第四单元镁和铝的冶炼.ppt

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1、第四单元镁和铝的冶炼1．了解如何根据元素在自然界的存在状态和性质来开发、利用自然资源。2．了解从海水中提取氯化镁、从铝土矿中提取氧化铝的方法，以及获得金属镁、铝的基本原理。3．通过学习活动提高学习能力、交流合作能力和分析、解决实际问题的能力。镁在地壳中含量只有铝的四分之一，而且镁比铝更加活泼，所以要想矿物质中获取镁，代价比铝更高。海洋中含有大量的氯化镁，海水又咸又苦。咸是因为含有氯化钠，苦是因为含有氯化镁，同样道理，粗盐易潮解是因为其中含有较多的氯化镁，而氯化镁易吸水。据估算，假如每年从海水中提取1亿吨镁再过一百万年，海水中镁的含量也只会从目前的0.13%降低到0.12%，即只

2、减少了万分之一。可谓取之不尽，用之不竭。一、从海水中提取镁由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。然而自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工艺不断改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成分是Al2O3，当然还是有很多其它杂质的）中冶炼铝的技术了，使得制铝成本大大下降，铝的价格也一降千丈，走入千家万户。二、铝的冶炼实验方案一(1)加足量HCl溶液并过滤(除去SiO2)：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O(2)加足量NaOH并过滤[除去Fe(

3、OH)3]：Al3＋＋4OH－===AlO-＋2H2OFe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(3)通足量CO2并过滤〔保留Al(OH)3〕AlO-＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3-△(4)煅烧：2Al(OH)3=Al2O3＋3H2O实验方案二(1)加足量NaOH溶液并过滤(除去Fe2O3)：Al2O3＋2OH－===2AlO-＋H2OSiO2＋2OH－===SiO32-＋H2O(2)加足量HCl并过滤(除去H2SiO3)AlO2-＋4H＋===Al3＋＋2H2OSiO32-＋2H＋===H2SiO3↓(3)通足量NH3并过滤[保留Al(OH)3]：Al3＋＋

4、3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+△(4)煅烧：2Al(OH)3=Al2O3＋3H2O以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约2500万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量达到产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资源具有极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产一吨合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比，可以节省95％以上的能源消耗。有资料统计，再生铝生产可比用水电生产原铝减少二氧化碳排放量91%

5、，比用燃油发电减少二氧化碳排放量97％以上，比用煤发电减少的二氧化碳排放量更多，环保效益十分显著。你知道吗？