从矿物到基础材料.ppt

专题三从矿物到基础材料 第一单元从铝土矿到铝合金 从铝土矿中提取铝 想一想 列举你所熟悉的铝和铝合金制品 并思考它们分别利用了铝的哪些性质 五 铝的物理性质和用途 易加工成各种形状 包装 装饰工艺 铝箔 铝丝 银粉涂料 铝锅 铝壶等加热器具 铝芯电线 电缆 导热性能好 导电性能较好 熔点低 硬度大 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 在19世纪中期 法兰西第二共和国总统拿破仑三世 珍藏着一套铝制的餐具 平时舍不得用 直到国宴时才拿出来炫耀一番 元素周期表的创始人门捷列夫在受到英国皇家学会的表彰时 得到的却是一只铝杯 为什么拿破仑没有珍藏金制的餐具 而门捷列夫也没有给奖励一只金杯呢 历史的疑问 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 是因为铝在地球上的含量比黄金还少吗 一 铝的存在 铝元素在自然界以化合态形式存在铝土矿 主要成分为Al2O3 还有少量的Fe2O3 SiO2等杂质 是铝元素在地壳中的主要存在形式之一 铝元素占地壳总量的7 73 是地壳中含量最多的金属元素 如果让我们回到19世纪 我们可以用哪些方法从氧化铝制得金属铝 交流与讨论 回忆 1 工业上如何制取金属钠 金属镁 2 工业上如何制取金属钛 铝的冶炼历史 1825年 丹麦科学家厄斯泰德用钾制得了不纯的铝 1827年 德国化学家沃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 他对沃勒极其尊敬 铸了个铝质奖章送给沃勒 1884年 还在美国奥伯林学院化学系上大学的豪尔开始探索廉价的炼铝方法 通过不断摸索 豪尔把氧化铝熔化在熔融的冰晶石 Na3AlF6 中进行电解 1886年2月 他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 而豪尔 当时还不满23岁 电解铝方法的发明 二 电解法制铝 冰晶石 Na3AlF6 做助熔剂 大大降低了Al2O3的熔点 铝土矿 主要成分为Al2O3 还有少量的Fe2O3 SiO2等杂质 讨论 如何从铝土矿中得到纯净的氧化铝 工业冶炼铝的流程 铝土矿 主要成分为Al2O3还有少量的Fe2O3 SiO2等杂质 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O NaAlO2 CO2 2H2O Al OH 3 NaHCO3 2Al OH 3 Al2O3 3H2O 2Al2O3 4Al 3O2 通电 工业冶炼铝的主要反应 偏铝酸钠 NaAlO2 属于哪类物质 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O Al2O3能与NaOH反应制得NaAlO2和H2O 说明Al2O3有什么性质 有酸性氧化物的性质 既能与酸反应也能与碱反应生成盐和水的氧化物是两性氧化物 氧化铝是典型的两性氧化物 有碱性氧化物的性质 天然氧化铝 刚玉 红宝石 Al2O3 蓝宝石 Al2O3 氧化铝的天然存在 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 SiC 蓝宝石 红宝石是刚玉的一种 1 电解法炼铝时 冰晶石的作用是A 助熔剂B 催化剂C 还原剂D 氧化剂 练习 2 MgO中