高中化學(xué) 第4章 元素與材料世界 第2節(jié) 鋁 金屬材料 4.2.1 鋁與鋁合金課件 魯科版必修1-魯科版高一必修1化學(xué)課件

1、第1課時鋁與鋁合金第4章第2節(jié)鋁金屬材料學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.了解鋁合金的性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解鋁的還原性，認(rèn)識鋁在化學(xué)性質(zhì)上與其他常見金屬的相似與不同。內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué) 新知探究點點落實達標(biāo)檢測 當(dāng)堂檢測鞏固反饋新知導(dǎo)學(xué)1.觀察鋁箔、鋁條、鋁粉，并將鋁條折彎，由此總結(jié)鋁的物理性質(zhì)。鋁是一種 色固體，硬度較 ，密度為 ，熔點為 ，沸點為 。導(dǎo)電性僅次于 、 和 。2.鋁合金及其制品(1)合金是 。其特點是硬度一般比它的各成分金屬的大；多數(shù)合金的熔點一般比它的各成分金屬的低；合金的化學(xué)性質(zhì)與成分金屬；物理、化學(xué)和機械性能 各成分金屬。一、鋁的物理性質(zhì)和用途銀白小2.7 gcm3660.4 2 467 銀

2、銅金兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)不完全相同優(yōu)于(2)形成：鋁中加入其他元素(如銅、鎂、硅、鋅、鋰等)熔合而形成鋁合金。性能：密度 、強度 、塑性 、易于成型、 等特點。小高好制造工藝簡單成本低廉歸納總結(jié)歸納總結(jié)鋁具有金屬共有的性質(zhì)，也有一些不同于其他金屬的物理性質(zhì)。單質(zhì)鋁為銀白色金屬，熔、沸點較高，硬度較小，導(dǎo)電性較強(僅次于銀、銅和金)。答案解析1.(1)選擇填空：將鋁的用途與其性質(zhì)搭配起來(每個選項只選用一次)。A.質(zhì)輕 B.延展性好C.易傳熱 D.易導(dǎo)電E.氧化時放熱太陽能熱水器：_；飛機：_；焊接鐵軌：_；電纜：_；鋁箔：_。活學(xué)活用活學(xué)活用CAE

3、DB解析解析鋁在太陽能熱水器上的應(yīng)用是由于它的導(dǎo)熱性好。鋁合金硬度大、質(zhì)輕，是制造飛機的良好材料。鋁被氧化時放熱可作鋁熱劑，因而可用來焊接鐵軌。鋁用作電纜和鋁箔則分別是由于其導(dǎo)電性好和延展性好。答案解析易錯警示解析解析合金是由一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。因此肯定是混合物。(2)佛山是有色金屬之鄉(xiāng)，其中鋁合金材料的產(chǎn)量約占全國的一半。鋁合金材料屬于_(填“純凈物”“混合物”或“單質(zhì)”)。混合物易錯警示易錯警示鋁合金中也可能含有非金屬元素，如硬鋁中含有硅元素。鋁合金中的鋁也能和酸及強堿溶液反應(yīng)。1.鋁與氧氣的反應(yīng)鋁與氧氣的反應(yīng)(1)實驗探究：用鑷子夾住

4、一小團脫脂棉，蘸上一些鋁粉，在酒精燈上點燃，并立即伸入盛有O2的集氣瓶中(瓶底放一些細沙)，觀察到_，最后得到 ，反應(yīng)方程式為 。(2)鋁是非常活潑的金屬，極易與氧氣反應(yīng)，但生活中許多鋁制品很耐腐蝕，這是因為。二、鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁粉劇烈燃燒放出大量的熱和耀眼的白光白色固體4Al3O2 2Al2O3常溫下鋁在空氣中極易與氧氣反應(yīng)，表面生成致密的氧化鋁薄膜，能阻止氧氣等與鋁進一步反應(yīng)相關(guān)視頻2.鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)如右圖所示，用兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在一起。使四周都有四層。把內(nèi)層“紙漏斗”取出，在底部剪一個小孔，用水潤濕，再跟另一“紙漏斗”套在一起，架在鐵圈上，下面放置盛沙的蒸發(fā)皿。把 5 g

5、 干燥的氧化鐵粉末和2 g鋁粉混合均勻，放在“紙漏斗”中，上面加上少量氯酸鉀并在混合物中間插一根鎂條，用小木條點燃鎂條，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。通過以上實驗信息，回答下列問題：(1)選出該實驗的實驗現(xiàn)象： (將序號填寫在橫線上)。鎂條劇烈燃燒放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒，火星四射“紙漏斗”的下部被燒穿熔落物能夠被磁鐵吸引(2)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： ，并指出： 是氧化劑， 是還原劑，該反應(yīng)稱為 反應(yīng)。(3)寫出下列操作或物質(zhì)的作用：內(nèi)層“紙漏斗”底部剪一個孔：_；蒸發(fā)皿盛沙：；鎂條：_；氯酸鉀： 。Fe2O32Al Al2O32FeFe2O3Al鋁熱使熔融物易于落下防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿引起KClO

6、3分解，為鋁熱反應(yīng)提供熱量助燃劑(4)如何用簡單的方法證明生成物為金屬鐵？。 用磁鐵吸引生成物，如果磁鐵上有黑色物質(zhì)被吸附，則證明生成物中有金屬鐵相關(guān)視頻3.鋁與酸或堿反應(yīng)鋁與酸或堿反應(yīng)(1)將兩小塊用砂紙打磨過的鋁條分別放入兩支潔凈的試管中，再向試管中分別加入濃硝酸、濃硫酸，觀察鋁片能否溶解？有無氣體產(chǎn)生？答案答案鋁片不溶解，無氣體產(chǎn)生。答案相關(guān)視頻(2)在兩支試管中分別加入5 mL鹽酸和5 mL NaOH溶液，再分別放入一小片鋁片，觀察到的現(xiàn)象是 ；用手小心觸摸試管外壁 ；一段時間后，將點燃的木條分別放在試管口部，發(fā)生的現(xiàn)象是 。由此可說明反應(yīng)過程中有 產(chǎn)生。鋁片逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生有熱感

7、(反應(yīng)放熱)產(chǎn)生爆鳴聲H2(3)由以上實驗可知，鋁既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，二者均生成氫氣。鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是_，氧化劑是 ，還原劑是 ，氧化產(chǎn)物是。鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式是 ，氧化劑是 ，還原劑是 ，氧化產(chǎn)物是 。2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2H2OAlNaAl(OH)42Al6H=2Al33H2HAlAl3歸納總結(jié)歸納總結(jié)1.鋁粉和某些金屬氧化物(如Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)組成的混合物叫鋁熱劑，在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)，可用來冶煉難熔的、相對較不活潑的金屬，如V、Cr、Mn等，焊接鋼軌等。2.鋁能與酸、堿反應(yīng)，都能產(chǎn)生H2，但在

8、冷的濃硫酸、濃硝酸中鋁的表面會迅速生成一層致密的氧化膜而停止反應(yīng)，我們把這種現(xiàn)象稱為鋁的鈍化。因此，濃硝酸、濃硫酸可貯存在鋁制容器中，亦可用鋁制槽車運輸。3.鋁與強酸或強堿溶液反應(yīng)放出氫氣的有關(guān)計算鋁與強酸或強堿溶液反應(yīng)放出氫氣的有關(guān)計算(1)反應(yīng)原理鋁和強酸溶液反應(yīng)：2Al6H=2Al33H2鋁和強堿溶液反應(yīng)：2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(2)計算規(guī)律等量的鋁分別與足量的酸、堿溶液反應(yīng)時，生成氫氣的量相等，消耗的H和OH的物質(zhì)的量之比為31。足量的鋁分別和等物質(zhì)的量的H、OH反應(yīng)時，消耗的鋁的量之比和產(chǎn)生的氫氣的量之比都為13。解析易錯警示活學(xué)活用活學(xué)活用1.通常把鋁粉與某些

9、金屬氧化物的混合物稱為鋁熱劑，下列氧化物中不能與鋁粉發(fā)生鋁熱反應(yīng)的是A.MgO B.Fe3O4C.MnO2 D.V2O5答案解析解析鋁能還原比鋁活動性弱的金屬的氧化物。若是比鋁活動性強的金屬，其氧化物不能被還原。易錯警示易錯警示金屬活潑性弱于鋁的金屬氧化物與鋁粉才能組成鋁熱劑。解析2.足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是A.氫氧化鈉溶液 B.稀硫酸C.鹽酸 D.稀硝酸答案解析解析設(shè)鋁為1 mol,1 mol鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAl(OH)4，消耗1 mol NaOH；1 mol鋁與稀硫酸反應(yīng)生成Al2(SO4)3，消耗1.5 mol硫酸；1 mol鋁與鹽酸

10、反應(yīng)生成AlCl3，消耗3 mol鹽酸；硝酸與金屬鋁反應(yīng)不生成氫氣。方法規(guī)律 解析3.等量的Al分別加入0.3 L 1 molL1的鹽酸和NaOH溶液中，生成氫氣的體積比為12，則加入Al的質(zhì)量為A.2.7 g B.5.4 gC.8.1 g D.10 g答案解析解析2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2由生成H2體積比為12可知，兩反應(yīng)消耗Al的質(zhì)量之比為12，中鋁過量，鹽酸完全反應(yīng)，0.3 mol HCl與足量Al反應(yīng)生成H2為0.15 mol。又知中NaOH未完全反應(yīng)，Al完全反應(yīng)，所以中生成H2為0.3 mol，由方程式系數(shù)比可知Al的物質(zhì)

11、的量為0.2 mol，即5.4 g。方法規(guī)律方法規(guī)律方法規(guī)律(1)金屬鋁與酸和堿反應(yīng)的實質(zhì)均是AlAl3或Al(OH)4，H(H2O) H2，故鋁與酸或堿反應(yīng)時，鋁與氫氣的關(guān)系式均為2Al3H2。學(xué)習(xí)小結(jié)鋁銀白色輕金屬，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性極易與氧氣反應(yīng)，但在空氣中穩(wěn)定存在具有兩性，既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)常溫下，在濃硫酸或濃硝酸中鈍化鋁熱反應(yīng)，冶煉難熔金屬、焊接鋼軌達標(biāo)檢測123456答案解析1.鎂、鋁都是較活潑的金屬，下列描述中正確的是A.高溫下，鎂、鋁在空氣中都有抗腐蝕性B.鎂、鋁都能跟稀鹽酸、稀硫酸、強堿反應(yīng)C.鎂在點燃條件下可以跟二氧化碳起反應(yīng)，鋁在一定條件下可以跟氧化鐵 發(fā)生氧化

12、還原反應(yīng)D.鋁熱劑是鎂條、鋁粉和金屬氧化物的混合物解析解析在常溫下，鎂和鋁在空氣里都能跟氧氣反應(yīng)，生成一層致密的氧化物薄膜，這層氧化物薄膜能夠阻止金屬的繼續(xù)氧化，所以鎂和鋁都有抗腐蝕的性能，但是在高溫下能劇烈反應(yīng)，放出大量熱，A錯；鎂能跟酸反應(yīng)但不能跟堿反應(yīng)，B錯；鋁熱劑是鋁粉和金屬氧化物的混合物，當(dāng)鋁熱劑反應(yīng)時，為了引燃，在鋁熱劑上放供氧劑(氯酸鉀)，中間插一根鎂條是為引燃用的，D錯。123456123456答案解析解析鋁與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成硫酸鋁和銅；鋁與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣；鋁還能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣；常溫下，鋁在濃硫酸中鈍化。解析2.常溫下，

13、不能使金屬鋁溶解的物質(zhì)是A.硫酸銅溶液 B.稀硫酸C.濃硫酸 D.氫氧化鈉溶液123456解析解析鋁既能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，又能和鹽酸等反應(yīng)；鐵只能和酸反應(yīng)，和濃氫氧化鈉溶液不反應(yīng)。答案解析3.為了除去鐵粉中的少量鋁粉，可以選取下列哪種溶液A.濃鹽酸 B.濃硝酸C.濃硫酸 D.濃氫氧化鈉溶液123456解析解析在鎂、鋁混合物中加入HNO3和濃H2SO4都不產(chǎn)生H2；加入NaOH溶液，只有Al與之反應(yīng)生成H2，而鎂不反應(yīng)；加入鹽酸，鎂、鋁都與鹽酸反應(yīng)生成H2，所以放出H2的量最多。答案解析4.將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合，取等質(zhì)量該混合物四份，分別加到足量的下列溶液中，充分反應(yīng)后，放出氫氣最多的是A.3 molL1 HCl B.4 molL1 HNO3C.8 molL1 NaOH D.18 molL1 H2SO4123456答案解析5.某溶液與Al反應(yīng)能放出H2，下列離子在該溶液中一定能大量共存的是6.向一個鋁制易拉罐中充滿CO2，然后往罐中注入足量的NaOH溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，不一會兒聽到罐內(nèi)“咔咔”地響，發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過一會兒易拉罐又鼓起來。(1)易拉罐變癟的原因是_，反應(yīng)的離子方程式為_。123456 NaO