鋁的氧化物與氫氧化物課件

1、專題3從礦物到基礎材料 第一單元從鋁土礦到鋁合金第1課時從鋁土礦中提取鋁 鋁的氧化物與氫氧化物專題3從礦物到基礎材料 “鋁的趣史”（一）在國宴上，拿破侖三世使用一套珍藏的鋁 制餐具，而大臣們使用的是銀制餐具。（二）門捷列夫創(chuàng)建了元素周期 表，受到英國皇家學會的表 彰，獎品是一只鋁制獎杯。 在當時鋁的產(chǎn)量非常少，從而導致了鋁的價格相當?shù)陌嘿F，甚至都超過了黃金 是因為鋁在地球上的含量比黃金少嗎?“鋁的趣史”（一）在國宴上，拿破侖三世使用一套珍藏的鋁 （二 鋁元素在自然界以 態(tài)形式存在。 地殼中含量最多的金屬元素 ；地殼里各種元素的含量圖（質(zhì)量分數(shù)）Al化合氧硅鋁鐵 鋁元素在自然界地殼中含量最多的地

2、殼里各種元素的含量圖（質(zhì)量回首鋁的昨天1827年，德國化學家維勒用金屬鉀制得了鋁3K + AlCl3 3KCl + Al ？ 1807年英國化學家戴維用電解法制得了鉀和鈉，開創(chuàng)了電化學的歷史。 1854年，法國的德維爾用金屬鈉制得鋁。 3Na + AlCl3 3NaCl + Al一定條件回首鋁的昨天1827年，德國化學家維勒用金屬鉀制得了鋁3K霍爾的發(fā)現(xiàn)使人類認識鋁的歷史從昨天走向了今天1886年，美國化學家霍爾用電解法冶煉得到鋁。 2Al2O3 4Al3O2熔融通電冰晶石（Na3AlF6）做助熔劑，大大降低了Al2O3 的熔點。熔點20540C冰晶石熔點10540C5霍爾的發(fā)現(xiàn)使人類認識鋁的

3、歷史從昨天走向了今天1886年，氯化鋁的熔點是190，沸點是180.為什么不采用電解熔融的AlCl3？AlCl3是由分子構成的升華6氯化鋁的熔點是190，沸點是180.為什么不采用電解熔融鋁？鋁土礦Al2O3(Fe2O3)鋁？鋁土礦Al2O3(Fe2O3)氧化鋁 鋁電解鋁土礦氧化鋁 鋁電解鋁土礦Al2O3Fe2O3過量NaOH溶液過濾從鋁土礦制備鋁的工藝流程NaAlO2NaOH溶液Fe2O3固體過量co2過濾Al(OH)3NaHCO3溶液灼燒Al2O3熔融Al通電 方法1：堿溶法過量NaOH溶液過濾從鋁土礦制備鋁的工藝流程NaAlO2F練. 從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關反應中，屬于氧化還原反

4、應的是： （ ） 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D Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O2Al2O3 4Al3O2熔融通電練. 從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關反應中，屬于氧化還原反應閃耀著六射星光的天然藍寶石“亞洲之星”重330克拉，緬甸產(chǎn)，世界著名珍寶，現(xiàn)藏于美國華盛頓斯密森博物館。寶石展示閃耀著六射星光的天然藍寶石“亞洲之星”重330克拉，緬甸產(chǎn)， 閃耀著六射星光的天然紅寶石“羅斯利夫斯”，重138.7克拉，斯里蘭卡

5、產(chǎn)，世界著名珍寶?，F(xiàn)藏于美國華盛頓斯密森博物館。寶石展示 閃耀著六射星光的天然紅寶石“羅斯利夫斯”，重138.7知識介紹 氧化鋁的天然存在形式 鋁土礦 由氧化鋁的水合物和少量的氧化鐵和二氧化硅雜質(zhì)組成 剛 玉 氧化鋁的天然晶體，硬度大僅次于金剛石、金剛砂（SiC）(藍寶石、紅寶石是剛玉的一種）知識介紹 氧化鋁的天然存在形式 鋁土礦 一、氧化鋁（ Al2O3 ）1物理性質(zhì) 白色難熔的固體物質(zhì)，難溶于水。2化學性質(zhì) 典型的兩性氧化物，既能與酸反應生成鹽和水，又能與堿反應生成鹽和水。Al2O3+ 6H+ = 2Al3+3H2OAl2O3+2OH = 2AlO2 +H2O一、氧化鋁（ Al2O3 ）1

6、物理性質(zhì)3用途: 利用高熔點的性質(zhì),可作很好的耐火材料,例如坩鍋。做耐火材料冶煉鋁的原料3用途: 利用高熔點的性質(zhì),可作很好的耐火材料,例如坩制備氫氧化鋁: 方案:取一支潔凈的試管，注入23mL氯化鋁溶液，加入適量的氨水，制備少量Al(OH)3，觀察、記錄實驗現(xiàn)象。 【學生實驗一】有白色沉淀生成。結論：現(xiàn)象：氯化鋁能與氨水反應生成氫氧化鋁。制備氫氧化鋁: 方案:取一支潔凈的試管，注入23mL氯化鋁【探究一】 請設計實驗探究氫氧化鋁是否具有兩性？【學生實驗二】 Al(OH)3的兩性 將實驗1制得的Al(OH)3分成兩份，第一支試管逐滴加入鹽酸直至過量，第二支試管逐滴加入NaOH溶液直至過量，觀察

7、、記錄實驗現(xiàn)象。 兩性氫氧化物的概念：像Al(OH)3這樣，既能與酸反應，又能與堿反應，這樣的氫氧化物稱為兩性氫氧化物?！咎骄恳弧?【學生實驗二】 Al(OH)3的兩性 為什么制備氫氧化鋁使用氨水而不用氫氧化鈉溶液呢？【學生實驗3】 Al(OH)3制備方案比較【探究二】將少量AlCl3溶液分別注入兩支試管中，一支逐滴加入氫氧化鈉溶液直至過量，另一支逐滴加入氨水直至過量，觀察、記錄實驗現(xiàn)象。 通過對比你得出什么結論？結論：Al(OH)3易溶于強堿，難溶于弱堿-氨水為什么制備氫氧化鋁使用氨水而不用氫氧化鈉溶液呢？【學生實驗3（1）偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳（2）偏鋁酸鈉溶液中滴加鹽酸比較兩種制備方

8、法的優(yōu)劣?！咎骄克摹俊拘〗Y】制備氫氧化鋁可以采用的方法有：（1）氯化鋁溶液中加入氨水（2）偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳。結論：從反應控制的角度來看，方案1優(yōu)于方案2。 （1）偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳【探究四】【小結】制備氫氧化1物理性質(zhì) 白色膠狀物，不溶于水，能凝聚水中的懸浮物，并能吸附色素。2化學性質(zhì)(1)與強酸反應：Al(OH)3 + 3 = + 3H2O(2)與強堿反應： Al(OH)3 + = +2H2O二、氫氧化鋁由上可知氫氧化鋁為兩性氫氧化物，其在水中電離如下Al3+ + 3OH- Al(OH)3 H+ + AlO2- + H2O 1物理性質(zhì) 白色膠狀物，不溶于水，能凝聚水中的懸浮

9、物，2三.Al(OH)3的應用：1 .在醫(yī)學上的應用-中和胃酸胃舒平三.Al(OH)3的應用：1 .在醫(yī)學上的應用-中2 .凈水Al(OH)3膠體具有很強的吸附能力，它能凝結水中的懸浮物并使之沉降，從而達到凈水的目的。由于鋁在體內(nèi)積累對人體健康有害，因此目前用于飲用水凈化的含鋁凈水劑正逐步被含鐵凈水劑所取代。2 .凈水Al(OH)3膠體具有很強的吸附能力，由于鋁在體內(nèi)從鋁土礦中提取鋁從鋁土礦中提取鋁鋁的存在：鋁元素占地殼總量的7.73鋁元素是地殼中含量最多的金屬2468含量/NaCaFeAl2.743.454.757.73氧49.13%鐵鈣鈉鉀鎂14.55%鋁7.73%硅26%硅26%鋁的存在

10、：鋁元素占地殼總量的7.73鋁元素是地殼中含量最多交流與討論鋁土礦NaOH溶液溶解1過濾2酸化3過濾4灼燒5電解6殘渣二氧化碳濾液H2O鋁生成Al(OH)3溶解氧化鋁生成Al2O3除去雜質(zhì)保存Al(OH)3交流與討論鋁土礦NaOH溶液溶解1過濾2酸化3過濾4灼燒5電鋁土礦 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 AlAl2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2ONaAlO2+CO2 +2H2O Al(OH)3 +NaHCO32 Al(OH)3 Al2O33H2O2Al2O3 4Al+3O2 小結：鋁土礦 NaAlO2 Al鋁的歷史德國的沃勒于1827年發(fā)現(xiàn)鋁 3K + AlCl3

11、 3KCl + Al 一定條件1886年，美國霍爾和法國埃魯用電解法冶煉得到鋁 2Al2O3 4Al + 3O2 電解法國的德維爾于1854年制得鋁 鋁的歷史德國的沃勒于1827年發(fā)現(xiàn)鋁 3K + AlCl材料：鋁的再生“新世紀材料的亮點” 再生鋁又稱二次鋁，是目前廢物界最有價值的材料?，F(xiàn)在世界每年從廢鋁回收的鋁量約為400萬噸，相當于每年鋁產(chǎn)量的25左右。與以鋁土礦為起點相比，生產(chǎn)1噸再生鋁合金能耗僅為新鋁的2.6%，并節(jié)省10.5噸水，少用固體材料11噸，比電解鋁時少排放CO2 91%，少處理廢液、廢渣1.9噸。材料：鋁的再生“新世紀材料的亮點”鞏固與練習1下列有關鋁土礦中提煉鋁的說法不正確的是（ ）A鋁土礦中的鋁元素是以化合態(tài)存在的，需用化學方法把鋁元素變成游離態(tài)B提煉過程中，先將鋁土礦凈化提取氧化鋁,再進行冶煉C可用常見的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來D冶煉鋁的方法同工業(yè)冶煉鈉、鎂相似, 可用電解法C鞏固與練習1下列有關鋁土礦中提煉鋁的說法不正確的是（ ）鞏固與練習2下列屬于堿性氧化物的是（ ） 屬于酸性氧化物的是（ ） 屬于兩性氧化物的是（ ）ACO2 BNa2O C Al2O3 DCOBAC3. 氫氧化鋁可作為治療某種胃病的內(nèi)服藥，這是利用了氫氧化鋁的 ( ) A.酸性 B. 堿性 C.兩性 D