1、第4章材料家族中的元素 第2节 铝 金属材料第1课时2,1、了解铝的还原性； 2、了解氧化铝和氢氧化铝的两性； 3、认识铝及其化合物与其他金属及其化合物的不同； 4、了解铝合金的特点和应用。,铝在元素周期表中的位置,我们已经学习过钠、镁、铁等金属单质的知识，这些金属在性质上具有相似之处。,金属单质的基本性质,1.铝作为一种活泼金属，它具有哪些性质？ 2.铝是一种重要的金属材料，这可能与它具有哪些性质有关？,观 察,铝箔,铝线,认识铝的物理性质,一、铝与铝合金,（一）认识铝及其化合物,1、铝的物理性质和相应用途,易加工成各种形状，包装、装饰工艺，铝箔、铝丝、银粉涂料,铝锅、铝壶等加热器具,铝芯电
2、线、电缆,导热性能好,导电性能较好（仅次于银、铜和金）,银白色，有金属光泽，质地较软，延展性好、密度小、熔沸点低,1.物理性质及用途,银粉漆,飞机航天器(铝合金),电线,铝锅,铝箔,易铸造,颜色、 状态 银白色、固态,密度 较小,导电性良好,导热性良好,延展性良好,熔点 较低,金属 Al,还原性,思考探究：铝锅为什么可以用来煮饭？不易被腐蚀？,例如：2Al + 3Cl2 2AlCl32Al+6H+=2Al3+3H22Al +3Cu2+=3Cu+2Al3+2Al+3CuO 3Cu+Al2O3,（1）铝与非金属的反应 常温下铝的表面被氧化，生成一层致密氧化物薄膜。 因此铝具有抗腐蚀性。,2、铝的化
3、学性质,实验一、铝在氧气中燃烧,剧烈燃烧，放出大量的热和耀眼的白光,铝在氧气中燃烧,用途：制燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等,将5g三氧化二铁粉末和2g铝粉混合均匀放在 “纸漏斗”中，上面加少量氯酸钾并在混合物中插一根镁条，点燃镁条观察发生的现象。,药品：Fe2O3、Al粉、镁条、氯酸钾,(2) 铝热反应,实验二,现象：发出耀眼的光芒，有红色熔融物生成,铝热反应,这个反应称为铝热反应；铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂。,铝与其它金属氧化物能否发生类似的反应？,1.引发此反应的操作是什么？2.镁条、氯酸钾在这个反应中起什么 作用？3.该反应的条件是什么？,点燃镁条,引发剂,高温,铝热反应,4、此反
4、应是放热反应还是吸热反应？5、此反应属于什么反应类型？6、铝和氧化镁是否反应？7、铝热反应的用途？,放热反应,置换反应,否,冶炼难熔的金属 焊接钢轨,铝热反应,2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3,铝热剂,高温,反应方程式：,该反应叫铝热反应,铝热反应的原理？,Al在高温下表现出强还原性，把某些金属从它的氧化物中置换出来。,写出Al与V2O5 、Cr2O3反应的化学方式。,铝热反应用途,冶炼难熔的金属 焊接钢轨,焊接钢轨,铝热反应用途:,铝热反应用途:,冶炼金属,写出Al与V2O5 、Co3O4反应的化学方程式,铝是活泼金属，能与盐酸、稀硫酸等反应,2Al+6HCl =2AlCl
5、3 + 3H2,3.铝与酸溶液反应,注：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化,4、铝与碱溶液反应,2Al+2NaOH+6H2O=2 Na Al(OH)4 +3H2,四羟基合铝酸钠,还原剂,氧化剂,强调：金属铝和NaOH溶液反应生成化合物曾被认为是NaAlO2,但科学研究证明该产物实际是NaAl(OH)4,它属于配合物。,NaAl(OH)4,铝与酸、碱溶液反应的实验,5、铝与盐溶液反应根据金属活动性顺序的应用，铝能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如:,2Al+3CuSO4 =3Cu+Al2(SO4)3,2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+,写出下列离子反应的离子方程式： 铝丝与稀硫酸反
6、应:铝片与氢氧化钠溶液反应,2Al+6H+=2Al3+3H2,2Al+2OH-+6H2O=2 Al(OH)4-+ 3H2,1、为什么铝制餐具不宜蒸煮或长期存放有酸性或碱性的食物？,2、Al与氨水反应能生成H2吗？,Al能与酸或碱起反应,不能! Al与强碱反应才能生成H2！,2. 铝合金,定义: 一种金属与其他一种或几种金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，叫合金。,特性:,一般，合金的性质并不是各成分金属的性质总和。其硬度比成分金属大，熔点比成分金属低，强度比成分金属大。,合金,金属制成合金，可以保持持甚至强化单一金属的长处，克服其不足。合金的性能一般由于纯金属。,Al(OH)3+3H+=
7、Al3+3H2O Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4-,1.氢氧化铝 Al(OH)3 ,物理性质：白色胶状沉淀，能凝聚水中悬浮物，吸收色素,二、铝的重要化合物,(2)化学性质：,两性氢氧化物：既能与强酸反应，又能与强碱反应。,两性氧化物：既能与强酸反应，又能与强碱反应,2、氧化铝（Al2O3）存在：如铝土矿,物理性质：不溶于水白色固体，熔点很高。化学性质： Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH- +3H2O= 2Al(OH)4- 用途：耐火材料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝石等,铝土矿,以三水合氧化铝、一水合氧化铝等，铝的氧化物为主，并包含高岭石
8、、蛋白石、针铁矿等而成的混合物。常含镓。成分变化很大。常成豆状、块状、多孔状、或土状产出。是炼铝的最重要原料，也是提炼分散元素镓的主要来源,红宝石,含微量铬而呈不同色调红色的刚玉宝石。属高档宝石。以透明且呈微带紫色色调的鲜红色品种最为名贵。用焰熔法制备的合成红宝石除用作装饰品外，还广泛地用作精密仪器、钟表中的轴承和激光材料,绿宝石,除祖母绿和海蓝宝石外其他各种颜色绿柱石类宝石的统称。品种有金色绿宝石、玫瑰绿宝石、紫色绿宝石、暗褐色绿宝石等,蓝宝石,含铁和铊的刚玉宝石，属高档宝石。以微带紫的鲜蓝色品种最为名贵。用作个人装饰品。用焰熔法制得的各色合成蓝宝石较为常见 。,刚玉的化学成分为氧化铝，晶体
9、常呈桶状、柱状，因含钛而呈蓝色。蓝色透明的刚玉叫蓝宝石。,刚玉,1.“铝三角”是指、Al(OH)3和Al（OH）4-间的相互转化关系,“铝三角”及其应用,Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-(强碱)Al（OH）3+3H+=Al3+3H2O（强酸）Al3+3OH-=Al（OH）3（强碱、弱碱及水解显碱性的盐） Al（OH）4-+H+=Al（OH）3+H2O （强酸、弱酸及水解显酸性的盐）,同步练习,Al(OH)4-+4H+=Al3+4H2O（强酸） Al3+4OH-=Al(OH)4-（强碱） Al3+3Al(OH)4-=Al(OH)3 2.应用制取Al(OH)3Al3+3NH3H2O=Al(
10、OH)3+3NH4+Al(OH)4-+CO2=Al(OH)3+HCO3-离子共存问题Al3+与HS-、S2-、Al(OH)4-、HCO3-、 CO32- 因水解相互促进而不能大量共存，Al(OH)4- 与NH4+、Al3+、Fe3+等也不能大量共存。分离除杂：常利用Al(OH)3的沉淀和溶解将 物质分离。,1.下列关于铝的叙述中，正确的是（ ） A.铝是地壳中含量最多的金属元素 B.在常温下，铝不能与氧气反应 C.铝能露置于空气中，说明铝不活泼 D.铝容易失去电子，表现氧化性 2.下列金属在空气中能形成致密氧化物保护膜的是（ ）A.Fe B.Al C.Au D.Na,A,B,3.对于铝和烧碱溶
11、液的反应，下列说法不正确的（ ） A.铝是还原剂 B.H2O是氧化剂 C.该反应说明所有金属都能与碱反应 D.铝与强碱或酸反应能产生氢气 4.两份铝屑，一份与过量HCl溶液反应，另一份与过量 NaOH溶液反应，产生的H2体积比为1:2，则两份铝屑的 质量比为( ) A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.2:1,C,B,5.浓度均为0.1 molL-1的三种溶液等体积混合，充分反应后没有沉淀的一组溶液是( )A. BaCl2 NaOH NaHCO3B. Na2CO3 MgCl2 H2SO4C. AlCl3 NH3H2O NaOHD. Ba(OH)2 CaCl2 Na2SO4,B,6. 镁和铝分
12、别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如图所示。反应中镁和铝的 （ ）A.物质的量之比为 32B.质量之比为 32C.摩尔质量之比为 23D.反应速率之比为 23,图,A,【解析】镁与稀硫酸反应：Mg+H2SO4=MgSO4+H2，铝与稀硫酸反应：2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2，由图像知，产生的H2的量相同，各产生1 mol H2时，需Mg 1 mol，质量为24 g；需Al为23 mol，质量为18 g。故A正确，B、C错误。Mg的反应速率大于Al的，D错误。,7.把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使 全部转 化成BaSO4沉淀,此时铝元
13、素的主要存在形式是( ) A.Al3+ B.Al(OH)3 C.Al(OH)4- D.Al3+和Al(OH)3 【解析】选C。明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O,2n(Al3+) =n( ),加入的Ba(OH)2中n(OH-)=2n(Ba2+),当 完全 沉淀时,Al3+与OH-恰好以物质的量比为14反应生成 Al(OH)4-。,C,8.将m g钠、铝混合物，放入n g足量的水中，反应停止后，生成的沉淀有a g，测溶液中溶质为 （ ） A.NaOH B. Na(AlOH)4 C. NaOH和Na(AlOH)4 D.无法确定,B,9.将固体xg投入过量yg中，能生成白色沉淀并放出一种无色气体，该气体能燃烧，不易溶于水，则X和Y可能依次是 ( ) A.钠和氯化铝溶液 B.铝和烧碱溶液 C.过氧化钠和氯化亚铁溶液、D.锌和稀硫酸,A,10两份铝粉，第一份和足量氢氧化钠溶液反应，第二份和足量盐酸反应。如在相同条件下放出等体积的气体，则两份铝粉的质量比为 。,解析：铝分别和氢氧化钠、盐酸反应的方程式如下： 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAl(OH)4 + 3H2 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 由化学方程式可知，只要在酸、碱用量足够的情况下，生成H2的多少决定于参加反应的铝的多少。生成相同物质的量的H2, 消耗掉铝的质量相同。,11,
