3-1-1从铝土矿中提取铝.ppt

第一单元第一单元从铝土矿到铝合金从铝土矿到铝合金一、学习目标一、学习目标1 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．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方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响2 2．知道铝、氧化铝和氢氧化铝的性质，了解铝及其化合物在．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 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．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氧化铝分别是两性氧化物和两性氢氧化物4 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．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 5．尝试采用联想、类比等方法学习新知识，学习构建知识结．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。

构的常用方法拿破仑的餐叉和钮扣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、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，在铝勺之类的日用器具可是，在100多年前，凡和铝沾边多年前，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，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讲的就是他如何像赶“新潮新潮”的小伙子一样对铝极尽顶礼的小伙子一样对铝极尽顶礼膜拜之能事的膜拜之能事的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。

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，见的钮扣的国王，渴望着有朝一日也能得到这种钮扣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，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不久，拿破仑三世决定摆脱这种“寒酸寒酸”局面他给提局面他给提炼铝的法国科学家和工业家圣克莱尔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，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一直到19世纪世纪80年代，铝仍然是一种有珠宝价值的珍年代，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：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，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，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——电解氧电解氧化铝不久后，铝的产量剧增，铝的价格也大降在俄国，化铝不久后，铝的产量剧增，铝的价格也大降在俄国，1854年时年时1千克铝要千克铝要1200卢布；而到卢布；而到19世纪末，就降到了世纪末，就降到了1个个卢布。

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界的青睐1、存在一、从铝土矿中提取铝一、从铝土矿中提取铝铝元素占地壳总量的铝元素占地壳总量的7 7．．7373％，是地壳中％，是地壳中含量含量的金属元素铝土矿的金属元素铝土矿( (主要主要成分为成分为，还有少量的，还有少量的FeFe2 2O O3 3、、SiOSiO2 2等杂质等杂质) )是铝元素在地壳中的主要存在形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铝铝“从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝”所涉及反应：所涉及反应：二二. .氧化铝氧化铝 纯净的氧化铝是白色无定形粉末，纯净的氧化铝是白色无定形粉末，俗称矾土俗称矾土，熔点，熔点2050℃2050℃、沸点、沸点2980℃2980℃，不溶于水，氧化铝主要有，不溶于水，氧化铝主要有αα型和型和γγ型两种变体型两种变体 ，，铝土矿铝土矿是是铝在自然界存在的主要矿物铝在自然界存在的主要矿物 天然存在的天然存在的αα型氧化铝晶体叫做刚玉，型氧化铝晶体叫做刚玉，硬度硬度仅次于金刚石和金刚仅次于金刚石和金刚砂砂( (SiCSiC) )。

人工高温烧结的氧化铝叫做人造刚玉，可耐人工高温烧结的氧化铝叫做人造刚玉，可耐1800℃1800℃，常用，常用作作高温耐火材料高温耐火材料，如制造反应管和坩埚等，也用于，如制造反应管和坩埚等，也用于制造绝缘体和砂制造绝缘体和砂轮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宝石，常在钟表和一些精密仪器中用作轴承轴承 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红宝石和和蓝蓝宝石宝石，是制作名贵首饰的材料，是制作名贵首饰的材料 天然红宝石重量达天然红宝石重量达1 1克拉的不多，克拉的不多，超过超过5 5克拉已属罕见，世界天然红宝石迄今发现最大的重克拉已属罕见，世界天然红宝石迄今发现最大的重34503450克拉产克拉产自缅甸，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，世界蓝宝石主要产自澳大利亚和斯里兰卡，19841984年在澳大利亚发现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11561156克拉，琢磨后重克拉，琢磨后重733733克拉，呈椭圆形如鸡蛋克拉，呈椭圆形如鸡蛋 。

两性两性Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O3 3、化学性质、化学性质Al2O3 + 2OH- == 2AlO2- + H2OAl2O3 + 6H+ 2Al3+ + 3H2O氧化铝是两性氧化物二二. .氧化铝氧化铝2 2、物理性质、物理性质白色难溶于水的固体粉末，熔点高1 1、存在、存在铝土矿、刚玉、红宝石、蓝宝石铝土矿、刚玉、红宝石、蓝宝石3 3、制备、制备4 4、用途、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 1．从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应．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（中，属于氧化还原反应的是（）） A A．铝土矿溶于．铝土矿溶于NaOHNaOH溶液中溶液中 B B．偏铝酸钠溶液的酸化．偏铝酸钠溶液的酸化 C C．灼烧氢氧化铝固体．灼烧氢氧化铝固体 D D．电解熔融的氧化铝．电解熔融的氧化铝2 2．电解熔融的氧化铝制取金属铝，若有．电解熔融的氧化铝制取金属铝，若有0.2 mol0.2 mol电子发生转移，则理论上能得到电子发生转移，则理论上能得到金属铝多少克金属铝多少克? ?需氧化铝多少克需氧化铝多少克? ?＋＋3 3－－2 20 00 0失失6×2e－－得得4×3e－－12 e－－_______________ 4Al _______________2Al2O312 mol 4mol 2mol0.2mol n(Al) n(Al2O3)3.3.《《名师导学名师导学》》P67 P67 第第9 9题题Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O。