第一单元从铝土矿到铝合金

第三专题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交流与讨论铝土矿NaOH溶液溶解1过滤2酸化3过滤4灼烧5电解6残渣二氧化碳滤液H2O铝铝土矿NaAlO2Al(OH)3Al2O3AlAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO32Al(OH)3Al2O3＋3H2O2Al2O34Al+3O2↑小结：交流与讨论铝土矿NaOH溶液溶解1过滤2酸化3过滤4灼烧5电解6残渣二氧化碳滤液H2O铝生成Al(OH)3溶解氧化铝生成Al2O3除去杂质保存Al(OH)3铝的氧化物与氢氧化物闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星”重330克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。宝石展示闪耀着六射星光的天然红宝石“罗斯利夫斯”，重138.7克拉，斯里兰卡产，世界著名珍宝。现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。宝石展示知识介绍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（SiC）(蓝宝石、红宝石是刚玉的一种）一、氧化铝（Al2O3）1．物理性质白色难熔的固体物质，难溶于水。2．化学性质典型的两性氧化物，既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水。Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH–=2AlO2–+H2O3．用途:利用高熔点的性质,可作很好的耐火材料,例如坩锅。①做耐火材料②冶炼铝的原料一．物理性质白色胶状物，不溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。二．化学性质1．与强酸反应：Al(OH)3+3=+3H2O2．与强碱反应：Al(OH)3+=+2H2O3AlHOH2AlO二、氢氧化铝两性氢氧化物的概念：像Al(OH)3这样，既能与酸反应，又能与碱反应，这样的氢氧化物称为两性氢氧化物。Al3+和强碱反应AlCl3+3NaOH=Al(0H)3↓+3NaCl沉淀完全后,继续加入NaOHAl(0H)3+NaOH=NaAlO2+2H2O将上面两个反应相加得：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O写成离子方程式：Al3++3OH-=Al(0H)3↓（碱少量）Al3++4OH-=AlO2-+2H2O（碱过量）沉淀被溶解Al3+和弱碱反应AlCl3+3NH3.H2O=Al(0H)3↓+3NH4Cl沉淀完全后,继续滴加氨水：沉淀不溶解注意Al3+和强碱反应的区别写成离子方程式Al3++3NH3.H2O=Al(0H)3↓+3NH4+故，用Al3+制取Al(0H)3用弱碱更合适3NH4OHAlO2-与强酸的反应NaAlO2+HCl+H2O=Al(0H)3↓+NaCl沉淀完全后，继续加入盐酸，Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O将上面两化学反应加和得NaAlO2+4HCl=AlCl3+2H2O+NaCl写成离子方程式AlO2-+H++H2O=Al(0H)3↓（酸少量）AlO2-+4H+=Al3++2H2O（酸过量）沉淀被溶解AlO2-与弱酸的反应2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(0H)3↓沉淀完全后，继续通入CO2沉淀不溶解，发生了如下反应：CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3注意AlO2-与强酸反应的区别写成离子方程式:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(0H)3↓+CO32-AlO2-+CO2+2H2O=Al(0H)3↓+HCO3-故，由AlO2-制取Al(0H)3用弱酸更合适少量ＣＯ２过量ＣＯ２三.Al(OH)3的应用：1.在医学上的应用------中和胃酸胃舒平2.净水Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，它能凝结水中的悬浮物并使之沉降，从而达到净水的目的。由于铝在体内积累对人体健康有害，因此目前用于饮用水净化的含铝净水剂正逐步被含铁净水剂所取代。总结：•氧化铝（Al2O3），白色难熔的固体物质，难溶于水。两性氧化物Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH–=2AlO2–+H2O用途：①做耐火材料；②冶炼铝的原料•氢氧化铝Al(OH)3，白色胶状物，不溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。•两性氢氧化物Al(OH)3+3H+=2Al3++3H2OAl(OH)3+OH+=2AlO2–+2H2O用途：中和胃酸；净水1.氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的()A.酸性B.碱性C.两性D.氧化性B2.下列物质中属于两性氢氧化物的是：（）A．NaOHB．Al(OH)3Ｃ．Mg(OH)2D．Ba(OH)2B巩固与练习一、铝的物理性质与用途•飞机制造----铝的密度小•用作导线----良好的导电性•铝制炊具----良好的导热性•用作包装----良好的延展性观察对象现象初步结论铁门铁窗铝合金门窗锈迹斑斑，锈蚀严重，表皮脱落，裸露出来的内层铁也被腐蚀了铁在空气中生锈腐蚀铝合金没有发生生锈腐蚀表面平整光滑，无生锈腐蚀现象根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，但铝为什么却不像铁那样容易被空气腐蚀？设疑?铝在空气中能表现出良好的抗腐蚀性，是因为它与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触，从而防止铝被进一步氧化。常温4Al+3O2=2Al2O3(使铝具有很好的抗腐蚀能力)点燃4Al+3O2===2Al2O3点燃视频（2）铝是一种既可以与酸反应，也可以与碱反应的金属与铝反应的物质实验现象结论或离子方程式盐酸氢氧化钠溶液2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑铝溶解铝溶解铝桶能否盛放浓硝酸、浓硫酸？为什么？Al片打磨后分别浸入浓硝酸、浓硫酸中，观察现象。实验与铝反应的物质实验现象结论或离子方程式浓硝酸浓硫酸无气泡产生表面钝化无气泡产生表面钝化铝热反应——视频•铝和金属氧化物生成其它金属和氧化铝的反应属于铝热反应。•铝热剂——铝和金属氧化物的混合物工业上利用铝热反应焊接铁轨铝与人体健康•许多科学家经过研究发现，老年性痴呆症与铝有密切关系。同时还发现，铝对人体的脑、心、肝、肾功能都有损害。因此，世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制。提出成年人每天允许铝摄入量为60mg。如经常吃油条、粉丝、油饼等油炸食品，喝铝罐装饮料等，或是经常食用铝制炊具炒出的饭菜，都会使人的摄铝量增加，从而影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝。小知识总结：•铝，密度小，具有良好的导电性、导热性和延展性。•铝在空气中能表现出良好的抗腐蚀性（致密的氧化膜）2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑铝热反应——铝和金属氧化物生成其它金属和氧化铝的反应。铝热剂，如Al和Fe2O3