魯科版必修1 第4章第2節(jié) 鋁 金屬材料（第1課時(shí)） 學(xué)案 (2).doc

第2節(jié)鋁金屬材料第1課時(shí)鋁與鋁合金【學(xué)習(xí)目標(biāo)】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?！拘轮獙?dǎo)學(xué)】一、鋁的物理性質(zhì)和用途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(diǎn)為_，沸點(diǎn)為_。導(dǎo)電性僅次于_、_和_。2鋁合金及其制品(1)合金是_。其特點(diǎn)是硬度一般比它的各成分金屬的大；多數(shù)合金的熔點(diǎn)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(jī)械性能_各成分金屬。(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(qiáng)度_、塑性_、易于成型、_、_等特點(diǎn)?！練w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(diǎn)較高，硬度較小，導(dǎo)電性較強(qiáng)(僅次于銀、銅和金)。【活學(xué)活用】1(1)選擇填空：將鋁的用途與其性質(zhì)搭配起來(每個(gè)選項(xiàng)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(shí)放熱太陽能熱水器：_；飛機(jī)：_；焊接鐵軌：_；電纜：_；鋁箔：_。(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)”)。二、鋁的化學(xué)性質(zhì)1鋁與氧氣的反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)探究：用鑷子夾住一小團(tuán)脫脂棉，蘸上一些鋁粉，在酒精燈上點(diǎn)燃，并立即伸入盛有o2的集氣瓶中(瓶底放一些細(xì)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?yàn)開。2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(gè)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5g干燥的氧化鐵粉末和2g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(diǎn)燃鎂條，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。通過以上實(shí)驗(yàn)信息，回答下列問題：(1)選出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)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(gè)孔：_；蒸發(fā)皿盛沙：_；鎂條：_；氯酸鉀：_。(4)如何用簡單的方法證明生成物為金屬鐵？_。3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？(2)在兩支試管中分別加入5ml鹽酸和5mlnaoh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(shí)間后，將點(diǎn)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。(3)由以上實(shí)驗(yàn)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_?！練w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，但在冷的濃硫酸、濃硝酸中鋁的表面會(huì)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(yùn)輸。3鋁與強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出氫氣的有關(guān)計(jì)算(1)反應(yīng)原理鋁和強(qiáng)酸溶液反應(yīng)：2al6h=2al33h2鋁和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：2al2oh6h2o=2al(oh)43h2(2)計(jì)算規(guī)律等量的鋁分別與足量的酸、堿溶液反應(yīng)時(shí)，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(shí)，消耗的鋁的量之比和產(chǎn)生的氫氣的量之比都為13?！净顚W(xué)活用】1通常把鋁粉與某些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()amgobfe3o4cmno2dv2o52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3等量的al分別加入0.3l1moll1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()a2.7gb5.4gc8.1gd10g【學(xué)習(xí)小結(jié)】鋁【達(dá)標(biāo)檢測】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(qiáng)堿反應(yīng)c鎂在點(diǎn)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)生氧化還原反應(yīng)d鋁熱劑是鎂條、鋁粉和金屬氧化物的混合物2常溫下，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()a3moll1hclb4moll1hno3c8moll1naohd18moll1h2so45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()anh、fe2、no、sobna、k、cl、socmg2、h、cl、nodk、ca2、hco、cl6向一個(gè)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(huì)兒聽到罐內(nèi)“咔咔”地響，發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過一會(huì)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_。(2)易拉罐又鼓起來的原因是_，反應(yīng)的離子方程式為_。答案精析新知導(dǎo)學(xué)一、1銀白小2.7gcm3660.42467銀銅金2(1)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)小高好制造工藝簡單成本低廉活學(xué)活用1(1)caedb(2)混合物解析(1)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(jī)的良好材料。鋁被氧化時(shí)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。(2)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。二、1(1)鋁粉劇烈燃燒放出大量的熱和耀眼的白光白色固體4al3o22al2o3(2)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(jìn)一步反應(yīng)2(1)(2)fe2o32alal2o32fefe2o3al鋁熱(3)使熔融物易于落下防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿引起kclo3分解，為鋁熱反應(yīng)提供熱量助燃劑(4)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3(1)鋁片不溶解，無氣體產(chǎn)生。(2)鋁片逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生有熱感(反應(yīng)放熱)產(chǎn)生爆鳴聲h2(3)2al2naoh6h2o=2naal(oh)43h2h2oalnaal(oh)42al6h=2al33h2halal3活學(xué)活用1a鋁能還原比鋁活動(dòng)性弱的金屬的氧化物。若是比鋁活動(dòng)性強(qiáng)的金屬，其氧化物不能被還原。2a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1molnaoh；1mol鋁與稀硫酸反應(yīng)生成al2(so4)3，消耗1.5mol硫酸；1mol鋁與鹽酸反應(yīng)生成alcl3，消耗3mol鹽酸；硝酸與金屬鋁反應(yīng)不生成氫氣。3b2al6hcl=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)，0.3molhcl與足量al反應(yīng)生成h2為0.15mol。又知中naoh未完全反應(yīng)，al完全反應(yīng)，所以中生成h2為0.3mol，由方程式系數(shù)比可知al的物質(zhì)的量為0.2mol，即5.4g。達(dá)標(biāo)檢測1c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(cuò)；鎂能跟酸反應(yīng)但不能跟堿反應(yīng)，b錯(cuò)；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(shí)，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(cuò)。2c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。3d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)。4a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。5b與al反應(yīng)放出h2的溶