高一化學(xué) 知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 必修一 4.2 鋁 金屬材料

1、.4.2 鋁 金屬材料一、鋁：1、物理性質(zhì)： 銀白色金屬， 硬度和密度小， 具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。其導(dǎo)電性在銀銅金之后2、化學(xué)性質(zhì)：(1) 與非金屬單質(zhì)反應(yīng)： 2al+3cl2 2alcl3 4al+3o2 2al2o3 (常溫也可以反應(yīng)，生成致密氧化膜，常用來解釋為什么鋁不容易生銹)(2) 與酸反應(yīng)： a、與非氧化性酸反應(yīng)（鹽酸，稀硫酸等），生成氫氣 2al+6hcl=2alcl3+3h2 2al+6h+=2al3+3h22al+3h2so4=al2(so4)3+3h2 2al+6h+=2al3+3h2 b、與氧化性酸反應(yīng)，發(fā)生鈍化，即鋁、鐵在冷的濃硫酸，濃硝酸中發(fā)生鈍化注意: 如

2、果是稀硫酸或者是稀硝酸，則不會(huì)發(fā)生鈍化 如果是熱的濃硫酸或者是熱的濃硝酸，也不會(huì)發(fā)生鈍化 (3) 與堿反應(yīng)：生成四羥基合鋁酸鈉 2al+2naoh+6h2o=2naal(oh)4+3h2 2al+2oh+6h2o=2al(oh)4+3h2(4) 與鹽反應(yīng)：按照金屬活動(dòng)性順序，發(fā)生置換反應(yīng) 2al+3cu2+=3cu+2al3+ (5) 與氧化物反應(yīng)：發(fā)生鋁熱反應(yīng) 2al+fe2o3al2o3+2fe 注意事項(xiàng)： 反應(yīng)物鋁和金屬氧化物統(tǒng)稱鋁熱劑 鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：發(fā)出耀眼的光芒、放出大量的熱、有熔融物生成。精品. 鋁熱反應(yīng)常用于焊接鐵軌和冶煉金屬二、氧化鋁1、存在形式：氧化鋁主要存在剛玉中，

3、剛玉的主要成分是al2o3 ， a、其中把含少量鉻元素的剛玉稱為紅寶石；b、含少量的鐵和鈦元素的剛玉稱為藍(lán)寶石。2、物理性質(zhì)：白色固體、不溶于水、熔沸點(diǎn)高。3、化學(xué)性質(zhì)：(1) 電解反應(yīng)：電解氧化鋁用于制取金屬鋁電解 2al2o3 = 2al + 3 o2 (2) 兩性氧化物（即能與酸反應(yīng)，也能與堿反應(yīng)） a、氧化鋁與酸反應(yīng)： al2o36hclalcl33h2ob、氧化鋁與堿反應(yīng)： al2o32naoh+3h2o2naal(oh)4三、氫氧化鋁1、物理性質(zhì)： 白色膠狀物質(zhì)， 不溶于水， 強(qiáng)吸附性，可以吸附水中的懸浮物和各種色素。2、化學(xué)性質(zhì)： (1) 不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。2

4、al(oh)3 = al2o32h2o (這是工業(yè)上制取純凈氧化鋁的方法。)(2) 兩性氫氧化物： a、與酸反應(yīng)：al(oh)3 + 3hcl= alcl3 + 3h2o b、與堿反應(yīng)：al(oh)3 + naohnaal(oh)43、制?。簩?shí)驗(yàn)室一般用鋁鹽跟氨水反應(yīng)制取氫氧化鋁 alcl3+3nh3h2o = al(oh)3+3nh4cl 精品.al3+ + 3nh3h2o = al(oh)3+3nh4+ 注意：弱酸(比如碳酸)，弱堿(比如氫氧化鈉)均不能使氫氧化鈉溶解4、知識(shí)補(bǔ)充：四羥基合鋁酸鹽al(oh)4 的性質(zhì)： al(oh)4可以看成al(oh)4= al(oh)3+(oh) (1

5、) 與不能共存的離子：只要不能與氫氧根共存的離子，都不能與al(oh)4共存，比如：鐵離子、鋁離子、碳酸氫根等(2) 鋁鹽可以跟四羥基合鋁酸鹽反應(yīng)，生成氫氧化鋁al3+ + 3al(oh)4=4 al(oh)3(3) 四羥基合鋁酸鹽也可以和酸反應(yīng)，比如實(shí)驗(yàn)室也可以利用四羥基合鋁酸鹽跟二氧化碳反應(yīng)來制取氫氧化鋁a、 當(dāng)co2不足時(shí)，2al(oh)4+ co2 = 2 al(oh)3+h2o+co32-b、 當(dāng)co2過量時(shí)，al(oh)4+ co2 = al(oh)3+ hco3-四、鋁合金：1、合金的概念：金屬跟金屬，或者金屬跟非金屬通過加熱融合而形成的混合物。 2、合金的特征：兩大一小 (1)

6、 合金的硬度一般比組成它的金屬大(2) 合金的熔點(diǎn)一般比組成它的金屬低(3) 合金的抗腐蝕性一般比組成它的金屬強(qiáng)3、鋁合金的優(yōu)點(diǎn)：密度小、強(qiáng)度高、塑性好、易于成型等優(yōu)點(diǎn)4、鋁合金的用途：經(jīng)常用于制造飛機(jī)構(gòu)件，建筑業(yè)及電子行業(yè)等。五、金屬材料：1、分類：分為黑色金屬材料和有色金屬材料(1) 黑色金屬：黑色金屬是指鐵、錳、鉻以及它們的合金精品.(2) 有色金屬：除黑色金屬外所有的金屬材料統(tǒng)稱有色金屬注意事項(xiàng)： 黑色金屬只是一種稱呼，并不是說黑色金屬都是黑色的 黑色金屬材料是人類使用最廣泛的金屬材料2、黑色金屬鋼鐵：(1) 鐵的合金主要包括鋼鐵和生鐵，其中生鐵的含碳量比較高(2) 鐵的使用經(jīng)歷了一個(gè)

7、“鐵普通鋼不銹鋼等特種鋼”的演變(3) 不銹鋼主要是在普通鋼的基礎(chǔ)上加入鉻、鎳等元素，不銹鋼有很多類型，但是有一個(gè)共同的特征是：其含鉻量一般都大于12%。3、有色金屬材料金、銀、銅(1) 金銀銅的三性（導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性） 導(dǎo)電性：銀銅金 導(dǎo)熱性：銀銅金 延展性：金銀銅(2) 物理性質(zhì)：金是黃色金屬、銀是銀白色金屬、銅是紫紅色金屬 其中銅是人類最早使用的金屬。(3) 化學(xué)性質(zhì)：l 金：金的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，基本不與任何物質(zhì)反應(yīng)。l 銀：銀的化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定，除了跟硝酸、濃硫酸等少數(shù)氧化劑反應(yīng)外，也基本不與其它物質(zhì)反應(yīng)l 銅：銅的化學(xué)性質(zhì)相對比較活潑(1) 常溫下，銅在干燥的空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，但

8、是在潮濕的空氣中容易被腐蝕，生成綠色的銅銹（或者銅綠），方程式為：2cu+o2+h2o+co2=cu2(oh)2co3 (2) 銅在加熱或者點(diǎn)燃的條件下，能與許多非金屬反應(yīng)： 2cu+o2=2cuo 2cu+s=cu2s(3) 銅及其化合物之間可以相互轉(zhuǎn)化，而且轉(zhuǎn)化時(shí)常伴著顏色變化 高溫 4 cuo =2cu2o + o2 cuso精品.45h2o=cuso4+5h2o六、鋁的圖象問題總結(jié)：1、鋁鹽與氨水的反應(yīng) 由于產(chǎn)物氫氧化鋁不溶于氨水，因此無論是鋁鹽里面加入氨水，還是氨水里面加入鋁鹽，反應(yīng)都是一樣的，因此圖像也應(yīng)該相同，具體如下所示： a、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入試劑后，生成沉淀，沉淀不消失b、離子

9、方程式：al3+ + 3nh3h2o = al(oh)3+3nh4+ 1mol 3mol c、圖像：(1) 鋁鹽里面加入氨水： (2) 氨水中加入鋁鹽 2、鋁鹽與強(qiáng)堿(以氫氧化鈉為例) 因?yàn)楫a(chǎn)物氫氧化鋁溶于氫氧化鈉，因此往鋁鹽里面加入氫氧化鈉，跟氫氧化鈉里面加入鋁鹽，反應(yīng)情況應(yīng)該是有所不同的，圖像也應(yīng)該是有所不同的，具體如下所示：(1) 鋁鹽里面加入氫氧化鈉 a、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 先生成沉淀（鋁鹽里面al3+較多，加入oh-后生成al(oh)3沉淀） 沉淀消失（al(oh)3與oh-繼續(xù)反應(yīng)，生成al(oh)4-）b、離子方程式： al3+ + 3oh - = al(oh)3 1mol 3mol a

10、l(oh)3 + oh- = al(oh)4- 1mol 1mol精品.c、 圖像：d、習(xí)題：例1. 向30毫升1 mol/l的alcl3溶液中逐漸加入濃度為4 mol/l的 naoh溶液，若產(chǎn)生0.78g白色沉淀，則加入的naoh溶液的體積可能為（ ）a. 3ml b. 7.5ml c. 15ml d. 27.5ml例2 向含有a mol alcl3的溶液中加入含b mol koh的溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量可能是（）（1）a mol （2）b mol （3） a/3 mol（4）b/3 mol （5）0 mol （6）（4a-b）mola. （1）（2）（4）（5）（6）b. （1）（4）（

11、5）（6）c. （1）（2）（3）（5）（6）d. （1）（3）（5）總結(jié)：a mol alcl3與b mol naoh反應(yīng)，沉淀的物質(zhì)的量的討論情況：a、 b3a 時(shí)，先寫離子方程式，計(jì)算沉淀時(shí)，要以不足的量來計(jì)算al 3+ + 3 oh-= al(oh)3mol 3molmol mol b/3 mol所以當(dāng)b3a 時(shí)，即氫氧化鈉不足時(shí)，沉淀的物質(zhì)的量為b/3molb、 3ab4a時(shí)，同樣寫離子方程式，然后判斷哪個(gè)反應(yīng)物不足，要以不足的物質(zhì)來計(jì)算沉淀的質(zhì)量。 al 3+ + 3 oh-= al(oh)3精品.mol 3molmol 即alcl3不足 mol mol 此時(shí)沉淀應(yīng)該以alcl3來

12、算 al(oh)3 + oh- = al(oh)4-mol mol(b-3)mol (b-3)mol (b-3)mol 則生成的沉淀為a-(b-3a)=(4a-b)mol 所以當(dāng)3ab4a時(shí)，此時(shí)沉淀的物質(zhì)的量為(4a-b)molc、 當(dāng)b4a時(shí)，沉淀的物質(zhì)的量為0(2) 往氫氧化鈉溶液里面加入鋁鹽 a、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： naoh溶液中出現(xiàn)沉淀，沉淀立即消失（氫氧化鈉溶液里面oh-較多，加入al3+后生成al(oh)3沉淀，沉淀馬上又跟oh-反應(yīng)） 繼續(xù)滴加al3+后沉淀突然增多后不變（al3+與al(oh)4-反應(yīng)生成al(oh)3后，al(oh)3不消失） b、離子方程式： al3+ + 3oh

13、 - = al(oh)3 ，al(oh)3 + oh- = al(oh)4- 1mol 1mol 1mol 1mol 1mol 3mol 1mol 1mol 即第一步發(fā)生 al3+ + 4oh - = al(oh)4- al3+ + 3 al(oh)4- = 4 al(oh)31mol 3 mol 精品.即加入的al3+要先花3mol去跟oh -反應(yīng)形成1molal(oh)4-,然后1mol al3+再跟1molal(oh)4-反應(yīng)形成沉淀。 c、圖像： 3、naal(oh)4與co2的反應(yīng)：由于產(chǎn)物氫氧化鋁不溶于碳酸，因此無論是naal(oh)4里面加入co2，因此生成的沉淀應(yīng)該不會(huì)消失，具

14、體如下所示：a、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入試劑后，生成沉淀，沉淀不消失b、離子方程式： 當(dāng)co2不足時(shí)，2al(oh)4+ co2 = 2 al(oh)3+h2o+co32- 當(dāng)co2過量時(shí)，al(oh)4+ co2 = al(oh)3+ hco3- c、圖像： 精品.4、naal(oh)4與hcl的反應(yīng)： 因?yàn)楫a(chǎn)物氫氧化鋁溶于鹽酸，因此往naal(oh)4里面加入hcl，跟往hcl里面加入naal(oh)4，反應(yīng)情況應(yīng)該是有所不同的，圖像也應(yīng)該是有所不同的，具體如下所示：(1) 往naal(oh)4里面加入hcl a、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： naal(oh)4溶液出現(xiàn)沉淀 繼續(xù)滴加hcl，沉淀消失b、離子方程式： al(oh)4-+ h+ = al(oh)3+h2o 1mol 1mol al(oh)3+ 3h+ = al3+ +3h2o 1mol 3mol c、圖像：(2) 往hcl里面加入naal(oh)4:a、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： hcl溶液先出現(xiàn)沉淀，沉淀迅速消失 繼續(xù)滴加naal(oh)4，沉淀不變b、離子方程式： al(oh)4-+ h+ = al(oh)3+h2o al(oh)3+ 3h+ = al3+ +3