江蘇省邳州市第二中學(xué)高中化學(xué) 第四章《4.2 鋁 金屬材料》課件 魯科版必修1 .ppt

鋁金屬材料 鋁 周期表 金屬單質(zhì)的性質(zhì) 1 大多數(shù)金屬在常溫下是固體 除外 2 大多數(shù)金屬呈銀白色 具有金屬光澤 3 大多數(shù)金屬具有延展性 是電和熱的良導(dǎo)體 4 大多數(shù)金屬可以與氧氣 氯氣等非金屬單質(zhì)以及酸等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) 在反應(yīng)中金屬原子失去電子 一 鋁與鋁合金1 認(rèn)識鋁及其化合物 1 鋁的物理性質(zhì)銀白色金屬 熔點(diǎn)為660 40c 沸點(diǎn)為2467 密度為2 7g cm 3 僅為鋼的1 3左右 屬輕金屬 導(dǎo)電性僅次于銀 銅和金 觀察 思考 實(shí)驗(yàn)1 用鑷子夾住一長條鋁箔 在酒精燈上點(diǎn)燃 并立即深入盛有氧氣的集氣瓶中 瓶底放一些細(xì)沙 觀察發(fā)生的現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)2 將兩張濾紙分別折疊成漏斗狀并套在一起 使四周都是四層 把內(nèi)層紙漏斗取出 在底部剪一個孔 用水潤濕 再與另一紙漏斗套在一起 架在鐵架臺的鐵圈上 下面放置盛有細(xì)沙的蒸發(fā)皿 把5g炒干的三氧化二鐵粉末和2g鋁粉混合均勻 放在紙漏斗中 上面加少量氯酸鉀并在混合物中插一根鎂條 用燃著的木條點(diǎn)燃鎂條 觀察發(fā)生的現(xiàn)象 說明 在該反應(yīng)中 鎂條和氯酸鉀是引燃劑 鎂條在空氣中可以燃燒 氧氣是氧化劑 但插入混合物中的部分鎂條燃燒時 氯酸鉀則是氧化劑 以保證鎂條的繼續(xù)燃燒 同時放出足夠的熱量引發(fā)氧化鐵和鋁粉的反應(yīng) 由于該反應(yīng)放出大量的熱 只要反應(yīng)已經(jīng)引發(fā) 就可劇烈進(jìn)行 放出的熱使生成的鐵熔為液態(tài) 鋁粉和氧化鐵稱為鋁熱劑 鋁在o2中點(diǎn)燃 劇烈燃燒 放出大量熱 發(fā)出耀眼白光 在高溫下劇烈反應(yīng) 放出大量熱 發(fā)出耀眼白光 歸納總結(jié) 注意 常溫下al與o2也能反應(yīng) 這個反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng) 鋁粉和氧化鐵粉末的混合物稱為鋁熱劑 鋁與其它金屬氧化物能否發(fā)生類似的反應(yīng) 焊接鋼軌 鋁熱反應(yīng)用途 鋁熱反應(yīng)用途 冶煉金屬 寫出al與v2o5 co3o4反應(yīng)的化學(xué)方程式 與酸反應(yīng) a al與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生h2b al與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生h2 c al與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生h2 fe al與冷濃h2so4 濃hno3發(fā)生鈍化 與某些鹽溶液反應(yīng) 2al 3hg no3 2 2al no3 3 3hg2al 3cuso4 al2 so4 3 3cu 與強(qiáng)堿溶液反應(yīng) 強(qiáng)調(diào) 金屬鋁和naoh溶液反應(yīng)生成化合物曾被認(rèn)為是naalo2 但科學(xué)研究證明該產(chǎn)物實(shí)際是na al oh 4 它屬于配合物 na al oh 4 2 鋁合金 定義 一種金屬與其他一種或幾種金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì) 叫合金 特性 一般 合金的性質(zhì)并不是各成分金屬的性質(zhì)總和 其硬度比成分金屬大 熔點(diǎn)比成分金屬低 強(qiáng)度比成分金屬大 合金 金屬制成合金 可以保持持甚至強(qiáng)化單一金屬的長處 克服其不足 合金的性能一般由于純金屬 鋁合金的用途 asf 課堂小結(jié) 1 與非金屬反應(yīng) 如o2cl2 s等 2 與某些氧化物反應(yīng) 如fe2o33 與酸反應(yīng) a 與非氧化性酸反應(yīng) 如鹽酸 稀硫酸b 與氧化性酸反應(yīng) 如硝酸 濃硫酸4 與某些鹽溶液反應(yīng) 5 與強(qiáng)堿溶液反應(yīng) 1 鋁熱反應(yīng)說明了 a 鋁的密度小 熔點(diǎn)較低b 氧化鋁具有氧化性c 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)d 鋁具有還原性 d 鞏固練習(xí) 2 下列各對物質(zhì)中不能產(chǎn)生氫氣的是 a zn hclb al hno3 濃常溫 c al naoh溶液d mg h2o 沸騰 b 3 將一定量的金屬鈉投入下列溶液中 充分反應(yīng)后 最終不可能有沉淀的是 a 硫酸銅溶液b 鹽酸c 氯化鐵溶液d 氯化鋁溶液 b 4 將等質(zhì)量的鈉 鎂 鋁分別投入足量的鹽酸中 完全反應(yīng)后產(chǎn)生的氫氣最多的是 a 鋁b 鎂c 鈉d 一樣多 a 5 將mg鈉 鋁混合物 放入ng足量的水中 反應(yīng)停止后 生成的沉淀有ag 測溶液中溶質(zhì)為 a naohb na aloh 4c naoh和na aloh 4d 無法確定 b 6 將固體xg投入過量yg中 能生成白色沉淀并放出一種無色氣體 該氣體能燃燒 不易溶于水 則x和y可能依次是 a 鈉和氯化鋁溶液b 鋁和燒堿溶液c 過氧化鈉和氯化亞鐵溶液 d 鋅和稀硫酸 a 7 兩份鋁粉 第一份和足量氫氧化鈉溶液反應(yīng) 第二份和足量鹽酸反應(yīng) 如在相同條件下放出等體積的氣體 則兩份鋁粉的質(zhì)量比為 解析 鋁分別和氫氧化鈉 鹽酸反應(yīng)的方程式如下 2al 2naoh 2h2o 2na al oh 4 3h2 2al 6hcl 2alcl3 3h2 由化學(xué)方程式可知 只要在酸 堿用量足夠的情況下 生成h2的多少決定于參加反應(yīng)的鋁的多少 生成相同物質(zhì)的量的h2 消耗掉鋁的質(zhì)量相同 1 1 思考 為什么不用鋁制品盛放酸梅湯和堿水等物質(zhì) 鋁的重要化合物 al oh 3 3h al3 3h2oal oh 3 oh al oh 4 1 氫氧化鋁 al oh 3 物理性質(zhì) 白色膠狀沉淀 能凝聚水中懸浮物 吸收色素 二 鋁的重要化合物 2 化學(xué)性質(zhì) 兩性氫氧化物 既能與強(qiáng)酸反應(yīng) 又能與強(qiáng)堿反應(yīng) 3 制備 al3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4 al oh 4 co2 al oh 3 hco3 或co32 al3 3 al oh 4 4al oh 3 為什么不用鋁鹽和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)制備氫氧化鋁 硫酸鋁鉀 kal so4 2 12h2o 俗名 明礬 白礬 鉀明礬 硫酸鉀和硫酸鋁的含水復(fù)鹽 無色透明晶體 溶于水 kal so4 2 k al3 2so42 提出問題 為什么在進(jìn)行鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的過程中 要事先用砂紙擦去其表面的物質(zhì) 這種物質(zhì)是什么 兩性氧化物 既能與強(qiáng)酸反應(yīng) 又能與強(qiáng)堿反應(yīng) 2 氧化鋁 al2o3 存在 如鋁土礦 物理性質(zhì) 不溶于水白色固體 熔點(diǎn)很高 化學(xué)性質(zhì) al2o3 6h 2al3 3h2oal2o3 2oh 3h2o 2 al oh 4 用途 耐火材料 冶煉鋁 其它剛玉 紅藍(lán)寶石等 鋁土礦 以三水合氧化鋁 一水合氧化鋁等 鋁的氧化物為主 并包含高嶺石 蛋白石 針鐵礦等而成的混合物 常含鎵 成分變化很大 常成豆?fàn)?塊狀 多孔狀 或土狀產(chǎn)出 是煉鋁的最重要原料 也是提煉分散元素鎵的主要來源 紅寶石 含微量鉻而呈不同色調(diào)紅色的剛玉寶石 屬高檔寶石 以透明且呈微帶紫色色調(diào)的鮮紅色品種最為名貴 用焰熔法制備的合成紅寶石除用作裝飾品外 還廣泛地用作精密儀器 鐘表中的軸承和激光材料 綠寶石 除祖母綠和海藍(lán)寶石外其他各種顏色綠柱石類寶石的統(tǒng)稱 品種有金色綠寶石 玫瑰綠寶石 紫色綠寶石 暗褐色綠寶石等 藍(lán)寶石 含鐵和鉈的剛玉寶石 屬高檔寶石 以微帶紫的鮮藍(lán)色品種最為名貴 用作個人裝飾品 用焰熔法制得的各色合成藍(lán)寶石較為常見 剛玉的化學(xué)成分為氧化鋁 晶體常呈桶狀 柱狀 因含鈦而呈藍(lán)色 藍(lán)色透明的剛玉叫藍(lán)寶石 剛玉 思考 為什么在進(jìn)行鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的過程中 要事先用砂紙擦去其表面的物質(zhì) 這種物質(zhì)是什么 2 幾種有色金屬材料 金 銀 銅 1 金 銀 銅的性質(zhì) 金屬光澤 au 黃色 ag 銀白色 cu 紫紅色 延展性 au ag cu 傳熱性 ag cu au 導(dǎo)電性 ag cu au 化學(xué)活動性 cu ag au銅的弱還原性 銅在潮濕的空氣中生銹 2cu o2 h2o co2 cu2 oh 2co3堿式碳酸銅 銅綠 例 某無色透明的稀溶液能與鋁作用放出氫氣 試分析下列離子中 h ba2 mg2 oh so32 cl co32 no3 可能有哪些離子大量存在于此溶液中 第一種情況 該溶液中可能有 離子 還可能有 離子 第二種情況 該溶液中可能有 離子 還可能有 離子 答案 oh ba2 cl no3 h cl mg2 ba2 一 氫氧化鋁 al oh 3 al2 so4 3 6nh3 h2o 2al oh 3 3 nh4 2so4 al3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4 1 物性 白色膠狀固體 不溶于水 2 制備 al2 so4 3溶液滴加過量的氨水 小結(jié) 鋁的化合物 al oh 3 3h al3 3h2o a 兩性氫氧化物 b 受熱易分解 3 化學(xué)性質(zhì) al oh 3 oh al oh 4 4 al oh 3的應(yīng)用 al oh 3是一種膠狀物質(zhì) 能凝聚水中的懸浮物 并能吸附色素 al oh 3能跟酸發(fā)生中和反應(yīng) 可用作醫(yī)用的胃酸中和劑 明礬 kal so4 2 12h2o 可作凈水劑 5 硫酸鋁鉀 明礬 kal so4 2 k al3 2so42 al3 3h2oal oh 3 3h 問題 為何明礬可作凈水劑 二 氧化鋁 al2o3 al2o3 6h 2al3 3h2o 物性 白色難熔 難溶于水 al2o3 6hci 2alci3 3h2o al2o3 2naoh 3h2o 2na al oh 4 al2o3 2oh 3h2o 2 al oh 4 兩性氧化物 立即產(chǎn)生白色沉淀 逐漸增多 達(dá)到最大值 后逐漸減少 最后完全溶解 三 鋁鹽alcl3 alcl3 3naoh 3nacl al oh 3 al3 4oh al oh 4 鋁鹽 al3 3oh al oh 3 al oh 3 oh al oh 4 al oh 3 naoh na al oh 4 向含1molalcl3的溶液中逐滴滴加naoh溶液 請畫出產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量隨加入的naoh的物質(zhì)的量的變化曲線圖 立即產(chǎn)生白色沉淀 逐漸增多 達(dá)到最大值 后逐漸減少 最后完全溶解 實(shí)驗(yàn)6 四 四羥基合鋁酸鈉na al oh 4 al oh 4 al oh 3al3 al al2o3 o2 oh 加熱 h oh h h oh oh h 小結(jié) 例 既能與稀硫酸反應(yīng) 又能與naoh溶液反應(yīng) 且都有氣體放出的是a nahco3b al oh 3c nh4 2co3d al2o3 c 例 下列說法正確的是 a 鋁在空氣中耐腐蝕 所以鋁是不活潑金屬b 點(diǎn)燃的鎂條插入盛有n2的集氣瓶中 立即熄滅c 鋁在高溫下能還原錳 鐵 鉻等金屬氧化物得到金屬d 因?yàn)殒V和鋁在空氣中都能形成氧化膜 所以鎂鋁都不能溶于濃硝酸 c 基礎(chǔ)演練 1 將金屬鈉投入alcl3溶液中 下列有關(guān)敘述一定正確的是 雙選a 一定有氣體放出b 最后一定有沉淀生成 且有氣體放出c 一定有金屬鋁生成d 溶液最后不一定澄清 但有氣體放出 拓展視野 粉狀化合物a 粉狀單質(zhì)b 在一定條件下反應(yīng) 單質(zhì)c 化合物d 加酸l 單質(zhì)f 溶液e 加入氨水通入空氣 紅褐色沉淀g naoh溶液 化合物h 溶液加強(qiáng)堿 單質(zhì)f 溶液k 沉淀j 加入過量稀酸l 溶液m 加氨水 加強(qiáng)堿溶液 1 寫出a b c