高一化學(xué)從鋁土礦到鋁合金課件蘇教版PPT課件

1、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?？墒牵?00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

2、的君主們又十分嫉妒這位有著十分罕見的鈕扣的國(guó)王，第1頁(yè)/共48頁(yè)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?？腿巳胂?，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

3、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)劃沒有實(shí)現(xiàn)。但是，第2頁(yè)/共48頁(yè)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

4、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。第3頁(yè)/共48頁(yè)第4頁(yè)/共48頁(yè)（一）存在一、從鋁土礦中提取鋁一、從鋁土礦中提取鋁鋁元素占地殼總量的鋁

5、元素占地殼總量的7 77373，是地殼中，是地殼中含量含量的金屬元素。鋁土礦的金屬元素。鋁土礦( (主主要成分為要成分為，還有少量的，還有少量的FeFe2 2O O3 3、SiOSiO2 2等雜質(zhì)等雜質(zhì)) )是鋁元素在地殼中的主要存在形是鋁元素在地殼中的主要存在形式之一。式之一。 O第5頁(yè)/共48頁(yè)（二）結(jié)構(gòu)很容易失很容易失3e結(jié)論: 鋁有很強(qiáng)的還原性。鋁有很強(qiáng)的還原性。Al3Al 第6頁(yè)/共48頁(yè)（三）物性鋁是銀白色有金屬光澤的金屬，鋁是銀白色有金屬光澤的金屬，熔點(diǎn)較低（熔點(diǎn)較低（660.4）,是熱和電的良導(dǎo)體。是熱和電的良導(dǎo)體。密度較?。芏容^?。?.7gcm3）,第7頁(yè)/共48頁(yè)（四）化

6、性（1）與非金屬反應(yīng)：）與非金屬反應(yīng)：（2）與酸反應(yīng)）與酸反應(yīng)322O2Al 4Al3O233H2AlCl 2Al6HCl在冷的濃硫酸、濃硝酸中鈍化。在冷的濃硫酸、濃硝酸中鈍化。在熱的濃硫酸、濃硝酸，稀硝酸在熱的濃硫酸、濃硝酸，稀硝酸 中反應(yīng)，但不產(chǎn)生氫氣。中反應(yīng)，但不產(chǎn)生氫氣。與稀硫酸，鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。與稀硫酸，鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。2342423H(SO Al 2AlSO3H)第8頁(yè)/共48頁(yè)（4）與堿反應(yīng)）與堿反應(yīng)（3）與氧化物反應(yīng)）與氧化物反應(yīng)3232OAl2Fe 2AlOFe高溫2223H2NaAlO O2H2Al2NaOH第9頁(yè)/共48頁(yè)向一個(gè)鋁制的易拉罐中充滿向一個(gè)鋁制的易拉罐中充

7、滿CO2氣體，然后往氣體，然后往罐內(nèi)注入足量的罐內(nèi)注入足量的NaOH溶液，立即用膠布嚴(yán)封溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，不多會(huì)兒聽到罐內(nèi)罐口，不多會(huì)兒聽到罐內(nèi)“卡卡卡卡”作響，發(fā)現(xiàn)作響，發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過(guò)一會(huì)兒易拉罐又鼓起來(lái)，試易拉罐變癟，再過(guò)一會(huì)兒易拉罐又鼓起來(lái)，試回答：回答：（1）易拉罐變癟的原因是）易拉罐變癟的原因是 ，反應(yīng)的離子方程式是反應(yīng)的離子方程式是 。（2）易拉罐又鼓起來(lái)的原因是）易拉罐又鼓起來(lái)的原因是 ，反應(yīng)的離子方程式是反應(yīng)的離子方程式是 。第10頁(yè)/共48頁(yè)（五）用途第11頁(yè)/共48頁(yè)（五）用途鋁合金：主要用于建筑業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)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)。

8、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)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。鋁導(dǎo)電能力強(qiáng)，可用于導(dǎo)線。鋁延展性好，可制成鋁箔。鋁延展性好，可制成鋁箔。鋁熱反應(yīng)放出大量熱，可置換鐵。鋁熱反應(yīng)放出大量熱，可置換鐵。第12頁(yè)/共48頁(yè)下列為鋁或鋁合金的各種用途，在后面下列為鋁或鋁合金的各種用途，在后面的橫線上寫出所根據(jù)的性質(zhì)。的橫線上寫出所根據(jù)的性質(zhì)。（1）制造飛機(jī)或汽車外殼）制造飛機(jī)或汽車外殼（2）作為儲(chǔ)存濃硫酸的容器）作為儲(chǔ)存濃硫酸的容器（3）制造各種日用炊具）制造各種日用炊具（4）鋁熱法冶煉金屬）鋁熱法冶煉金屬（5）制造電線電纜）制造電線電纜（6）制造包裝用的鋁

9、箔）制造包裝用的鋁箔第13頁(yè)/共48頁(yè)第14頁(yè)/共48頁(yè)第15頁(yè)/共48頁(yè)2 2鋁在人體中積累可使人慢性中毒，鋁在人體中積累可使人慢性中毒，19891989年世年世界衛(wèi)生組織正式將鋁確定為食品污染源之一而界衛(wèi)生組織正式將鋁確定為食品污染源之一而 加加以控制。鋁及其化合物在下列場(chǎng)合的使用須加以以控制。鋁及其化合物在下列場(chǎng)合的使用須加以控制的是控制的是（）制鋁錠制鋁錠制易拉罐制易拉罐制電線、電纜制電線、電纜制包糖果用的鋁箔制包糖果用的鋁箔用明礬凈水用明礬凈水制炊具制炊具用明礬和蘇打作食物膨化劑用明礬和蘇打作食物膨化劑用氫氧化鋁制胃藥用氫氧化鋁制胃藥制防銹油漆制防銹油漆A AB BC CD D第16

10、頁(yè)/共48頁(yè)3 3鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時(shí)，反應(yīng)中消耗的下體積相等時(shí)，反應(yīng)中消耗的HClHCl和和NaOHNaOH的的物質(zhì)的量之比為物質(zhì)的量之比為（）A A1 1：l lB B2 2：l lC C3 3：1 1D D1 1：3 32222NaAlO3H O2H2Al2NaOH233H2AlCl 2Al6HCl第17頁(yè)/共48頁(yè)7某同學(xué)在進(jìn)行鋁的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，用擦去氧化膜的相同大小的鋁片分別與H+濃度相同的稀硫酸和稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯不同：鋁與硫酸反應(yīng)的速率較慢

11、，產(chǎn)生的氣泡很少；鋁與鹽酸反應(yīng)的速率較快，產(chǎn)生的氣泡較多。（1）寫出鋁與稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式。（2）有人認(rèn)為，鋁與稀鹽酸反應(yīng)的速率較快，其原因是鹽酸中的氯離子對(duì)反應(yīng)有促進(jìn)作用，試設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該說(shuō)法是否正確。（3）也有人認(rèn)為，鋁與稀硫酸反應(yīng)的速率較慢，其原因是硫酸中的硫酸根離子對(duì)反應(yīng)有抑制作用，試設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該說(shuō)法是否正確。第18頁(yè)/共48頁(yè)（六）制?。◤匿X土礦中提取鋁）鋁鋁第19頁(yè)/共48頁(yè)“從鋁土礦中提取鋁從鋁土礦中提取鋁”所涉及反應(yīng)：所涉及反應(yīng)：OH2NaAlO 2NaOHOAl223233222NaHCO Al(OH)OHCONaAlO2OHO Al 2Al(O

12、H)232332323O4Al 通電 O2Al第20頁(yè)/共48頁(yè)2323O4Al 通電 O2Al8 8電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，若有電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，若有0.2 mol0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則理論上能得到電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則理論上能得到金屬鋁多少克金屬鋁多少克? ?需氧化鋁多少克需氧化鋁多少克? ?3 32 20 00 0失失62e得得43e12 e_ 4Al _2Al2O312 mol 4mol 2mol0.2mol n(Al) n(Al2O3)第21頁(yè)/共48頁(yè)1 1從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)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（中，屬于氧化還

13、原反應(yīng)的是（） A A鋁土礦溶于鋁土礦溶于NaOHNaOH溶液中溶液中 B B偏鋁酸鈉溶液的酸化偏鋁酸鈉溶液的酸化 C C灼燒氫氧化鋁固體灼燒氫氧化鋁固體 D D電解熔融的氧化鋁電解熔融的氧化鋁第22頁(yè)/共48頁(yè)二、鋁的化合物二、鋁的化合物1。Al2O3（五）用途（四）化性（三）物性（一）存在鋁土礦、剛玉、紅寶石、藍(lán)寶石鋁土礦、剛玉、紅寶石、藍(lán)寶石高硬度、高熔點(diǎn)（高硬度、高熔點(diǎn)（2054）OH2NaAlO 2NaOHOAl2232兩性氧化物兩性氧化物O3H2AlCl 6HClOAl23322323O4Al 通電 O2AlOH2AlO 2OHOAl2232O3H2Al 6HOAl2332第23頁(yè)

14、/共48頁(yè)新鄉(xiāng)市晶華耐火材料廠剛玉耐磨球剛玉耐磨球紅寶石紅寶石第24頁(yè)/共48頁(yè)2。Al(OH)3（四）化性（三）物性難溶于水的難溶于水的白色絮狀沉淀白色絮狀沉淀,具有吸附性具有吸附性,常用于水的凈化。常用于水的凈化。O2HNaAlO NaOHAl(OH)223（1）兩性氫氧化物）兩性氫氧化物O3H AlCl3HClAl(OH)233（2）受熱分解）受熱分解O3H Al3HAl(OH)233O2H AlOOHAl(OH)223O3HO Al 2Al(OH)2323第25頁(yè)/共48頁(yè)（六）制取3NaCl Al(OH)3NaOHAlCl333-3 Al(OH)3OHAlCl3NH Al(OH)OH

15、3NHAlCl43233432333NH Al(OH)OH3NHAl第26頁(yè)/共48頁(yè)（六）制取NaCl Al(OH)OHHClNaAlO322 Al(OH)OHHAlO32233222NaHCO Al(OH)OHCONaAlO233222HCO Al(OH)OHCOAlO2第27頁(yè)/共48頁(yè)（六）制取3NaCl 4Al(OH)O6HAlCl3NaAlO3232 4Al(OH)O6HAl3AlO3232第28頁(yè)/共48頁(yè)4要使氯化鋁溶液中的要使氯化鋁溶液中的A13完全轉(zhuǎn)化成完全轉(zhuǎn)化成 Al(OH)3沉淀，應(yīng)選用的試劑是（沉淀，應(yīng)選用的試劑是（ ） ANaOH溶液溶液B稀鹽酸稀鹽酸 C氨水氨水D

16、AgNO3溶液溶液 第29頁(yè)/共48頁(yè)6 6已知氯化鋁溶液和偏鋁酸鈉溶液能發(fā)生已知氯化鋁溶液和偏鋁酸鈉溶液能發(fā)生 下列反應(yīng)：下列反應(yīng)：AlClAlCl3 3+3NaAlO+3NaAlO2 2+6H+6H2 2O = 4Al(OH)O = 4Al(OH)3 3+3NaCl+3NaCl 現(xiàn)以廢鋁、鹽酸、氫氧化鈉溶液為原料現(xiàn)以廢鋁、鹽酸、氫氧化鈉溶液為原料制取氫氧化鋁。制取氫氧化鋁。 （1 1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并寫出相應(yīng)的化學(xué)）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。方程式。（2 2）請(qǐng)與同學(xué)交流討論，從中找出最理想）請(qǐng)與同學(xué)交流討論，從中找出最理想的實(shí)驗(yàn)方案。的實(shí)驗(yàn)方案。第30頁(yè)/共48頁(yè)2222

17、NaAlO3H O2H2Al2NaOH233H2AlCl 2Al6HClAlCl33NaOH=Al(OH) 3 3NaClNaAlO2 HClH2O=Al(OH) 3 NaCl233H2AlCl 2Al6HCl2222NaAlO3H O2H2Al2NaOHAlCl3+3NaAlO2+6H2O = 4Al(OH)3+3NaClAl(OH)Al(OH)3 3HClHClNaOHNaOH4mol4mol4mol4mol4mol4mol第31頁(yè)/共48頁(yè)3。明礬。明礬KAl(SO4) 212H2O（1）復(fù)鹽：）復(fù)鹽：（2）水解生成膠體）水解生成膠體KAl(SO4) 212H2O=KAl32SO4212

18、H2OAl33H2O=3HAl(OH) 3（膠體）（膠體）第32頁(yè)/共48頁(yè)5設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證明礬中含有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證明礬中含有K，Al3，和和SO42 ，寫出實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。，寫出實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。 12向明礬向明礬KAl(SO4)2溶液中滴人氫氧化鋇溶液中滴人氫氧化鋇溶液，當(dāng)硫酸根離子恰好完全沉淀時(shí)，鋁元溶液，當(dāng)硫酸根離子恰好完全沉淀時(shí)，鋁元素的存在形式是素的存在形式是（ ）A一部分為一部分為Al(OH)3，一部分為，一部分為Al3B一部分為一部分為 Al(OH)3，一部分為，一部分為AlO2C全部是全部是 Al(OH)3 D全部是全部是 AlO21KAl(SO4)22

19、Ba(OH)2=2BaSO4 KAlO22H2O第33頁(yè)/共48頁(yè)（1）Al3鹽性質(zhì)鹽性質(zhì)Al33OH=Al(OH) 3Al34OH=AlO 22H2O（2）AlO2鹽性質(zhì)鹽性質(zhì)AlO2 HH2O=Al(OH) 3AlO2 4H= Al3 2H2O ：Al(OH) 3 的兩性的兩性Al33OH Al(OH) 3 AlO2 HH2O第34頁(yè)/共48頁(yè)2 2下列關(guān)于鋁及其化合物與強(qiáng)堿溶液下列關(guān)于鋁及其化合物與強(qiáng)堿溶液反反應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是（應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是（）A A都有都有H H2 2O O生成生成B B都有都有H H2 2生成生成C C反應(yīng)后鋁元素主要以反應(yīng)后鋁元素主要以AlOAlO2 2

20、的形式存在的形式存在D D反應(yīng)后鋁元素主要以反應(yīng)后鋁元素主要以AlAl3 3的形式存在的形式存在 O2HNaAlO NaOHAl(OH)223OH2NaAlO 2NaOHOAl22322223H2NaAlO O2H2Al2NaOH第35頁(yè)/共48頁(yè)5 5試判斷下列關(guān)于鋁的敘述是否正確，并說(shuō)試判斷下列關(guān)于鋁的敘述是否正確，并說(shuō)明理由。明理由。（1 1）鋁在常溫下不與濃硝酸、濃硫酸發(fā)生反應(yīng)。）鋁在常溫下不與濃硝酸、濃硫酸發(fā)生反應(yīng)。（2 2）氫氧化鋁既能與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶）氫氧化鋁既能與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。液反應(yīng)。（3 3）鋁不能與氧氣發(fā)生反應(yīng)。）鋁不能與氧氣發(fā)生反應(yīng)。（4 4）在高溫下，鋁能將氧化鐵中的鐵置換出來(lái)。）在高溫下，鋁能將氧化鐵中的鐵置換出來(lái)。第36頁(yè)/共48頁(yè)3NaCl Al(OH)3NaOHAlCl33（1）向）向AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液：溶