铝及金属材料

1、山东省宁阳第二中学高一化学 杨老师第四章第四章第二节第二节 铝铝 金属材料金属材料联想联想质疑质疑金属单质的基本性质金属单质的基本性质物理性质物理性质化学性质化学性质大多数在常温下是固体大多数在常温下是固体大多数在呈银白色有金属光泽大多数在呈银白色有金属光泽大多数有延展性、是电和热的良导体大多数有延展性、是电和热的良导体多数可与多数可与O2、 Cl2等活泼非金属反应等活泼非金属反应大多数可与酸反应大多数可与酸反应与盐的相互置换与盐的相互置换还原性还原性 铝作为一种金属，它可能具有哪些物理性质？ 铝作为一种重要的金属材料，这可能与具有的那些性质有关？交流交流研讨研讨一、铝一、铝1、铝的物理性质、

2、铝的物理性质良好的导电、导热、延展性良好的导电、导热、延展性银白色银白色有金属光泽有金属光泽 固体固体密度较小密度较小 硬度较硬度较小小 熔点较低熔点较低导电性仅次于银、铜和金。导电性仅次于银、铜和金。铝的物理性质和相应用途铝的物理性质和相应用途物理性质物理性质用途用途易加工成各种形状，易加工成各种形状，包装、装饰工艺，铝包装、装饰工艺，铝箔、铝丝、银粉涂料箔、铝丝、银粉涂料铝锅、铝壶等加热器具铝锅、铝壶等加热器具铝芯电线、电缆铝芯电线、电缆银白色，有金属光泽银白色，有金属光泽质地较软，延展性好质地较软，延展性好密度小、熔沸点低密度小、熔沸点低导热性能好导热性能好导电性能较好导电性能较好熔点低

3、、硬度大熔点低、硬度大用途不一的各种铝合金用途不一的各种铝合金归纳完善归纳完善问题探究问题探究2、铝的化学性质、铝的化学性质现象化学方程式与O2常温加热1）与非金属反应）与非金属反应表面形成氧化膜，失去表面形成氧化膜，失去光泽，铝具有抗腐蚀性光泽，铝具有抗腐蚀性剧烈反应，耀眼白光、剧烈反应，耀眼白光、放大量热放大量热4Al + 3O2 = 2Al2O3 2Al + 3S = Al2S3 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3 用途：燃烧弹，信号弹，火箭推进剂用途：燃烧弹，信号弹，火箭推进剂（2）与某些金属氧化物反应）与某些金属氧化物反应现象：现象：2Al +Fe2O3 = 2Fe +Al2O3

4、高温高温剧烈反应，剧烈反应，耀眼白光耀眼白光，产生大量的烟，产生大量的烟，纸漏斗被烧穿，有红热液珠落下，液珠冷却纸漏斗被烧穿，有红热液珠落下，液珠冷却后变为黑色。后变为黑色。铝热反应：铝热反应： 铝在高温条件下和某金属氧化物发生铝在高温条件下和某金属氧化物发生的反应的反应 铝热剂：铝热剂：铝粉和金属氧化物的混合物铝粉和金属氧化物的混合物用磁铁检查生成物有块状物被吸起用磁铁检查生成物有块状物被吸起生成铁生成铁1.Mg条和条和KClO3的的 作用：作用：引燃剂引燃剂2.铝热反应的应用：铝热反应的应用：焊接钢轨和冶炼难熔金属焊接钢轨和冶炼难熔金属如铬、锰、矾、钨等如铬、锰、矾、钨等写出下列铝热反应的

5、化学反应方程式写出下列铝热反应的化学反应方程式1、 铝与铝与V2O5反应反应2、 铝与铝与Cr2O3反应反应3、 铝与铝与WO3反应反应4、 铝与铝与CO3O4反应反应3)与某些盐溶液反应：与某些盐溶液反应：2Al +3Hg(NO3)2 =2Al(NO3)3 +3Hg2Al+3CuSO4 = Al2(SO4)3+3Cu4）与酸反应）与酸反应与盐酸、稀硫酸发生置换反应：与盐酸、稀硫酸发生置换反应：2Al +6H+2Al3+3H2铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化课后思考课后思考由铁锌镁铝四金属中的两种组成的混合物由铁锌镁铝四金属中的两种组成的混合物10g，与足量与足

6、量的盐酸反应产生标准状况下的氢气为的盐酸反应产生标准状况下的氢气为11.2L，则混合物则混合物中一定含有的金属是中一定含有的金属是 。Al5)5)、与碱反应、与碱反应【现象】【现象】铝能与强碱溶液反应产生气泡铝能与强碱溶液反应产生气泡【结论】【结论】还原剂还原剂氧化剂氧化剂6e-2Al+2NaOH+6 H2O=2NaAl(OH) 4+3H2（四羟基合铝酸钠四羟基合铝酸钠）思考思考：为什么不用铝制品盛：为什么不用铝制品盛放酸梅汤和碱水等物质？放酸梅汤和碱水等物质？2、铝能与稀盐酸、氢氧化钠溶液反应放出氢气。、铝能与稀盐酸、氢氧化钠溶液反应放出氢气。2Al+6HCl 2AlCl3+3H22Al+2

7、NaOH+2H2O2NaAlO2+3H25 5、铝与某些氧化物反应、铝与某些氧化物反应铝热反应铝热反应3 3、常温下常温下，铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中，铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化钝化1、与非金属反应与非金属反应4Al+3O2=2Al2O34 4、与盐溶液反应、与盐溶液反应存在：存在：化合态化合态制备：制备：电解熔融的电解熔融的Al2O32Al2O3=4Al+3O2通电通电通常加入冰晶石降低氧化铝的熔点通常加入冰晶石降低氧化铝的熔点3、铝的存在与工业制取：、铝的存在与工业制取：1.某无色透明的溶液，放入铝粉后有氢某无色透明的溶液，放入铝粉后有氢 气产生，则一定可以在该溶液中存在的气产生，则一定可

8、以在该溶液中存在的 离子是：离子是：A. Na+ B. Mg2+C. S2- D.HCO3- 2、除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶液中的：列溶液中的： A 盐酸盐酸 B 硝酸硝酸 C 浓氢氧化钾溶液浓氢氧化钾溶液 D 氨水氨水3.取两份铝粉，一份投入足量浓氢氧化钠溶液取两份铝粉，一份投入足量浓氢氧化钠溶液中，一份投入足量盐酸中，充分反应产生等中，一份投入足量盐酸中，充分反应产生等量氢气。则两份铝粉的质量之比为：量氢气。则两份铝粉的质量之比为： A. 1: 2 B. 1: 3 C. 3 : 2 D. 1 : 1 耗盐酸与氢氧化钠的物质的量比呢？耗盐酸与氢氧

9、化钠的物质的量比呢？3 : 14、某无色透明的稀溶液能与铝作用放出氢气，试分析某无色透明的稀溶液能与铝作用放出氢气，试分析下列离子中：下列离子中：H+、Ba2+、Mg2+、OH-、SO32-、Cl-、CO32-、NO3-、Cu2+、HCO3-可能有哪些离子大量存在可能有哪些离子大量存在于此溶液中。于此溶液中。第一种情况，该溶液中可能有第一种情况，该溶液中可能有_离子，还可能离子，还可能有有_离子；离子；第二种情况，该溶液中可能有第二种情况，该溶液中可能有_离子，还可能离子，还可能有有_离子。离子。答案：答案：OH- Ba2+ Cl， NO3- H+ Cl- Mg2+， Ba2+。二、氧化铝（二

10、、氧化铝（Al2O3）与酸反应：与酸反应：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3+3H2O与强碱反应：与强碱反应：1、物性：、物性：白白色色难难溶于水，熔点很溶于水，熔点很高高Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)4-2、化性：、化性： 两性氧化物两性氧化物存在：存在：如铝土矿如铝土矿用途：用途：耐火材料，耐火材料， 冶炼铝，冶炼铝， 其它刚玉、红蓝宝石等其它刚玉、红蓝宝石等3 3、存在于用途、存在于用途红宝石蓝宝石耐火砖耐火砖三、氢氧化铝（三、氢氧化铝（Al(OH)3)）与酸反应：与酸反应：Al(

11、OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2O与与强碱强碱反应：反应：Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-加热分解：加热分解：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O1、物性：、物性：难溶于水的难溶于水的 白白 色胶状物，胶体有吸附性，作净水剂色胶状物，胶体有吸附性，作净水剂2、化性：两性氢氧化物、化性：两性氢氧化物开动脑筋，想一想！开动脑筋，想一想！ 若实验室要制取若实验室要制取Al(OH)Al(OH)3 3，有下列两，有下列两种方法，你会选择哪种？种方法，你会选择哪种？ 为什么？为什么？ 向AlCl3溶液中加N

12、aOH溶液向AlCl3溶液中加氨水AlCl3+3NH3 H2O=Al(OH)3 +3NH4ClAl3+3NH3 H2O=Al(OH)3 +3NH4+!氢氧化铝不溶于弱碱氨水氢氧化铝不溶于弱碱氨水1.1.下列关于下列关于Al(OH)Al(OH)3 3的性质的叙述错误的是（的性质的叙述错误的是（ ） A.Al(OH) A.Al(OH)3 3 是难溶于水的白色沉淀是难溶于水的白色沉淀 B.Al(OH) B.Al(OH)3 3 能吸附水中的悬浮物能吸附水中的悬浮物 C.Al(OH) C.Al(OH)3 3 能溶于氨水能溶于氨水 D.Al(OH) D.Al(OH)3 3 属于两性氢氧化物属于两性氢氧化物

13、 C C课堂练习课堂练习2：既能与稀硫酸反应既能与稀硫酸反应,又能与又能与NaOH溶液溶液反应反应,且都有气体放出的是且都有气体放出的是 ANaHCO3 BAl(OH)3 C(NH4)2CO3 DAl2O3C 把NaOH溶液逐滴滴入到AlCl3 溶液中出现什么现象？写出化学方程式！画出加入NaOH 的量与沉淀量关系的图像思考思考四、铝盐四、铝盐 1、AlCl3现象现象：先先产生白色产生白色 沉淀沉淀，逐渐，逐渐增多，达到最大值，后逐渐减增多，达到最大值，后逐渐减少，最少，最后后完全完全溶解溶解。AlCl3+3 NaOH=3 NaCl+Al(OH)3Al3+4 OH-=Al(OH)4- 过量过量

14、反应：反应：Al3+3 OH-= Al(OH)3Al(OH)3+OH-= Al(OH)4-Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4沉淀的量沉淀的量随随NaOH的的物质的量物质的量的变的变化曲线图。化曲线图。向含有镁离子、铝离子各1mol的混合溶液中，不断加入氢氧化钠溶液，则画出沉淀的物质的量与氢氧化钠的物质的量的关系图向含有镁离子、铝离子、氢离子各1mol的混合溶液中，不断加入氢氧化钠溶液，则画出沉淀的物质的量与氢氧化钠的物质的量的关系图把把NaOH溶液逐滴滴入到溶液逐滴滴入到AlCl3 溶液中溶液中出现什么现象？写出化学方程式！画出加入Al3+ 的量与沉淀量关系的图像现象现象：开始没有开

15、始没有沉淀沉淀，后产生，后产生沉淀沉淀反应：反应：AlAl3+3+4OH+4OH- - =Al(OH)=Al(OH)4 4 - -AlAl3+ 3+ + 3Al(OH)+ 3Al(OH)4 4 - -=4Al(OH)=4Al(OH)3 3图像：略图像：略【讨论】现有两瓶失去标签的无色溶液，现有两瓶失去标签的无色溶液，只知道一瓶是只知道一瓶是NaOH溶液，一溶液，一瓶是瓶是AlCl3溶液，你有多少种办溶液，你有多少种办法能将它们鉴别出来，选出一法能将它们鉴别出来，选出一种种最佳方法最佳方法。互滴 把盐酸逐滴滴入到NaAl(OH)4溶液中出现什么现象？写出化学方程式！画出加入HCl 的量与沉淀量关

16、系的图像思考思考立即产生白色立即产生白色 沉淀沉淀，逐渐增多，逐渐增多，达到最大值，后逐渐减少，最达到最大值，后逐渐减少，最后完全后完全溶解溶解。2、四羟基合铝酸钠四羟基合铝酸钠 NaAl(OH)4 3、 硫酸铝钾硫酸铝钾 KAl(SO4)2 KAl(SO4)2 12H20 俗名俗名 明矾明矾KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-1、向含有1molAlCl3的溶液中，加入含3.5mol的氢氧化钠的溶液，则生成沉淀的物质的量为多少？2、向含有1（或a）molAlCl3的溶液，加入含bmol的氢氧化钠的溶液，分析生成沉淀的物质的量为多少？关于计算关于计算3、向含1mol的AlCl3的溶液中加

17、入一定量的NaOH溶液，得到沉淀的质量为39g，则所需氢氧化钠溶液的物质的量为多少？关于计算关于计算 1、向、向50ml 2mol.L-1的的AlCl3溶液中加溶液中加入一定量的入一定量的1mol.L-1NaOH溶液，最终溶液，最终得沉淀质量为得沉淀质量为3.9g，则加入的，则加入的NaOH溶液溶液的体积可能为的体积可能为 。150ml或或350ml铝铝飞机构件飞机构件导线导线热交换器炊具热交换器炊具铝条铝条铝箔铝箔涂料涂料铝热铝热剂剂医 疗 器医 疗 器械械建筑业建筑业传热性好传热性好延展性延展性易导电易导电密度小密度小铝热反应铝热反应银白色光泽银白色光泽氧化膜氧化膜密度小密度小氧化膜氧化膜

18、试一试试一试1、与酸与碱都能反应的离子是、与酸与碱都能反应的离子是 A、 Al3+ B、 Fe3+ C、 AlO2- D、 HCO 3-2、 相同质量的两块铝，分别与足量的稀硫酸和氢氧相同质量的两块铝，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，相同状况下产生气体体积比是化钠溶液反应，相同状况下产生气体体积比是 A、 2：3 B、 3：2 C、 2：1 D、 1：1 DDAl(OH)Al(OH)4 4 - - Al(OH)3 Al3+ AlAlAl2O3O2OH_加热加热H+OH_H+H+OH_OH_H+小结小结:实验探究实验探究 将将NaOH溶液逐滴滴入到溶液逐滴滴入到AlCl3溶液中，直至过量。

19、溶液中，直至过量。将将AlClAlCl3 3溶液逐滴滴入到溶液逐滴滴入到NaOHNaOH溶液中，直至过量。溶液中，直至过量。 Al3+3OH- =Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4- AlAl3+3+4OH+4OH- - =Al(OH)=Al(OH)4 4 - -AlAl3+ 3+ + 3Al(OH)+ 3Al(OH)4 4 - -=4Al(OH)=4Al(OH)3 31.某无色透明的溶液，放入铝粉后有氢某无色透明的溶液，放入铝粉后有氢 气产生，则一定可以在该溶液中存在的气产生，则一定可以在该溶液中存在的 离子是：离子是：A. Na+ B. Mg2+C. S2- D

20、.HCO3- 2、除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶液中的：列溶液中的： A 盐酸盐酸 B 硝酸硝酸 C 浓氢氧化钾溶液浓氢氧化钾溶液 D 氨水氨水3.取两份铝粉，一份投入足量浓氢氧化钠溶液取两份铝粉，一份投入足量浓氢氧化钠溶液中，一份投入足量盐酸中，充分反应产生等中，一份投入足量盐酸中，充分反应产生等量氢气。则两份铝粉的质量之比为：量氢气。则两份铝粉的质量之比为： A. 1: 2 B. 1: 3 C. 3 : 2 D. 1 : 1 耗盐酸与氢氧化钠的物质的量比呢？耗盐酸与氢氧化钠的物质的量比呢？3 : 14、某无色透明的稀溶液能与铝作用放出氢气，试分析某

21、无色透明的稀溶液能与铝作用放出氢气，试分析下列离子中：下列离子中：H+、Ba2+、Mg2+、OH-、SO32-、Cl-、CO32-、NO3-、Cu2+、HCO3-可能有哪些离子大量存在可能有哪些离子大量存在于此溶液中。于此溶液中。第一种情况，该溶液中可能有第一种情况，该溶液中可能有_离子，还可能离子，还可能有有_离子；离子；第二种情况，该溶液中可能有第二种情况，该溶液中可能有_离子，还可能离子，还可能有有_离子。离子。答案：答案：OH- Ba2+ Cl， NO3- H+ Cl- Mg2+， Ba2+。3.3.向一金属铝的易拉罐内充满向一金属铝的易拉罐内充满COCO2 2，然后向罐内注，然后向罐内注 入足量入足量NaOHNaOH溶液，立即用胶布严封罐口，过一段时间溶液，立即用胶布严封罐口，过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起，解释上述变化的实验现象新鼓起，解释上述变化的实验现象: :(1)(1)罐壁内凹而瘪的原因罐壁内凹而瘪的原因: : 反应方程式反应方程式: : (2)(2)罐壁重新鼓起的原因：罐壁重新鼓起的原因： 反应方程式反应方程式: : NaNa2 2COCO3 3, ,使得罐内气压小于外界大气压使得罐内气压小于外界大气压。