Al及Al的化合物.ppt

,专题三从矿物到基础材料,第一单元从铝土矿到铝合金,Al及Al的化合物,生活生产中的铝制品,铝制品,铝制品,全铝车身一直是奥迪最引以为傲的造车技术之一，硬铝的重量不到同体积钢的三分之一，且全铝车身的硬度、强度、耐久度都远高于钢制车身。,铝是轻金属，号称会飞的金属,嫦娥一号火箭升空,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,铝的存在：,地壳中元素含量:OSiAlFe,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%,自然界中的铝以(填单质或化合物)形式存在,主要以Al2O3形式存在.,化合物,（1）银白色的轻金属；（2）有较强的韧性、延展性；（3）有良好的导电、导热性；（4）硬度较小（镁的硬度比铝小）；（5）铝的熔沸点比镁高。,1、物理性质,一、铝,延展性很好，在食品包装上,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,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。,说明了铝的化学性质如何？,想一想,铝,化合物,交流与讨论,常温下在空气中形成氧化膜，在氧气中能燃烧,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2(常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝化,加热反应，无氢气),2、铝的化学性质(较活泼),高温下与某些金属氧化物反应（铝热反应）,点燃,点燃,很难反应,铝与氧化铁的反应(还原性),应用：焊接钢轨，冶炼金属。,（铝热反应）,现象：,剧烈反应，发出耀眼的光芒，纸漏斗被烧穿，有红热液珠落下，液珠冷却后变为黑色。,铝热反应：,铝在高温条件下和某金属氧化物发生的反应,铝热剂：,铝粉和金属氧化物的混合物,Mg条和KClO3的作用：引燃剂,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.,1下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()A铝在常温下不能与氧气反应B铝不能与氯气反应C铝既能溶于强酸，又能溶于强碱D铝只能与酸反应，不能与碱反应,2.除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用的试剂是（）A.盐酸B.NaOH溶液C.硝酸D.食盐水,C,B,交流,二.Al2O3的性质,1.物理性质：颜色状态熔点和沸点水溶性,白色固体,很高,不能溶解,耐火砖,实验探究：Al2O3的性质,药品：Al2O3粉末稀硫酸NaOH溶液,仪器：试管酒精灯试管夹火柴滴管,2.Al2O3的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+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,偏铝酸钠,加H2SO4液后Al2O3溶解,加NaOH液Al2O3后溶解,3.在MgO中混有少量的Al2O3杂质，欲将杂质除去，可选用的试剂是()A稀硫酸B浓氨水C稀盐酸D氢氧化钠溶液【解析】除杂问题所选试剂的基本原则是只与杂质发生化学反应而不影响主要存在的物质。此题利用Al2O3的两性为突破口。【答案】D,天然氧化铝刚玉,红宝石（Al2O3）,蓝宝石（Al2O3）,铬元素,铁和钛元素,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。,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。,红宝石,蓝宝石,爱德华七世时期的皇冠,红宝石或蓝宝石脏了以后可以用酸（或者用碱）洗吗？,宝石清洗方法：可用牙签或火柴卷上一块棉花，在花露水、甘油或氯化镁和氨水的混合物中蘸湿，擦洗宝石及其框架，然后用绒布擦亮戒指。切不可用锐利物清理宝石及其框架。,沉淀溶解,白色沉淀,三、Al3+盐的性质,向AlCl3溶液中滴加NaOH,现象：先出现白色沉淀，一段时间后，沉淀溶解，得到澄清透明溶液。,AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,往AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液至过量,Al3+3OH-=Al(OH)3,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,有关铝化合物的图像问题,n(NaOH),nAl(OH)3,1,2,3,4,1,(1)溶于水的盐(2)可与酸反应,四.NaAlO2的性质,NaAlO2CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3,NaAlO2HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3,通入过量CO2,白色沉淀,现象：出现白色沉淀，白色沉淀不溶解。,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,白色胶状物，难溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。可作净水剂,1、物理性质,五.氢氧化铝Al(OH)3,两性氢氧化物,2、化学性质,、与酸反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,、与强碱反应：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O,、加热分解：,Al(OH)3的性质实验,Al(OH)3的为什么有两性？,白色沉淀,4、用NaOH溶液不能除去括号中杂质的是（）Mg(OH)2（Al(OH)3）BMgCl2（AlCl3）CFe（Al）DFe2O3（Al2O3）,B,拿破仑的餐叉和钮扣,现在，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。1848年以后，拿破仑三世登上了法国皇帝的宝座。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，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。,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。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，就是用铝和金制成的一架天平。100多年后，铝进入了最平常的百姓家中。这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。,若给你一块铝矿石,要想从中提取铝，你首先要对这块矿石做哪些处理？,交流与讨论,铝土矿,从铝土矿中提取铝,溶解,过滤,酸化,电解,灼烧,过滤,铝土矿,滤液,H2O,铝,NaOH,残渣,CO2,Al2O3Fe2O3,六、从铝土矿中制备铝的工艺流程,该工艺分几步进行？每步的操作作用是什么？,(1)溶解Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,(3）酸化：通入过量的CO2CO2+2H2O+NaAlO2=Al(OH)3+NaHCO3,(5)灼烧：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O,(6)电解：2Al2O3=4Al+3O2,通电,加冰晶石,（2）过滤：除去杂质,（4）过滤：保留氢氧化铝,请思考：工业上冶炼金属铝有两种方法，酸浸法和碱浸法，书本介绍的是碱浸法，请思考酸浸法的反应流程。提示：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+H2O,铝及其化合物相互转化,H+(过量),OH-(过量),总结：1.强弱2.定量3.方向4.对称性,知识网络总结,1、电解法炼铝时，冰晶石的作用是()助熔剂B.催化剂C.还原剂D.氧化剂,2、从铝土矿制备铝所涉及的下列反应中，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、电解熔融氧化铝,A,D,铝与人体健康,许多科学家经过研究发现