《铝及其化合物》课件.pptVIP

铝及其化合物

铝是地壳中含量最多的金属元素。

铝及其化合物在日常生活和工业生产中应用广泛。

铝的基本性质

银白色

铝是银白色金属，具有光泽。

较软

铝的硬度较低，可以用刀具切割。

轻金属

铝的密度较小，是典型的轻金属。

延展性好

铝可以被拉伸成细丝，也可以压成薄片。

铝的结构

铝的原子核外有13个电子，排布在三个电子层上，最外层有3个电子，这3个电子为价电子，很容易失去形成+3价的铝离子，因此铝具有较强的还原性。

铝原子的结构示意图，可以直观地反映铝的结构特点，有助于理解铝的性质和用途。

铝的物理性质

银白色金属

铝是一种银白色的金属，表面覆盖着一层氧化铝薄膜，使它不易腐蚀。

轻而柔软

铝的密度较小，约为2.7克/立方厘米，是轻金属，质地柔软。

良好的导电性

铝的导电性仅次于银和铜，是良好的导电体，广泛应用于电力行业。

优良的导热性

铝的导热性良好，在高温下不易氧化，适合制造炊具和工业设备。

铝的化学性质

与酸反应

铝能与稀酸反应生成氢气和相应的铝盐。

与碱反应

铝能与强碱溶液反应生成氢气和铝酸盐，体现铝的两性。

与氧气反应

铝在常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，保护内层金属不受腐蚀。

铝的提取

铝土矿的开采

首先需要开采出富含氧化铝的铝土矿。铝土矿是铝的原始来源，通常存在于地表附近。

铝土矿的预处理

开采的铝土矿需要经过预处理，包括破碎、研磨和筛选等步骤，以便将其分离并制备成适合下一步加工的矿石。

拜耳法

拜耳法是目前工业上生产氧化铝的主要方法，它利用铝土矿在强碱性溶液中溶解度高的特性，将氧化铝从其他杂质中分离出来。

电解制铝

将纯净的氧化铝溶解在冰晶石中，然后进行电解，氧化铝在电解槽中被还原成金属铝，这个过程被称为电解制铝。

铝的应用

1

建筑材料

铝轻便耐用，广泛用于建筑外墙、门窗、幕墙等。

2

交通工具

汽车、飞机、火车等交通工具都大量使用铝合金，降低重量，提高性能。

3

电子产品

手机、电脑等电子产品中，铝材被用于机壳、散热片等。

4

生活用品

铝制餐具、锅具、水瓶等，因其轻便、耐腐蚀，深受人们喜爱。

铝合金

优势

强度高，重量轻，耐腐蚀性好。铝合金强度高，且密度小，重量轻，易于加工，具有良好的耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。

种类

根据合金元素的不同，铝合金可分为多种类型，例如，铝镁合金、铝铜合金、铝硅合金等。每种合金的性能特点各不相同，适用于不同的领域。

铝的加工

1

熔炼

将铝矿石加热到高温，使其熔化。

2

铸造

将熔化的铝倒入模具中，冷却成型。

3

轧制

将铝块压成薄板或铝箔。

4

挤压

将铝块通过模具挤压成各种形状的铝型材。

铝的加工过程通常包括熔炼、铸造、轧制、挤压等步骤。铝的加工方法多种多样，可以满足不同产品的需求。

铝阳极氧化

表面改性

铝阳极氧化工艺可显著增强铝的表面硬度，耐磨性，耐腐蚀性，并提供良好的绝缘性能。

多样的装饰效果

通过控制氧化过程，可生成不同颜色和纹理的氧化铝膜，丰富铝制品的装饰效果。

广泛的应用

铝阳极氧化技术应用于航空航天，建筑，电子，汽车等多个领域，提升铝制品的性能和寿命。

铝的腐蚀与防护

铝的腐蚀

铝在空气中会形成一层致密的氧化铝薄膜，保护铝不被进一步腐蚀。

但当铝暴露在酸性或碱性环境中时，氧化膜会被破坏，铝就会被腐蚀。

铝的防护

为了防止铝被腐蚀，可以使用多种防护方法，例如：

表面处理

涂层

合金化

氧化铝

1

化学式

氧化铝的化学式为Al2O3，它是铝的氧化物。

2

物理性质

氧化铝是一种白色粉末，不溶于水，熔点很高，约为2050℃。

3

化学性质

氧化铝是两性氧化物，能与酸反应生成盐和水，也能与碱反应生成铝酸盐和水。

4

用途

氧化铝在工业上有很多应用，例如制造耐火材料、陶瓷、玻璃、研磨材料等。

水合氧化铝

性质

白色无定形粉末，不溶于水，但可溶于酸和强碱。

结构

水合氧化铝存在多种形态，例如三水合氧化铝，是铝的常见形态，它在水中不溶解，但能与酸反应，生成铝盐和水。

制备

铝盐溶液与碱溶液反应

铝与水反应生成氢氧化铝和氢气

应用

水合氧化铝是重要的无机材料，广泛应用于橡胶、塑料、陶瓷、涂料、医药、造纸等领域。

硫酸铝

化学式

硫酸铝的化学式为Al2(SO4)3。

溶液性质

硫酸铝溶液呈无色或淡黄色，具有酸性。

用途广泛

硫酸铝用作净水剂、造纸添加剂、皮革鞣剂等。

硅酸铝

1

1.结构

硅酸铝是硅、铝和氧的化合物，通常以矿物的形式存在。

2

2.性质

硅酸铝是一种无机化合物，通常为白色固体，难溶于水。

3

3.应用

硅酸铝常被用作陶瓷、耐火材料、吸附剂等方面的原材料。

4

4.重要性

硅酸铝在工业领域有着广泛的应用，对人类社会的发展起着重要作用。

高铝酸钠

化学式

NaAlO2

结构

无色透明的结晶体或白色粉末，易溶于