尔于1854年制得 铝
一定条件
3K + AlCl3
3KCl + Al
1886年，美国霍尔和法国埃 鲁用电解法冶炼得到铝
2Al2O3
结论： 氯化铝能与氨水反应生成氢氧化铝。
【探究二】
请设计实验探究氢氧化铝是否具有 【学生实验二】 Al(OH)3的两性 两性？
将实验1制得的Al(OH)3分成两份，第一支
试管逐滴加入盐酸直至过量，第二支试管逐滴
加入NaOH溶液直至过量，观察、记录实验现
象。 两性氢氧化物的概念：像Al(OH)3这样， 既能与酸反应，又能与碱反应，这样的 氢氧化物称为两性氢氧化物。
【探究四】
（1）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳
（2）偏铝酸钠溶液中滴加盐酸
比较两种制备方法的优劣。 结论：从反应控制的角度来看，方案1优于方案2。 【小结】制备氢氧化铝可以采用的方法有：
（1）氯化铝溶液中加入氨水
（2）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。
二、氢
一．物理性质
并能吸附色素。
氧
化
铝
白色胶状物，不溶于水，能凝聚水中的悬浮物，
电解
4Al + 3O2
材料：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
小结：
铝土矿 Al2O3
Al
NaAlO2
Al(OH)3
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O NaAlO2+CO2 +2H2O ＝Al(OH)3 ↓ +NaHCO3 2 Al(OH)3 2Al2O3 Al2O3＋3H2O 4Al+3O2↑
交流与讨论
铝土矿
除去 杂质
过滤2
生成 Al(OH)3
二．化学性质
1．与强酸反应：Al(OH)3 + 3Al3= H + 3H2O 2．与强碱反应： Al(OH)3 + OH = AlO2 +2H2O
三.Al(OH)3的应用：
1 .在医学上的应用
------中和胃酸
胃舒平
2 .净水
Al(OH)3胶体具有很强的吸附 能力， 它能凝结水中的悬浮物并使之 沉降， 从而达到净水的目的。 由于铝在体内积累对人体健康 有害， 因此目前用于饮用水净化的含 铝净 水剂正逐步被含铁净水剂所取 代。
设疑一?
根据金属活动性顺序表，铝 比铁活泼，但铝为什么却不像 铁那样容易被空气腐蚀？
z x xk
设疑二?
请设计实验探究铝的性质?
与铝反应 的物质 盐酸 氢氧化钠 溶液
实验现象
结论或离子方程式
铝溶解 铝溶解
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑ + 2H2O
完全转化成Al(OH)3沉淀， C 选用的最佳试剂为：（ ） A. NaOH B.稀盐酸
3
C.氨水
D. AgNO3
铝制品
铝 制 品
一、铝的物理性质与用途
• • • • 飞机制造----铝的密度小 用作导线----良好的导电性 铝制炊具----良好的导热性 用作包装----良好的延展性
交流与讨论
资料： • 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.在国宴上，他使用一套 珍藏的铝制餐具 。而他为客人提供的 是金制的餐具。 • 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。
交流与讨论
练一练
写出工业上利用铝热反应焊接铁轨的化 学方程式 。
铝与人体健康
• 铝使用不当也会产生一些副作用。有资料报道：铝盐可能导 致人的记忆力丧失。澳大利亚一个私营研究团体说：广泛使 用铝盐净化水可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这 是早老性痴呆症特有的症状。研究人员对老鼠的实验表明， 混在饮水中的微量铝进入老鼠的脑中并在那里逐渐积累，给 它们喝一杯经铝盐处理过的水后，它们脑中的含铝量就达到 可测量的水平。 世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克体 重1毫克，一般情况下，一个人每天摄取的铝量绝不会超过这 个量，但是，经常喝铝盐净化过的水，吃含铝盐的食物，如 油条、粉丝、凉粉、油饼、易位罐装的软饮料等，或是经常 食用铝制炊具炒出的饭莱，都会使人的摄铝量增加，从而影 响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝。
第三专题从矿物到基础材料
xk
z
x
第一单元 从铝土矿到铝合金 从铝土矿中提取铝
铝的存在：
铁钙钠钾镁 14.55%
氧 49.13%
含量/％ 8－ 6－
7.73
铝7.73% 硅
26%
4.75
• 铝元素占地壳总量的7.73％
3.45 4－ 2.74 2－
• 铝元素是地壳中含量最多的 金属
Na Ca Fe Al
设疑三?
实验
铝桶能否盛放浓硝酸、浓硫酸？为什么？
Al片打磨后分别浸入浓硝酸、浓硫酸 中，观察现象。
与铝反应 的物质 实验现象 结论或离子方程式 表面钝化 表面钝化
浓硝酸 无气泡产生 浓硫酸 无气泡产生
设疑四? 煮好的菜能否放铝锅中过夜？
铝热反应
归纳
１.什么叫铝热反应？ 铝和金属氧化物生成其它金属和 氧化铝的反应属于铝热反应 2.铝热剂？ 铝和金属氧化物的混合物
【探究三】
为什么制备氢氧化铝使用氨水而不 用氢氧化钠溶液呢？ 【学生实验3】 Al(OH)3制备方案比较
将少量AlCl3溶液分别注入两支试管中，一支逐滴加
氢氧化钠溶液直至过量，另一支逐滴加入氨水直至 观察、记录实验现象。 通过对比你得出什么结论？ 结论：Al(OH)3易溶于强碱， 难溶于弱碱------氨水
1.9吨。
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 （ C） 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
铝的氧化物 与 氢氧化物
宝石展示
闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之 星”重330克拉，缅甸产，世界著名珍 宝，现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。
宝石展示
闪耀着六射星光的天然红宝石 “罗斯利夫斯”，重138.7克拉，斯里
知识介绍
氧化铝的天然存在形 式
z x xk
铝土矿 由氧化铝的水合物和少量 的氧化铁和二氧化硅杂质组 成
铝土矿 二氧化碳 铝
溶解1
过滤2
酸化3
过滤4
灼烧5
电解6
NaOH溶液
残渣
滤液
H 2O
问题与探究
(一)从整个工艺流程看,可分成哪两个阶段? (二)猜测每一步的操作作用是什么？
1. NaOH溶解铝土矿的目的是什么？ 2.把滤液酸化的作用是什么？ 3.过滤2和4的作用是什么？ 4.酸化3过程中最后生成了什么？ 5.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。
地壳中含量最多的金属元素 是 铝 ；地壳中的铝以 化合物 单质或化合物)形式存在。
(填
想一想
说明了铝的性质如何
？
交流
观察对象
现象
初步结论
锈迹斑斑，锈蚀严重， 铁在空气中生 铁门铁窗 表皮脱落，裸露出来 锈腐蚀 的内层铁也被腐蚀了 表面平整光滑，无生 铝合金门 锈腐蚀现象 窗 铝合金没有发 生生锈腐蚀
•
巩固练习
1.两份等质量的铝粉，一份投入 足量的稀盐酸中，另一份投入足量 的氢氧化钠溶液中，则生成氢气的 1:1 质量比为__________ 。
2.不宜用铝热法冶炼的金属是 （ ） A．镁 B．铁 C．铬 D．钨 A
巩固与练习
2．下列属于碱性氧化物的是（ B ） 属于酸性氧化物的是（ A ） 属于两性氧化物的是（ C ） A．CO2 B．Na2O C． Al2O3 D．CO
3．用途:
①做耐火材料
利用高熔点的
性质, 可作很好的耐火 材料,
②冶炼铝的原料
例如坩锅。
氢
【探究一】
氧
化
铝
如何在实验室里制备氢氧化铝 呢？ 1、偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。
2、偏铝酸钠溶液中滴加盐酸。 3．氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液。 4．氯化铝溶液中加入氨水。
【学生实验一】 制备氢氧化 铝: 方案:取一支洁净的试管，注入2～3mL氯化铝 溶液，加入适量的氨水，制备少量Al(OH)3， 观察、记录实验现象。 现象： 有白色沉淀生成。
巩固与练习
1. 氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药， 这是利用了氢氧化铝的 ( ) A.酸性 B. 碱性
B
C.两性 D.氧化性 2.下列物质中属于两性氢氧化物的是： B （ ） A． NaOH B．Al(OH)3 Ｃ．Mg(OH)2 D．Ba(OH)2
巩固与练习
3 Al 3.要使AlCl3中的