《從鋁土礦到鋁合金》（從鋁土礦中提取鋁 ）課件三十三（14張PPT）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第一單元從鋁土礦到鋁合金 一 學(xué)習(xí)目標(biāo)1 了解地殼中鋁元素的含量 知道鋁元素在自然界中的主要存在形式 了解工業(yè)上從鋁土礦獲得鋁的方法 從金屬鋁冶煉方法的變化體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對(duì)人類生活的影響 2 知道鋁 氧化鋁和氫氧化鋁的性質(zhì) 了解鋁及其化合物在生產(chǎn)生活中的重要應(yīng)用 進(jìn)一步認(rèn)識(shí)化學(xué)與生產(chǎn)生活的關(guān)系 3 了解兩性氧化物和兩性氫氧化物的概念 知道氧化鋁和氫氧化鋁分別是兩性氧化物和兩性氫氧化物 4 通過(guò)相關(guān)探究活動(dòng)進(jìn)一步了解探究學(xué)習(xí)的一般過(guò)程和方法 5 嘗試采用聯(lián)想 類比等方法學(xué)習(xí)新知識(shí) 學(xué)習(xí)構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)的常用方法 拿破侖的餐叉和鈕扣 現(xiàn)在 對(duì)鋁制品誰(shuí)也不稀罕 誰(shuí)家都有鋁鍋 鋁盆 鋁勺之類的日用器具 可是 在100多年前 凡和鋁沾邊的東西 就是一種極貴重的寶貝 別說(shuō)是鋁鍋 就是誰(shuí)家有一把鋁勺 那都身價(jià)百倍 當(dāng)時(shí) 就像法國(guó)皇帝拿破侖三世這樣的一國(guó)之君 對(duì)鋁也是垂涎三尺 有一個(gè)故事 講的就是他如何像趕 新潮 的小伙子一樣對(duì)鋁極盡頂禮膜拜之能事的 1848年以后 拿破侖三世登上了法國(guó)皇帝的寶座 這位法國(guó)皇帝很能干 但也很虛榮 當(dāng)時(shí) 鋁這種金屬由于產(chǎn)量很少 成本比金子還高 因而很難得到 據(jù)說(shuō) 當(dāng)時(shí)有一位歐洲的國(guó)王買了一件有鋁鈕扣的衣服之后 就趾高氣揚(yáng) 并且瞧不起那些買不起這種奢侈品的窮國(guó)的君主 當(dāng)然 買不起鋁鈕扣的君主們又十分嫉妒這位有著十分罕見的鈕扣的國(guó)王 渴望著有朝一日也能得到這種鈕扣 拿破侖三世上臺(tái)后 決定炫耀一下自己的與眾不同 一天 他舉辦了一個(gè)盛大的宴會(huì) 邀請(qǐng)了王室成員和貴族赴宴 另外還有一些地位較低的來(lái)賓 客人入席后 發(fā)現(xiàn)用餐的餐具各不相同 在高貴的王室成員和皇宮貴族的餐桌上擺的都是鋁匙和鋁叉 而在地位較低的來(lái)賓面前 擺的卻是普通的金制和銀制的餐具 那一天 宴會(huì)雖很豐盛 但是使用金制和銀制餐具的人心里就堵得慌 因?yàn)樗麄儼l(fā)覺(jué)自己是在低人一等的餐桌上用餐 其實(shí) 這也不是拿破侖三世的本意 而是在當(dāng)時(shí) 即使是皇上也無(wú)法給每個(gè)來(lái)賓提供當(dāng)時(shí)是既貴重而又稀少的鋁餐具 不久 拿破侖三世決定擺脫這種 寒酸 局面 他給提煉鋁的法國(guó)科學(xué)家和工業(yè)家圣克萊爾 德維利提供了一大筆資金 用來(lái)大量生產(chǎn)鋁 他準(zhǔn)備用這些鋁為法國(guó)軍隊(duì)士兵的所有服裝上都安上鋁鈕扣并裝備鋁胸甲 但是 由于當(dāng)時(shí)鋁的冶煉方法很落后 又沒(méi)有足夠的電力 因此鋁的產(chǎn)量一直很少 德維利生產(chǎn)的鋁仍然很貴 結(jié)果 拿破侖三世用鋁鈕扣和鋁胸甲裝備法國(guó)軍隊(duì)的計(jì)劃沒(méi)有實(shí)現(xiàn) 但是 他對(duì)保衛(wèi)他的安全的警衛(wèi)部隊(duì)則另眼相看 為他們裝備了新的鋁胸甲 一直到19世紀(jì)80年代 鋁仍然是一種有珠寶價(jià)值的珍貴金屬 有這樣一件有趣的事 很充分地說(shuō)明了那時(shí)鋁的價(jià)值 1889年 俄國(guó)著名的化學(xué)家門捷列夫到英國(guó)倫敦訪問(wèn)和講學(xué) 英國(guó)科學(xué)家為表彰他在化學(xué)上的杰出貢獻(xiàn) 尤其是在發(fā)現(xiàn)元素周期律和建立元素周期表上的貢獻(xiàn) 贈(zèng)給他一件貴重的獎(jiǎng)品 就是用金和鋁制成的一架天平 100多年后 鋁進(jìn)入了最平常的百姓家中 這是拿破侖三世決沒(méi)有想到的 鋁現(xiàn)在變得這么便宜 要?dú)w功于那些一直在研究如何大批生產(chǎn)鋁的科學(xué)家 19世紀(jì)末 奧地利化學(xué)家拜爾在前人實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上研究出了一種生產(chǎn)鋁的方法 電解氧化鋁 不久后 鋁的產(chǎn)量劇增 鋁的價(jià)格也大降 在俄國(guó) 1854年時(shí)1千克鋁要1200盧布 而到19世紀(jì)末 就降到了1個(gè)盧布 珠寶商人從此對(duì)鋁失去了興趣 但鋁卻受到了整個(gè)工業(yè)界的青睞 1 存在 一 從鋁土礦中提取鋁 鋁元素占地殼總量的7 73 是地殼中含量的金屬元素 鋁土礦 主要成分為 還有少量的Fe2O3 SiO2等雜質(zhì) 是鋁元素在地殼中的主要存在形式之一 2 從鋁土礦中提取鋁的工藝流程 從鋁土礦中提取鋁 所涉及反應(yīng) 紅寶石和藍(lán)寶石 二 氧化鋁 純凈的氧化鋁是白色無(wú)定形粉末 俗稱礬土 熔點(diǎn)2050 沸點(diǎn)2980 不溶于水 氧化鋁主要有 型和 型兩種變體 鋁土礦是鋁在自然界存在的主要礦物 天然存在的 型氧化鋁晶體叫做剛玉 硬度僅次于金剛石和金剛砂 SiC 人工高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁叫做人造剛玉 可耐1800 常用作高溫耐火材料 如制造反應(yīng)管和坩堝等 也用于制造絕緣體和砂輪 用高純氧化鋁和少量著色物質(zhì) 混合 經(jīng)高溫熔融可制得人造寶石 常在鐘表和一些精密儀器中用作軸承 混有少量不同氧化物雜質(zhì)的優(yōu)質(zhì)剛玉就是大名鼎鼎的紅寶石和藍(lán)寶石 是制作名貴首飾的材料 天然紅寶石重量達(dá)1克拉的不多 超過(guò)5克拉已屬罕見 世界天然紅寶石迄今發(fā)現(xiàn)最大的重3450克拉產(chǎn)自緬甸 紅寶石最有名的產(chǎn)地是緬甸曼德拉的東北部 世界藍(lán)寶石主要產(chǎn)自澳大利亞和斯里蘭卡 1984年在澳大利亞發(fā)現(xiàn)著名昆土蘭星光藍(lán)寶石 為歷來(lái)發(fā)現(xiàn)的最大星光剛玉 原石重1156克拉 琢磨后重733克拉 呈橢圓形如雞蛋 兩性 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 3 化學(xué)性質(zhì) Al2O3 2OH 2AlO2 H2O 結(jié)論 氧化鋁是兩性氧化物 二 氧化鋁 2 物理性質(zhì) 白色難溶于水的固體粉末 熔點(diǎn)高 1 存在 鋁土礦 剛玉 紅寶石 藍(lán)寶石 3 制備 4 用途 1 作耐火材料 2 剛玉 硬度僅次于金剛石 3 寶石 4 制鋁 1 從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)中 屬于氧化還原反應(yīng)的是 A 鋁土礦溶于NaOH溶液中B 偏鋁酸鈉溶液的酸化C 灼燒氫氧化鋁固體D 電解熔融的氧化鋁 2 電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁 若有0 2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移 則理論上能得到金屬鋁多少克 需氧化鋁多少克 失6 2e 得4 3e 12e 4Al 2Al2O3 12mol4mol2mol 0 2moln Al n Al2O3 3 名師導(dǎo)學(xué) P67第9題 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O AlCl3 4NaOH NaAlO2 3NaCl 2H2O 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全