从铝土矿到铝合金1

1、地球的海面积占地球表面积的71.8 ，大海中蕴藏了丰富的资源。同样，在广袤的陆地上也埋藏有巨大的资源，比如矿产资源。专题三专题三 从矿物到基础材料从矿物到基础材料铁矿石铁矿石铜矿石铜矿石铝土矿铝土矿水晶石水晶石钾钾2.47%2.47%镁镁2.00%2.00%氢氢0.76%0.76%其他其他1.20%1.20%钠钠2.74%2.74%钙钙3.45%3.45%铁铁4.75%4.75%氧氧48.60%48.60%铝铝7.73%7.73%铝是地壳中铝是地壳中含量最多的含量最多的金属金属自然界中自然界中, 铝土矿铝土矿(含有少量含有少量Fe2o3、Sio2等杂质的等杂质的Al2O3矿物矿物)是铝元素的主

2、要存在形式。是铝元素的主要存在形式。第一单元第一单元 从铝土矿到铝合金从铝土矿到铝合金感知生活感知生活 例举生活中你熟悉的铝（铝合金）制品例举生活中你熟悉的铝（铝合金）制品3K + AlCl3 3KCl + Al 一定条件一定条件 一定条件一定条件早期制造铝比较困难，19世纪中期，铝十分昂贵，价比黄金。德国军事勋章德国军事勋章 2Al2O3 4Al3O2熔融通电熔融通电Na3AlF6实验1：在两支洁净的试管中分别加入少量AlAl2 2O O3 3粉末，再向试管中分别加入6mol/L硫酸和6mol/L氢氧化钠各5ml，观察实验现象。Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2OAl2O3+3H2

3、SO4 Al2(SOSO4 4) )3+3H2O实验2：向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体，注意观察实验现象。NaAlONaAlO2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O= Al(OH)O= Al(OH)3 3 +H+H2 2O O铝土矿冶炼铝的工艺流程溶解溶解电解电解灼烧灼烧过滤过滤酸化酸化过滤过滤铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液残渣残渣二氧化碳二氧化碳滤液滤液H2O铝铝Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO32Al(OH)3 Al2O3+3H2O通电通电2Al2O3 4Al+3O2 一一 、从铝土矿中提取铝、从铝土矿中提取铝Al2

4、O3+2NaOH 2NaAlO2+H2OAl2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O铝土矿冶炼铝的工艺流程溶解溶解电解电解灼烧灼烧过滤过滤酸化酸化过滤过滤铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液残渣残渣二氧化碳二氧化碳滤液滤液H2O铝铝Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO32Al(OH)3 Al2O3+3H2O通电通电2Al2O3 4Al+3O2 一一 、从铝土矿中提取铝、从铝土矿中提取铝Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2OAl2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O问题与思考问题与思考 溶解溶解 过滤过滤 酸化酸化 过滤过

5、滤 灼烧灼烧 溶解氧化铝溶解氧化铝 除去不溶杂质除去不溶杂质 生成氢氧化铝生成氢氧化铝 分离出氢氧化铝分离出氢氧化铝 得到高纯度氧化铝得到高纯度氧化铝从铝土矿中提取铝主要有哪些步骤？每个步骤有什么从铝土矿中提取铝主要有哪些步骤？每个步骤有什么作用？作用？电解电解 得到铝得到铝二、铝及铝合金的优缺点 铝合金具有密度小、强度高、塑性好、制造工艺简单、成本低、抗腐蚀能力强等特点。 世界每年从废铝回收的铝量约为世界每年从废铝回收的铝量约为400400万吨，相当于每年铝产量的万吨，相当于每年铝产量的2525左右。左右。类别类别优点优点能源消耗能源消耗能耗仅为新铝生产的能耗仅为新铝生产的2.6%水水可节约

6、可节约10.5吨吨固体材料固体材料少用少用11吨吨CO2比电解铝时少排放比电解铝时少排放91%废液、废渣废液、废渣少处理少处理1.9吨吨生产生产1吨再生铝与新生产吨再生铝与新生产1吨铝相比较吨铝相比较回顾与总结铝土矿冶炼铝铝土矿冶炼铝的工艺流程掌的工艺流程掌握四个反应握四个反应氧化铝与强碱的反应偏铝酸钠与二氧化碳的反应灼烧氢氧化铝的反应氧化铝电解的反应1. 1. 地壳中含量最多的金属元素和非金属元素形成地壳中含量最多的金属元素和非金属元素形成的化合物是（化学式）的化合物是（化学式）；写出该化；写出该化合物溶解于合物溶解于NaOHNaOH溶液的离子方程式：溶液的离子方程式：。练一练练一练AlAl

7、2 2O O3 3Al2O3+2OH - 2AlO2-+H2O2.2.从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反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（应中，属于氧化还原反应的是（ ）A.A.铝土矿溶于铝土矿溶于NaOHNaOH溶液中溶液中B.B.偏铝酸钠溶液的酸化偏铝酸钠溶液的酸化C.C.灼烧氢氧化钠固体灼烧氢氧化钠固体D.D.电解熔融的氧化铝电解熔融的氧化铝 D D氢氧化铝既能与盐酸反应又与氢氧化钠反应，那么氢氧化铝是不是也是既能与盐酸反应又与氢氧化钠反应？预习和思考1、为什么工业上用、为什么工业上用NaOH溶液溶解铝土矿而不溶液溶解铝土矿而不用硫酸来溶解？用硫酸来溶解？铝铝土土

8、矿矿NaAlO2溶液溶液Al(OH)3沉淀沉淀过滤过滤a溶液溶液通通 入入过滤过滤氧氧化化铝铝灼烧灼烧电解电解铝铝【问题探究问题探究】2 2、铝土矿制铝工艺流程中、铝土矿制铝工艺流程中为什么为什么用二氧化碳酸化用二氧化碳酸化而不用盐酸或硫酸来酸化？而不用盐酸或硫酸来酸化？铝铝土土矿矿NaAlO2溶液溶液Al(OH)3沉淀沉淀过滤过滤a溶液溶液通通 入入过滤过滤氧氧化化铝铝灼烧灼烧电解电解铝铝【问题探究问题探究】从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝专题三专题三 从矿物到基础材料从矿物到基础材料我国最早人工冶炼的铁是在春秋战国之交的时期出现的，距今大约2500年。 距今4000年前的夏朝已经开始使用红铜 说明3000多年前我国古代劳动人民 我国劳动人民早在3300多年前就认识了铁并熟悉了铁的锻造性能 铝元素的存在形式铝元素的存在形式铝在人类生活和生产