从铝土矿中提取铝(2).ppt

从铝土矿中提取铝,6.1金属及其冶炼,---,,火箭、飞船、飞机、火车、汽车、船舶、导弹制造业，使用了各种铝合金。,神州飞船上的铝合金材料,“嫦娥一号”上首次使用的铝锂合金,月球车上泡沫铝防护服,泡沫铝它是将发泡剂加入到熔融铝合金中制成，其优点是密度小，可浮在水面，又有很大的刚性和隔音保温的效果.,列举你所熟悉的铝制品。,,交流与讨论,,想一想,下列铝合金它们分别利用了铝的哪些性质,铝合金具有密度小、强度高、可塑性好、制造工艺简单、成本低、抗腐蚀能力强等特点，大量用于建筑业、交通运输业和电子行业。,一架超音速飞机的用铝量占其自身重量的70，一枚导弹用铝量占其总重量的10以上；目前由铝合金制成的一艘航空母舰，消耗铝材1万吨，而过去的同类航空母舰则需钢材2万吨。,（一）在国宴上，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具，而大臣们使用的是银制餐具。（二）门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。,“铝的趣史”,是因为铝在地球上的含量比黄金还少吗,其实在当时铝的产量非常少，从而导致了铝的价格相当的昂贵，甚至都超过了黄金。,一、铝的存在,铝元素占地壳总量的7.73％，是地壳中含量最多的金属,铝土矿（主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、SiO2杂质）是铝元素在地壳中的主要存在形式之一。,铝元素在自然界以化合态形式存在。,问题一回忆人类大规模冶炼和使用金属Cu、Fe、Al的历史，你认为金属的冶炼跟它们哪些性质有关系,交流与讨论,问题二工业上如何制取金属钠、金属镁,能否用电解熔融AlCl3来制备Al,氯化铝为无色透明晶体。密度2.44克/厘米3。熔点190℃（2.5大气压）。沸点182.7℃，在177.8℃升华，蒸气是缔合的双分子Al2Cl6。空气中易吸收水分而发生烟雾。水溶液中析出的晶体是六水合物。需要注意一点的是，虽然氯化铝AlCl3是由金属原子和非金属原子化合而成，但氯化铝AlCl3并不属于离子化合物。,资料一,纯净的氧化铝是白色无定形粉末，俗称矾土，密度3.9-4.0g/cm3，熔点2050℃、沸点2980℃，不溶于水。,资料二,二、铝的发现及冶炼变化,1825年，丹麦科学家厄斯泰德用钾制得了不纯的铝。,1827年，德国化学家维勒改进了厄斯泰德的方法，但制得的铝纯度和产量依然不高。,1854年，法国化学家德维尔用钠代替钾，制得比较纯的铝，并且大量生产。他对维勒极其尊敬，铸了个铝质奖章送给沃勒。,1886年，美国化学家霍尔通过不断摸索,把氧化铝熔化在熔融的冰晶石（Na3AlF6）中进行电解,终于看到小球状的铝聚集在阴极上。后来，这些铝球竟成为“王冠宝石”，至今仍珍存在美国制铝公司的陈列厅中。而霍尔，当时还不满23岁。,电解铝方法的发明,冰晶石（Na3AlF6）做助熔剂，大大降低了Al2O3的熔点。,,电解法冶炼铝,铝土矿主要成分为Al2O3，还含有少量的Fe2O3、SiO2等杂质,讨论如何从铝土矿中得到纯净的氧化铝,三、无机矿物溶解一般有那几种方法呢,用水来溶解用酸来溶解用碱来溶解利用氧化还原方法来溶解用络合剂来溶解等,用哪些方法可以溶解铝土矿来制铝,Al2O3Fe2O3SiO2,,过量NaOH溶液,过滤①,Na2OAl2O32SiO22H2O↓Fe2O3除去,NaAlO2NaOH溶液,CO2,过滤②,AlOH3,,方法1,滤液除去,,,③,△,Al2O3,,碱溶法,溶解,铝土矿,NaOH溶液,过滤,残渣,二氧化碳,酸化,过滤,滤液,灼烧,H2O,电解,铝,①,②,③,④,四、铝土矿的提纯（从Al2O3Al2O3）,铝土矿,较纯的Al2O3,铝,请指出上面各步的作用,①溶解Al2O32NaOH2NaAlO2H2O②过滤除去杂质③酸化NaAlO2CO22H2OAlOH3↓NaHCO3④过滤保留氢氧化铝⑤灼烧2AlOH34Al3O2↑⑥电解2Al2O3熔融4Al3O2↑,,,,,,写出工业冶炼铝的主要操作和反应方程式,,加热,问题1NaOH溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么残渣是什么问题2把滤液酸化的目的是什么问题3为什么工艺流程中不是用盐酸来酸化，而是通足量的CO2酸化问题4过滤后的白色固体是什么灼烧它是利用了它的什么性质问题5根据前面介绍的无机矿物溶解的常见方法，铝土矿除了碱溶法，还能用什么方法,,Al2O3Fe2O3SiO2,,过量盐酸,过滤①,SiO2除去,AlCl3FeCl3HCl溶液,过量NaOH溶液,,过滤②,FeOH3除去,NaAlO2NaClNaOH溶液,过量CO2,过滤③,滤液除去,AlOH3,△,Al2O3,方法2,,,,④,,酸溶法,氧化铝是典型的两性氧化物,思考铝制的餐具能否用来蒸煮长时间存放具有酸性或碱性的食物，为什么,与酸反应Al2O36H2Al33H2O,与碱反应Al2O32OH-2AlO2-H2O,,,氢氧化铝为两性氢氧化物,HAlO2-H2OAlOH3Al33OH-,碱式电离,酸式电离,与碱反应,与酸反应,分析注意氢氧化铝电离平衡的应用,问题1如何解释AlOH3的两性,问题2如何制备AlOH3,我们的收获,复习了哪几方面知识,能力,情感,,巩固与练习,1.下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是A．铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方法把铝元素变成游离态。B．提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼。C．可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来。D．冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似,可用电解法。,C,,2.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（）A.铝土矿溶于NaOH溶液中B.偏铝酸钠溶液的酸化C.灼烧氢氧化铝固体D.电解熔融的氧化铝,D,,Al2O32NaOH2NaAlO2H2O,NaAlO2CO22H2OAlOH3↓NaHCO3,3.铝及其化合物因其有优良的性能决定了具有下列用途①制包装糖果和食品用的铝箔②制易拉罐③制电线电缆④制备牙膏皮⑤制炊具⑥铝合金门窗⑦制飞机构件（1）由铝的良好的延展性决定的是（2）由铝的良好的导电导热性决定的是（3）由铝的合金的密度小，强度高，抗腐蚀能力强的性质决定的是（4）铝元素在人体中积累可使人慢性中毒，在食品污染源中加以控制的是,①②③④,③⑤,⑥⑦,①②④⑤,谢谢,