專題3時(shí) 鋁及鋁合金

1、第一單元從鋁土礦到鋁合金第1課時(shí)鋁及鋁合金學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.根據(jù)Al的原子結(jié)構(gòu)，理解Al的性質(zhì)及應(yīng)用。(重點(diǎn))2.了解鋁合金的性能及其應(yīng)用。3.掌握鋁熱反應(yīng)的原理及其應(yīng)用。(難點(diǎn))自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知1鋁的物理性質(zhì)鋁是銀白色的金屬，密度較小，有較強(qiáng)的韌性和延展性，熔點(diǎn)較低，硬度較小，有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。2化學(xué)性質(zhì)鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖，易失去3個(gè)電子，表現(xiàn)較強(qiáng)還原性。(1)常溫下，與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜，具有抗腐蝕性。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：(3)鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)是指鋁粉還原一些金屬氧化物的一類反應(yīng)。反應(yīng)原理：利用了鋁的還原性和反應(yīng)放出大量的熱。鋁與氧

2、化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe2O32Al2FeAl2O3。用途：焊接鋼軌、冶煉金屬等。3鋁合金及鋁制品使用(1)鋁合金形成鋁和其他金屬(或非金屬)熔合形成鋁合金特點(diǎn)密度小、強(qiáng)度高、塑性好、抗腐蝕能力強(qiáng)等用途建筑材料、汽車車輪骨架、飛機(jī)構(gòu)件及電子元件 (2)鋁制品使用鋁制品不宜用于盛放酸、堿溶液，不宜長時(shí)間盛放咸菜等腌制食品。不能用具有強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性的洗滌劑來洗滌鋁制品?；A(chǔ)自測1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)因?yàn)殇X是活潑金屬，所以鋁不耐腐蝕。()(2)在常溫下，濃HNO3、濃H2SO4能用鋁制容器存放，是因?yàn)殇X不和濃HNO3、濃H2SO4反應(yīng)。()(3)合金是金屬的簡單

3、混合，它的性質(zhì)是各種金屬性質(zhì)的總和。()(4)合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)都高，硬度比它的各成分金屬的大。(5)鋁制品不宜于盛放酸性溶液而適宜盛放堿性溶液。()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×2在鋁制易拉罐中收集滿CO2氣體，然后在其中倒入10 mL濃NaOH溶液，并迅速用膠帶將易拉罐口封住，能夠觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是易拉罐突然變癟了，可經(jīng)過一段時(shí)間之后，又可以觀察到的現(xiàn)象是_。試解釋易拉罐變癟的原因：_；并解釋后一現(xiàn)象的原因：_。寫出反應(yīng)過程中的兩個(gè)離子方程式：_、_?！敬鸢浮恳桌抻止钠饋硪桌拗械腃O2與濃NaOH反應(yīng)，致

4、使易拉罐內(nèi)氣壓降低，從而使易拉罐被大氣壓壓癟NaOH溶液與易拉罐(Al)反應(yīng)產(chǎn)生H2，隨著易拉罐內(nèi)H2的量增多，易拉罐內(nèi)氣壓增大CO22OH=COH2O2Al2OH2H2O=2AlO3H2合 作 探 究·攻 重 難鋁與酸、堿反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算思考交流(1)等量的鋁分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，消耗HCl和NaOH的物質(zhì)的量有什么關(guān)系？【提示】n(HCl)n(NaOH)31(2)等量的鋁分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，生成H2的量有什么關(guān)系？【提示】11(3)足量的鋁與等物質(zhì)的量濃度、等體積的鹽酸和NaOH反應(yīng)，生成H2的量又有什么關(guān)系？【提示】13(1)鋁與酸、堿反應(yīng)產(chǎn)生H2的

5、量的關(guān)系等量的鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為11。足量的鋁分別與含等物質(zhì)的量的HCl和氫氧化鈉的溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為13。一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，若產(chǎn)生氫氣的體積比為<<。則必定是：a鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過量而鹽酸不足。b鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，鋁不足而氫氧化鈉過量。(2)Na、Mg、Al與酸的反應(yīng)產(chǎn)生H2的量比較酸足量(金屬完全反應(yīng))時(shí)：a鈉、鎂、鋁與產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量之比分別為21、11、23。b等物質(zhì)的量的鈉、鎂、鋁與足量的酸反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生氫氣的量之比為123。c等質(zhì)量的鈉、鎂、鋁與足量的酸反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量之比為。d鈉

6、、鎂、鋁與足量的酸反應(yīng)，要使產(chǎn)生氫氣的量相同，消耗金屬的質(zhì)量最多的是鈉，鎂次之，鋁最少。三者的物質(zhì)的量之比為1；質(zhì)量之比是23129。過量的金屬與等量的酸反應(yīng)時(shí)，鈉產(chǎn)生氫氣的量較多(過量的鈉與水反應(yīng))，鎂和鋁產(chǎn)生氫氣的量相等，且取決于酸的物質(zhì)的量。對點(diǎn)訓(xùn)練1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CH3COOHANaOH溶液、稀硫酸、鹽酸與金屬鋁反應(yīng)時(shí)，存在關(guān)系：2Al2NaOH,2Al3H2SO4,2Al6HCl(6CH3COOH)，因此等物質(zhì)的量的Al與上述物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，消耗NaOH的物質(zhì)的量最少。2鎂和鋁分別與等濃度等體積的過量

7、稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時(shí)間(t)關(guān)系如下圖：反應(yīng)中鎂和鋁的關(guān)系說法正確的是()A物質(zhì)的量之比為32B質(zhì)量之比為34C相對原子質(zhì)量之比為11D生成H2的物質(zhì)的量之比為32A生成H2體積相同，耗Mg、Al物質(zhì)的量比為32。質(zhì)量比為(3×24)(27×2)43；Mg、Al的相對原子質(zhì)量之比為242789。鋁熱反應(yīng)的原理及應(yīng)用思考交流根據(jù)教材P65圖32鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，思考回答。(1)鋁熱反應(yīng)中還原劑是什么物質(zhì)？體現(xiàn)了該物質(zhì)什么性質(zhì)？【提示】Al還原性(2)該實(shí)驗(yàn)涉及鎂條、氯酸鉀，其作用分別是什么？【提示】鎂條作引燃劑，氯酸鉀作助燃劑(3)利用鋁熱反應(yīng)Al也可以還原

8、其他難熔金屬氧化物，寫出Al與CuO、Cr2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式?！咎崾尽?Al3CuO3CuAl2O32AlCr2O32CrAl2O3鋁熱反應(yīng)的深刻理解(1)利用鋁的強(qiáng)還原性和鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁時(shí)能放出大量熱的性質(zhì)，工業(yè)上常用鋁粉來還原一些金屬氧化物，這類反應(yīng)被稱為鋁熱反應(yīng)。鋁不僅可與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)，用其他金屬氧化物，如V2O5、Cr2O3、MnO2等代替氧化鐵也可發(fā)生鋁熱反應(yīng)。(2)通過鋁熱反應(yīng)只能還原得到金屬性比鋁弱的金屬單質(zhì)，而不能還原得到金屬性比鋁強(qiáng)的金屬單質(zhì)，如鋁和氧化鎂不能發(fā)生反應(yīng)。(3)鋁熱反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，也屬于氧化還原反應(yīng)。反應(yīng)中氧化劑得電子數(shù)目與還原劑失電子數(shù)目相等。

9、對點(diǎn)訓(xùn)練3用鋁熱法還原下列化合物，制得金屬各1 mol時(shí)，消耗鋁的量最小的是AMnO2BWO3CCo3O4DCr2O3C根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒原則，還原得到1 mol Mn時(shí)，需mol Al；還原得到1 mol W時(shí)，需2 mol Al；還原得到1 mol Co時(shí)，需 mol Al；還原得到1 mol Cr時(shí)，需1 mol Al。4下列各組物質(zhì)中能發(fā)生鋁熱反應(yīng)的是 ()AAl粉和FeO粉末B木炭粉和CuO粉末CAl粉和MgO粉末DAl粉和稀鹽酸A鋁熱反應(yīng)是鋁與金屬氧化物間的反應(yīng)。B中無鋁粉，錯(cuò)誤；D中無金屬氧化物，錯(cuò)誤；C中雖然是鋁粉與金屬氧化物的混合物，但Al不如Mg活潑，兩者也不能

10、發(fā)生鋁熱反應(yīng)。當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)·固 雙 基1小明家收藏了一張清末的鋁制佛像，至今保存完好。其未被銹蝕的主要原因是()A鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B鋁的氧化物易發(fā)生還原反應(yīng)C鋁不易被氧化D鋁易被氧化為氧化鋁，氧化鋁薄膜具有保護(hù)內(nèi)部鋁的作用D鋁表面易形成一層致密的氧化鋁薄膜，對鋁起保護(hù)作用，不易被腐蝕。2為了除去鎂粉中混有的少量鋁粉，可選用的試劑是()A氨水BKOH溶液C稀鹽酸D濃硝酸B鋁與氨水不反應(yīng)，不能除去Al粉，A不正確；KOH溶液與Al反應(yīng)但不與Mg反應(yīng)，可以除去Al粉，B正確；稀鹽酸與Al、Mg均反應(yīng)，C不正確；濃硝酸與Al發(fā)生鈍化，不能除去Al，D不正確。3下列有關(guān)金屬鋁的敘述正確的是

11、()A鋁在常溫下不能與氧氣反應(yīng)B鋁不能與氯氣反應(yīng)C鋁能置換出Fe、Cr、Mn等金屬，是因?yàn)殇X的還原性強(qiáng)且鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁時(shí)放出大量的熱D鋁槽車能貯存濃硫酸、濃鹽酸，鋁合金是制造門窗、汽車、飛機(jī)的重要材料C鋁在常溫下能與O2反應(yīng)(表面生成氧化膜)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鋁與氯氣能反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鋁與FexOy、Cr2O3、MnO2等發(fā)生鋁熱反應(yīng)，C項(xiàng)正確；鋁槽車不能貯存濃鹽酸，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時(shí)，反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH物質(zhì)的量之比為()A11B21C31D13C2Al6HCl=2AlCl33H2， 6 mol 3 mol2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2， 2 mol 3 moln(HCl)n(NaOH)6231。5京滬高鐵是世界上一次性建成的最長高速鐵路。高鐵車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因?yàn)殇X合金()A