高考化学总复习课件专题一从铝土矿到铝合金镁

高考化学总复习课件专题一从铝土矿到铝合金镁汇报人：XX20XX-01-12铝土矿的成因与性质从铝土矿中提取铝铝合金的制备与应用镁的提取与应用实验设计与数据分析铝土矿的成因与性质01风化成因铝土矿主要是由含铝岩石（如长石、云母等）经过长期风化作用形成的。在风化过程中，岩石中的铝硅酸盐矿物分解，释放出铝离子，与土壤中的氢氧根离子结合形成铝的氢氧化物，再经过脱水、结晶等过程形成铝土矿。热液成因部分铝土矿是由含铝热液在地下深处结晶形成的。这些热液通常来自地壳深部的岩浆房或热液脉，含有丰富的铝和其他金属元素。铝土矿的成因主要成分为三水铝石（Al(OH)3），是铝土矿中铝含量最高的一种类型。三水铝石型主要成分为一水软铝石（AlOOH），其铝含量较三水铝石型低。一水软铝石型主要成分为一水硬铝石（α-AlOOH），其铝含量介于前两者之间。一水硬铝石型铝土矿的分类铝土矿的物理性质光泽硬度具有油脂光泽或土状光泽。硬度较低，一般为2.5~3.5。颜色透明度密度通常为白色、灰白色或浅黄色。不透明或半透明。密度较小，一般为2.3~2.7g/cm³。具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应。与强酸反应生成相应的铝盐和氢气；与强碱反应生成偏铝酸盐和水。加热到一定温度后，会分解为氧化铝和水。不同类型的铝土矿分解温度不同，一般一水硬铝石的分解温度高于一水软铝石和三水铝石。铝土矿的化学性质热稳定性酸碱性从铝土矿中提取铝02原理利用不同物质在溶剂中的溶解度差异进行分离。将铝土矿与氢氧化钠溶液反应，使氧化铝转化为可溶性的铝酸钠，而杂质如二氧化硅等不溶物则通过过滤分离。工艺包括矿石破碎、溶出、稀释、沉降分离和洗涤、晶种分解、蒸发和氢氧化铝焙烧等工序。拜耳法的原理与工艺在高温下使铝土矿中的氧化铝与添加剂反应生成铝酸盐，再通过碳酸化分解得到氧化铝。原理包括配料、烧结、熟料溶出、粗液脱硅、精液碳酸化分解等工序。工艺烧结法的原理与工艺结合拜耳法和烧结法的优点，处理高硅铝土矿，提高氧化铝的产率和质量。原理包括拜耳法和烧结法的联合应用，先采用拜耳法处理部分矿石，再采用烧结法处理剩余部分，最后将两种方法得到的氧化铝进行混合。工艺联合法的原理与工艺在铝土矿中，除了氧化铝外，还含有二氧化硅、氧化铁、氧化钛等杂质。杂质种类这些杂质会影响氧化铝的提取率和质量。例如，二氧化硅会与氢氧化钠反应生成硅酸钠，降低铝酸钠的产率；氧化铁和氧化钛会使氧化铝的颜色变深，降低其商业价值。因此，在提取过程中需要采取相应的措施去除这些杂质。影响提取过程中的杂质及其影响铝合金的制备与应用03将熔融的金属铝浇入模具中，冷却后得到所需形状的铝合金铸件。铸造法压力加工法粉末冶金法通过挤压、轧制、锻造等压力加工方法，将铝及铝合金加工成各种形状和规格的制品。将铝粉与其他金属或非金属粉末混合，通过压制和烧结等工艺制成铝合金制品。030201铝合金的制备方法铝硅合金铝铜合金铝镁合金铝锌合金常见铝合金的成分与性能01020304含硅量较高，具有良好的铸造性能和耐蚀性，常用于制造形状复杂的铸件。含铜量较高，具有较高的强度和硬度，良好的耐磨性，常用于制造承受重载的零件。含镁量较高，具有密度小、强度高、耐蚀性好等特点，常用于制造航空航天器零部件。含锌量较高，具有良好的压铸性能和机械性能，常用于制造压铸件。铝合金具有密度小、强度高、耐蚀性好等特点，是航空航天器的主要结构材料之一。航空航天领域铝合金具有重量轻、耐腐蚀、易加工等优点，被广泛应用于汽车车身、发动机等部件的制造。汽车工业铝合金具有质轻、美观、耐腐蚀等特点，被广泛应用于建筑门窗、幕墙、装饰材料等领域。建筑领域铝合金具有良好的导电性、散热性和耐蚀性，被广泛应用于电子电器产品的外壳、散热器等部件的制造。电子电器领域铝合金的应用领域

铝合金的未来发展高性能铝合金的开发随着科技的进步，未来将会开发出更多具有优异性能的高强度、高韧性、耐高温等特性的铝合金。铝合金的复合化通过将铝合金与其他材料复合，可以制备出具有优异综合性能的复合材料，拓宽铝合金的应用领域。铝合金的再生利用随着环保意识的提高，未来将会更加注重铝合金的再生利用，降低资源消耗和环境污染。镁的提取与应用04通过电解熔融的氯化镁或氧化镁得到镁。电解法利用金属热还原法，如用硅铁等还原剂在高温下将氧化镁还原成镁。热还原法在一定条件下使氧化镁与碳反应生成碳化镁，再用水处理碳化镁得到镁。碳化物法镁的提取方法化学性质具有较强的还原性，能与酸反应生成氢气，与氧气反应生成氧化镁。物理性质银白色轻质金属，具有良好的导电、导热和延展性。用途广泛应用于冶金、化工、轻工、电子、国防等领域，如制造合金、闪光灯、烟花等。镁的性质与用途镁能显著提高铝合金的强度，同时保持良好的塑性和韧性。提高强度镁的加入可以提高铝合金的耐腐蚀性，特别是在海洋和大气环境中。改善耐腐蚀性适量加入镁可以改善铝合金的铸造性能，提高铸件质量。优化铸造性能镁在铝合金中的作用作为最轻的工程金属材料之一，镁合金具有密度小、比强度高、减震性好等优点，广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。镁合金利用镁的活泼性，将其作为牺牲阳极材料用于阴极保护，可延长金属结构的使用寿命。镁牺牲阳极镁基储能材料具有高能量密度、低成本和环境友好等优点，是下一代高性能储能器件的理想选择之一。镁基储能材料镁的其他应用实验设计与数据分析0503掌握镁的提取方法及性质通过实验了解从海水中提取镁的方法和原理，掌握镁的性质和用途。01探究铝土矿的成分及提取铝的方法通过实验了解铝土矿的主要成分，掌握从铝土矿中提取铝的方法和原理。02研究铝合金的制备及性能通过实验了解铝合金的制备方法，探究不同成分对铝合金性能的影响。实验目的与原理铝土矿的提取实验准备实验器材和试剂：烧杯、漏斗、滤纸、铝土矿、氢氧化钠溶液、盐酸等。将铝土矿粉碎并加入氢氧化钠溶液，加热反应。实验步骤与操作过滤得到氢氧化铝沉淀，并用盐酸溶解得到氯化铝溶液。通过电解氯化铝溶液得到铝单质。铝合金的制备实验实验步骤与操作准备实验器材和原料：铝合金原料、熔炼炉、模具等。将铝合金原料放入熔炼炉中加热熔化。将熔化的铝合金倒入模具中冷却凝固。实验步骤与操作对凝固后的铝合金进行加工和处理。镁的提取实验准备实验器材和试剂：烧杯、漏斗、滤纸、海水、氢氧化钠溶液、盐酸等。实验步骤与操作将海水蒸发得到氯化镁晶体。将氯化镁晶体加入氢氧化钠溶液中加热反应得到氢氧化镁沉淀。用盐酸溶解氢氧化镁得到氯化镁溶液，并通过电解得到镁单质。实验步骤与操作0102数据记录与处理对实验数据进行统计和分析，计算产率、纯度等指标，并评估实验结果的准确性和可靠性。在实验过程中记录各项数据，如反应时间、温度、pH值等，并绘制相应的图表进行数据