化学1专题3第一单元从铝土矿中提取铝.ppt

第一单元从铝土矿到铝合金 从矿物到基础材料 专题三 一 从铝土矿中提取铝 徐州市第37中学高一化学备课组 拿破仑的餐叉和钮扣 现在 对铝制品谁也不稀罕 谁家都有铝锅 铝盆 铝勺之类的日用器具 可是 在100多年前 凡和铝沾边的东西 就是一种极贵重的宝贝 别说是铝锅 就是谁家有一把铝勺 那都身价百倍 当时 就像法国皇帝拿破仑三世这样的一国之君 对铝也是垂涎三尺 有一个故事 讲的就是他如何像赶 新潮 的小伙子一样对铝极尽顶礼膜拜之能事的 1848年以后 拿破仑三世登上了法国皇帝的宝座 这位法国皇帝很能干 但也很虚荣 当时 铝这种金属由于产量很少 成本比金子还高 因而很难得到 据说 当时有一位欧洲的国王买了一件有铝钮扣的衣服之后 就趾高气扬 并且瞧不起那些买不起这种奢侈品的穷国的君主 当然 买不起铝钮扣的君主们又十分嫉妒这位有着十分罕见的钮扣的国王 渴望着有朝一日也能得到这种钮扣 拿破仑三世上台后 决定炫耀一下自己的与众不同 一天 他举办了一个盛大的宴会 邀请了王室成员和贵族赴宴 另外还有一些地位较低的来宾 客人入席后 发现用餐的餐具各不相同 在高贵的王室成员和皇宫贵族的餐桌上摆的都是铝匙和铝叉 而在地位较低的来宾面前 摆的却是普通的金制和银制的餐具 那一天 宴会虽很丰盛 但是使用金制和银制餐具的人心里就堵得慌 因为他们发觉自己是在低人一等的餐桌上用餐 其实 这也不是拿破仑三世的本意 而是在当时 即使是皇上也无法给每个来宾提供当时是既贵重而又稀少的铝餐具 不久 拿破仑三世决定摆脱这种 寒酸 局面 他给提炼铝的法国科学家和工业家圣克莱尔 德维利提供了一大笔资金 用来大量生产铝 他准备用这些铝为法国军队士兵的所有服装上都安上铝钮扣并装备铝胸甲 但是 由于当时铝的冶炼方法很落后 又没有足够的电力 因此铝的产量一直很少 德维利生产的铝仍然很贵 结果 拿破仑三世用铝钮扣和铝胸甲装备法国军队的计划没有实现 但是 他对保卫他的安全的警卫部队则另眼相看 为他们装备了新的铝胸甲 一直到19世纪80年代 铝仍然是一种有珠宝价值的珍贵金属 有这样一件有趣的事 很充分地说明了那时铝的价值 1889年 俄国著名的化学家门捷列夫到英国伦敦访问和讲学 英国科学家为表彰他在化学上的杰出贡献 尤其是在发现元素周期律和建立元素周期表上的贡献 赠给他一件贵重的奖品 就是用金和铝制成的一架天平 100多年后 铝进入了最平常的百姓家中 这是拿破仑三世决没有想到的 铝现在变得这么便宜 要归功于那些一直在研究如何大批生产铝的科学家 19世纪末 奥地利化学家拜尔在前人实验的基础上研究出了一种生产铝的方法 电解氧化铝 不久后 铝的产量剧增 铝的价格也大降 在俄国 1854年时1千克铝要1200卢布 而到19世纪末 就降到了1个卢布 珠宝商人从此对铝失去了兴趣 但铝却受到了整个工业界的青睐 1 铝的存在 一 从铝土矿中提取铝 铝元素占地壳总量的7 73 是地壳中含量的金属元素 铝土矿 主要成分为 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 较纯的al2o3 铝土矿 铝 提纯主要过程如下 铝土矿 残渣 滤液 naalo2 co2 2h2o al oh 3 nahco3 悬浊液 al oh 3 滤液 较纯的al2o3 铝 2 从铝土矿中提取铝的工艺流程 从铝土矿中提取铝 所涉及反应 1 分析电解氧化铝的化学方程式 用双线桥法表示该反应的电子转移 氧化铝的熔点很高 工业上电解氧化铝时 常加入冰晶石作助熔剂 使氧化铝能在较低的温度下熔融 节省能源 得4 3e 失6 2e 问题解决 2 电解熔融的氧化铝制取金属铝 若有0 2mol电子发生转移 则理论上能得到金属铝多少克 需氧化铝多少克 失6 2e 得4 3e 12e 4al 2al2o3 12mol4mol2mol 0 2moln al n al2o3 3 铝的用途 铝合金 主要用于建筑业 交通运输业以及电子行业 铝导热能力强 可用于各种家用器皿 铝导电能力强 可用于导线 铝延展性好 可制成铝箔 3 铝的用途 什么叫合金呢 合金是由两种或两种以上的金属 或金属跟非金属 熔合形成的具有金属特性的物质 合金具有许多良好的物理 化学或机械的性能 在许多方面要优于各成分金属 如 合金的硬度