《從鋁土礦到鋁合金》（從鋁土礦中提取鋁）課件二十九（147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 從礦物到基礎(chǔ)材料 專(zhuān)題三 一 從鋁土礦中提取鋁 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(lèi)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(mǎi)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(mǎi)不起這種奢侈品的窮國(guó)的君主 當(dāng)然 買(mǎi)不起鋁鈕扣的君主們又十分嫉妒這位有著十分罕見(jiàn)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(mén)捷列夫到英國(guó)倫敦訪(fǎng)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 鋁的存在 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 較純的Al2O3 鋁土礦 鋁 提純主要過(guò)程如下 鋁土礦 殘?jiān)?濾液 NaAlO2 CO2 2H2O Al OH 3 NaHCO3 懸濁液 Al OH 3 濾液 較純的Al2O3 鋁 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) 1 分析電解氧化鋁的化學(xué)方程式 用雙線(xiàn)橋法表示該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移 氧化鋁的熔點(diǎn)很高 工業(yè)上電解氧化鋁時(shí) 常加入冰晶石作助熔劑 使氧化鋁能在較低的溫度下熔融 節(jié)省能源 得4 3e 失6 2e 問(wèn)題解決 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 鋁的用途 鋁合金 主要用于建筑業(yè) 交通運(yùn)輸業(yè)以及電子行業(yè) 鋁導(dǎo)熱能力強(qiáng) 可用于各種家用器皿 鋁導(dǎo)電能力強(qiáng) 可用于導(dǎo)線(xiàn) 鋁延展性好 可制成鋁箔 3 鋁的用途 什么叫合金呢 合金是由兩種或兩種以上的金屬 或金屬跟非金屬 熔合形成的具有金屬特性的物質(zhì) 合金具有許多良好的物理 化學(xué)或機(jī)械的性能 在許多方面要優(yōu)于各成分金屬 如 合金的硬度一般比各成分金屬大 多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比成分金屬低 資料卡 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中 很少使用純金屬 而主要使用合金 青銅是人類(lèi)歷史使用最早的合金 世界上最常見(jiàn)的 用量最大的合金是鋼鐵 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