第一单元 从铝土矿到铝合金.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题3 从矿物到基础材料,第一单元,从铝土矿到铝合金,德国的,沃勒,于,1827,年发现铝,法国的,德维尔,于,1854,年制得铝,一、铝的存在,1,、,Al,是地壳中含量最多的金属元素；,2,、,Al,在自然界中只以化合态存在；,3,、主要以铝土矿存在（主要成分为,Al,2,O,3,，含少量的,Fe,2,O,3,、,SiO,2,杂质）,二、铝的性质,Al,失,3e,-,Al,3+,1,、物理性质,银白色，有金属光泽，密度较小，硬度较小，有良好的导热性、导电性。,问题思考,根据已有的知识，探讨,Al,可能具有哪些化学性质？,1,、取一块用砂纸打磨过的铝片，加入稀盐酸中。,2,、另取一块用砂纸打磨过的铝片，加入浓硝酸中，观察现象，并与,1,比较。,3,、取出稀盐酸中的铝片，洗净表面的酸，加入到硫酸铜溶液中，观察现象。,4,、取出浓硝酸中的铝片，洗净表面的酸，加入到硫酸铜溶液中，观察现象，并与,3,比较。,活动与探究,2,、化学性质,（,1,）与氧气反应,4Al+3O,2,=2Al,2,O,3,（,2,）与酸反应,与盐酸或稀硫酸,2Al+6H,+,=2Al,3+,+3H,2,常温下遇浓硝酸、浓硫酸发生钝化,（,3,）与盐溶液反应,2Al+3CuSO,4,=3Cu+Al,2,(SO,4,),3,铜片投到稀盐酸中，铝片投到浓硝酸中，两者的现象是否一样？本质是否一样？,问题思考,问题思考,如何除去镁铝合金中的镁,?,如何除去镁铝合金中的铝？,活动与探究,用砂纸打磨铝片表面的氧化膜，然后将铝片加入稀,NaOH,溶液中，观察现象。,（,4,）与碱反应,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,+3H,2,离子方程式：,2Al+2OH,-,+2H,2,O=2AlO,2,-,+,3H,2,总结：,Al,Al,3,+,失,3e,-,放热,（铝热反应）,原理：,2Al+Fe,2,O,3,=2Fe+Al,2,O,3,高温,（,4,）与某些金属氧化物的反应,铝热剂：,铝粉、氧化铁,应用：,冶炼难熔金属、焊接铁轨等,思考：,可以用铝热反应来冶炼的难熔金属有什么要求？能否用铝热反应来冶炼金属镁？,铝热反应还可以冶炼锰、铬、钒等金属，请写出铝和,MnO,2,反应冶炼锰的反应方程式。,3,、用途,炊具、导线、飞机构件、建筑业、交通运输业、电子元件等。,活动与探究,取两小块铝片，加到浓硝酸中，数分钟后取出，洗净表面的酸，然后分别加入到稀盐酸和,NaOH,溶液中，观察现象，思考原因。,三、氧化铝,1,、化学性质,（,1,）与酸反应,Al,2,O,3,+3H,2,SO,4,=Al,2,(SO,4,),3,+3H,2,O,（离子方程式：,Al,2,O,3,+6H,+,=2Al,3+,+3H,2,O,）,（,2,）与碱反应,Al,2,O,3,+2NaOH=2NaAlO,2,+H,2,O,（离子方程式：,Al,2,O,3,+2OH,-,=2AlO,2,-,+H,2,O,）,两性氧化物,两性氧化物：,既能和酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水的氧化物。,2,、物理性质,白色，熔点高，硬度较大,3,、用途,制坩埚、耐火材料；冶炼铝,问题思考,实验室熔化烧碱时，不能选的的坩埚是（）,A,、石墨坩埚,B,、铁坩埚,C,、氧化铝坩埚,D,、氧化镁坩埚,例：甲、乙两个烧杯中各盛有,100mL 3mol/L,的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲：乙,1,：,2,，则加入铝粉的质量为（）,A,、,5.4g,B,、,3.6g,C,、,2.7g,D,、,1.6g,A,【,课堂练习,】,往一金属铝的易拉罐内充满,CO,2,，然后往罐内注入足量的,NaOH,溶液，立即用胶布封罐口。经过一段时间后，罐壁内凹而瘪。再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来（假设易拉罐不会被腐蚀烂）。解释下述变化的实验现象，写出有关化学方程式。,（,1,）罐壁内凹而瘪的原因,，,反应的化学方程式是：,。,（,2,）罐再鼓起的原因：,，,反应的化学方程式是：,。,问题思考,能否用,Al,2,O,3,和水反应，制,Al(OH),3,？,能否用,Al(OH),3,制,Al,2,O,3,？,四、氢氧化铝,1,、受热分解,活动与探究,向,AlCl,3,溶液中逐滴加,NaOH,溶液至出现大量沉淀，然后将沉淀一分为二，一份滴入盐酸，另一份继续滴入,NaOH,溶液，观察现象。,2Al(OH),3,=Al,2,O,3,+3H,2,O,AlCl,3,+3NaOH=Al(OH),3,+3NaCl,Al(OH),3,+3HCl=AlCl,3,+3H,2,O,Al(OH),3,+NaOH=NaAlO,2,+2H,2,O,活动与探究,向,AlCl,3,溶液中逐滴加氨水至出现大量沉淀，然后将沉淀一分为三，分别加盐酸、,NaOH,溶液和氨水，观察现象，试写出化学方程式。,AlCl,3,+3NH,3,H,2,O=Al(OH),3,+3NH,4,Cl,Al(OH),3,+3HCl=AlCl,3,+3H,2,O,Al(OH),3,+NH,3,H,2,O,（,1,）与酸反应,Al(OH),3,+3HCl=AlCl,3,+3H,2,O,（,2,）与碱反应,Al(OH),3,+NaOH=NaAlO,2,+2H,2,O,Al(OH),3,与氨水不反应,离子方程式：,Al(OH),3,+3H,+,=Al,3+,+3H,2,O,离子方程式：,Al(OH),3,+OH,-,=AlO,2,-,+2H,2,O,2,、两性氢氧化物,（既可以与酸反应生成盐和水，又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物）,3,、实验室制取氢氧化铝,铝盐与氨水反应,AlCl,3,+3NH,3,H,2,O=Al(OH),3,+3NH,4,Cl,Al,3+,+3NH,3,H,2,O=Al(OH),3,+3NH,4,+,活动与探究,向,AlCl,3,溶液中逐滴加入,NaOH,溶液直至过量。,现象：,，,化学方程式：,。,向,NaOH,溶液中逐滴加入,AlCl,3,溶液直至过量。,现象：,，,原因：,。,问题思考,以下溶液不需要其他试剂就能鉴别的是（）,A,、,HCl,和,NaHCO,3,B,、,HCl,和,Na,2,CO,3,C,、,H,2,SO,4,和,Ba(OH),2,D,、,Al,2,(SO,4,),3,和,NaOH,明矾：,KAl(SO,4,),2,12H,2,O,复盐,（由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐。）,资料卡,电离方程式：,KAl(SO,4,),2,=K,+,+Al,3+,+2SO,4,2-,用途：,Al,3+,与水反应生成,Al(OH),3,胶体，吸附水中的县浮物并使之沉降,.,五、铝的冶炼,铝土矿,NaOH,溶液,溶解,过滤,酸化,过滤,灼烧,电解,残渣,二氧化碳,滤液,H,2,O,铝,Al,2,O,3,2NaOH,2NaAlO,2,H,2,O,NaAlO,2,CO,2,2H,2,O,Al(OH),3,NaHCO,3,2Al(OH),3,=,Al,2,O,3,3H,2,O,2Al,2,O,3,=,4Al,3O,2,电解,【,课堂练习,】,1,、一块金属钠投入过量的,AlCl,3,溶液中，生成物是（）,A,、,H,2,、,NaOH B,、,H,2,、,Al(OH),3,C,、,H,2,、,NaCl,、,NaAlO,2,D,、,H,2,、,NaCl,、,Al(OH),3,如果是少量的,AlCl,3,呢？,2,、在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液，这种试剂是（）,A,、,NaOH B,、氨水,C,、硝酸银,D,、氯化钡,D,C,A,3,、某混合物,A,，含有,K,2,SO,4,、,Al,2,(SO,4,),3,、,Al,2,O,3,和,Fe,2,O,3,，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的转化：,据此判断：,（,1,）固体,B,所含物质的化学式,。,（,2,）固体,E,所含物质的化学式,。,（,3,）反应的离子方程式,。,A,沉淀,溶液,水,NaOH,溶液,通入,CO,2,反应,固体,B,固体,E,蒸发、结晶,沉淀,溶液,过量氨水,溶液,沉淀,溶液,Al,2,O,3,K,2,SO,4,、,(NH,4,),2,SO,4,2AlO,2,-,+CO,2,+3H,2,O=2Al(OH),3,+CO,3,2-,或,AlO,2,-,+CO,2,+2H,2,O=Al(OH),3,+HCO,3,-,4,、,4,、,100mL 1mol/L,的,AlCl,3,溶液与,60mL 6mol/L,的,KOH,溶液混合后，生成沉淀的质量是,g,。,5,、若在,200mL 0.5mol/L,的,Al,2,(SO,4,),3,溶液中加入,2mol/L,的,NaOH,溶液，可得到,7.8g Al(OH),3,沉淀，则消耗,NaOH,溶液的体积为,mL,。,3.12,150,或,350,6,、在,MgCl,2,和,AlCl,3,的混合液中，逐滴加入,NaOH,溶液直至过量。经测定，加入的,NaOH,的物质的量（,mol,）和所得沉淀的物质的量（,mol,）的关系如图所示。则：,（,1,）写出代表各段发生反应的离子方程式：,OD,段,，,CD,段,，,（,2,）原溶液中,Mg,2+,、,Al,3+,物质的量浓度之比为,。,（,3,）图中,C,点表示当加入,mol NaOH,时，,Al,3+,已经,，,Mg,2+,已经,。,（,4,）图中线段,OA,：,AB=,。,Mg,2+,+2OH,-,=Mg(OH),2,，,Al,3+,+3OH,-,=Al(OH),3,Al(OH),3,+OH,-,=AlO,2,-,+2H,2,O,2:1,0.8,完全溶解生成,NaAlO,2,完全沉淀生成,Mg(OH),2,7:1,沉淀物质的量,/mol,0 A B,NaOH,物质的量,/mol,C,D,0.3,0.2,7,、有氧化镁、氧化铝的混合粉末,18.2g,，将其溶于,500mL 4mol/L,的盐酸中，要使沉淀质量达到最大值，则需要加入,2mol/L,的,NaOH,溶液的体积为（）,A,、,1000mL B,、,500mL,C,、,100mL D,、,1500mL,A,