第二節(jié)_鋁_金屬材料

1、第二節(jié)第二節(jié) 鋁鋁 金屬材料金屬材料第第 1 1 課時課時聯(lián)想聯(lián)想質(zhì)疑質(zhì)疑金屬單質(zhì)的基本性質(zhì)金屬單質(zhì)的基本性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)大多數(shù)在常溫下是固體大多數(shù)在常溫下是固體大多數(shù)呈銀白色有金屬光澤大多數(shù)呈銀白色有金屬光澤大多數(shù)有延展性、是電和熱的良導(dǎo)體大多數(shù)有延展性、是電和熱的良導(dǎo)體多數(shù)可與多數(shù)可與O2、 Cl2等活潑非金屬反應(yīng)等活潑非金屬反應(yīng)大多數(shù)可與酸反應(yīng)大多數(shù)可與酸反應(yīng)與鹽的相互置換與鹽的相互置換 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過鈉、鎂、鐵等金屬單質(zhì)的知識，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過鈉、鎂、鐵等金屬單質(zhì)的知識，這些金屬在性質(zhì)上具有相似之處。這些金屬在性質(zhì)上具有相似之處。觀察觀察鋁箔鋁箔鋁線鋁線認(rèn)識鋁的認(rèn)識鋁

2、的物理性質(zhì)物理性質(zhì)一、鋁與鋁合金一、鋁與鋁合金（一）、認(rèn)識鋁及其化合物（一）、認(rèn)識鋁及其化合物1 1、鋁的物理性質(zhì)和相應(yīng)用途鋁的物理性質(zhì)和相應(yīng)用途物理性質(zhì)物理性質(zhì)用途用途易加工成各種形狀，易加工成各種形狀，包裝、裝飾工藝，鋁包裝、裝飾工藝，鋁箔、鋁絲、銀粉涂料箔、鋁絲、銀粉涂料鋁鍋、鋁壺等加熱器具鋁鍋、鋁壺等加熱器具鋁芯電線、電纜鋁芯電線、電纜銀白色，有金屬光澤銀白色，有金屬光澤質(zhì)地較軟，延展性好質(zhì)地較軟，延展性好密度小、熔點(diǎn)低密度小、熔點(diǎn)低導(dǎo)熱性能好導(dǎo)熱性能好導(dǎo)電性能較好導(dǎo)電性能較好（僅次于銀、（僅次于銀、 銅和金）銅和金）大膽預(yù)測和酸反應(yīng)和酸反應(yīng)和鹽反應(yīng)和鹽反應(yīng)和非金屬反應(yīng)和非金屬反應(yīng)和某

3、些氧化物反應(yīng)和某些氧化物反應(yīng)Al思考探究：思考探究：鋁化學(xué)性質(zhì)活潑，但是鋁鍋為什么可鋁化學(xué)性質(zhì)活潑，但是鋁鍋為什么可以用來煮飯？以用來煮飯？鋁是活潑金屬，能與鹽酸、稀硫酸等反應(yīng)鋁是活潑金屬，能與鹽酸、稀硫酸等反應(yīng)例如例如：2Al+6HCl =2AlCl3 + 3H21、鋁與酸溶液反應(yīng)、鋁與酸溶液反應(yīng)思考：鋁是不是和所有的酸都會產(chǎn)生氫氣呢？思考：鋁是不是和所有的酸都會產(chǎn)生氫氣呢？2 2、與鹽溶液反應(yīng)、與鹽溶液反應(yīng) 根據(jù)金屬活動性順序的應(yīng)用，鋁能把根據(jù)金屬活動性順序的應(yīng)用，鋁能把排在它后面的金屬從它們的鹽溶液中置換排在它后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來，如出來，如: :2Al+3CuSO2Al+

4、3CuSO4 4 3Cu+Al3Cu+Al2 2(SO(SO4 4) )3 32Al+3Cu2Al+3Cu2+2+3Cu+2Al3Cu+2Al3+3+用途：制燃燒彈、信號彈、火箭推進(jìn)劑等用途：制燃燒彈、信號彈、火箭推進(jìn)劑等 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 一、一、鋁在氧氣中燃燒鋁在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論鋁與氧氣反應(yīng)鋁與氧氣反應(yīng)劇烈燃燒，放出大量劇烈燃燒，放出大量的熱和耀眼的白光。的熱和耀眼的白光。常溫下鋁的表面被氧化，生常溫下鋁的表面被氧化，生成一層致密氧化物薄膜。成一層致密氧化物薄膜。3.鋁與非金屬的反應(yīng)鋁與非金屬的反應(yīng)因此鋁具有抗腐蝕性。因此鋁具有抗腐蝕性。再如：再如：2Al + 3

5、S = Al2S3鋁表現(xiàn)出強(qiáng)的還原性鋁表現(xiàn)出強(qiáng)的還原性加熱加熱4Al+3O2=2Al2O3點(diǎn)燃點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 二二現(xiàn)象：發(fā)出耀眼的白光，有紅色熔融物生成發(fā)出耀眼的白光，有紅色熔融物生成 將將5g三氧化二鐵粉末和三氧化二鐵粉末和2g鋁粉鋁粉混合均勻放在混合均勻放在 “紙漏斗紙漏斗”中，上面中，上面加少量氯酸鉀并在混合物中插一根加少量氯酸鉀并在混合物中插一根鎂條，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。鎂條，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。藥品：藥品：Fe2O3、Al粉、粉、 鎂條、氯酸鉀鎂條、氯酸鉀4、鋁熱反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)思考：思考：問題探究問題探究鋁熱反應(yīng)的原理？鋁熱反應(yīng)的原理？ Al在高溫下表現(xiàn)出強(qiáng)還原

6、性，把某些在高溫下表現(xiàn)出強(qiáng)還原性，把某些 金屬從它的氧化物中置換出來。金屬從它的氧化物中置換出來。2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3鋁熱劑鋁熱劑高溫高溫反應(yīng)方程式：反應(yīng)方程式：該反應(yīng)叫該反應(yīng)叫鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)5、鋁與、鋁與強(qiáng)堿溶液強(qiáng)堿溶液反應(yīng)反應(yīng)2Al+2NaOH+6H2O=2 Na Al(OH)4 +3H2四羥基合鋁酸鈉四羥基合鋁酸鈉還原劑還原劑氧化劑氧化劑6e-問題探究問題探究1、為什么鋁制餐具不宜蒸煮或?yàn)槭裁翠X制餐具不宜蒸煮或長期存放有酸性或堿性的食物？長期存放有酸性或堿性的食物？ 2、Al與氨水反應(yīng)能生成與氨水反應(yīng)能生成H2嗎？嗎？Al能與酸或堿起反應(yīng)能與酸或堿起反應(yīng)不

7、能不能! Al與強(qiáng)堿反應(yīng)才能生成與強(qiáng)堿反應(yīng)才能生成H2 ！ 某課外活動小組做如下實(shí)驗(yàn)：往一鋁制易拉罐內(nèi)某課外活動小組做如下實(shí)驗(yàn)：往一鋁制易拉罐內(nèi)充滿充滿CO2，然后往罐內(nèi)注入足量的，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH溶液，立即溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，過一段時間后，發(fā)現(xiàn)罐內(nèi)凹而癟，用膠布嚴(yán)封罐口，過一段時間后，發(fā)現(xiàn)罐內(nèi)凹而癟，再過一段時間后，癟了的罐壁重新鼓起，試解釋再過一段時間后，癟了的罐壁重新鼓起，試解釋:1、罐壁內(nèi)凹而癟的原因是、罐壁內(nèi)凹而癟的原因是 ,化學(xué)方程式為化學(xué)方程式為 .罐壁再鼓起的原因是罐壁再鼓起的原因是 ,化學(xué)方程式為化學(xué)方程式為 . 2、如果用金屬薄鐵制易拉罐做上述實(shí)驗(yàn)，、如果

8、用金屬薄鐵制易拉罐做上述實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)的結(jié)果是出現(xiàn)的結(jié)果是 . 隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O2Al+6H2O+2NaOH=2 NaAl(OH)4 +3H2CO2溶于與溶于與NaOH溶液，壓強(qiáng)減小溶液，壓強(qiáng)減小鋁與鋁與與與NaOH溶液溶液反應(yīng)生成反應(yīng)生成H2,壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)增大罐變癟后不會再鼓起罐變癟后不會再鼓起鋁鋁金屬金屬酸溶液酸溶液鹽溶液鹽溶液堿溶液堿溶液氧化物氧化物特性特性知識小結(jié)知識小結(jié)非金屬非金屬鋁鋁金屬金屬酸溶液酸溶液鹽溶液鹽溶液堿溶液堿溶液氧化物氧化物特性特性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論硫酸鋁跟硫酸鋁跟氨水反應(yīng)氨水反應(yīng) 氫氧化鋁跟氫氧化

9、鋁跟鹽酸反應(yīng)鹽酸反應(yīng) 氫氧化鋁跟氫氧氫氧化鋁跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)化鈉溶液反應(yīng) 產(chǎn)生白色產(chǎn)生白色膠狀沉淀膠狀沉淀白色膠狀白色膠狀沉淀溶解沉淀溶解白色膠狀白色膠狀沉淀溶解沉淀溶解氫氧化鋁溶于鹽酸氫氧化鋁溶于鹽酸氫氧化鋁溶于氫氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液可溶性鋁鹽遇堿可溶性鋁鹽遇堿生成生成Al(OH)3沉淀。沉淀。 氫氧化鋁的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)氫氧化鋁的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論：Al(OH) 3即溶于鹽酸又溶于氫氧化鈉即溶于鹽酸又溶于氫氧化鈉 溶液屬于兩性氫氧化物溶液屬于兩性氫氧化物 既能與既能與強(qiáng)酸強(qiáng)酸反應(yīng)，反應(yīng)， 又能與又能與強(qiáng)堿強(qiáng)堿反應(yīng)的氫氧化物。反應(yīng)的氫氧化物。 例：例：Al(OH) 3 Al(OH)

10、3物理性質(zhì)及用途：物理性質(zhì)及用途：不溶于水的白色膠狀物，不溶于水的白色膠狀物，有吸附性，可作凈水劑。有吸附性，可作凈水劑。Al(OH)3 +3H+2Al3+3H2OAl(OH)3 +OH-Al (OH) 4-四羥基合鋁酸根離子四羥基合鋁酸根離子兩性氫氧化物：兩性氫氧化物：Al(OH) 3制取方法：制取方法：用鋁鹽溶液與氨水反應(yīng)！用鋁鹽溶液與氨水反應(yīng)！Al3+ +3 NH 3 H2O Al(OH) 3 + 3 NH 4+思考：實(shí)驗(yàn)室為何不用可溶性鋁鹽與思考：實(shí)驗(yàn)室為何不用可溶性鋁鹽與 氫氧化鈉溶液反應(yīng)制取氫氧化鋁？氫氧化鈉溶液反應(yīng)制取氫氧化鋁？氫氧化鋁會溶于過量的氫氧化鈉溶液！氫氧化鋁會溶于過量

11、的氫氧化鈉溶液！Al(OH)3 +NaOHNaAl (OH) 44、Al2O3性質(zhì)性質(zhì)Al2O3 +6H+2Al3+3H2OAl2O3 +2OH- +3H2O 2Al (OH) 4 -氧化鋁的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)氧化鋁的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論 氧化鋁跟氧化鋁跟鹽酸反應(yīng)鹽酸反應(yīng) 氧化鋁跟氫氧氧化鋁跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)化鈉溶液反應(yīng)白色固白色固體溶解體溶解白色固白色固體溶解體溶解氧化鋁溶于鹽酸氧化鋁溶于鹽酸氧化鋁跟氫氧化鈉溶液氧化鋁跟氫氧化鈉溶液結(jié)論：氧化鋁即溶于鹽酸又溶于氫氧結(jié)論：氧化鋁即溶于鹽酸又溶于氫氧 化鈉溶液屬于兩性氧化物化鈉溶液屬于兩性氧化物兩性氧化物：即能與兩性

12、氧化物：即能與強(qiáng)酸強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與反應(yīng)，又能與 強(qiáng)堿強(qiáng)堿反應(yīng)的氧化物。反應(yīng)的氧化物。 例例Al2O3桌面上有兩堆白色粉末，已知它們分別桌面上有兩堆白色粉末，已知它們分別是是Al2O3和和MgO，你能用什么方法加以，你能用什么方法加以鑒別？鑒別？你能寫出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式嗎？你能寫出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式嗎？AlAl2 2O O3 3+2NaOH+3H+2NaOH+3H2 2O=2NaAl(OH)O=2NaAl(OH)4 4 1.1.合金合金：由兩種或兩種以上金屬（或金屬與非金屬）由兩種或兩種以上金屬（或金屬與非金屬） 熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。例：鋼熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。例：鋼2

13、2. .合金的特性：合金的特性： 合金的硬度一般比它各成分金屬的硬度大；合金的硬度一般比它各成分金屬的硬度大；合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低；合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低；合金性質(zhì)并不是各成分物質(zhì)性質(zhì)的總和，合金性質(zhì)并不是各成分物質(zhì)性質(zhì)的總和， 合金的性能一般優(yōu)于純金屬。合金的性能一般優(yōu)于純金屬。（三）（三）.鋁合金及其制品鋁合金及其制品回憶初中相關(guān)知識：回憶初中相關(guān)知識：閱讀課本閱讀課本：了解鋁合金及其制品的性質(zhì)和用途？了解鋁合金及其制品的性質(zhì)和用途？鋁散熱器鋁合金及其制品鋁合金及其制品 1 1、下列物質(zhì)中不屬于合金的是（下列物質(zhì)中不屬于合金的是（ ）A A不銹鋼不銹鋼 B

14、 B黃銅黃銅C C碳素鋼碳素鋼 D D銅綠銅綠2 2、有關(guān)合金的性質(zhì)敘述不正確的是（有關(guān)合金的性質(zhì)敘述不正確的是（ ）A A合金的熔點(diǎn)比它的各成分的熔點(diǎn)低合金的熔點(diǎn)比它的各成分的熔點(diǎn)低B B合金一定是金屬熔合而成合金一定是金屬熔合而成C C合金的硬度和強(qiáng)度一般比純金屬高合金的硬度和強(qiáng)度一般比純金屬高D D硬鋁、青銅、硅鋼均為合金硬鋁、青銅、硅鋼均為合金學(xué)學(xué)練練學(xué)學(xué)練練二、金屬與金屬材料二、金屬與金屬材料(自學(xué)知識）自學(xué)知識）黑色金屬材料：黑色金屬材料： 有色金屬材料：有色金屬材料：鐵、鉻、錳以及它們的鐵、鉻、錳以及它們的合金構(gòu)成的材料。合金構(gòu)成的材料。除黑色金屬（鐵、鉻、錳）除黑色金屬（鐵、鉻

15、、錳）以外的其他金屬材料。以外的其他金屬材料。閱讀課本：閱讀課本： 了解重要的黑色金屬材料了解重要的黑色金屬材料鋼鐵的鋼鐵的 性質(zhì)和用途？性質(zhì)和用途？ 1.1.重要的黑色金屬材料重要的黑色金屬材料鋼鐵鋼鐵 鋼鐵的制備：鋼鐵的制備： 鐵礦石鐵礦石生鐵生鐵普通鋼普通鋼特種鋼特種鋼生鐵生鐵含較多的含較多的C等雜質(zhì)等雜質(zhì)普通鋼普通鋼降碳降碳;調(diào)硅錳等調(diào)硅錳等思考：鋼中加入鉻鎳用途？思考：鋼中加入鉻鎳用途？ 不銹鋼的性質(zhì)和用途？不銹鋼的性質(zhì)和用途？ 不銹鋼不銹鋼加入鉻鎳加入鉻鎳鋼鋼鐵鐵鋼筋混疑土彈簧片（硅、錳鋼）醫(yī)療器械（不銹鋼）車軸、履帶（鎢鋼、錳鋼）鋼鐵的用途：鋼鐵的用途： 柔軟的，黃色的金柔軟的，

16、黃色的金質(zhì)地柔軟的，銀白色的銀質(zhì)地柔軟的，銀白色的銀硬度較小的，紫紅色的銅硬度較小的，紫紅色的銅 金金銀銀銅銅 2.2.幾種有色金屬材料幾種有色金屬材料金、銀、銅金、銀、銅 （1）金、銀、銅的性質(zhì)（均不活潑）金、銀、銅的性質(zhì)（均不活潑） 金屬光澤：金屬光澤：Au黃色；黃色； Ag銀白色；銀白色； Cu紫紅色。紫紅色。 延展性：延展性：Au AgCu 傳熱性：傳熱性：AgCuAu 導(dǎo)電性：導(dǎo)電性：AgCuAu 化學(xué)活動性：化學(xué)活動性：CuAgAu 2 Cu +O2 +H2O +CO2 =Cu2(OH)2CO3 堿式碳酸銅堿式碳酸銅（銅綠）（銅綠）2 Cu +O2 =2CuO2 Cu +S =Cu2S（2）銅及銅的化合物的轉(zhuǎn)化）銅及銅的化合物的轉(zhuǎn)化4 CuO =2Cu2O+O2 高溫高溫CuSO45H2O = CuS