铝的氧化物与氢氧化物

1、从铝土矿中提取从铝土矿中提取铝铝课题3 从矿物到基础材料从铝土矿中提取从铝土矿中提取铝铝铝的存在： 铝元素占地壳总量的铝元素占地壳总量的7.73 铝元素是地壳中含量最多的铝元素是地壳中含量最多的金属金属2468含量/NaCaFeAl2.743.454.757.73氧氧49.1349.13%铁钙钠钾镁铁钙钠钾镁14.55%铝铝7.73%硅硅2626%硅26%交流与讨论交流与讨论铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液溶解溶解1过滤过滤2酸化酸化3过滤过滤4灼烧灼烧5电解电解6残渣残渣二氧化碳二氧化碳滤液滤液H2O铝铝生成生成Al(OH)3溶解溶解氧化铝氧化铝生成生成Al2O3除去除去杂质杂质保存保存Al(O

2、H)3铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 AlAlAl2 2O O3 3 + 2NaOH = 2NaAlO + 2NaOH = 2NaAlO2 2 + H + H2 2O ONaAlONaAlO2 2+CO+CO2 2 +2H +2H2 2O O Al(OH)Al(OH)3 3 +NaHCO+NaHCO3 32 Al(OH)2 Al(OH)3 3 Al Al2 2O O3 33H3H2 2O O2Al2Al2 2O O3 3 4Al+3O 4Al+3O2 2 小结：小结：铝的历史铝的历史德国的沃勒于德国的沃勒于18271827年发现铝年发现铝 3K + AlCl3 3KCl +

3、Al 一定条件18861886年，美国霍尔和法国埃年，美国霍尔和法国埃鲁用电解法冶炼得到铝鲁用电解法冶炼得到铝 2Al2O3 4Al + 3O2 电解法国的德维尔于法国的德维尔于18541854年制得铝年制得铝 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料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400400万万吨，相当于每年铝产量的吨，相当于每年铝产量的2525左右。与以铝土矿左右。与以铝土矿为起点相比，生产为起点相比，生产1 1吨再生铝合金能耗仅为新铝吨再生铝合金能耗仅为新铝的的2.6

4、%2.6%，并节省，并节省10.510.5吨水，少用固体材料吨水，少用固体材料1111吨，吨，比电解铝时少排放比电解铝时少排放COCO2 2 91%91%，少处理废液、废渣，少处理废液、废渣1.91.9吨。吨。闪耀着六射星光的天然蓝宝石闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星亚洲之星”重重330330克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。国华盛顿斯密森博物馆。宝石展示宝石展示 闪耀着六射星光的天然红宝石闪耀着六射星光的天然红宝石“罗斯利夫罗斯利夫斯斯”，重，重138.7138.7克拉，斯里兰卡产，世界著名克拉，斯里兰卡产，世界著名珍宝。现藏于

5、美国华盛顿斯密森博物馆。珍宝。现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。宝石展示宝石展示知识介绍知识介绍 氧化铝的天然存在形式氧化铝的天然存在形式 铝土矿铝土矿 由氧化铝的水合物和少量的氧化由氧化铝的水合物和少量的氧化铁和二氧化硅杂质组成铁和二氧化硅杂质组成 刚刚 玉玉 氧化铝的天然晶体，硬度大仅次于金刚石、氧化铝的天然晶体，硬度大仅次于金刚石、金刚砂（金刚砂（SiCSiC）( (蓝宝石、红宝石是刚玉的一蓝宝石、红宝石是刚玉的一种）种）一、氧化铝（一、氧化铝（ AlAl2 2O O3 3 ）1物理性质物理性质 白色难熔的固体物质，难溶于水。白色难熔的固体物质，难溶于水。2化学性质化学性质 典型的典型的两性

6、氧化物两性氧化物，既能与酸反应生，既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水。成盐和水，又能与碱反应生成盐和水。Al2O3+ 6H+ = 2Al3+3H2O-2Al2O3+2OH = 2AlO +H2O3 3用途用途: : 利用高熔点的性质,可作很好的耐火材料,例如坩锅。做耐火材料做耐火材料冶炼铝的原料冶炼铝的原料制备氢氧化铝制备氢氧化铝: 方案方案:取一支洁净的试管，注入取一支洁净的试管，注入23mL氯化铝溶液，加氯化铝溶液，加入适量的氨水，制备少量入适量的氨水，制备少量Al(OH)3，观察、记录实验现，观察、记录实验现象。象。 【学生实验一学生实验一】有白色沉淀生成。有白色沉淀生成。结

7、论：结论：现象：现象：氯化铝能与氨水反应生成氢氧化铝。氯化铝能与氨水反应生成氢氧化铝。二、氢氧化铝二、氢氧化铝化学方程式：化学方程式：AlCl33NH3H2O=3NH4ClAl(OH)3【探究一探究一】 请设计实验探究氢氧化铝是否具有两性？请设计实验探究氢氧化铝是否具有两性？【学生实验二学生实验二】 Al(OH)3的两性的两性 将实验将实验1制得的制得的Al(OH)3分成两份，第一支试管逐滴分成两份，第一支试管逐滴加入盐酸直至过量，第二支试管逐滴加入加入盐酸直至过量，第二支试管逐滴加入NaOH溶液直溶液直至过量，观察、记录实验现象。至过量，观察、记录实验现象。 现象：现象：两支试管的沉淀均逐渐

8、溶解，最后两支试管的沉淀均逐渐溶解，最后变成澄清的溶液。变成澄清的溶液。两性氢氧化物的概念两性氢氧化物的概念：像像 Al(OH)3 这样，既能这样，既能与与酸酸反应，又能与反应，又能与碱碱反应，这样的氢氧化物称反应，这样的氢氧化物称为两性氢氧化物。为两性氢氧化物。化学方程式：化学方程式：Al(OH)33HCl=AlCl33H2OAl(OH)3NaOH=NaAlO22H2O为什么制备氢氧化铝使用氨水而不用氢氧为什么制备氢氧化铝使用氨水而不用氢氧化钠溶液呢？化钠溶液呢？【学生实验学生实验3】 利用利用AlCl3制备制备 Al(OH)3 方案比较方案比较【探究二探究二】 将少量将少量AlCl3溶液分

9、别注入两支试管中，一支逐滴加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，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。观察、记录实验现象。 现象：现象：加入氢氧化钠的试管中先有白色胶状沉淀加入氢氧化钠的试管中先有白色胶状沉淀生成，随后沉淀逐渐溶解，最后变澄清。生成，随后沉淀逐渐溶解，最后变澄清。加入氨水的试管中有白色胶状沉淀生成，加入氨水的试管中有白色胶状沉淀生成，随着氨水的过量，沉淀不再溶解随着氨水的过量，沉淀不再溶解通过对比你得出什么结论？通过对比你得出什么结论？结论：结论：Al(OH)3易溶于强碱，易溶于强碱，难溶于弱碱

10、难溶于弱碱-氨水氨水化学方程式：化学方程式： AlCl33NaOH(少量少量)=Al(OH)3 3NaClAl(OH)3NaOH=NaAlO22H2OAlCl33NH3H2O=3NH4ClAl(OH)3（1）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳）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）偏铝酸钠溶液中滴加盐酸比较两种制备比较两种制备Al(OH)3方法的优劣。方法的优劣。【探究四探究四】【学生实验学生实验4】利用利用NaAlO2 制备制备Al(OH)3方案比较方案比较 将少量将少量NaAlO2溶液分别注入两支试管中，一支逐逐溶液分别注入两支试管中，一支逐逐渐通入渐通入CO2气体气体直至过量，

11、另一支逐滴加入盐酸直至过量，直至过量，另一支逐滴加入盐酸直至过量，观察、记录实验现象。观察、记录实验现象。 现象：现象：通入通入 CO2 气体有白色胶状沉淀产生，气体有白色胶状沉淀产生，CO2 过量沉淀也不溶解。过量沉淀也不溶解。加入盐酸先有白色胶状沉淀生成，盐酸加入盐酸先有白色胶状沉淀生成，盐酸过量沉淀逐渐溶解最后变澄清。过量沉淀逐渐溶解最后变澄清。【小结小结】制备氢氧化铝可以采用的方法有：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）氯化铝溶液中加入氨水（2）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。）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，方案结论：从反应控制的角度来看，方

12、案1优于方案优于方案2。 化学方程式：化学方程式： CO2NaAlO22H2O=Al(OH)3NaHCO3 NaAlO2+HCl(少量少量)+H2O= Al(OH)3+NaClAl(OH)33HCl=AlCl33H2O1物理性质物理性质 白色胶状物，不溶于水，能凝聚水中的悬浮物，白色胶状物，不溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。并能吸附色素。2化学性质化学性质(1)与强酸反应：与强酸反应：Al(OH)3 + 3 = + 3H2O(2)与强碱反应：与强碱反应： Al(OH)3 + = +2H2O3 3A Al lH HO OH H2 2A Al lO O由上可知氢氧化铝为两性氢氧化物，其在

13、水中电由上可知氢氧化铝为两性氢氧化物，其在水中电离如下：离如下：Al3+ + 3OH- Al(OH)3 H+ + AlO2- + H2O 氢氧化铝氢氧化铝三三.Al(OH)3的应用：的应用：1 .在医学上的应用在医学上的应用-中和胃酸中和胃酸胃舒平胃舒平2 .净水净水Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，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，它能凝结水中的悬浮物并使之沉降，从而达到净水的目的。从而达到净水的目的。由于铝在体内积累对人体健康有害，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。水剂正逐步被

14、含铁净水剂所取代。巩固与练习巩固与练习1 1下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是（下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是（ ）A A铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方法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把铝元素变成游离态B B提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝, ,再进行冶再进行冶炼炼C C可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来D D冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, , 可用电解法可用电解法C巩固与练习巩固与练习2 2下列属于碱性氧化物的是（下列属于碱性氧化物的是（ ） 属于酸性氧化物的是（属于酸性氧化物的是（ ） 属于两性氧化物的是（属于两性氧化物的是（ ）A ACOCO2 2 B BNaNa2 2O CO C AlAl2 2O O3 3 D DCOCOBAC3. 氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利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用了氢氧化铝的 ( ) A.酸性酸性 B. 碱性碱性