2023年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)鋁金屬材料教案魯科版必修

認(rèn)真愛心認(rèn)真-認(rèn)真愛心認(rèn)真-1-2節(jié)鋁金屬材料鋁與鋁合金【溫故·知】鈉、鎂、鐵性質(zhì)的相像性物理性質(zhì)：都是銀白色，有金屬的光澤，都能導(dǎo)電，都能傳熱，都有良好的延展性?；瘜W(xué)性質(zhì)：都能與非金屬單質(zhì)〔如氧氣、氯氣等〕反響；都能與酸反響；都能與某些鹽溶液〔如：CuSO溶液〕反響。41．鋁物理性質(zhì)：硬度較小，銀白色質(zhì)輕，密度為2.7g/cm，具有肯定的耐磨性，有很好的延展性和導(dǎo)電性，熔點(diǎn)低666.℃，沸點(diǎn)高246℃?；瘜W(xué)性質(zhì)①與非金屬反響a與氧氣反響：常溫下，鋁被空氣中的氧氣氧化，外表生成一層致密的氧化物薄膜，失去金屬光澤。點(diǎn)燃時(shí)，金屬鋁可以在氧氣中燃燒：4Al＋3O 點(diǎn)燃 2AlO2 23說(shuō)明：該反響放出大量熱和刺眼的白光，因而鋁可用于制造燃燒彈、信號(hào)彈、火箭推動(dòng)劑等?！緦W(xué)問·鏈接】英阿馬島戰(zhàn)斗中英方的一艘現(xiàn)代化驅(qū)除艦被阿方擊中后，燃起滔天大火，無(wú)法撲滅，導(dǎo)致艦艇漂浮，這是怎么回事呢？原來(lái)，驅(qū)除艦夾板上大量使用鋁，鋁在高溫下發(fā)生了燃燒，生成氧化鋁。b.與氯氣、硫等非金屬反響2Al＋3Cl2 點(diǎn)燃 2AlCl3 4Al＋3S點(diǎn)燃 2Al2S3②與酸的反響與非氧化酸〔鹽酸、稀硫酸〕反響，有氫氣生成：2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑。與氧化酸〔硝酸，濃硫酸〕反響，無(wú)氫氣生成：Al＋4HNO(稀)＝AlNO)＋NO↑3 3 3＋2HO2留意：Al遇冷的濃硫酸、濃硝酸會(huì)鈍化，但加熱可反響。③與堿的反響化學(xué)方程式：2Al＋2NaOH＋6HO＝2Na[Al(OH)＋3H2 4 2離子方程式：2Al＋2OH－＋6HO＝2[Al(OH)－＋3H2 4 2【領(lǐng)悟·整合】鋁和強(qiáng)堿溶液反響，不是鋁直接和堿反響，而是鋁先和強(qiáng)堿溶液中的水反響生成氫氧化鋁，然后氫氧化鋁再和強(qiáng)堿反響生成四羥基合鋁酸鹽。如鋁和氫氧化鈉溶液反響分兩步進(jìn)展：2Al+6HO＝2Al(OH)+3HAl(OH)+NaOH＝Na〔Al(OH)2 3 2 3 4鋁為復(fù)原劑，水為氧化劑。④與金屬氧化物的反響〔鋁熱反響〕金屬鋁在高溫下可與FeO2Al＋FeO2Fe＋AlO23 23 23說(shuō)明：a該反響稱為鋁熱反響，鋁粉和氧化鐵粉末的混合物稱為鋁熱劑。利用鋁熱反響可焊接鋼軌大截面的鋼材部件等。b在地基的鋼筋混處安放鋁熱劑，引燃后產(chǎn)生的溫度高達(dá)2500－3500℃，使鋼筋熔斷，樓體倒塌。cVOCrOMnO25 23 2也可發(fā)生鋁熱反響。鋁熱反響還可用于冶煉釩、錳等金屬?！绢I(lǐng)悟·整合】在以上四種反響中，鋁的化合價(jià)均由0價(jià)上升到＋3價(jià)，被氧化，做復(fù)原劑?？梢钥闯觯X具有較強(qiáng)的復(fù)原性，是一種較為活潑的金屬。2、鋁合金合金：合金是指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)。一般來(lái)說(shuō)，合金的性能優(yōu)于純金屬，合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬熔點(diǎn)都低，硬度比它的各成分金屬大。但合金的性質(zhì)并不是各成分金屬性質(zhì)的總和。鋁合金金屬鋁中參加其他元素如銅、鎂、硅、鋅、鋰等，即形成各種性能優(yōu)良的鋁合金。①性質(zhì)特征鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、塑性好、易于成形、制造工藝簡(jiǎn)潔、本錢低廉等特點(diǎn)，并且外表易形成致密的氧化物保護(hù)膜而具有肯定的抗腐蝕力量。②用途鋁合金主要用于建筑業(yè)、容器和包裝業(yè)、交通運(yùn)輸及電子行業(yè)，如汽車車輪的骨架，硬盤抽取盒等。另外，還廣泛用于制造飛機(jī)構(gòu)件。鋁的重要化合物氧化鋁存在：自然界中純潔的AlO為無(wú)色晶體，俗稱剛玉，硬度僅次于金剛石，可作人造23寶石。物理性質(zhì)：白色固體，不溶于水，熔點(diǎn)高。說(shuō)明：由于AlO熔點(diǎn)高，難分解，因而可做良好的耐火材料。23化學(xué)性質(zhì)①與酸反響：AlO＋6HCl＝2AlCl＋3HO〔AlO＋6H＋23 3 2 23

＝2Al3＋

＋3HO〕2②與堿反響：AlO2NaOH＋3HO＝2Na[Al(OH)]〔AlO＋2OH－＋3HO＝2[Al(OH)－〕23 2 4 23 2 4說(shuō)明：氧化鋁具有不同于一般氧化物的性質(zhì)，既與強(qiáng)酸反響也與強(qiáng)堿反響，屬于兩性氧化物?！病硨⑽创蚰サ匿X片投入盛有氫氧化鈉溶液的試管中，觀看到開頭并無(wú)氣泡，一段時(shí)間后才有氣體產(chǎn)生，為什么？〔1〕〔2〕開頭是鋁外表的氧化鋁與堿液反響，不生成氣體，當(dāng)外表的氧化鋁溶解完，才發(fā)生鋁與堿液反響，生成氫氣。氫氧化鋁物理性質(zhì)：AlOH3是幾乎不溶于水的白色膠狀固體，具有吸附性?；瘜W(xué)性質(zhì)①與酸反響：Al(OH)＋3HCl＝AlCl＋3HO〔Al(OH)＋3H+＝Al3+＋3HO〕3 3 2 3 2②與堿反響：Al(OH)＋NaOH＝Na[Al(OH)〔Al(OH)OH－＝[Al(OH)－〕3 4 3 4說(shuō)明：Al(OH)與AlO一樣，既與酸反響又與堿反響，具有兩性，屬于兩性氫氧化物。3 23①受熱易分解：大局部難溶性的氫氧化物在受熱時(shí)可以分解生成相應(yīng)的氧化物和水，Al(OH)32Al(OH) 3

AlO＋3HO23 2Al(OH)3

的制?。篈l(OH)：Al3+＋3NH·HO＝Al(OH)3 3 2 3＋3NH+4說(shuō)明：制取Al(OH)也可用鋁鹽與強(qiáng)堿作用，但應(yīng)嚴(yán)格掌握參加堿的量，由于強(qiáng)堿過(guò)量會(huì)3使制得的Al(OH)轉(zhuǎn)化為四羥基合鋁酸鹽：Al(OH)＋OH－＝[Al(OH)－。所以，試驗(yàn)室一般不3 3 4承受這種方法制Al(OH)3②四羥基合鋁酸鹽與酸反響：一般用向偏鋁酸鹽溶液中通入CO的方法制取Al(OH)2 3CO2[Al(OH)－＋CO＝2Al(OH)CO2－＋HO；CO[Al(OH)2 4 2 3 3 2 2 4－＋CO＝Al(OH)HCO－。2 3 3說(shuō)明：一般不用強(qiáng)酸，由于強(qiáng)酸的量掌握不當(dāng)會(huì)使制得的Al(OH)3

溶解：[Al(OH)－＋H+4＝Al(OH)↓＋HO；Al(OH)＋3H+＝Al3+＋3HO3 2 3 2Al(OH)3

的用途：AlOH)具有吸附性，既能分散水中懸浮物，又能吸附色素，因此AlOH)可作3 3凈水劑和色素吸附劑?！韭?lián)想·發(fā)散】明礬凈水原理——明礬〔KAl(SO·12HO〕溶于水發(fā)生以下反響：KAl(SO＝K+＋42 2 42Al3+＋2SO2－；Al3+＋3HO＝2Al(OH)〔膠體〕＋3H+。Al(OH)4 2 3 3雜質(zhì)的作用，使其質(zhì)量增大，沉降水底，到達(dá)凈化水的目的。金屬與金屬材料金屬的分類冶金工業(yè)黑色金屬：Fe、Cr、Mn〔黑色金屬的顏色不肯定是黑色，如純潔的鐵、鉻的顏色是銀白色〕有色金屬：除Fe、Cr、Mn以外的全部金屬按密度輕金屬：密度＜4.5g/cm3〔如鈉、鎂、鋁〕重金屬：密度＞4.5g/cm3〔如鐵、銅、W〕按自然界中的含量常見金屬：如鐵〔4.75%〕鋁〔7.7%〕鈣〔3.45%〕等稀有金屬：如鋯、鈮、鉬等金屬的通性：有金屬光澤、有延展性，是電和熱的良導(dǎo)體，具有復(fù)原性?！韭?lián)想·發(fā)散】金屬之最：在生活生產(chǎn)中使用最廣泛的金屬是鐵；地殼中含量最多的金屬元素是鋁〔Al；最穩(wěn)定的金屬單質(zhì)，延展性最好的都是金A；導(dǎo)電性能最好的是銀Ag然界中最活潑的金屬是銫〔Cs；最硬的金屬單質(zhì)是鉻〔Cr；熔點(diǎn)最高的金屬單質(zhì)是鎢〔341℃W〔－3℃〔Hg〔22.57g/c。鋼鐵生鐵：含碳量2％－4.3%，硬度大，但較脆且不易機(jī)械加工。一般鋼：含碳量0.03%－2%，增加了鐵錳等元素，改善了鐵的性能，但易銹蝕。不銹鋼：在一般鋼根底上，參加鉻鎳等元素，含鉻在一般在12％以上，在空氣中能保持金屬光澤，且有不生銹的特性。說(shuō)明：由于鉻元素的參加，能使鋼材外表形成致密且結(jié)實(shí)的氧化膜，防止內(nèi)部鐵與外界物質(zhì)接觸。鎳元素的參加，使不銹鋼在酸堿鹽的水溶液中也能具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性。金、銀、銅等金屬材料物理性質(zhì)①特性：金是黃色金屬；銀是白色金屬；銅是紫紅色金屬。②共性：硬度較小，熔點(diǎn)較高，密度較大，具有金屬光澤、良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性?；瘜W(xué)性質(zhì)：金、銀、銅都屬于不活潑金屬，相對(duì)而言，其活潑程度依次增加。①金：金是最穩(wěn)定的金屬之一，在高溫下也不能與氧氣反響，不能被硝酸等強(qiáng)氧化性酸氧化。但金能溶解在王水中。②銀：銀雖然不能與鹽酸、稀硫酸反響，但卻能溶解在硝酸等強(qiáng)氧化性酸中：Ag＋2HNO(濃)＝AgNONOHO；3Ag＋4HNO(稀)＝3AgNO＋NO↑＋2HO3 3 2 2 3 3 2③銅：a與非金屬單質(zhì)反響：2Cu＋O △ 2CuO；2Cu＋S△ CuS；Cu＋Cl點(diǎn)燃CuCl2 2 2 2b與酸反響：與銀相像，銅不能與鹽酸、稀硫酸反響，但卻能溶解在硝酸等強(qiáng)氧化性酸中：Cu＋2HSO(濃) △ CuSO＋SO↑＋2HO2 4 4 2 2Cu＋4HNO(濃)＝Cu(NO)＋2NO2HO3 32 2 23Cu＋8HNO3

(稀)＝3Cu(NO32

＋2NO↑＋4HO2c與鹽溶液反響：Cu＋2FeCl＝CuCl2FeCl3 2 2d銅的銹蝕：銅在枯燥空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，但在潮濕空氣中會(huì)被腐蝕，在其外表漸漸形成一層綠色的銅銹：2Cu＋O＋HO＋CO＝CuOHCO2 2 2 2 2 3用途：①金及其合金除了用于首飾以外，在電子工業(yè)的用量占工業(yè)用量的90％以上。在航空航天工業(yè)中，金在制造飛機(jī)和航天器有關(guān)部件所用的材料也占有重要地位。②銀除了用于首飾以外，在有機(jī)合成、能源開發(fā)、材料制造等方面的應(yīng)用越來(lái)越被重視。③銅在電氣和電子工業(yè)中主要用于制造電線、通訊電纜等。這方面應(yīng)用占銅的工業(yè)總用量的一半左右，半導(dǎo)體器件中的硅芯片上用銅代替鋁線；建筑業(yè)上用銅制造水管及其它排水設(shè)施，具有獨(dú)特的殺菌功能，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。④鈦〔Ti〕――“21艇、化工設(shè)備、紡織機(jī)械、人造衛(wèi)星、醫(yī)療器械⑤鈾〔U〕――做核電廠反響堆的核燃料。⑥镅〔Am〕――用作煙霧探測(cè)器中的煙霧監(jiān)測(cè)材料。銅的常見化合物顏色、溶解性：CuO——黑色、難溶；CuO——紅色、難溶；CuS——黑色、難溶；2 2CuSO；CuSO·5HO——藍(lán)色、易溶；Cu(OH)COCu(OH)4 42 223 2—藍(lán)色、難溶?；瘜W(xué)性質(zhì)①氧化銅氧化銅有金屬氧化物的性質(zhì)，例如：CuO＋2HCl＝CuCl＋HO2 2氧化銅具有弱氧化性，可與某些復(fù)原劑反響。例如：H＋CuO △ Cu＋HO；C＋2CuO2 2

高溫 2Cu＋CO↑；CO＋CuO△ Cu＋CO；2 22NH＋3CuO 3

3Cu＋N＋3HO2 2氧化銅在高溫下可發(fā)生分解反響：4CuO高溫

2CuO＋O↑2 2②硫酸銅：CuSO晶體與無(wú)水CuSO4 4CuSO·5HO△ CuSO＋5HO；CuSO＋5HO＝CuSO·5HO4 2 4 2 4 2 4 2開拓學(xué)習(xí)視野▲課標(biāo)學(xué)問拓展【專題放送】Al(OH)的反響圖像3工程工程圖象離子方程式Al3＋＋3NH·HO＝Al(OH)↓3 233 23溶液中＋3NH＋4Al[(OH)]－＋CO＝CO242Al(OH)↓＋HCO－4332Al[(OH)]－＋CO＝2中42Al(OH)