课题2　金属材料.ppt

《课题2　金属材料.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、化学人教版选修2化学与技术第三单元化学与材料的发展第二节金属材料课时2铝的冶炼如何获得单质铝？（1）用木炭、CO、氢气等还原（2）用金属置换1746年，法国科学家拉瓦锡证实不能用碳等还原剂使氧化铝还原。因为铝氧原子间结合力强。〔法〕拉瓦锡电解氧化铝法1825年3K+AlCl3===Al+3KCl一定条件〔丹〕奥斯特〔法〕德维尔1854年3Na+NaAlCl4=Al+4NaCl一定条件如何获得金属铝？（1）用木炭、CO、氢气等还原（2）用金属置换（3）电解氧化铝法〔法〕拉瓦锡〔丹〕奥斯特〔法〕德维尔2Al2O3======4Al＋3O2↑电解(熔化)物质Al2O

2、3熔点2072℃AlCl3Al2(SO4)3Al（OH）3192.℃770℃分解200℃分解1807年，英国科学家戴维先后用电解法制的了金属钾和钠。却一直无法用此法制备的到铝。〔英〕戴维1886年，美国化学系学生霍尔和法国的埃鲁分别同时发现了“冰晶石—氧化铝熔盐电解法”制备金属铝。〔美〕霍尔〔法〕埃鲁霍尔—埃鲁铝电解法冰晶石〔美〕霍尔〔法〕埃鲁如何将铝土矿中的铝转化成单质铝？（1）用木炭、CO、氢气等还原（2）用金属置换（3）电解氧化铝法〔法〕拉瓦锡〔丹〕奥斯特〔法〕德维尔〔美〕霍尔〔法〕埃鲁根据霍尔—埃鲁铝电解法阴极：Al3+＋3e－=Al阳极：2O2－—4

3、e－=O2↑请试写出电解过程中阴极和阳极的反应式？根据电解的相关知识，请在学案上大胆设计该电解装置。(熔化)冰晶石铝电解车间阳极炭块阴极炭块槽罩氧化铝电解液铝液（1）设备中用什么做电极材料？（2）铝液在下层生成，原因可能是？（3）电解冶炼铝需要哪些原料？这些原料可以从哪里来？氧化铝碳素冰晶石铝土矿萤石石焦油沥青焦铝土矿化学成分主要为Al2O3、SiO2、Fe2O3、H2O，总量占成分的95%以上。能否直接电解铝土矿?关键除去氧化铁铝土矿【Al2O3、Fe2O3、SiO2】溶液中的组分操作试剂固态组分溶液中的组分操作试剂固态组分请用下列流程图的方式，在学案设计除

4、去铝土矿中杂质氧化铁的方案铝土矿[Al2O3、Fe2O3、SiO2]Fe2O3过量NaOH过量CO2过滤NaAlO2Na2SiO3NaOHAl(OH)3(H2SiO3)煅烧Al2O3(SiO2)溶解NaHCO3请大家利用已用NaOH溶解铝土矿的溶液（烧杯）模拟该过程。实验药品：盐酸、大理石、氢氧化钠浸泡的铝土矿注意事项：1.烧杯中有氢氧化钠浸泡的铝土矿，直接取上层清液进行实验；2.得到Al(OH)3后，请停止实验。1892年，奥地利化学家拜耳发明用碱提取铝土矿中的氧化铝。拜耳法沿用至今，真正实现铝的大规模生产,让铝走进老百姓。〔奥〕拜耳2012年生产量4490

5、万吨2500元/吨铝：地壳含量8.23%铁：地壳含量5.63%15000元/吨2012年生产量110000万吨耗电量：16500度/吨耗电量：158度/吨未来，可以从哪些方面减小生产铝过程中的能耗和成本？改进生产原理或工艺开发新能源，降低电力成本回收利用废旧铝材…从易拉罐炼铝和从铝土矿炼铝相比，前者的能耗仅为后者的3%左右。化学〔法〕拉瓦锡〔丹〕奥斯特〔法〕德维尔〔法〕埃鲁〔美〕霍尔〔奥〕拜耳科学家仍再继续努力，优化铝的生产工艺，将科学知识用于造福人类。AlH+Al3+OHˉAlO2ˉAl2O3H+OHˉAl(OH)3NH3、OHˉ(少)…CO2、H+(少)…

6、H+OHˉ电解铝土矿固体过量H2SO4溶液溶解过滤过量NaOH过滤固体溶液过量CO2过滤固体溶液煅烧氧化铝铝土矿固体过量H2SO4溶液溶解过滤过量NaOH过滤固体溶液过量CO2过滤固体溶液煅烧氧化铝铝土矿固体过量NaOH溶液溶解过滤过量H2SO4过滤固体溶液过量氨水过滤固体溶液煅烧氧化铝酸溶法碱溶法哪种方法更好？铝土矿固体过量NaOH溶液溶解过滤过量CO2过滤固体溶液煅烧氧化铝铝土矿固体过量H2SO4溶液溶解过滤过量NaOH过滤固体溶液过量CO2过滤固体溶液煅烧氧化铝铝土矿固体过量NaOH溶液溶解过滤过量H2SO4过滤固体溶液过量氨水过滤固体溶液煅烧氧化铝Al

7、H+Al3+OHˉAlO2ˉAl2O3H+OHˉAl(OH)3NH3、OHˉ(少)…CO2、H+(少)…H+OHˉ电解铝土矿固体过量NaOH溶液溶解过滤过量CO2过滤固体溶液煅烧氧化铝