3-1从铝土矿到铝合金

专题3从矿物到基础材料第一单元从铝土矿到铝合金从铝土矿中提取铝地壳中金属元素的含量：AlFeCaNa氧硅铝铁钙钠钾镁氢其他（Al2O3、Fe2O3、SiO2）铝的制备由于铝是活泼的金属，因此铝元素在自然界中均以化合态的形式存在。二、工业制铝工艺流程图Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓2Al(OH)3=Al2O3+3H2O2Al2O3=4Al+3O2↑铝土矿NaOH溶液过滤NaAlO2CO2过滤Al(OH)3灼烧Al2O3电解Al残渣滤液③④①②Al2O3Fe2O3SiO2相关的化学方程式：从铝土矿中提取铝铝电解槽铝的氧化物与氢氧化物氧化铝一种难熔和不溶于水的白色晶状粉末。天然存在的氧化铝称为刚玉，硬度仅次于金刚石和金刚砂（SiC），常用作腐蚀剂。人工高温烧结的氧化铝叫做人造刚玉，可耐1800℃，常用作高温耐火材料，如制造反应管和坩埚等，也用于制造绝缘体和砂轮。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宝石，常在钟表和一些精密仪器中用作轴承。氧化铝的天然存在形式铝土矿由氧化铝的水合物和少量的氧化铁和二氧化硅杂质组成刚玉氧化铝的天然晶体，硬度大仅次于金刚石、金刚砂(蓝宝石、红宝石是刚玉的一种）氧化铝物理性质白色粉末、不溶于水、熔点2054℃，用作耐火材料三、两性氧化物定义：可以与酸反应又可以和碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物。Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OAl2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3+3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O氢氧化铝实验室制法实验1取2-3ml氯化铝溶液，向其中滴加氨水2、氢氧化铝的实验室制法____氨水与AlCl3溶液反应AlCl3+3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl二、氢氧化铝1、氢氧化铝的物理性质白色、胶状(絮状)、难溶的物质实验二：氢氧化铝的化学性质实验内容实验现象结论化学方程式离子方程式氢氧化铝中滴加盐酸氢氧化铝中滴加氢氧化钠氢氧化铝中滴加氨水沉淀溶解沉淀溶解沉淀不溶解氢氧化铝能与盐酸反应氢氧化铝能与氢氧化钠反应氢氧化铝不与氨水反应Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2OAl（OH）3+3H+=Al3++3H2OAl（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl（OH）3+OH¯=AlO2+2H2O无硫酸铝钾KAl(SO4)212H2O•复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。•思考：复盐是纯净物还是混和物？•硫酸铝钾的电离:KAl(SO4)2＝K+＋Al3+＋2SO42-溶液中有三种自由移动的离子，两种阳离子，一种阴离子。一、铝的物理性质银白色金属，密度小、有良好的导电导热性和延展性。二、铝的原子结构铝的原子结构示意图为+13283KCaNaMgZnFeSnPbHCuHg…AlAl的化学性质活泼,具有较强还原性三、铝的化学性质1与非金属（O2、Cl2、S等）的反应现象：铝在氧气中剧烈燃烧，放出大量的热、发出耀眼的白光。反应方程式：4Al+3O2＝2Al2O3点燃问题探究1.铝锅为什么可以用来煮饭？铝具有良好的导热性能、常温下铝的表面被氧化，生成一层致密氧化物薄膜。与铝反应的物质实验现象化学方程式浓硝酸浓硫酸盐酸氢氧化钠溶液2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑铝条未发生明显变化铝条未发生明显变化铝条上产生大量无色的气泡铝条上产生大量无色的气泡活动与探究课本P68：铝的性质实验交流与讨论（2）常温下，铝能与稀盐酸、氢氧化钠溶液反应放出气体，经检验为氢气。铝放入浓硫酸、浓硝酸中均未发生明显变化。常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜而发生钝化2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑原因？5铝与某些氧化物反应现象：化学方程式：放出大量的热、发出耀眼的光芒、有熔融物生成。2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3高温铝热剂该反应的用途：焊接铁轨、冶炼金属—铝热反应铝热.swf铝热反应用于焊接钢轨铝热反应用于“定向爆破”，主要是利用铝热反应熔断钢筋使楼房定向倒塌焊接铁轨京广铁路的焊接现场铝的用途4、制造工艺简单5、成本低6、抗腐蚀力强1、密度小2、强度高3、塑性好为什么铝制的炊具不能长时间盛放酸性、碱性或者含有食盐的食品？铝与人体健康的关系铝的神经毒性，主要是对中躯神经损害，老年痴呆症的发生，就与铝的积累有关。能干扰人体对磷的吸收，影响人体对钙的吸收来源：发酵粉（油条、粉丝、膨化食品）、铝制炊具、饮用水铝的卫士“氧化铝”四怕一怕：擦二怕：酸三怕:碱四怕：长期接触食盐溶液等铝的重要用途是用来制造合金。由于铝的硬度和强度都比较低，纯铝不适合机件的制造。世界各国生产的铝大多用于制造合金。在铝中加入硅、钢、镁、锌、锰等元素，或加入铬、钛、铍等元素。各种铝合金（如硬铝、防锈铝、铸铝等）广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业，导弹、宇宙火箭、人造卫星也使用大量的铝合金。例如一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成。每枚导弹用铝约占总重量的10%～15%。根据铝合金的成分和工艺特点，工业上把铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。变形铝合金又分为防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和锻铝合金。铸造铝合金又分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金和铝锌合金。考尔斯兄弟于1885年首先制出含铁和铜的铝合金。1、在MgO中混有少量的Al2O3杂质，欲将杂质除去可选用的试剂是（）A．稀硫酸B．浓氨水C．稀盐酸D．氢氧化钠溶液练习