《从铝土矿到铝合金》（从铝土矿中提取铝 ）课件三十三（14张PPT）

欢迎进入化学课堂 第一单元从铝土矿到铝合金 一 学习目标1 了解地壳中铝元素的含量 知道铝元素在自然界中的主要存在形式 了解工业上从铝土矿获得铝的方法 从金属铝冶炼方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响 2 知道铝 氧化铝和氢氧化铝的性质 了解铝及其化合物在生产生活中的重要应用 进一步认识化学与生产生活的关系 3 了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念 知道氧化铝和氢氧化铝分别是两性氧化物和两性氢氧化物 4 通过相关探究活动进一步了解探究学习的一般过程和方法 5 尝试采用联想 类比等方法学习新知识 学习构建知识结构的常用方法 拿破仑的餐叉和钮扣 现在 对铝制品谁也不稀罕 谁家都有铝锅 铝盆 铝勺之类的日用器具 可是 在100多年前 凡和铝沾边的东西 就是一种极贵重的宝贝 别说是铝锅 就是谁家有一把铝勺 那都身价百倍 当时 就像法国皇帝拿破仑三世这样的一国之君 对铝也是垂涎三尺 有一个故事 讲的就是他如何像赶 新潮 的小伙子一样对铝极尽顶礼膜拜之能事的 1848年以后 拿破仑三世登上了法国皇帝的宝座 这位法国皇帝很能干 但也很虚荣 当时 铝这种金属由于产量很少 成本比金子还高 因而很难得到 据说 当时有一位欧洲的国王买了一件有铝钮扣的衣服之后 就趾高气扬 并且瞧不起那些买不起这种奢侈品的穷国的君主 当然 买不起铝钮扣的君主们又十分嫉妒这位有着十分罕见的钮扣的国王 渴望着有朝一日也能得到这种钮扣 拿破仑三世上台后 决定炫耀一下自己的与众不同 一天 他举办了一个盛大的宴会 邀请了王室成员和贵族赴宴 另外还有一些地位较低的来宾 客人入席后 发现用餐的餐具各不相同 在高贵的王室成员和皇宫贵族的餐桌上摆的都是铝匙和铝叉 而在地位较低的来宾面前 摆的却是普通的金制和银制的餐具 那一天 宴会虽很丰盛 但是使用金制和银制餐具的人心里就堵得慌 因为他们发觉自己是在低人一等的餐桌上用餐 其实 这也不是拿破仑三世的本意 而是在当时 即使是皇上也无法给每个来宾提供当时是既贵重而又稀少的铝餐具 不久 拿破仑三世决定摆脱这种 寒酸 局面 他给提炼铝的法国科学家和工业家圣克莱尔 德维利提供了一大笔资金 用来大量生产铝 他准备用这些铝为法国军队士兵的所有服装上都安上铝钮扣并装备铝胸甲 但是 由于当时铝的冶炼方法很落后 又没有足够的电力 因此铝的产量一直很少 德维利生产的铝仍然很贵 结果 拿破仑三世用铝钮扣和铝胸甲装备法国军队的计划没有实现 但是 他对保卫他的安全的警卫部队则另眼相看 为他们装备了新的铝胸甲 一直到19世纪80年代 铝仍然是一种有珠宝价值的珍贵金属 有这样一件有趣的事 很充分地说明了那时铝的价值 1889年 俄国著名的化学家门捷列夫到英国伦敦访问和讲学 英国科学家为表彰他在化学上的杰出贡献 尤其是在发现元素周期律和建立元素周期表上的贡献 赠给他一件贵重的奖品 就是用金和铝制成的一架天平 100多年后 铝进入了最平常的百姓家中 这是拿破仑三世决没有想到的 铝现在变得这么便宜 要归功于那些一直在研究如何大批生产铝的科学家 19世纪末 奥地利化学家拜尔在前人实验的基础上研究出了一种生产铝的方法 电解氧化铝 不久后 铝的产量剧增 铝的价格也大降 在俄国 1854年时1千克铝要1200卢布 而到19世纪末 就降到了1个卢布 珠宝商人从此对铝失去了兴趣 但铝却受到了整个工业界的青睐 1 存在 一 从铝土矿中提取铝 铝元素占地壳总量的7 73 是地壳中含量的金属元素 铝土矿 主要成分为 还有少量的Fe2O3 SiO2等杂质 是铝元素在地壳中的主要存在形式之一 2 从铝土矿中提取铝的工艺流程 从铝土矿中提取铝 所涉及反应 红宝石和蓝宝石 二 氧化铝 纯净的氧化铝是白色无定形粉末 俗称矾土 熔点2050 沸点2980 不溶于水 氧化铝主要有 型和 型两种变体 铝土矿是铝在自然界存在的主要矿物 天然存在的 型氧化铝晶体叫做刚玉 硬度仅次于金刚石和金刚砂 SiC 人工高温烧结的氧化铝叫做人造刚玉 可耐1800 常用作高温耐火材料 如制造反应管和坩埚等 也用于制造绝缘体和砂轮 用高纯氧化铝和少量着色物质 混合 经高温熔融可制得人造宝石 常在钟表和一些精密仪器中用作轴承 混有少量不同氧化物杂质的优质刚玉就是大名鼎鼎的红宝石和蓝宝石 是制作名贵首饰的材料 天然红宝石重量达1克拉的不多 超过5克拉已属罕见 世界天然红宝石迄今发现最大的重3450克拉产自缅甸 红宝石最有名的产地是缅甸曼德拉的东北部 世界蓝宝石主要产自澳大利亚和斯里兰卡 1984年在澳大利亚发现著名昆土兰星光蓝宝石 为历来发现的最大星光刚玉 原石重1156克拉 琢磨后重733克拉 呈椭圆形如鸡蛋 两性 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 3 化学性质 Al2O3 2OH 2AlO2 H2O 结论 氧化铝是两性氧化物 二 氧化铝 2 物理性质 白色难溶于水的固体粉末 熔点高 1 存在 铝土矿 刚玉 红宝石 蓝宝石 3 制备 4 用途 1 作耐火材料 2 刚玉 硬度仅次于金刚石 3 宝石 4 制铝 1 从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中 属于氧化还原反应的是 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D 电解熔融的氧化铝 2 电解熔融的氧化铝制取金属铝 若有0 2mol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 失6 2e 得4 3e 12e 4Al 2Al2O3 12mol4mol2mol 0 2moln Al n Al2O3 3 名师导学 P67第9题 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O AlCl3 4NaOH NaAlO2 3NaCl 2H2O 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全