蘇教版專題3第1單元_從鋁土礦到鋁合金_第1課時(shí)鋁和鋁合金

1、 專題專題3 3 從礦物到基礎(chǔ)材料從礦物到基礎(chǔ)材料 第一單元第一單元 從鋁土礦到鋁合金從鋁土礦到鋁合金 第第1 1課時(shí)課時(shí) 鋁及鋁合金鋁及鋁合金惠安荷山中學(xué)惠安荷山中學(xué) 張清強(qiáng)張清強(qiáng) 2015.1.16 2015.1.161、你能你能說出說出在日常生活中見到過在日常生活中見到過哪些鋁及鋁合金制品？哪些鋁及鋁合金制品？問題導(dǎo)學(xué)問題導(dǎo)學(xué)1、你能你能說出說出在日常生活中見到過在日常生活中見到過哪些鋁及鋁合金制品？哪些鋁及鋁合金制品？問題導(dǎo)學(xué)問題導(dǎo)學(xué)1. 1. 鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖：鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖： 鎂容易失去最外層的鎂容易失去最外層的3 3個(gè)電子形成個(gè)電子形成Al3+，是一種比較是一種比較活潑活潑

2、的金屬。的金屬。+132 8 3 和某些和某些非金屬單質(zhì)非金屬單質(zhì)、氧化物氧化物、酸酸、鹽溶液鹽溶液等反應(yīng)。等反應(yīng)。（1 1）物理性質(zhì)）物理性質(zhì) 銀白色銀白色2. 性質(zhì)性質(zhì)鐵窗鐵窗鋁窗鋁窗 這是我宿舍的窗子，觀察并得出這是我宿舍的窗子，觀察并得出結(jié)論。結(jié)論。觀察對(duì)象觀察對(duì)象 現(xiàn)象現(xiàn)象 初步結(jié)論初步結(jié)論 鐵門鐵窗鐵門鐵窗 鋁合金門窗鋁合金門窗 銹跡斑斑，銹蝕嚴(yán)重，銹跡斑斑，銹蝕嚴(yán)重，表皮脫落，裸露出來的表皮脫落，裸露出來的內(nèi)層鐵也被腐蝕了內(nèi)層鐵也被腐蝕了鐵在空氣中鐵在空氣中生銹腐蝕生銹腐蝕鋁合金沒有發(fā)生生銹腐蝕表面平整光滑，無生銹腐蝕現(xiàn)象【思考思考1】金屬活動(dòng)性順序表，鋁比鐵活潑，為金屬活動(dòng)性順

3、序表，鋁比鐵活潑，為 什么容易生銹而鋁不會(huì)呢？鋁難道不什么容易生銹而鋁不會(huì)呢？鋁難道不 能被空氣中的能被空氣中的O2氧化？氧化？觀察對(duì)象觀察對(duì)象 現(xiàn)象現(xiàn)象 初步結(jié)論初步結(jié)論 鐵門鐵窗鐵門鐵窗 鋁合金門窗鋁合金門窗 銹跡斑斑，銹蝕嚴(yán)重，銹跡斑斑，銹蝕嚴(yán)重，表皮脫落，裸露出來的表皮脫落，裸露出來的內(nèi)層鐵也被腐蝕了內(nèi)層鐵也被腐蝕了鐵在空氣中鐵在空氣中生銹腐蝕生銹腐蝕鋁合金沒有發(fā)生生銹腐蝕表面平整光滑，無生銹腐蝕現(xiàn)象Al2O3的熔點(diǎn)的熔點(diǎn)比比Al高得多高得多證明鋁表面有證明鋁表面有氧化膜氧化膜鋁箔軟化，失去光澤，但鋁箔并不滴落。鋁箔軟化，失去光澤，但鋁箔并不滴落。P64頁頁現(xiàn)象現(xiàn)象 浸入溶液中的鋁是銀

4、白色的；浸入溶液中的鋁是銀白色的；另一半鋁的表面是暗的。另一半鋁的表面是暗的。結(jié)論結(jié)論鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密致密的氧化膜并的氧化膜并牢固地覆蓋在鋁表面，阻止了內(nèi)部的鋁與空牢固地覆蓋在鋁表面，阻止了內(nèi)部的鋁與空氣接觸，從而防止鋁被進(jìn)一步氧化。氣接觸，從而防止鋁被進(jìn)一步氧化。用鑷子夾住鋁箔置于酒精燈火焰上加熱。用鑷子夾住鋁箔置于酒精燈火焰上加熱?！狙a(bǔ)充實(shí)驗(yàn)】演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)1 鋁片打磨后分別浸入與鋁片打磨后分別浸入與6mol6mol. .L L-1-1鹽酸鹽酸或稀硫酸溶液中或稀硫酸溶液中與鋁反應(yīng)與鋁反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或離子方程式結(jié)論或離子方程式鹽酸鹽

5、酸稀硫酸稀硫酸 2Al+6H+=2Al3+3H2 鋁溶解，產(chǎn)生鋁溶解，產(chǎn)生氣泡，試管外氣泡，試管外壁發(fā)燙壁發(fā)燙 鋁溶解，產(chǎn)生鋁溶解，產(chǎn)生氣泡，試管外氣泡，試管外壁發(fā)燙壁發(fā)燙 2Al+6H+=2Al3+3H2 鋁粉來還原一些金屬氧化物這類反應(yīng)鋁粉來還原一些金屬氧化物這類反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng)。稱為鋁熱反應(yīng)。65頁頁現(xiàn)象現(xiàn)象 劇烈反應(yīng)，發(fā)出耀眼的光芒，產(chǎn)生白煙，劇烈反應(yīng)，發(fā)出耀眼的光芒，產(chǎn)生白煙，紙漏斗被燒穿，有紅熱液珠落下，液珠冷紙漏斗被燒穿，有紅熱液珠落下，液珠冷卻后變黑色。卻后變黑色。結(jié)論結(jié)論【視頻實(shí)驗(yàn)視頻實(shí)驗(yàn)】 Al片打磨后浸入濃硝酸、濃硫酸中，片打磨后浸入濃硝酸、濃硫酸中，觀察現(xiàn)象。觀察現(xiàn)象。

6、演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)2與鋁反應(yīng)與鋁反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或離子方程式結(jié)論或離子方程式濃硝酸濃硝酸濃硫酸濃硫酸無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生表面鈍化表面鈍化無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生表面鈍化表面鈍化 演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)3與鋁反應(yīng)與鋁反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或離子方程式結(jié)論或離子方程式NaOH溶液溶液 鋁溶解，產(chǎn)生鋁溶解，產(chǎn)生氣泡。氣泡。 鋁片打磨后浸入與鋁片打磨后浸入與6mol6mol. .L L-1-1NaOHNaOH溶液溶液 中中從氧化還原反應(yīng)的角度推測(cè)該氣體生成物是從氧化還原反應(yīng)的角度推測(cè)該氣體生成物是 。H2科學(xué)假說（猜測(cè)）科學(xué)假說（猜測(cè)） 真實(shí)結(jié)論真實(shí)結(jié)論 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)2A

7、l + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2在高中化學(xué)范疇內(nèi)，能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成氫在高中化學(xué)范疇內(nèi)，能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成氫氣的金屬就只有鋁。氣的金屬就只有鋁。【視頻實(shí)驗(yàn)視頻實(shí)驗(yàn)】西南鋁業(yè)為航空航天研西南鋁業(yè)為航空航天研制出的制出的“亞洲第一亞洲第一環(huán)環(huán)”直徑為直徑為5米的鋁合米的鋁合金特大鍛環(huán)金特大鍛環(huán)制造火箭的高強(qiáng)度輕質(zhì)鋁鋰制造火箭的高強(qiáng)度輕質(zhì)鋁鋰合金材料合金材料神七的鋁制神七的鋁制“外衣外衣”能根據(jù)鋁的用途，列表分析出鋁單能根據(jù)鋁的用途，列表分析出鋁單質(zhì)的物理性質(zhì)嗎？質(zhì)的物理性質(zhì)嗎？用途用途物理性質(zhì)物理性質(zhì)易加工成各種形狀，易加工成各種形狀，如鋁絲、鋁箔如鋁絲、鋁箔鋁

8、鍋等加熱器皿鋁鍋等加熱器皿濾芯電線、電纜濾芯電線、電纜交通工具材料交通工具材料 、建筑材料、建筑材料、醫(yī)療器械醫(yī)療器械用于裝飾工藝，如銀色涂用于裝飾工藝，如銀色涂料料問題導(dǎo)學(xué)問題導(dǎo)學(xué)問題導(dǎo)學(xué)問題導(dǎo)學(xué)能根據(jù)鋁的某些化學(xué)性質(zhì)，列表舉能根據(jù)鋁的某些化學(xué)性質(zhì)，列表舉出鋁的其他用途嗎？出鋁的其他用途嗎？化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)用途用途鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜并牢生成致密的氧化膜并牢固地覆蓋在鋁表面固地覆蓋在鋁表面在常溫下，鋁遇濃硝酸、在常溫下，鋁遇濃硝酸、濃硫酸時(shí)會(huì)發(fā)生鈍化濃硫酸時(shí)會(huì)發(fā)生鈍化鋁具有還原性，鋁轉(zhuǎn)化鋁具有還原性，鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁時(shí)能放出大量為氧化鋁時(shí)能放出大量熱熱 鋁制

9、品表面氧化著色鋁制品表面氧化著色，增，增加鋁表面氧化膜的厚度，加鋁表面氧化膜的厚度，以加強(qiáng)對(duì)鋁的保護(hù)以加強(qiáng)對(duì)鋁的保護(hù) 濃硝酸、濃硫酸可貯存在濃硝酸、濃硫酸可貯存在鋁制容器中，亦可用鋁制容器中，亦可用鋁鋁槽槽車車運(yùn)輸運(yùn)輸 工業(yè)上常用鋁粉來還原一工業(yè)上常用鋁粉來還原一些金屬氧化物。例如應(yīng)用些金屬氧化物。例如應(yīng)用“鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)”焊接鐵軌、冶焊接鐵軌、冶煉錳、鉻等金屬、爆破等煉錳、鉻等金屬、爆破等金屬鋁與其他金屬（或非金屬）熔合形成鋁合金金屬鋁與其他金屬（或非金屬）熔合形成鋁合金密度小、強(qiáng)度高、塑性好、制造工藝簡(jiǎn)單、成本低、抗腐蝕能力密度小、強(qiáng)度高、塑性好、制造工藝簡(jiǎn)單、成本低、抗腐蝕能力強(qiáng)、裝飾

10、效果好。主要用于建筑業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及電子行業(yè)。強(qiáng)、裝飾效果好。主要用于建筑業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及電子行業(yè)。問題導(dǎo)學(xué)問題導(dǎo)學(xué) 鋁制品不宜用于盛放酸、堿溶液。鋁制品不宜用于盛放酸、堿溶液。 因?yàn)槭雏}溶液中的氯離子會(huì)破壞氧化膜的結(jié)構(gòu)，因?yàn)槭雏}溶液中的氯離子會(huì)破壞氧化膜的結(jié)構(gòu)，加速鋁制品的腐蝕，所以不宜長(zhǎng)時(shí)間盛放咸菜等加速鋁制品的腐蝕，所以不宜長(zhǎng)時(shí)間盛放咸菜等腌制食品。腌制食品。 家中的鋁壺、鋁鍋不能經(jīng)常用金屬清潔球擦亮，家中的鋁壺、鋁鍋不能經(jīng)常用金屬清潔球擦亮，這樣會(huì)破壞其表面的氧化膜；也不能用具有強(qiáng)酸這樣會(huì)破壞其表面的氧化膜；也不能用具有強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性的洗滌劑來洗滌鋁制品。性或強(qiáng)堿性的洗滌劑來洗滌鋁

11、制品。 請(qǐng)你聯(lián)系鋁的性質(zhì)，講講如何正確使用鋁制品。請(qǐng)你聯(lián)系鋁的性質(zhì)，講講如何正確使用鋁制品。鋁與人體健康鋁與人體健康 鋁使用不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生一些副作用。有資料報(bào)道：鋁鹽可能鋁使用不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生一些副作用。有資料報(bào)道：鋁鹽可能導(dǎo)致人的記憶力喪失。澳大利亞一個(gè)私營(yíng)研究團(tuán)體說：廣泛使導(dǎo)致人的記憶力喪失。澳大利亞一個(gè)私營(yíng)研究團(tuán)體說：廣泛使用鋁鹽凈化水可能導(dǎo)致腦損傷，造成嚴(yán)重的記憶力喪失，這是用鋁鹽凈化水可能導(dǎo)致腦損傷，造成嚴(yán)重的記憶力喪失，這是早老性癡呆癥特有的癥狀。研究人員對(duì)老鼠的實(shí)驗(yàn)表明，混在早老性癡呆癥特有的癥狀。研究人員對(duì)老鼠的實(shí)驗(yàn)表明，混在飲水中的微量鋁進(jìn)入老鼠的腦中并在那里逐漸積累，給它們喝飲水

12、中的微量鋁進(jìn)入老鼠的腦中并在那里逐漸積累，給它們喝一杯經(jīng)鋁鹽處理過的水后，它們腦中的含鋁量就達(dá)到可測(cè)量的一杯經(jīng)鋁鹽處理過的水后，它們腦中的含鋁量就達(dá)到可測(cè)量的水平。水平。世界衛(wèi)生組織提出人體每天的攝鋁量不應(yīng)超過每千克體重世界衛(wèi)生組織提出人體每天的攝鋁量不應(yīng)超過每千克體重1毫克，一般情況下，一個(gè)人每天攝取的鋁量絕不會(huì)超過這個(gè)毫克，一般情況下，一個(gè)人每天攝取的鋁量絕不會(huì)超過這個(gè)量，但是，經(jīng)常喝鋁鹽凈化過的水，吃含鋁鹽的食物，如油條、量，但是，經(jīng)常喝鋁鹽凈化過的水，吃含鋁鹽的食物，如油條、粉絲、涼粉、油餅、易拉罐裝的軟飲料等，或是經(jīng)常食用鋁制粉絲、涼粉、油餅、易拉罐裝的軟飲料等，或是經(jīng)常食用鋁制炊具

13、炒出的飯萊，都會(huì)使人的攝鋁量增加，從而影響腦細(xì)胞功炊具炒出的飯萊，都會(huì)使人的攝鋁量增加，從而影響腦細(xì)胞功能，導(dǎo)致記憶力下降，思維能力遲鈍。能，導(dǎo)致記憶力下降，思維能力遲鈍。這節(jié)課你學(xué)到了什么？請(qǐng)從知識(shí)、這節(jié)課你學(xué)到了什么？請(qǐng)從知識(shí)、方法和能力幾方面進(jìn)行總結(jié)。方法和能力幾方面進(jìn)行總結(jié)。例例1鋁鎂合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而鋁鎂合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是 （ ）A.不易生銹不易生銹 B.導(dǎo)電性好導(dǎo)電性好 C

14、.密度小密度小 D.強(qiáng)度高強(qiáng)度高正確答案：正確答案：B例例2將某物質(zhì)的量的鎂和鋁相混合，取等質(zhì)量的該混合將某物質(zhì)的量的鎂和鋁相混合，取等質(zhì)量的該混合物四份，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，放出氫氣最多的是氫氣最多的是 （ ）A.3 molL1 HCl B.4 molL1 HNO3C.8 molL1 NaOH D.18 molL1 H2SO4正確答案：正確答案：A例例3鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下的體積相同時(shí)，反應(yīng)中消個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下的體積相

15、同時(shí)，反應(yīng)中消耗鹽酸和氫氧化鈉物質(zhì)的量之比為耗鹽酸和氫氧化鈉物質(zhì)的量之比為 （ ）A. 1 1 B. 2 1 C. 3 1 D. 1 3正確答案：正確答案：C4. 向一個(gè)鋁制易拉罐充滿向一個(gè)鋁制易拉罐充滿CO2氣，然后往罐內(nèi)注入足量的氣，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，不多會(huì)兒聽到罐內(nèi)溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，不多會(huì)兒聽到罐內(nèi)“卡卡卡卡”作響，易拉罐變癟，再過一會(huì)易拉罐又鼓起來，作響，易拉罐變癟，再過一會(huì)易拉罐又鼓起來，試回答：試回答：易拉罐變癟的原因是易拉罐變癟的原因是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式方程反應(yīng)的化學(xué)方程式方程 。易拉罐又鼓起來的原因是易拉罐又鼓起來的原因是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式方程反應(yīng)的化學(xué)方程式方程 。正