化学1-专题3-第一单元-从铝土矿到铝合金

文档属性

名称 化学1-专题3-第一单元-从铝土矿到铝合金
格式 rar
文件大小 3.1MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2008-12-03 21:29:00

文档简介

课件14张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0.2 mol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-12 e-_______________ 4Al _______________2Al2O312 mol 4mol 2mol0.2mol n(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:合金的硬度一般比各成分金属大,多数合金的熔点一般比成分金属低。资料卡在工农业生产和日常生活中, 很少使用纯金属,而主要使用 合金。青铜是人类历史使用最 早的合金。世界上最常见的,用量最大的合金是钢铁。课件19张PPT。第一单元 从铝土矿到铝合金 从矿物到基础材料专题三三、铝的性质徐州市第37中学 高一化学备课组铝箔生活生产中的铝制品1、铝的物理性质铝是银白色有金属光泽的金属,熔点较低(660.4℃),是热和电的良导体。密度较小(2.7g·cm-3),主要用途:导线、铝箔、合金等三、铝的性质2、铝的化学性质结论:铝的化学性质活泼,有较强的还原性。Al3+Al 画出铝的原子结构示意图,说明它的原子结构有哪些特点?三、铝的性质K Ca Na Mg Zn Fe Sn Pb H Cu Hg … Al问题:铝比铁活泼,但铝却不像铁那样容易被空气腐蚀?(1)与非金属O2等反应:常温下,铝与空气中的氧气起反应,生成致密而坚固的氧化物薄膜,而防止铝被进一步氧化,表现良好的抗腐蚀性。点燃时,铝在氧气中燃烧生成氧化铝2、铝的化学性质铝在氧气中燃烧铝与酸的反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑铝片未发生明显变化铝片未发生明显变化铝片上产生大量无色的气泡铝片上产生大量无色的气泡活动与探究课本P68:铝的性质实验氢氧化
钠溶液铝片不溶解铝片不溶解交流与讨论 为什么铝放入浓硫酸、浓硝酸中均未发生明显变化?常温下,铝遇浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜而发生钝化。常温下,铝能与稀盐酸、稀硫酸等反应放出氢气。(2)与酸的反应:2、铝的化学性质(3)与强碱溶液反应结论:Al能和NaOH等强碱溶液反应, 并生成H2和偏铝酸盐。由于酸碱盐等可以直接腐蚀铝制品,所以铝
制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸性
或碱性或咸味的食物。2Al+2H2O+2OH-==2AlO2- +3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑等量的铝和足量的强酸和强碱反应,生成等量的氢气。离子方程式?(4)铝与某些氧化物反应—铝热反应铝热反应用途 :①冶炼难熔的金属 ②焊接钢轨 (4)铝与某些氧化物反应—铝热反应铝热剂铝热反应用于焊接钢轨1、向一个铝制的易拉罐中充满CO2气体,然后往罐内注入足量的NaOH溶液,立即用胶布严封罐口,不多会儿听到罐内“卡卡”作响,发现易拉罐变瘪,再过一会儿易拉罐又鼓起来,试回答:
(1)易拉罐变瘪的原因是 ,反应的离子方程式是 。
(2)易拉罐又鼓起来的原因是 ,反应的离子方程式是 。2.铝在人体中积累可使人慢性中毒,1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一而 加以控制。铝及其化合物在下列场合的使用须加以控制的是 ( )
①制铝锭
②制易拉罐
③制电线、电缆
④制包糖果用的铝箔
⑤用明矾净水
⑥制炊具
⑦用明矾和苏打作食物膨化剂
⑧用氢氧化铝制胃药 ⑨制防锈油漆
A.①②④⑤⑥⑦⑧ B.②⑤⑥⑦⑧
C.②④⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧3.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的物质的量之比为 ( )
A.1:l B.2:l
C.3:1 D.1:34.下列关于铝及其化合物与强碱溶液 反应的说法中,正确的是( )
A.都有H2O生成
B.都有H2生成
C.反应后铝元素主要以AlO2-的形式存在
D.反应后铝元素主要以Al3+的形式存在 5.试判断下列关于铝的叙述是否正确,并说 明理由。
(1)铝在常温下不与浓硝酸、浓硫酸发生反应。
(2)氢氧化铝既能与强酸溶液反应,又能与强碱溶 液反应。
(3)铝不能与氧气发生反应。
(4)在高温下,铝能将氧化铁中的铁置换出来。课件25张PPT。第一单元 从铝土矿到铝合金 从矿物到基础材料专题三二、铝的氧化物与氢氧化物徐州市第37中学 高一化学备课组教学目标
⑴掌握氢氧化铝、氧化铝的两性;
⑵知道氢氧化铝的制备及用途。 白色固体难溶解于水1、氧化铝氧化铝探究1 Al2O3 +6HCl == 2AlCl3 + 3H2O碱性氧化物?Al2O3Al2O3 + 2NaOH === 2NaAlO2 + H2O酸性氧化物?氧化铝探究2氧化铝探究3酸性氧化物? 碱性氧化物? 何去何从???既能与酸反应又能与碱反应只生成盐和水的氧化物两性氧化物:氧化铝应用冶炼铝原料。作耐火材料: 制耐火管、 耐火坩埚、 耐高温的实 验仪器等。天然产的氧 化铝形成的 名贵饰品。红宝石蓝宝石这里灼烧的是什么?Al2O3NaAlO22、氢氧化铝白色固体难溶解于水Al(OH)3看看它的化学式,想想它属于什么类物质?氢氧化铝探究1Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2O碱?以AlCl3 为原料: AlCl3 +3NaOH =Al(OH)3↓+3 NaCl Al(OH)3+NaOH = NaAlO2 + 2H2OAl Cl3+ 3NH3·H2O = Al(OH)3 ↓+ 3 NH4 Cl√加强碱:加弱碱:氢氧化铝探究2碱?氢氧化铝探究3氢氧化铝能溶于强碱. Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O一元酸氢氧化铝不能溶于弱碱.Al(OH)3 = H++AlO2- + H2OHAlO2HAlO2 ·H2O酸? 何去何从???既能与酸反应又能与碱反应只生成盐和水的氢氧化物两性氢氧化物:氢氧化铝探究4酸?碱?归纳一下:氢氧化铝为两性氢氧化物H++AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH -碱式电离酸式电离左右逢源与碱反应与酸反应以AlCl3 为原料: AlCl3 +3NaOH =Al(OH)3↓+3 NaCl Al(OH)3+NaOH = NaAlO2 + 2H2OAl Cl3+ 3NH3·H2O = Al(OH)3 ↓+ 3 NH4 Cl√加强碱:加弱碱:以NaAlO2为原料:加强酸:加弱酸:NaAlO2+HCl +H2O =Al(OH)3 ↓+NaClAl(OH)3+3H Cl= AlCl3+3H2O√氢氧化铝制取探究:NaAlO2+CO2+2H2O =Al(OH)3 ↓+NaHCO3知道了吧!!!Al(OH)3Al2O3NaAlO2KAl(SO4)2·12H2O水中完全电离:复盐:由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐明矾Al(OH)3的应用
净水剂KAl(SO4)2 = K++ Al3+ + 2SO42-Al3+ + 3H2O = Al(OH)3(胶体) + 3H+无色晶体
易溶于水温馨提示:请服胃舒平胃泛酸, 痛死了!!!
胃舒平又名复方氢氧化铝,是由能中和胃酸(盐酸)的氢氧化铝和三硅酸镁两药合成.Al(OH)3的应用
药物使用中的氢氧化铝小结: 铝四角1.(1998年全国高考题)向下列溶液中滴加稀硫酸,生成白色沉淀,继续滴加稀硫酸,沉淀又溶解的是 ( )
A.Na2CO3 B.BaCl2
C.FeCl3 D.NaAlO2 3.用所学知识设计实验检验溶液中是否存在Al3+或AlO2-。D2.在无色溶液中可以大量共存的离子组是( )
A. Cu2+ K+ Cl- SO42+ B. Mg2+ AlO2- NO3- H+
C. SO42- Al3+ K+ OH- D. Cl- Ca2+ NO3- Na+D知识拓展:你能画出相关图像吗?11234本节课作业: P70: 7.课外作业:《新课标高中化学》
P92-94 P99-103