课件27张PPT。专题3 从矿物到基础材料
第一单元 从铝土矿到铝合金
第1课时 从铝土矿中提取铝 铝的氧化物与氢氧化物火箭的铝合金材料“嫦娥一号”上首次使用的铝锂合金月球车上
泡沫铝防护服（一）在国宴上，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具，而大臣们使用的是银制餐具。
（二）门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。
“铝的趣史”一、铝的存在： 铝元素在自然界以化合态形式存在。 地壳中含量最多的金属元素是 ；
地壳里各种元素的含量图（质量分数）Al二、从铝土矿中提炼铝溶解铝土矿NaOH溶液过滤残渣二氧化碳酸化过滤滤液灼烧H2O电解铝铝土矿：主要成分为Al2O3还有少量的Fe2O3等杂质?①②③④用NaOH溶液溶解铝土矿中什么物质？问题一 ：实验验证：预测：结论：可能溶解了Al2O3向装有Al2O3的试管（1号）中加入NaOH向装有Fe2O3的试管（2号）中加入NaOHFe2O3不与NaOH反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O偏铝酸钠问题二：NaOH溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？残渣是什么？滤液：过量的NaOH、NaAlO2残渣：Fe2O3等杂质问题三：把滤液酸化的目的是什么？ 两试管都有白色沉淀生成。把滤液酸化的作用是中和过量的NaOH溶液并和NaAlO2反应产生沉淀 实验：现象：结论：向3号试管中加入NaAlO2溶液，再滴加盐酸向4号试管中加入NaAlO2溶液，再通入CO2Al(OH)3问题四：为什么工艺流程中不是用盐酸来酸化，而是通足量的CO2酸化？ 实验：现象：加稀盐酸的试管中沉淀溶解通CO2的试管中沉淀不溶解结论：Al(OH)3可以溶于强酸，但不能溶于H2CO3等弱酸。NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3 +NaHCO3向3号试管中继续滴加稀盐酸至过量。向4号试管中继续通入CO2气体至过量。问题五：过滤后的白色固体是什么？经灼烧后得到了什么物质？写出有关的化学方程式。Al(OH)3 1886年，美国化学家霍尔通过不断摸索, 把氧化铝熔化在熔融的冰晶石（Na3AlF6）中进行电解, 终于看到小球状的铝聚集在阴极上。电解铝方法的发明冰晶石（Na3AlF6）做助熔剂，大大降低了Al2O3 的熔点。我们的收获知道 方面知识铝元素的存在形式
提炼铝的工艺流程
铝合金的主要用途3锻炼 种能力2实验探究能力
合作学习能力培养 种情感1珍惜资源 保护环境巩固与练习 1.下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是
( )
A．铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方 法把铝元素变成游离态。
B．提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼。
C．可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来。
D．冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, 可用电解法。C
2. 从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是： （ ）
A.铝土矿溶于NaOH溶液中
B.偏铝酸钠溶液的酸化
C.灼烧氢氧化铝固体
D.电解熔融的氧化铝
D
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3 +NaHCO33. 从铝土矿制备铝所涉及的前两个反应，改写成离子方程式。Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O
4. 铝及其化合物因其有优良的性能决定了具有
下列用途： ①制包装糖果和食品用的铝箔
②制易拉罐 ③制电线电缆 ④制备牙膏皮
⑤制炊具 ⑥铝合金门窗 ⑦制飞机构件
（1）由铝的良好的延展性决定的是：
（2）由铝的良好的导电导热性决定的是：
（3）由铝的合金的密度小，强度高，抗腐蚀
能力强的性质决定的是：
（4）铝元素在人体中积累可使人慢性中毒，在
食品污染源中加以控制的是：①②③④③⑤⑥⑦①②④⑤1.耐火材料 难熔；高硬度；2.刚玉:氧化铝的一种晶型一、氧化铝刚玉耐磨球宝石Al2O3在物质分类中的类别？Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O 化学性质两性氧化物——既能与酸反应又能碱反应生成盐和水的氧化物与酸的反应与碱的反应Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2OAl2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O [商品名称]斯达舒
[成份]本品每粒含氢氧化铝
140毫克，维生素U50毫克，
颠茄提取物10毫克，辅料：
淀粉 。
[药理作用]本品中氢氧化铝
为抗酸药，能中和胃酸并保护溃疡面；维生素U能促进肉芽发育和黏膜再生；颠茄流浸膏可抑制腺体分泌，解除平滑痉挛引起的疼痛。二、铝的氢氧化物氢氧化铝物理性质 白色胶状物，几乎不溶于水，但能凝聚水中悬浮物，并能吸附色素。 【交流讨论】 请设计实验探究氢氧化铝是否具有两性。溶解溶解 分别写出Al(OH)3与盐酸和NaOH反应的 方程式、离子方程式Al(OH)3具有两性两性氢氧化物：既可以与酸又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物氢氧化铝是否具有两性？【实验探究】反思延伸沉淀AlCl3+3NaOH=3NaCl+Al(OH)3↓AlCl3 + 3NH3·H2O = Al(OH)3 ↓ + 3NH4Cl弱碱强碱Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O酸性先沉淀后不溶解碱性比氨水弱不溶解于氨水制备氢氧化铝反思延伸Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2ONaAlO2＋HCl＋H2O＝Al(OH)3↓+NaCl强酸弱酸弱碱沉淀NaAlO2＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋NaHCO3酸性比碳酸更弱沉淀制备氢氧化铝科学探究如何制备Al(OH)3呢？1.偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。
2.氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液。
3.氯化铝溶液中加入氨水。为什么不可以？Al(OH)3可以用来净水浑浊塘水成为救命水 Al(OH)的3应用硫酸铝钾KAl(SO4)2明矾：KAl(SO4)2·12H2O在天然水中产生的Al(OH)3胶体吸附能力很强，可以用来吸附水里的杂质，而作净水剂。KAl(SO4)2=K+ + Al3+ + 2SO42-无色晶体，可溶于水胃不痛了，多亏了胃舒平！！！胃舒平又名复方氢氧化铝，是由能中和胃酸的氢氧化铝和三硅酸镁两药合用，并组合解痉止痛药浸膏而成。 Al(OH)3在医学上的应用课件14张PPT。专题3 从矿物到基础材料
第一单元 从铝土矿到铝合金
第2课时 铝及铝合金燃烧弹，信号弹用途:燃烧弹，信号弹一、铝的物理性质 银白色金属、密度小、质软,熔点低、良好的导电导热性和延展性。二、铝的原子结构铝的原子结构示意图为:K Ca Na Mg Zn Fe Sn Pb H Cu Hg … Al结论:Al的化学性质活泼,具有较强还原性铝和浓硝酸反应发生钝化
铝和氢氧化钠溶液会反应产生大量无色的气泡
未发生明显变化未发生明显的变化产生大量无色的气泡[活动与探究]铝和盐酸会反应铝和浓硫酸反应发生钝化
( ) ×2 铝与氢氧化钠反应是多步反应的结果：2Al+6H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑+4H2OAl(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O 2Al+6H2O==2Al(OH)3+3H2↑反应的机理：＋2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑3.与碱反应 标出铝与氢氧化钠反应的电子转移情况，并写出该反应的离子方程式。 2Al+2H2O+2OH－ = 2AlO2－ +3H2↑ 2Al+6H2O+2NaOH = 2NaAlO2+3H2↑+4H2O 失2×3 e－得6×e－试试看：或2Al+6H2O+2OH－ = 2AlO2－ +3H2↑+ 4H2O6e－问题解决：1、相同物质的量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应，产生气体的物质的量之比？
2、铝制餐具为什么不能用盛放酸性或碱性物质，咸菜为什么不宜久存在铝制品中？
5、与某些氧化物(Fe2O3 、 Cr2O3 、 MnO2 、V2O5 等)反应[现象]：[化学方程式]：发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。铝热剂铝热反应的用途： 焊接铁轨、冶炼金属.—铝热反应 铝粉和氧化铁反应装置图铝热反应用于焊接钢轨铝热反应用于“定向爆破”，主要是利用铝热反应熔断钢筋 使楼房定向倒塌. [试一试]：
写出Al分别与Cr2O3 、 MnO2 、V2O5 的反应方程式[小 结]:铝化学性质活泼，反应中均作还原剂。1、与非金属反应2、与酸反应4、与盐溶液反应5、与某些氧化物反应—铝热反应3、与碱反应课件31张PPT。专题3 从矿物到基础材料
第一单元 从铝土矿到铝合金
第1课时 从铝土矿中提取铝 铝的氧化物与氢氧化物
“铝的趣史”（一）在国宴上，拿破仑三世使用一套珍藏的铝
制餐具，而大臣们使用的是银制餐具。（二）门捷列夫创建了元素周期
表，受到英国皇家学会的表
彰，奖品是一只铝制奖杯。 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少吗? 铝元素在自然界
以 态形式存在。 地壳中含量最多的
金属元素 ；地壳里各种元素的含量图（质量分数）Al化合氧硅铝铁回首铝的昨天◆ 1807年英国化学家戴维用电解法制得了钾和钠，开创了电化学的历史。5霍尔的发现使人类认识铝的历史 从昨天走向了今天 1886年，美国化学家霍尔用电解法冶炼得到铝。 冰晶石（Na3AlF6）做助熔剂，大大降低了Al2O3 的熔点。熔点20540C冰晶石→熔点10540C6氯化铝的熔点是190℃，沸点是180℃.为什么不采用电解熔融的AlCl3？AlCl3是由分子构成的升华铝？铝土矿Al2O3(Fe2O3)氧化铝 铝电解铝土矿
Al2O3
Fe2O3
过量NaOH溶液过滤①从铝土矿制备铝的工艺流程NaAlO2
NaOH
溶液Fe2O3固体过量co2过滤②Al(OH)3NaHCO3溶液灼烧Al2O3熔融Al通电 方法1：碱溶法练. 从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是： （ ）
A.铝土矿溶于NaOH溶液中
B.偏铝酸钠溶液的酸化
C.灼烧氢氧化铝固体
D.电解熔融的氧化铝
D
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3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++3H2O
Al2O3+2OH– = 2AlO2– +H2O
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
制备氢氧化铝: 方案:取一支洁净的试管，注入2～3mL氯化铝溶液，加入适量的氨水，制备少量Al(OH)3，观察、记录实验现象。 【学生实验一】有白色沉淀生成。结论：现象：氯化铝能与氨水反应生成氢氧化铝。【探究一】
请设计实验探究氢氧化铝是否具有两性？【学生实验二】 ? Al(OH)3的两性 将实验1制得的Al(OH)3分成两份，第一支试管逐滴加入盐酸直至过量，第二支试管逐滴加入NaOH溶液直至过量，观察、记录实验现象。 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。
为什么制备氢氧化铝使用氨水而不用氢氧化钠溶液呢？【学生实验3】 Al(OH)3制备方案比较【探究二】将少量AlCl3溶液分别注入两支试管中，一支逐滴加入
氢氧化钠溶液直至过量，另一支逐滴加入氨水直至过量，
观察、记录实验现象。 通过对比你得出什么结论？结论：Al(OH)3易溶于强碱，
难溶于弱碱------氨水
（1）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳
（2）偏铝酸钠溶液中滴加盐酸
比较两种制备方法的优劣。【探究四】【小结】制备氢氧化铝可以采用的方法有：
（1）氯化铝溶液中加入氨水
（2）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。结论：从反应控制的角度来看，方案1优于方案2。 1．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。2．化学性质(1)与强酸反应：Al(OH)3 + 3 = + 3H2O
(2)与强碱反应： Al(OH)3 + = +2H2O
二、氢 氧 化 铝由上可知氢氧化铝为两性氢氧化物，其在水中电离如下Al3+ + 3OH- ? Al(OH)3 ? H+ + AlO2- + H2O 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。从铝土矿中提取铝铝的存在：铝元素占地壳总量的7.73％铝元素是地壳中含量最多的金属氧
49.13%铁钙钠钾镁
14.55%铝7.73%硅
26%硅
26%交流与讨论生成Al(OH)3溶解
氧化铝生成Al2O3除去杂质保存Al(OH)3铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3
Al2O3 Al
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
NaAlO2+CO2 +2H2O ＝Al(OH)3 ↓ +NaHCO3
2 Al(OH)3 Al2O3＋3H2O
2Al2O3 4Al+3O2↑
小结：铝的历史德国的沃勒于1827年发现铝 1886年，美国霍尔和法国埃鲁用电解法冶炼得到铝 法国的德维尔于1854年制得铝 材料：铝的再生－“新世纪材料的亮点”
再生铝又称二次铝，是目前废物界最有价值的材料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万吨，相当于每年铝产量的25％左右。与以铝土矿为起点相比，生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2.6%，并节省10.5吨水，少用固体材料11吨，比电解铝时少排放CO2 91%，少处理废液、废渣1.9吨。巩固与练习1．下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是（ ）
A．铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方法把铝元素变成游离态
B．提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼
C．可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来
D．冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, 可用电解法C巩固与练习2．下列属于碱性氧化物的是（ ）
属于酸性氧化物的是（ ）
属于两性氧化物的是（ ）
A．CO2 B．Na2O C． Al2O3 D．COBAC3. 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B4.下列物质中属于两性氢氧化物的是：（ ）
A． NaOH B．Al(OH)3 Ｃ．Mg(OH)2 D．Ba(OH)2
B巩固与练习5.要使AlCl3中的Al3+ 完全转化成Al(OH)3沉淀，
选用的最佳试剂为：（ ）
A. NaOH B.稀盐酸 C.氨水 D. AgNO3
C课件21张PPT。专题3 从矿物到基础材料
第一单元 从铝土矿到铝合金
第2课时 铝及铝合金 铝是轻金属，号称“会飞的金属”嫦娥一号火箭升空铝的导电性仅次于Cu和Ag 铝是热的良导体，导热能力是铁的3倍。热交换器 延展性很好，在食品包装上铝的密度小 ----飞机制造
良好的导电性----用作导线
良好的导热性----铝制炊具
良好的延展性----用作包装铝的物理性质和用途地壳中含量最多的金属元素是 ；地壳中的铝以________ (填单质或化合物)形式存在。为什么?【想一想】 铝比较活泼,具有还原性二、铝的化学性质 1、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？家中的铝锅能否经常用金属清洁球擦亮，为什么？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au4Al+3O2=2Al2O3实验探究Al片打磨后浸入6mol/L的稀盐酸中，观察现象。有气泡产生 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 2、铝桶能否盛放稀盐酸、稀硫酸？
3、铝桶能否盛放浓硝酸、浓硫酸？为什么？讨论实验现象离子方程式铝的性质实验猜想观察与思考写出该反应的化学方程式：铝桶能否盛放氢氧化钠等碱性溶液？
如何通过实验验证？Al片打磨后浸入6mol/L的NaOH 溶液中一段时间，观察到的现象是：Al片表面有气泡冒出2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2↑ 实验探究Al片打磨后分别浸入浓硝酸、浓硫酸、观察现象。无气泡产生无气泡产生问：铝与冷的浓硫酸或冷的浓硝酸有没有发生化学反应？钝化：铝和冷的浓硫酸或浓硝酸发生化学反应，生成了一层致密而又坚固的氧化物薄膜，阻止了反应的继续进行。表面钝化表面钝化提示：浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性铝制浓硝酸运输槽罐 铝在冷的浓硫酸或冷的浓硝酸中钝化钝化是化学反应，
而且是氧化还原反应。4、铝和盐溶液反应根据金属活动性顺序的应用，铝能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如:2Al+3CuSO4 ＝3Cu+Al2(SO4)32Al+3Cu2+＝3Cu+2Al3+5、铝与某些氧化物反应现象：化学方程式：放出大量的热、发出耀眼的光芒、有熔融物生成。铝热剂该反应的用途：焊接铁轨、冶炼金属—铝热反应娱乐铝热反应铝热反应用于焊接钢轨学习化学知识的最终目的是为了运用，是为了服务于人类的生活和生产，是为了提高人类生存的质量。铝热反应用于“定向爆破” ，主要是利用铝热反应熔断钢筋使楼房定向倒塌. 铝化学性质活泼，反应中均作还原剂。2、常温下，铝能与稀盐酸、氢氧化钠溶液反应放出氢气。2Al+6HCl ＝ 2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ 5、铝与某些氧化物反应—铝热反应3、铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化1、与非金属反应4Al+3O2=2Al2O34、与盐溶液反应【小结】 1、铝热剂中铝的作用是（ ）A．催化剂?? ? ??? B．氧化剂C．还原剂?????? D．填充剂2、将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（ ）A．稀硝酸 B．稀盐酸C．硝酸铜 D．氢氧化钠3、新买的铝锅、铝壶用来烧开水时，凡是水浸到的地方都会变成黑色，这与水中含有下列可溶盐有关的是（ ）A．钠盐 B．钾盐C．钙盐 D．铁盐CCD【练一练】 4、铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为( )
A 1:1 B 2:1 C 3:1 D 1:3C5、 除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶液中的（ ）
A 盐酸 B 稀硫酸
C 氨水 D 浓氢氧化钾溶液D铝与人体健康 铝使用不当也会产生一些副作用。有资料报道：铝盐可能导致人的记忆力丧失。澳大利亚一个私营研究团体说：广泛使用铝盐净化水可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是早老性痴呆症特有的症状。研究人员对老鼠的实验表明，混在饮水中的微量铝进入老鼠的脑中并在那里逐渐积累，给它们喝一杯经铝盐处理过的水后，它们脑中的含铝量就达到可测量的水平。
世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克体重1毫克，一般情况下，一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量，但是，经常喝铝盐净化过的水，吃含铝盐的食物，如油条、粉丝、凉粉、油饼、易拉罐装的软饮料等，或是经常食用铝制炊具炒出的饭莱，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。
