鋁及其化合物性質

1、第二節(jié) 鋁 金屬材料第一課時 鋁及其化合物你在日常生活中見到過哪些鋁制品？想一想 食品包裝材料食品包裝材料鋁箔鋁箔香煙包裝材料香煙包裝材料一、鋁一、鋁1、鋁的物理性質、鋁的物理性質 1)具有銀白色光澤，密度較??；具有銀白色光澤，密度較??；物理性質物理性質用途用途4)有良好的延展性有良好的延展性.3)熱的良導體；熱的良導體；2)導電性好，僅次于銀、銅；導電性好，僅次于銀、銅；飛機飛機鋁導線鋁導線鋁壺鋁壺鋁箔包裝材料鋁箔包裝材料2 2、鋁的化學性質、鋁的化學性質現(xiàn)象現(xiàn)象化學方程式化學方程式與與O2常常溫溫點點燃燃與與Cl2與與S（1）鋁與非金屬反應）鋁與非金屬反應（還原性）（還原性）表面形成致密的

2、氧化膜，表面形成致密的氧化膜，失去光澤失去光澤劇烈反應，發(fā)光放熱劇烈反應，發(fā)光放熱劇烈反應，冒白煙劇烈反應，冒白煙加熱反應，生成白色固體加熱反應，生成白色固體2Al + 3S = Al2S3 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3 點燃點燃4Al + 3O2 = 2Al2O3 點燃點燃（實驗（實驗1）鋁跟氧氣反應）鋁跟氧氣反應鋁在氧氣中燃燒，放鋁在氧氣中燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光，瓶內有白眼的白光，瓶內有白煙。煙。用途：制燃燒彈、信號彈、火箭推進劑等用途：制燃燒彈、信號彈、火箭推進劑等【思考思考 】集氣瓶的底部要放一些水（或細沙），其作用是什么？集氣瓶的底部要放一些水

3、（或細沙），其作用是什么？【思考思考 】鋁鍋為什么可以用來煮飯？鋁鍋為什么可以用來煮飯？常溫下鋁的表面被氧化，生成一層致密氧化物薄膜。常溫下鋁的表面被氧化，生成一層致密氧化物薄膜。因此鋁具因此鋁具有抗腐蝕性。有抗腐蝕性。(2)鋁與酸反應鋁與酸反應與鹽酸、稀硫酸反應與鹽酸、稀硫酸反應 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 與強氧化性酸（濃硫酸、濃硝酸）與強氧化性酸（濃硫酸、濃硝酸）-發(fā)生鈍化現(xiàn)象發(fā)生鈍化現(xiàn)象2Al +6H2Al +6H+ + 2Al2Al3+3+ + 3H + 3H2 2（3）鋁與）鋁與強堿強堿反應反應注意事項：注意事項：v金屬

4、鎂不與堿反應金屬鎂不與堿反應v鋁只與強堿反應，很難與弱堿反應鋁只與強堿反應，很難與弱堿反應v鋁是還原劑，水為氧化劑鋁是還原劑，水為氧化劑應用：應用：鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放具有酸鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放具有酸性、堿性的食物。性、堿性的食物。2Al+2NaOH+6H2Al+2NaOH+6H2 2O = 2NaAl(OH)O = 2NaAl(OH)4 4+3H+3H2 2+e63e2還原劑還原劑氧化劑氧化劑（四羥基合鋁酸鈉四羥基合鋁酸鈉）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2偏鋁酸鈉偏鋁酸鈉討論討論鋁制容器能否用于盛放硫酸銅溶液？鋁制容器能否用于盛放硫酸銅溶液？（4）

5、與鹽溶液反應）與鹽溶液反應 根據(jù)金屬活動性順序的應用，鋁能把根據(jù)金屬活動性順序的應用，鋁能把排在它后面的金屬從它們的鹽溶液中置換排在它后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來，如出來，如: :2Al+3CuSO2Al+3CuSO4 4 3Cu+Al3Cu+Al2 2(SO(SO4 4) )3 32Al+3Cu2Al+3Cu2+2+3Cu+2Al3Cu+2Al3+3+（5）鋁）鋁與氧化鐵的反應與氧化鐵的反應(還原性還原性)應用應用：焊接鋼軌，冶煉金屬。：焊接鋼軌，冶煉金屬。（鋁熱反應）（鋁熱反應）現(xiàn)象：現(xiàn)象：2Al +Fe2O3 = 2Fe +Al2O3高溫高溫劇烈反應，發(fā)出耀眼的光芒，劇烈反應，發(fā)出

6、耀眼的光芒，紙漏斗被燒穿，有紅熱液珠落下，液珠冷卻紙漏斗被燒穿，有紅熱液珠落下，液珠冷卻后變?yōu)楹谏?。后變?yōu)楹谏?。鋁熱反應：鋁熱反應： 鋁在高溫條件下和某金屬氧化物發(fā)生鋁在高溫條件下和某金屬氧化物發(fā)生的反應的反應鋁熱劑：鋁熱劑：鋁粉和金屬氧化物的混合物鋁粉和金屬氧化物的混合物Mg條和條和KClO3的作用：的作用：引燃劑引燃劑鋁熱劑鋁熱劑焊接鋼軌焊接鋼軌2Al+Cr2O3=2Cr+Al2O34Al+3MnO2=3Mn+2Al2O310Al+3V2O5=6V+5Al2O3高溫高溫高溫高溫高溫高溫Al分別與分別與Cr2O3 、 MnO2 、V2O5 的反應的反應 白色膠狀物，難溶于水，能凝聚水中的懸浮

7、物，白色膠狀物，難溶于水，能凝聚水中的懸浮物，并能吸附色素。并能吸附色素。 可作凈水劑可作凈水劑（1）物理性質物理性質（3）制備）制備: AlCl3 + 3NH3H2O= 3NH4Cl + Al(OH)3 1.氫氧化鋁（氫氧化鋁（Al(OH)3)）-兩性氫氧化物兩性氫氧化物（2）化學性質化學性質與酸反應：與酸反應：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2O與與強堿強堿反應：反應：Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-加熱分解：加熱分解：2Al(OH)3=Al2O3+3H2ONaOH2mLAl2(SO4)3

8、白色沉淀白色沉淀實驗實驗2 Al(OH)3的性質的性質Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O沉淀溶解沉淀溶解一分為二一分為二 振蕩振蕩滴鹽酸滴鹽酸滴滴NaOH Al(OH)3+ OH- = AlO2- + 2H2O沉淀溶解沉淀溶解胃不痛了，多虧胃不痛了，多虧了胃舒平！了胃舒平！胃舒平胃舒平又名復方氫又名復方氫氧化鋁，是由能中和胃氧化鋁，是由能中和胃酸的酸的氫氧化鋁氫氧化鋁和三硅酸和三硅酸鎂兩藥合用，并組合解鎂兩藥合用，并組合解痙止痛藥浸膏而成。痙止痛藥浸膏而成。Al(OH)3在醫(yī)學上的應用在醫(yī)學上的應用 治療胃酸過多治療胃酸過多 胃舒平是治療胃酸過多的常用藥物，其胃舒平是治療胃

9、酸過多的常用藥物，其中含有的有效成分是氫氧化鋁，其治療原理中含有的有效成分是氫氧化鋁，其治療原理是（用離子方程式表示）是（用離子方程式表示） ； 碳酸氫鈉也常用于做治療胃酸過多，請?zhí)妓釟溻c也常用于做治療胃酸過多，請說出與氫氧化鋁相比較，用碳酸氫鈉作為治說出與氫氧化鋁相比較，用碳酸氫鈉作為治療胃酸過多的藥物的優(yōu)缺點（各一條）。療胃酸過多的藥物的優(yōu)缺點（各一條）。優(yōu)點優(yōu)點 ；缺點缺點 。Al(OH)3+3H=Al3+3H2O 不產(chǎn)生對人體有害的物質；不產(chǎn)生對人體有害的物質； 產(chǎn)生大量的產(chǎn)生大量的CO2，人服用后會打嗝。，人服用后會打嗝。 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + =

10、 Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = = Al(OH)Al(OH)4 4 - -與酸反應與酸反應與堿反應與堿反應Al(OH)Al(OH)3 3不溶于較弱的酸，如不溶于較弱的酸，如H H2 2COCO3 3; ;不溶于弱堿，如不溶于弱堿，如NHNH3 3H H2 2O O ，而溶于強堿，故宜用可溶性鋁鹽和而溶于強堿，故宜用可溶性鋁鹽和NHNH3 3H H2 2O O制備制備Al(OH)Al(OH)3 3思考：思考：實驗室為何不用可溶性鋁鹽與氫氧化鈉溶液反應制取氫氧化鋁？實驗室為何不用可溶性鋁鹽與氫氧化鈉溶液反應制取氫

11、氧化鋁？氫氧化鋁會溶于過量的氫氧化鈉溶液氫氧化鋁會溶于過量的氫氧化鈉溶液Al(OH)3 +NaOHNaAl (OH) 4說明：說明：2 2、氧化鋁、氧化鋁AlAl2 2OO3 3（1） Al2O3物理性質物理性質氧化鋁是白色、不溶于水的固體，熔點高，是一種較好的耐火材氧化鋁是白色、不溶于水的固體，熔點高，是一種較好的耐火材料。天然產(chǎn)的無色氧化鋁晶體叫剛玉，其硬度僅次于金剛石。料。天然產(chǎn)的無色氧化鋁晶體叫剛玉，其硬度僅次于金剛石。與酸反應：與酸反應： Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3+3H2O與強堿反應：與強堿反應： Al2O3+2NaOH+3H2O=2N

12、aAl(OH)4Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)4-（2） Al2O3化學性質化學性質（3）用途：耐火材料，冶煉鋁，其它剛玉、紅藍寶石等）用途：耐火材料，冶煉鋁，其它剛玉、紅藍寶石等 氧化鋁不溶于水氧化鋁不溶于水, ,與水不反應與水不反應, ,故不能用氧化鋁與水反應制取氫氧化故不能用氧化鋁與水反應制取氫氧化鋁鋁 鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性、堿性或咸的食物間存放酸性、堿性或咸的食物制備：制備： A.A.工業(yè)：從鋁土礦工業(yè)：從鋁土礦 B.B.實驗室：實驗室：4Al + 3O4Al + 3O2 2 2 AlAl2 2O O3 3 2Al(OH)3 A

13、lAl2 2O O3 3 +3H2O 鋁土礦鋁土礦以三水合氧化鋁、一以三水合氧化鋁、一水合氧化鋁石等鋁的水合氧化鋁石等鋁的氧化物為主，并包含氧化物為主，并包含高嶺石、蛋白石、針高嶺石、蛋白石、針鐵礦等而成的混合物。鐵礦等而成的混合物。常含鎵。成分變化很常含鎵。成分變化很大。常成豆狀、塊狀、大。常成豆狀、塊狀、多孔狀、或土狀產(chǎn)出。多孔狀、或土狀產(chǎn)出。是煉鋁的最重要原料，是煉鋁的最重要原料，也是提煉分散元素鎵也是提煉分散元素鎵的主要來源的主要來源 氧化鋁的天然存在形式氧化鋁的天然存在形式 鋁土礦鋁土礦 由氧化鋁的水合由氧化鋁的水合物和少量的氧化鐵物和少量的氧化鐵和二氧化硅雜質組和二氧化硅雜質組成成

14、 剛剛 玉玉 氧化鋁的天然晶體，硬氧化鋁的天然晶體，硬度大僅次于金剛石、金度大僅次于金剛石、金剛砂（剛砂（SiCSiC）( (藍寶石、藍寶石、紅寶石是剛玉的一種）紅寶石是剛玉的一種）自然界中的化學自然界中的化學紅寶石紅寶石 含微量鉻而呈不同色調含微量鉻而呈不同色調紅色的剛玉寶石。屬高紅色的剛玉寶石。屬高檔寶石。以透明且呈微檔寶石。以透明且呈微帶紫色色調的鮮紅色品帶紫色色調的鮮紅色品種最為名貴。用焰熔法種最為名貴。用焰熔法制備的合成紅寶石除用制備的合成紅寶石除用作裝飾品外，還廣泛地作裝飾品外，還廣泛地用作精密儀器、鐘表中用作精密儀器、鐘表中的軸承和激光材料的軸承和激光材料綠寶石綠寶石 除祖母綠和

15、海藍寶除祖母綠和海藍寶石外其他各種顏色石外其他各種顏色綠柱石類寶石的統(tǒng)綠柱石類寶石的統(tǒng)稱。品種有金色綠稱。品種有金色綠寶石、玫瑰綠寶石、寶石、玫瑰綠寶石、紫色綠寶石、暗褐紫色綠寶石、暗褐色綠寶石等色綠寶石等 藍寶石藍寶石 含鐵和鉈的剛玉寶含鐵和鉈的剛玉寶石，屬高檔寶石。石，屬高檔寶石。以微帶紫的鮮藍色以微帶紫的鮮藍色品種最為名貴。用品種最為名貴。用作個人裝飾品。用作個人裝飾品。用焰熔法制得的各色焰熔法制得的各色合成藍寶石較為常合成藍寶石較為常見見 剛玉剛玉剛玉的化學剛玉的化學成分為氧化成分為氧化鋁，晶體常鋁，晶體常呈桶狀、柱呈桶狀、柱狀，因含鈦狀，因含鈦而呈藍色。而呈藍色。藍色透明的藍色透明的

16、剛玉叫藍寶剛玉叫藍寶石。石。閃耀著六射星光的天然藍寶石閃耀著六射星光的天然藍寶石“亞洲之星亞洲之星”重重330330克拉，緬甸產(chǎn)，世界著名珍寶，現(xiàn)藏于美克拉，緬甸產(chǎn)，世界著名珍寶，現(xiàn)藏于美國華盛頓斯密森博物館。國華盛頓斯密森博物館。寶石展示寶石展示 閃耀著六射星光的天然紅寶石閃耀著六射星光的天然紅寶石“羅斯利羅斯利夫斯夫斯”，重，重138.7138.7克拉，斯里蘭卡產(chǎn)，世界著克拉，斯里蘭卡產(chǎn)，世界著名珍寶?，F(xiàn)藏于美國華盛頓斯密森博物館。名珍寶?，F(xiàn)藏于美國華盛頓斯密森博物館。寶石展示寶石展示純色剛玉純色剛玉東方藍巨人東方藍巨人卡門卡門露西亞露西亞天然寶石天然寶石純色剛玉純色剛玉東方藍巨人東方藍巨

17、人卡門卡門露西亞露西亞天然寶石天然寶石 英帝國王冠：英帝國王冠：鑲有鑲有4 4粒紅寶石、粒紅寶石、1111粒祖母綠、粒祖母綠、1616粒寶石藍、粒寶石藍、227227粒珍珠粒珍珠和超過和超過28002800粒粒大大小小的鉆石。大大小小的鉆石。 人造寶石人造寶石機械表中的機械表中的“鉆鉆”精美的氧化鋁陶瓷制品精美的氧化鋁陶瓷制品耐火坩堝耐火坩堝耐火磚耐火磚燃器具點火瓷頭燃器具點火瓷頭生活中的化學生活中的化學通常用通常用明礬（明礬（KAl（SO4）212H2O）作凈水劑）作凈水劑 原理是：鋁離子在溶液中可以與水發(fā)生微弱的反應，生成有很大原理是：鋁離子在溶液中可以與水發(fā)生微弱的反應，生成有很大表面積

18、的氫氧化鋁，可以吸附水中的懸浮雜質而形成沉淀。表面積的氫氧化鋁，可以吸附水中的懸浮雜質而形成沉淀。硫酸鋁鉀硫酸鋁鉀 又稱又稱“白礬白礬”、“鉀鉀明礬明礬”、“明礬明礬” 。硫酸鉀和硫酸鋁的含硫酸鉀和硫酸鋁的含水復鹽。無色透明晶水復鹽。無色透明晶體，有酸味。溶于水，體，有酸味。溶于水，水解時生成氫氧化鋁水解時生成氫氧化鋁膠狀沉淀。用作媒染膠狀沉淀。用作媒染劑和凈化劑?；瘜W工劑和凈化劑。化學工業(yè)中用于煉鋁和制造業(yè)中用于煉鋁和制造鉀肥等。鉀肥等。 課外思考 1 1、將鹽酸逐滴滴入到、將鹽酸逐滴滴入到NaAlO2溶液中，直至過量。溶液中，直至過量。 2 2、NaAlONaAlO2 2溶液逐滴滴入到鹽酸

19、溶液逐滴滴入到鹽酸中，直至過量。中，直至過量。 2 2、NaAlONaAlO2 2溶液逐滴滴入到鹽酸中，直至過量。溶液逐滴滴入到鹽酸中，直至過量。 先產(chǎn)生沉淀，振蕩后消失，當先產(chǎn)生沉淀，振蕩后消失，當NaAlONaAlO2 2過量時，產(chǎn)過量時，產(chǎn)生的沉淀不再消失。生的沉淀不再消失。4H4H+ +AlO+AlO2 2- -=Al=Al3+3+2H+2H2 2O O AlAl3+3+3AlO+3AlO2 2- -+6H+6H2 2O=4AlO=4Al（OHOH）3 3析：析：1 1、先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，當、先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，當HClHCl過量時過量時沉淀消失。沉淀消失。AlO2-+H+H2O=A

20、l（OH）3 Al（OH）3+3H+=Al3+3H2O HH+ +H+H2 2OO或或COCO2 2AlAl3+3+Al(OH)Al(OH)3 31.1.3OH3OH- -或或NHNH3 3 H H2 2OOAlOAlO2 2- -2.2.OHOH- -3H3H+ +4OH4OH- -6.6.4H4H+ + 7. 7. 雙水解雙水解2. Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O1. Al3+ + 3OH- = Al(OH)34. AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)36. AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O 3. Al3+ + 4OH- = AlO2

21、- + 2H2O5. Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O7. Al3+ + 3AlO2- + 6H2O= 4Al(OH)3AlO2- - H+ -Al(OH)3Al3+ - 4OH- -AlO2-Al3+ - 3OH- -Al(OH)3AlO2- - 4H+ -Al3+ 1.1.往往AlClAlCl3 3溶液逐滴加入溶液逐滴加入NaOHNaOH溶液至過量溶液至過量AlAl3+3+ + 3OH + 3OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOn

22、 n(NaOH)(NaOH)n nAl(OH)Al(OH)3 3 1 12 23 34 41 12.2.往往NaOHNaOH溶液中加入溶液中加入AlClAlCl3 3溶液至過量溶液至過量AlAl3+3+ + 4OH + 4OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOAlAl3+3+3AlO+3AlO2 2- -+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3 1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n(AlCl(AlCl3 3) )AlOAlO2 2- - + H + H+ + + H + H2 2O =Al(OH)O

23、 =Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2OO1 12 23 34 41 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n(HCl)(HCl)n n(NaAlO(NaAlO- -2 2) )1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 AlOAlO2 2- - + 4H + 4H+ + = Al = Al3+3+ + 2H + 2H2 2O O AlAl3+3+3AlO+3AlO2 2- -+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3 n(HCl)n(HCl)1 11

24、 12 23 34 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 5 5OH-+H+ = H2OAlOAlO2 2- - + H + H+ + + H + H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2OO 1 12 23 34 41 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n( ( NHNH3 3. .HH2 2OO ) )AlAl3+3+ +3NH +3NH3 3. .HH2 2O = Al(OH)O = Al(OH)3 3+3NH+3NH4 4+ +7.7.往往AlClAlC

25、l3 3溶液中加入溶液中加入NaAlONaAlO2 2溶液溶液1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n( (NaAlONaAlO2 2) )AlAl3+3+ + 3AlO + 3AlO2 2- - + 6H + 6H2 2O = 4Al(OH)O = 4Al(OH)3 3 1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n( (AlClAlCl3 3) )AlAl3+3+ + 3AlO + 3AlO2 2- - + 6H + 6H2 2O = 4Al(OH)O = 4Al(OH)3 3 1 12 22 2或或1 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n(CO(CO2 2) )2AlO2AlO2 2- - +CO +CO2 2 +3H +3H2 2O =2Al(OH)O =2Al(OH)3 3+CO+CO3 32-2-或或AlOAlO2 2- -+CO+CO2 2 +2H +2H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3+HCO+HCO3 3- -AlAl3+3+ + 3OH + 3OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOn n(Na