《高中化學(xué)從鋁土礦到鋁合金 課件蘇教版必修一》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué)從鋁土礦到鋁合金 課件蘇教版必修一(23頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、地球的海面積占地球表面積的71.8 ,大海中蘊(yùn)藏了豐富的資源。同樣,在廣袤的陸地上也埋藏有巨大的資源,比如礦產(chǎn)資源。專題三專題三 從礦物到基礎(chǔ)材料從礦物到基礎(chǔ)材料鐵礦石鐵礦石銅礦石銅礦石鋁土礦鋁土礦水晶石水晶石鉀鉀2.47%2.47%鎂鎂2.00%2.00%氫氫0.76%0.76%其他其他1.20%1.20%鈉鈉2.74%2.74%鈣鈣3.45%3.45%鐵鐵4.75%4.75%氧氧48.60%48.60%鋁鋁7.73%7.73%鋁是地殼中鋁是地殼中含量最多的含量最多的金屬金屬自然界中自然界中, 鋁土礦鋁土礦(含有少量含有少量Fe2o3、Sio2等雜質(zhì)的等雜質(zhì)的Al2O3礦物礦物)是鋁元素的主
2、要存在形式。是鋁元素的主要存在形式。第一單元第一單元 從鋁土礦到鋁合金從鋁土礦到鋁合金感知生活感知生活 例舉生活中你熟悉的鋁(鋁合金)制品例舉生活中你熟悉的鋁(鋁合金)制品3K + AlCl3 3KCl + Al 一定條件一定條件 一定條件一定條件早期制造鋁比較困難,19世紀(jì)中期,鋁十分昂貴,價(jià)比黃金。德國軍事勛章德國軍事勛章 2Al2O3 4Al3O2熔融通電熔融通電Na3AlF6實(shí)驗(yàn)1:在兩支潔凈的試管中分別加入少量AlAl2 2O O3 3粉末,再向試管中分別加入6mol/L硫酸和6mol/L氫氧化鈉各5ml,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2OAl2O3+3H2
3、SO4 Al2(SOSO4 4) )3+3H2O實(shí)驗(yàn)2:向偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w,注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。NaAlONaAlO2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O= Al(OH)O= Al(OH)3 3 +H+H2 2O O鋁土礦冶煉鋁的工藝流程溶解溶解電解電解灼燒灼燒過濾過濾酸化酸化過濾過濾鋁土礦鋁土礦NaOH溶液溶液殘?jiān)鼩堅(jiān)趸级趸紴V液濾液H2O鋁鋁Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO32Al(OH)3 Al2O3+3H2O通電通電2Al2O3 4Al+3O2 一一 、從鋁土礦中提取鋁、從鋁土礦中提取鋁Al2
4、O3+2NaOH 2NaAlO2+H2OAl2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O鋁土礦冶煉鋁的工藝流程溶解溶解電解電解灼燒灼燒過濾過濾酸化酸化過濾過濾鋁土礦鋁土礦NaOH溶液溶液殘?jiān)鼩堅(jiān)趸级趸紴V液濾液H2O鋁鋁Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO32Al(OH)3 Al2O3+3H2O通電通電2Al2O3 4Al+3O2 一一 、從鋁土礦中提取鋁、從鋁土礦中提取鋁Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2OAl2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O問題與思考問題與思考 溶解溶解 過濾過濾 酸化酸化 過濾過
5、濾 灼燒灼燒 溶解氧化鋁溶解氧化鋁 除去不溶雜質(zhì)除去不溶雜質(zhì) 生成氫氧化鋁生成氫氧化鋁 分離出氫氧化鋁分離出氫氧化鋁 得到高純度氧化鋁得到高純度氧化鋁從從鋁土礦鋁土礦中提取鋁中提取鋁主要有哪些步驟?每個(gè)步驟有什么主要有哪些步驟?每個(gè)步驟有什么作用?作用?電解電解 得到鋁得到鋁二、鋁及鋁合金的優(yōu)缺點(diǎn) 鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、塑性好、制造工藝簡單、成本低、抗腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 世界每年從廢鋁回收的鋁量約為世界每年從廢鋁回收的鋁量約為400400萬噸,相當(dāng)于每年鋁產(chǎn)量的萬噸,相當(dāng)于每年鋁產(chǎn)量的2525左右。左右。類別類別優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)能源消耗能源消耗能耗僅為新鋁生產(chǎn)的能耗僅為新鋁生產(chǎn)的2.6%水水可節(jié)約
6、可節(jié)約10.5噸噸固體材料固體材料少用少用11噸噸CO2比電解鋁時(shí)少排放比電解鋁時(shí)少排放91%廢液、廢渣廢液、廢渣少處理少處理1.9噸噸生產(chǎn)生產(chǎn)1噸再生鋁與新生產(chǎn)噸再生鋁與新生產(chǎn)1噸鋁相比較噸鋁相比較回顧與總結(jié)鋁土礦冶煉鋁鋁土礦冶煉鋁的工藝流程的工藝流程掌掌握四個(gè)反應(yīng)握四個(gè)反應(yīng)氧化鋁與強(qiáng)堿的反應(yīng)偏鋁酸鈉與二氧化碳的反應(yīng)灼燒氫氧化鋁的反應(yīng)氧化鋁電解的反應(yīng)1. 1. 地殼中含量最多的金屬元素和非金屬元素形成地殼中含量最多的金屬元素和非金屬元素形成的化合物是(化學(xué)式)的化合物是(化學(xué)式);寫出該化;寫出該化合物溶解于合物溶解于NaOHNaOH溶液的離子方程式:溶液的離子方程式:。練一練練一練AlAl
7、2 2O O3 3Al2O3+2OH - 2AlO2-+H2O2.2.從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反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(應(yīng)中,屬于氧化還原反應(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.灼燒氫氧化鈉固體灼燒氫氧化鈉固體D.D.電解熔融的氧化鋁電解熔融的氧化鋁 D D氫氧化鋁既能與鹽酸反應(yīng)又與氫氧化鈉反應(yīng),那么氫氧化鋁是不是也是既能與鹽酸反應(yīng)又與氫氧化鈉反應(yīng)?預(yù)習(xí)和思考1、為什么工業(yè)上用、為什么工業(yè)上用NaOH溶液溶解鋁土礦而不溶液溶解鋁土礦而不用硫酸來溶解?用硫酸來溶解?鋁鋁土土
8、礦礦NaAlO2溶液溶液Al(OH)3沉淀沉淀過濾過濾a溶液溶液通通 入入過濾過濾氧氧化化鋁鋁灼燒灼燒電解電解鋁鋁【問題探究問題探究】2 2、鋁土礦制鋁工藝流程中、鋁土礦制鋁工藝流程中為什么為什么用二氧化碳酸化用二氧化碳酸化而不用鹽酸或硫酸來酸化?而不用鹽酸或硫酸來酸化?鋁鋁土土礦礦NaAlO2溶液溶液Al(OH)3沉淀沉淀過濾過濾a溶液溶液通通 入入過濾過濾氧氧化化鋁鋁灼燒灼燒電解電解鋁鋁【問題探究問題探究】從鋁土礦中提取鋁從鋁土礦中提取鋁專題三專題三 從礦物到基礎(chǔ)材料從礦物到基礎(chǔ)材料我國最早人工冶煉的鐵是在春秋戰(zhàn)國之交的時(shí)期出現(xiàn)的,距今大約2500年。 距今4000年前的夏朝已經(jīng)開始使用紅銅 說明3000多年前我國古代勞動(dòng)人民 我國勞動(dòng)人民早在3300多年前就認(rèn)識(shí)了鐵并熟悉了鐵的鍛造性能 鋁元素的存在形式鋁元素的存在形式鋁在人類生活和生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用,但人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了較為漫長的過程。 鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、塑性好、制造工藝簡單、成本低、抗腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)。【問題探究問題探究】 自然界中自然界中,鋁元素以鋁元素以穩(wěn)定的化合態(tài)穩(wěn)定的化合態(tài)形式存在,如形式存在,如氧化鋁氧化鋁Al2O3。