高中化学《从铝土矿到铝合金》公开课课件.ppt

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1、为什么铝窗更不容易生锈呢？致密的氧化膜！致密的氧化膜！日常中常见的铝制品？学习元素的方法学习元素的方法非金属单质非金属单质盐金属单质金属单质碱性氧化物碱盐NaNa2ONaOHNaCl酸性氧化物酸1.久置于空气的铝片表面呈灰白色，浸入NaOH溶液中取出来擦拭干净，发现颜色变得光亮。为什么？为什么？为什么？为什么？2.铝在氧气中剧烈燃烧。4Al+3O2=2Al2O3点燃在空气中用酒精灯加热铝箔，铝熔化但不滴落下来。为什么？为什么？为什么？为什么？3.铝还能与卤素单质、硫等非金属反应。2Al+3Cl2=2AlCl3点燃2Al+3S=Al2S3可用作燃烧弹、信号弹、火箭可用作燃烧弹、信号弹、火箭推进剂

2、等。推进剂等。可用作铝锅。可用作铝锅。铝的化学性质铝的化学性质实验实验实验实验：AlAl片打磨后浸入片打磨后浸入片打磨后浸入片打磨后浸入浓浓浓浓硝酸中，硝酸中，硝酸中，硝酸中，观观观观察察察察现现现现象。象。象。象。Al Al片打磨后浸入片打磨后浸入片打磨后浸入片打磨后浸入浓浓浓浓硫酸中，硫酸中，硫酸中，硫酸中，观观观观察察察察现现现现象。象。象。象。Al Al片打磨后浸入片打磨后浸入片打磨后浸入片打磨后浸入盐盐盐盐酸中，酸中，酸中，酸中，观观观观察察察察现现现现象。象。象。象。AlAl片打磨后浸入片打磨后浸入片打磨后浸入片打磨后浸入NaOHNaOH溶液中，溶液中，溶液中，溶液中，观观观观察察

3、察察现现现现象。象。象。象。现现现现象：象：象：象：AlAl片在片在片在片在盐盐盐盐酸，酸，酸，酸，NaOHNaOH溶液中，都有气泡溶液中，都有气泡溶液中，都有气泡溶液中，都有气泡产产产产生；在生；在生；在生；在浓浓浓浓硝酸、硝酸、硝酸、硝酸、浓浓浓浓硫酸中没有明硫酸中没有明硫酸中没有明硫酸中没有明显变显变显变显变化。化。化。化。交流与讨论交流与讨论 铝与铝与盐酸盐酸反应体现什么反应体现什么性性性性？铝与铝与NaOH溶液反应体现溶液反应体现什么性？什么性？什么性？什么性？写出反应方程式。原理：原理：原理：原理：交流与讨论交流与讨论 钝化是不是说明铝遇浓硫酸没有反应？钝化是不是说明铝遇浓硫酸没有

4、反应？铝铝铝铝遇到遇到遇到遇到冷的冷的浓浓硝酸硝酸、浓浓硫酸硫酸表面生成表面生成表面生成表面生成致密致密的氧化膜的氧化膜，发发发发生生生生钝钝化化，阻止了反，阻止了反，阻止了反，阻止了反应应应应的的的的继续进继续进继续进继续进行。行。行。行。用途：用途：用途：用途：用铝制槽罐车运输浓硫酸，浓硝酸。用铝制槽罐车运输浓硫酸，浓硝酸。用铝制槽罐车运输浓硫酸，浓硝酸。用铝制槽罐车运输浓硫酸，浓硝酸。铝与浓硝酸、浓硫酸反应无明显现象体现什么性质？铝与浓硝酸、浓硫酸反应无明显现象体现什么性质？NaAlO2白色颗粒，易吸湿。极易溶于水，不溶于乙醇，水溶液呈强碱性。在水溶液中能与CO2反应，生成Al(OH)3

5、。可与强酸（如盐酸）反应，反应先生成白色沉淀，后沉淀消失。写出化学方程式写出化学方程式写出化学方程式写出化学方程式NaAlONaAlO2 2AlOAlO2 2-HAlOHAlO2 2AlClAlCl3 3AlAl3+3+Al(OH)Al(OH)3 3两性！NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3铝与某些金属氧化物反应铝与某些金属氧化物反应实验实验实验实验一：将一：将一：将一：将5g5g干燥的氧化干燥的氧化干燥的氧化干燥的氧化铁铁铁铁粉末、粉末、粉末、粉末、2g2g铝铝铝铝粉均匀混合后放在粉均匀混合后放在粉均匀混合后放在粉均匀混合后放在纸纸纸纸漏斗里，再加少量漏斗里，再加少量

6、漏斗里，再加少量漏斗里，再加少量氯氯氯氯酸酸酸酸钾钾钾钾，在混合物中，在混合物中，在混合物中，在混合物中间间间间插一根插一根插一根插一根镁镁镁镁条，点燃条，点燃条，点燃条，点燃镁镁镁镁条，条，条，条，观观观观察察察察现现现现象。象。象。象。现现现现象：象：象：象：剧剧剧剧烈反烈反烈反烈反应应应应，放出耀眼白光，同，放出耀眼白光，同，放出耀眼白光，同，放出耀眼白光，同时时时时纸纸纸纸漏斗被漏斗被漏斗被漏斗被烧烧烧烧穿，有固体落入蒸穿，有固体落入蒸穿，有固体落入蒸穿，有固体落入蒸发发发发皿中皿中皿中皿中原理：原理：原理：原理：2Al+Fe2Al+Fe2 2OO3 3=2Fe+=2Fe+AlAl2

7、2OO3 3高温高温高温高温 交流与讨论交流与讨论 铝热反应利用了铝的什么性质？铝热反应利用了铝的什么性质？用铝粉与四氧化三铁反应的方程式用铝粉与四氧化三铁反应的方程式铝热反应铝热反应铝热剂铝热剂：焊焊接接钢轨钢轨，冶，冶炼难炼难溶溶金属。金属。关于关于铝铝粉和氧化粉和氧化铁铁混合粉末的作用以及混合粉末的作用以及氯氯酸酸钾钾和和镁镁条的作用：条的作用：铝热铝热反反应应中中铝铝铝铝粉和氧化粉和氧化粉和氧化粉和氧化铁铁铁铁混合粉末被称混合粉末被称为为铝热剂铝热剂铝热剂铝热剂。氯氯氯氯酸酸酸酸钾钾钾钾和和和和镁镁镁镁条条条条是是引燃引燃引燃引燃剂剂剂剂。铝铝粉和氧化粉和氧化铁铁的反的反应应需要达需要

8、达到一定的温度，所以点燃到一定的温度，所以点燃镁镁条，条，氯氯酸酸钾钾受受热热分解分解产产生氧生氧气，使气，使镁镁条更易燃条更易燃烧烧，产产生高温，引生高温，引发铝发铝和氧化和氧化铁铁的反的反应应。可用于可用于冶冶冶冶炼炼炼炼某些某些某些某些难难难难熔金属熔金属熔金属熔金属如如铬铬铬铬、锰锰锰锰、钒钒钒钒等。等。铝与盐溶液反应铝与盐溶液反应下列盐溶液能与铝发生反应的是？A 硫酸铜溶液B 硫酸氢钠溶液C 硝酸汞溶液D 氯化钙溶液结论：铝能置换出比自己不活泼的金属单质，也活泼的金属单质，也能与酸性较强的酸式盐溶液发生反应。发生反应。练习练习1.将5.4g金属Al投入200.0mL 2.0mol/L

9、的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为（）A HNO3溶液 B Ba(OH)2溶液 C H2SO4溶液 D HCl溶液2.铝箔在氧气中燃烧的实验，回答下列问题（1）铝在氧气中燃烧的化学方程式（2）集气瓶底部铺上一层细沙，其作用是（3）实验中应观察到的现象是（4）用正确方法引燃铝箔，伸入装有氧气的集气瓶中后，未观察到铝箔剧烈燃烧的现象，可能原因是3.下列关于铝与氢氧化钠溶液反应的说法错误的是（）A 铝失去电子，作氧化剂 B 产生的气体为氢气C NaOH与H2O作氧化剂 D 溶液中铝元素的存在形式是AlO2-4.等体积、等物质的量浓度的稀硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲乙两烧杯中，各

10、加入等质量的铝，生成氢气的体积之比为5：6，则甲、乙两烧杯中的反应情况是（）A 甲、乙中都是铝过量 B 甲中铝过量、乙中碱过量 C 甲中酸过量、乙中碱过量 D 甲中酸过量、乙中铝过量5.某溶液中加入铝粉，有H2放出，在溶液中一定能大量共存的离子组是（）A K+、Mg2+、Cl-、SO42-B Na+、NH4+、SO42-、HCO3-C Na+、K+、SO42-、Cl-D K+、Na+、NO3-、CO32-6.用铝热法还原下列化合物，制得金属各1mol时，消耗铝的量最少的是（）A MnO2 B WO3 C Co3O4 D Cr2O3 将一个用金属铝做的易拉罐内充满将一个用金属铝做的易拉罐内充满C

11、O2，然后往罐，然后往罐内注入足量的内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布密封罐口。经溶液，立即用胶布密封罐口。经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来。了的罐壁重新鼓起来。（1 1）罐壁内凹而瘪的原因是）罐壁内凹而瘪的原因是 ；（2 2）罐再鼓起的原因是）罐再鼓起的原因是 。AlAl2 2OO3 3+NaOH=NaAlO+NaOH=NaAlO2 2+H+H2 2OO氧化铝的两性氧化铝的两性AlAl2 2OO3 3固体投入稀固体投入稀固体投入稀固体投入稀HClHCl中，中，中，中，观观观观察察察察现现现现象。象。象。象。Al

12、Al2 2OO3 3固体投入固体投入固体投入固体投入NaOHNaOH溶液中，溶液中，溶液中，溶液中，观观观观察察察察现现现现象。象。象。象。现现现现象：象：象：象：AlAl2 2OO3 3在稀在稀在稀在稀HClHCl，NaOHNaOH溶液中溶解消失。溶液中溶解消失。溶液中溶解消失。溶液中溶解消失。原理：原理：原理：原理：AlAl2 2OO3 3+6+6HClHCl=2Al=2AlClCl3 3+3H+3H2 2OO 交流与讨论交流与讨论 氧化铝氧化铝与与稀稀H2SO4反应体现什么性？反应体现什么性？氧化铝氧化铝与与NaOH溶液反应体现什么性？溶液反应体现什么性？配平22铝制餐具不能长时间盛放酸

13、性或者碱性的食物。铝制餐具不能长时间盛放酸性或者碱性的食物。两性氧化物！两性氧化物两性氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物。刚玉耐火材料耐火材料 Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH=NaAlO+NaOH=NaAlO2 2+H+H2 2OO 氢氧化铝的两性氢氧化铝的两性向向向向Al(OH)Al(OH)3 3中加入稀中加入稀中加入稀中加入稀HH2 2SOSO4 4，观观观观察察察察现现现现象。象。象。象。向向向向Al(OH)Al(OH)3 3中加入中加入中加入中加入NaOHNaOH溶液，溶液，溶液，溶液，观观观观察察察察现现现现象。象。象。象。现象：现象：现象：现象：Al(

14、OH)Al(OH)3 3在稀在稀在稀在稀HH2 2SOSO4 4，NaOHNaOH溶液中溶解消失。溶液中溶解消失。溶液中溶解消失。溶液中溶解消失。原理：原理：原理：原理：2 2Al(OH)Al(OH)3 3+3+3HH2 2SOSO4 4=Al=Al2 2(SOSO4 4)3 3 +6H+6H2 2OO 交流与讨论交流与讨论 氢氧化铝氢氧化铝与与稀稀H2SO4反应体现什么性？反应体现什么性？氢氧化铝氢氧化铝与与NaOH溶液反应体现什么性？溶液反应体现什么性？配平2两性氢氧化物两性氢氧化物两性氢氧化物两性氢氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物。明矾明矾 KAl(SO4)12H

15、2O复盐复盐复盐复盐：由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐。KAl(SO4)K+Al3+2SO42Al3+3H2O Al(OH)3（胶体）+3H+小结小结 AlAl2 2OO3 3 AlAl2 2OO3 3+6+6HClHCl=2AlCl=2AlCl3 3+3H+3H2 2OO AlAl2 2OO3 3+2NaOH=2NaAlO+2NaOH=2NaAlO2 2+H+H2 2OO AlAl 2Al+3 2Al+3HH2 2SOSO4 4=Al=Al2 2(SOSO4 4)3 3+3H+3H2 2 2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+

16、3H+3H2 2 Al(OH)Al(OH)3 3 2 2Al(OH)Al(OH)3 3+3H+3H2 2SOSO4 4=Al=Al2 2(SO(SO4 4)3 3+6H+6H2 2OO Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH=2NaAlO+NaOH=2NaAlO2 2+H+H2 2OO反应规律：与酸反应生成反应规律：与酸反应生成 Al3+单质单质氧化物氧化物氢氧氢氧化物化物 与碱反应生成与碱反应生成 AlO2-铝皆为铝皆为+3价价 Al在化学反应中容易 电子，化合价 ，表现出 性。工业上用铝粉还原某些金属氧化物的反应称为 。在常温下，铝遇冷的浓硝酸或浓硫酸时表面生成 ，该现象称为 。小结小结

17、失去还原升高铝热反应致密的氧化膜钝化地壳中金属元素的含量：地壳中金属元素的含量：AlFeCaNa铝土矿铝土矿从铝土矿制备铝的工艺流程：从铝土矿制备铝的工艺流程：溶解溶解过滤过滤铝土矿铝土矿酸化酸化过滤过滤NaOH溶液溶液灼烧灼烧电解电解残渣残渣H2O滤液滤液 铝铝二氧化碳二氧化碳冰晶石冰晶石除去杂质溶解：溶解：过滤：过滤：酸化酸化：过滤：过滤：灼烧灼烧：电解电解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O偏铝酸钠偏铝酸钠NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3保留氢氧化铝2Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O3 4Al+3O2工业炼铝法铝的提取原理铝的提取原理讨

18、论：你能否用其它方案来讨论：你能否用其它方案来提取铝。提取铝。提示：先加酸溶解提示：先加酸溶解 化学史话化学史话电解法制铝电解法制铝 氧化铝的熔点很高，采用电氧化铝的熔点很高，采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，生解熔融氧化铝的方法冶炼铝，生产中的能量消耗很大。产中的能量消耗很大。1986年，年，美国化学家霍尔在氧化铝中添加美国化学家霍尔在氧化铝中添加了了冰晶石冰晶石（Na3AlF6），使），使氧化铝氧化铝熔融温度降低熔融温度降低，从而减少了冶炼，从而减少了冶炼过程中的能量消耗，使铝及其合过程中的能量消耗，使铝及其合金成为人类生活和生产中广泛应金成为人类生活和生产中广泛应用的金属材料。用的金属材料。