高考化學(xué)總復(fù)習(xí)課件專題一從鋁土礦到鋁合金鎂

高考化學(xué)總復(fù)習(xí)課件專題一從鋁土礦到鋁合金鎂匯報人：XX20XX-01-12鋁土礦的成因與性質(zhì)從鋁土礦中提取鋁鋁合金的制備與應(yīng)用鎂的提取與應(yīng)用實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析鋁土礦的成因與性質(zhì)01風(fēng)化成因鋁土礦主要是由含鋁巖石（如長石、云母等）經(jīng)過長期風(fēng)化作用形成的。在風(fēng)化過程中，巖石中的鋁硅酸鹽礦物分解，釋放出鋁離子，與土壤中的氫氧根離子結(jié)合形成鋁的氫氧化物，再經(jīng)過脫水、結(jié)晶等過程形成鋁土礦。熱液成因部分鋁土礦是由含鋁熱液在地下深處結(jié)晶形成的。這些熱液通常來自地殼深部的巖漿房或熱液脈，含有豐富的鋁和其他金屬元素。鋁土礦的成因主要成分為三水鋁石（Al(OH)3），是鋁土礦中鋁含量最高的一種類型。三水鋁石型主要成分為一水軟鋁石（AlOOH），其鋁含量較三水鋁石型低。一水軟鋁石型主要成分為一水硬鋁石（α-AlOOH），其鋁含量介于前兩者之間。一水硬鋁石型鋁土礦的分類鋁土礦的物理性質(zhì)光澤硬度具有油脂光澤或土狀光澤。硬度較低，一般為2.5~3.5。顏色透明度密度通常為白色、灰白色或淺黃色。不透明或半透明。密度較小，一般為2.3~2.7g/cm3。具有兩性，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)。與強(qiáng)酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鋁鹽和氫氣；與強(qiáng)堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和水。加熱到一定溫度后，會分解為氧化鋁和水。不同類型的鋁土礦分解溫度不同，一般一水硬鋁石的分解溫度高于一水軟鋁石和三水鋁石。鋁土礦的化學(xué)性質(zhì)熱穩(wěn)定性酸堿性從鋁土礦中提取鋁02原理利用不同物質(zhì)在溶劑中的溶解度差異進(jìn)行分離。將鋁土礦與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，使氧化鋁轉(zhuǎn)化為可溶性的鋁酸鈉，而雜質(zhì)如二氧化硅等不溶物則通過過濾分離。工藝包括礦石破碎、溶出、稀釋、沉降分離和洗滌、晶種分解、蒸發(fā)和氫氧化鋁焙燒等工序。拜耳法的原理與工藝在高溫下使鋁土礦中的氧化鋁與添加劑反應(yīng)生成鋁酸鹽，再通過碳酸化分解得到氧化鋁。原理包括配料、燒結(jié)、熟料溶出、粗液脫硅、精液碳酸化分解等工序。工藝燒結(jié)法的原理與工藝結(jié)合拜耳法和燒結(jié)法的優(yōu)點，處理高硅鋁土礦，提高氧化鋁的產(chǎn)率和質(zhì)量。原理包括拜耳法和燒結(jié)法的聯(lián)合應(yīng)用，先采用拜耳法處理部分礦石，再采用燒結(jié)法處理剩余部分，最后將兩種方法得到的氧化鋁進(jìn)行混合。工藝聯(lián)合法的原理與工藝在鋁土礦中，除了氧化鋁外，還含有二氧化硅、氧化鐵、氧化鈦等雜質(zhì)。雜質(zhì)種類這些雜質(zhì)會影響氧化鋁的提取率和質(zhì)量。例如，二氧化硅會與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉，降低鋁酸鈉的產(chǎn)率；氧化鐵和氧化鈦會使氧化鋁的顏色變深，降低其商業(yè)價值。因此，在提取過程中需要采取相應(yīng)的措施去除這些雜質(zhì)。影響提取過程中的雜質(zhì)及其影響鋁合金的制備與應(yīng)用03將熔融的金屬鋁澆入模具中，冷卻后得到所需形狀的鋁合金鑄件。鑄造法壓力加工法粉末冶金法通過擠壓、軋制、鍛造等壓力加工方法，將鋁及鋁合金加工成各種形狀和規(guī)格的制品。將鋁粉與其他金屬或非金屬粉末混合，通過壓制和燒結(jié)等工藝制成鋁合金制品。030201鋁合金的制備方法鋁硅合金鋁銅合金鋁鎂合金鋁鋅合金常見鋁合金的成分與性能01020304含硅量較高，具有良好的鑄造性能和耐蝕性，常用于制造形狀復(fù)雜的鑄件。含銅量較高，具有較高的強(qiáng)度和硬度，良好的耐磨性，常用于制造承受重載的零件。含鎂量較高，具有密度小、強(qiáng)度高、耐蝕性好等特點，常用于制造航空航天器零部件。含鋅量較高，具有良好的壓鑄性能和機(jī)械性能，常用于制造壓鑄件。鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐蝕性好等特點，是航空航天器的主要結(jié)構(gòu)材料之一。航空航天領(lǐng)域鋁合金具有重量輕、耐腐蝕、易加工等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于汽車車身、發(fā)動機(jī)等部件的制造。汽車工業(yè)鋁合金具有質(zhì)輕、美觀、耐腐蝕等特點，被廣泛應(yīng)用于建筑門窗、幕墻、裝飾材料等領(lǐng)域。建筑領(lǐng)域鋁合金具有良好的導(dǎo)電性、散熱性和耐蝕性，被廣泛應(yīng)用于電子電器產(chǎn)品的外殼、散熱器等部件的制造。電子電器領(lǐng)域鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域

鋁合金的未來發(fā)展高性能鋁合金的開發(fā)隨著科技的進(jìn)步，未來將會開發(fā)出更多具有優(yōu)異性能的高強(qiáng)度、高韌性、耐高溫等特性的鋁合金。鋁合金的復(fù)合化通過將鋁合金與其他材料復(fù)合，可以制備出具有優(yōu)異綜合性能的復(fù)合材料，拓寬鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域。鋁合金的再生利用隨著環(huán)保意識的提高，未來將會更加注重鋁合金的再生利用，降低資源消耗和環(huán)境污染。鎂的提取與應(yīng)用04通過電解熔融的氯化鎂或氧化鎂得到鎂。電解法利用金屬熱還原法，如用硅鐵等還原劑在高溫下將氧化鎂還原成鎂。熱還原法在一定條件下使氧化鎂與碳反應(yīng)生成碳化鎂，再用水處理碳化鎂得到鎂。碳化物法鎂的提取方法化學(xué)性質(zhì)具有較強(qiáng)的還原性，能與酸反應(yīng)生成氫氣，與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂。物理性質(zhì)銀白色輕質(zhì)金屬，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性。用途廣泛應(yīng)用于冶金、化工、輕工、電子、國防等領(lǐng)域，如制造合金、閃光燈、煙花等。鎂的性質(zhì)與用途鎂能顯著提高鋁合金的強(qiáng)度，同時保持良好的塑性和韌性。提高強(qiáng)度鎂的加入可以提高鋁合金的耐腐蝕性，特別是在海洋和大氣環(huán)境中。改善耐腐蝕性適量加入鎂可以改善鋁合金的鑄造性能，提高鑄件質(zhì)量。優(yōu)化鑄造性能鎂在鋁合金中的作用作為最輕的工程金屬材料之一，鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度高、減震性好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電子等領(lǐng)域。鎂合金利用鎂的活潑性，將其作為犧牲陽極材料用于陰極保護(hù)，可延長金屬結(jié)構(gòu)的使用壽命。鎂犧牲陽極鎂基儲能材料具有高能量密度、低成本和環(huán)境友好等優(yōu)點，是下一代高性能儲能器件的理想選擇之一。鎂基儲能材料鎂的其他應(yīng)用實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析0503掌握鎂的提取方法及性質(zhì)通過實驗了解從海水中提取鎂的方法和原理，掌握鎂的性質(zhì)和用途。01探究鋁土礦的成分及提取鋁的方法通過實驗了解鋁土礦的主要成分，掌握從鋁土礦中提取鋁的方法和原理。02研究鋁合金的制備及性能通過實驗了解鋁合金的制備方法，探究不同成分對鋁合金性能的影響。實驗?zāi)康呐c原理鋁土礦的提取實驗準(zhǔn)備實驗器材和試劑：燒杯、漏斗、濾紙、鋁土礦、氫氧化鈉溶液、鹽酸等。將鋁土礦粉碎并加入氫氧化鈉溶液，加熱反應(yīng)。實驗步驟與操作過濾得到氫氧化鋁沉淀，并用鹽酸溶解得到氯化鋁溶液。通過電解氯化鋁溶液得到鋁單質(zhì)。鋁合金的制備實驗實驗步驟與操作準(zhǔn)備實驗器材和原料：鋁合金原料、熔煉爐、模具等。將鋁合金原料放入熔煉爐中加熱熔化。將熔化的鋁合金倒入模具中冷卻凝固。實驗步驟與操作對凝固后的鋁合金進(jìn)行加工和處理。鎂的提取實驗準(zhǔn)備實驗器材和試劑：燒杯、漏斗、濾紙、海水、氫氧化鈉溶液、鹽酸等。實驗步驟與操作將海水蒸發(fā)得到氯化鎂晶體。將氯化鎂晶體加入氫氧化鈉溶液中加熱反應(yīng)得到氫氧化鎂沉淀。用鹽酸溶解氫氧化鎂得到氯化鎂溶液，并通過電解得到鎂單質(zhì)。實驗步驟與操作0102數(shù)據(jù)記錄與處理對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和分析，計算產(chǎn)率、純度等指標(biāo)，并評估實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。在實驗過程中記錄各項數(shù)據(jù)，如反應(yīng)時間、溫度、pH值等，并繪制相應(yīng)的圖表進(jìn)行數(shù)據(jù)