鋁_金屬材料_復(fù)合材料

1、鋁鋁 金屬材料金屬材料 一、鋁的存在：一、鋁的存在： 鋁元素在自然界以化合態(tài)形式存在鋁元素在自然界以化合態(tài)形式存在 地殼中含量最多的金屬元素是地殼中含量最多的金屬元素是 ；地殼中各種元素的含量圖（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）地殼中各種元素的含量圖（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）AlAl鋁土礦鋁土礦一一.鋁的物理性質(zhì)鋁的物理性質(zhì)鋁是一種鋁是一種銀白色金屬光澤銀白色金屬光澤的金屬，熔點高（的金屬，熔點高（660.4C ），沸點高（），沸點高（2467C），密度），密度 2.7g/cm3， 具有具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性展性 。二二. .鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁的化學(xué)性質(zhì)（一）預(yù)測鋁的化學(xué)性質(zhì)（一）預(yù)測鋁的化學(xué)性質(zhì)分

2、類：分類：金屬類金屬類金屬的通性金屬的通性與鹽溶液反應(yīng)與鹽溶液反應(yīng)與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)1.1.鋁與非金屬單質(zhì)反應(yīng)鋁與非金屬單質(zhì)反應(yīng)4Al+3O2=2Al2O3點燃現(xiàn)象現(xiàn)象：放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光：放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光2.2.鋁與酸反應(yīng)鋁與酸反應(yīng)2Al+6HCl = 2AlCl3 + 3H2 現(xiàn)象現(xiàn)象：鋁片溶解，有無色無味氣泡產(chǎn)生：鋁片溶解，有無色無味氣泡產(chǎn)生你能寫出鋁和氯氣、硫單質(zhì)反應(yīng)的方程式嗎？你能寫出鋁和稀硫酸反應(yīng)的方程式嗎？鋁制運輸槽罐 鋁在鋁在冷冷的的濃硫酸濃硫酸或或冷冷的的濃硝酸濃硝酸中中鈍化，鈍化，所以所以鋁制槽罐裝濃硫酸、濃硝酸。鋁制槽罐

3、裝濃硫酸、濃硝酸。 但在加熱條件下，但在加熱條件下，Al也能與濃也能與濃H2SO4、濃、濃HNO3反應(yīng)。反應(yīng)。3.3.鋁和某些鹽溶液反應(yīng)鋁和某些鹽溶液反應(yīng)根據(jù)金屬活動性順序的應(yīng)用，鋁能把排在它根據(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出來，如后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來，如:2Al + 3CuSO2Al + 3CuSO4 4 3Cu + Al3Cu + Al2 2(SO(SO4 4) )3 3現(xiàn)象現(xiàn)象：鋁片溶解，有紅色固體物質(zhì)生成，：鋁片溶解，有紅色固體物質(zhì)生成， 溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色2Al+3Hg(NO2Al+3Hg(NO3 3) ) 3 33

4、Hg + Al(NO3Hg + Al(NO3 3) )3 3現(xiàn)象現(xiàn)象：鋁絲表面有一層：鋁絲表面有一層“毛刷狀毛刷狀”物質(zhì)生物質(zhì)生成成 4.4.鋁與某些氧化物反應(yīng)鋁與某些氧化物反應(yīng)放出大量的熱、發(fā)出放出大量的熱、發(fā)出耀眼的光芒、紙漏燒耀眼的光芒、紙漏燒穿，有熔融物生成。穿，有熔融物生成。鋁熱劑鋁熱劑鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)京廣鐵路的焊接現(xiàn)場京廣鐵路的焊接現(xiàn)場焊接鐵軌（鋁熱劑）焊接鐵軌（鋁熱劑）寫出寫出AlAl與與V V2 2O O5 5 、CoCo3 3O O4 4反應(yīng)的化學(xué)方程式反應(yīng)的化學(xué)方程式3V3V2 2O O5 510Al 10Al 5Al5Al2 2O O3 3 + 6V + 6V 3Co3C

5、o3 3O O4 48Al = 4Al8Al = 4Al2 2O O3 3 + + 9Co9Co 4.4.鋁與堿溶液反應(yīng)鋁與堿溶液反應(yīng)2Al+6H2Al+6H2 2O+2NaOH = 2NaO+2NaOH = 2NaAl(OH)Al(OH)4 4 +3H+3H2 2四羥基合鋁酸鈉四羥基合鋁酸鈉現(xiàn)象現(xiàn)象：鋁片溶解，有無色無味氣泡產(chǎn)生：鋁片溶解，有無色無味氣泡產(chǎn)生注意注意：鋁制容器不能用來盛放強堿溶液：鋁制容器不能用來盛放強堿溶液 2Al+2H2O+2OH = 2Al(OH)4 +3H22Al+6H2Al+6H2 2O+2NaOH = 2NaO+2NaOH = 2NaAl(OH)Al(OH)4 4

6、 +3H+3H2 2化合價升高，化合價升高，失失23 e-化合價降低，化合價降低，得得6e-(2)(2)等物質(zhì)的量的等物質(zhì)的量的H H+ +和和OHOH- -分別與足量鋁反應(yīng)時分別與足量鋁反應(yīng)時: :消耗鋁的物質(zhì)的量之比為消耗鋁的物質(zhì)的量之比為生成的生成的H H2 2的物質(zhì)的量之比為的物質(zhì)的量之比為13131313鋁的用途鋁的用途導(dǎo)電性很好，可以做電線、電纜導(dǎo)電性很好，可以做電線、電纜鋁的用途鋁的用途 延展性很好，做成鋁箔可以用在延展性很好，做成鋁箔可以用在食品工業(yè)食品工業(yè)生活中的鋁生活中的鋁鋁的用途鋁的用途熱的良導(dǎo)體熱的良導(dǎo)體: : 導(dǎo)熱能力比鐵大三倍，導(dǎo)熱能力比鐵大三倍，可以做炊具以及各種

7、熱交換器?？梢宰龃毒咭约案鞣N熱交換器。鋁的用途鋁的用途制鋁合金，硬鋁制鋁合金，硬鋁: :含鋁、鎂、銅、錳、硅含鋁、鎂、銅、錳、硅 廣泛應(yīng)用于飛機、汽車、船舶等制造業(yè)，廣泛應(yīng)用于飛機、汽車、船舶等制造業(yè)，窗門框等建筑業(yè)。窗門框等建筑業(yè)。鋁與人體健康鋁與人體健康世界衛(wèi)生組織提出人體每天的攝鋁量不應(yīng)世界衛(wèi)生組織提出人體每天的攝鋁量不應(yīng)超過每千克體重超過每千克體重1 1毫克，一般情況下，一個人毫克，一般情況下，一個人每天攝取的鋁量絕不會超過這個量，但是，每天攝取的鋁量絕不會超過這個量，但是，經(jīng)常喝鋁鹽凈化過的水，吃含鋁鹽的食物，經(jīng)常喝鋁鹽凈化過的水，吃含鋁鹽的食物，如如油條、粉絲、涼粉、油餅、易位罐裝

8、的軟油條、粉絲、涼粉、油餅、易位罐裝的軟飲料飲料等，或是經(jīng)常食用鋁制炊具炒出的飯萊等，或是經(jīng)常食用鋁制炊具炒出的飯萊，都會使人的攝鋁量增加，從而影響腦細(xì)胞，都會使人的攝鋁量增加，從而影響腦細(xì)胞功能，功能，導(dǎo)致記憶力下降，思維能力遲鈍導(dǎo)致記憶力下降，思維能力遲鈍。ll1用于飛機制造業(yè)的重要材料的是（ ）lAMg-Al合金 BCu-Sn合金lCAl-Si合金 D不銹鋼l2. 下列物質(zhì)中屬于純凈物的是（ ）lA、鋁熱劑 B、鋁土礦lC、明礬 D、含鋁38%的Al2O33鋁合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是（ ）

9、A不易生銹 B導(dǎo)電性好 C密度小 D強度高A CB當(dāng)堂練習(xí)4 4、 取兩份鋁粉，一份投入足量濃氫氧化鈉溶液中，取兩份鋁粉，一份投入足量濃氫氧化鈉溶液中，一份投入足量鹽酸中，充分反應(yīng)，產(chǎn)生等量氫氣。則一份投入足量鹽酸中，充分反應(yīng)，產(chǎn)生等量氫氣。則兩份鋁粉的質(zhì)量之比為（兩份鋁粉的質(zhì)量之比為（ ）A 1: 2 B 1: 3 C 3 : 2 D 1 : 1A 1: 2 B 1: 3 C 3 : 2 D 1 : 15 5、鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，、鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時，當(dāng)兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時，反應(yīng)中消耗的反

10、應(yīng)中消耗的HClHCl和和NaOHNaOH物質(zhì)的量之比為物質(zhì)的量之比為( )( ) A 1:1 B 2:1 C 3:1 D 1:3 A 1:1 B 2:1 C 3:1 D 1:3C C 6 6、 除去鎂粉中混有的少量鋁粉，可選用下列溶除去鎂粉中混有的少量鋁粉，可選用下列溶液中的（液中的（ ）A A 鹽酸鹽酸 B B 稀硫酸稀硫酸 C C 氨水氨水 D D 濃氫氧化鉀溶液濃氫氧化鉀溶液DD1、氫氧化鋁、氫氧化鋁 Al(OH)3 物理性質(zhì)：物理性質(zhì)： 白色膠狀沉淀，能凝聚水中懸浮物，白色膠狀沉淀，能凝聚水中懸浮物，吸收色素吸收色素 二、鋁的重要化合物二、鋁的重要化合物 （2 2）化學(xué)性質(zhì)）化學(xué)性質(zhì)

11、Al(OH)3既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿溶液既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿溶液反應(yīng)，且都生成了鹽和水，所以反應(yīng)，且都生成了鹽和水，所以Al(OH)3是是兩性氫氧化物兩性氫氧化物（兩性）（兩性） Al(OH)3Al3+H+Al (OH)4-OH-Al(OH)3 +3H+2Al3+3H2OAl(OH)3 +OH-Al (OH) 4-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：實驗室為何不用可溶性鋁鹽與思考：實驗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

12、氧化鋁會溶于過量的氫氧化鈉溶液氫氧化鋁會溶于過量的氫氧化鈉溶液Al(OH)3 +NaOHNaAl (OH) 4不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解 2Al(OH)3 Al2O33H2O規(guī)律：難溶性的氫氧化物規(guī)律：難溶性的氫氧化物 相應(yīng)的氧化物相應(yīng)的氧化物+水水想一想氫氧化銅、氫氧化鐵加熱分解的產(chǎn)物？想一想氫氧化銅、氫氧化鐵加熱分解的產(chǎn)物？加熱加熱氫氧化鋁的用途氫氧化鋁的用途1 1、醫(yī)用的胃藥、醫(yī)用的胃藥胃液中含有鹽酸，胃酸過多的人常有胃疼胃液中含有鹽酸，胃酸過多的人常有胃疼燒心的感覺，易吐酸水燒心的感覺，易吐酸水寫出化學(xué)反應(yīng)方程式？寫出化學(xué)反應(yīng)方程式？Al(

13、OH)Al(OH)3 3+3H+3H+ +=Al=Al3+3+3H+3H2 2O O KAl(SO4)212H2O，俗名明礬，無色晶體、俗名明礬，無色晶體、易溶于水，是一種復(fù)鹽，常用作凈水劑。易溶于水，是一種復(fù)鹽，常用作凈水劑。KAl(SO4)2 = K+Al3+2SO42-明礬凈水原因明礬凈水原因 Al3+3H2O Al(OH)3+3H +2 2、氫氧化鋁膠體可用作凈水劑、色素吸附劑、氫氧化鋁膠體可用作凈水劑、色素吸附劑Al3+ + 3OH- = Al(OH)3Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4-開始滴加立即出現(xiàn)白色沉淀，沉淀逐漸達(dá)到最大值開始滴加立即出現(xiàn)白色沉淀，沉淀逐漸達(dá)到最

14、大值NaOH過量過量時，沉淀逐漸減少，直至?xí)r，沉淀逐漸減少，直至消失消失1. 向含向含1mol AlCl3 的溶液中滴加的溶液中滴加NaOH溶液溶液Al(OH)4- + H+ = Al(OH)3 + H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O開始滴加時立即出現(xiàn)沉淀，隨后沉淀達(dá)到最大值，開始滴加時立即出現(xiàn)沉淀，隨后沉淀達(dá)到最大值，鹽酸鹽酸過量過量時，沉淀逐漸減少，最終時，沉淀逐漸減少，最終消失消失2. 向含向含1mol NaAl(OH)4 的溶液中滴加鹽酸的溶液中滴加鹽酸思考：思考：為什么在進(jìn)行鋁和氫氧化鈉溶為什么在進(jìn)行鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的過程中，要事先用砂紙擦去液反應(yīng)的過程

15、中，要事先用砂紙擦去其表面的物質(zhì)？這種物質(zhì)是什么？其表面的物質(zhì)？這種物質(zhì)是什么？2. 氧化鋁氧化鋁（1）物理性質(zhì)）物理性質(zhì)氧化鋁：白色粉末，難溶于水，熔點氧化鋁：白色粉末，難溶于水，熔點很高很高(2050)，也很堅固，也很堅固主要用途：耐火材料，冶煉鋁的原料主要用途：耐火材料，冶煉鋁的原料(熔融熔融)電解電解（2）Al2O3化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)Al2O3 +6H+2Al3+3H2OAl2O3 +2OH- +3H2O 2Al (OH) 4 -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兩性氧化物：即能與兩性氧化物：即能與強酸強酸

16、反應(yīng)，又能與反應(yīng)，又能與 強堿強堿反應(yīng)的氧化物。反應(yīng)的氧化物。 例例Al2O3耐火坩堝耐火坩堝耐火磚耐火磚燃器具點火瓷頭燃器具點火瓷頭（3）用途：）用途：耐火材料，冶煉鋁，其它剛玉、紅藍(lán)寶耐火材料，冶煉鋁，其它剛玉、紅藍(lán)寶石石紅寶石藍(lán)寶石課堂小結(jié)課堂小結(jié)實驗室制法實驗室制法兩性氫氧化物。兩性氫氧化物。1.氧化鋁氧化鋁兩性氧化物兩性氧化物既能溶于酸又能溶于強堿既能溶于酸又能溶于強堿Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2OAl2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O2.2.氫氫氧化鋁氧化鋁Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4 Al(OH)

17、3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + OH- = Al(OH)4-不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性2Al(OH)3 Al2O32H2O 用途：醫(yī)用的胃藥。凈水。用途：醫(yī)用的胃藥。凈水。1.1.下列關(guān)于下列關(guān)于Al(OH)Al(OH)3 3的性質(zhì)的敘述錯誤的是（的性質(zhì)的敘述錯誤的是（ ） A.Al(OH)A.Al(OH)3 3 是難溶于水的白色沉淀是難溶于水的白色沉淀 B.Al(OH)B.Al(OH)3 3 能吸附水中的懸浮物能吸附水中的懸浮物 C.Al(OH)C.Al(OH)3 3 能溶于氨水能溶于氨水 D.Al(OH)D.Al(OH)3 3 屬于兩性氫氧化物屬于兩性氫氧化物 2.2.

18、將金屬鈉投入將金屬鈉投入AlClAlCl3 3溶液中，下列有關(guān)敘述一定溶液中，下列有關(guān)敘述一定 正確的是（正確的是（ ） A.A.有氣體生成，最后一定有白色沉淀有氣體生成，最后一定有白色沉淀 B.B.一定無氣體生成一定無氣體生成 C.C.溶液最后澄清且有氣體放出溶液最后澄清且有氣體放出 D.D.一定有氣體生成一定有氣體生成C CD D課堂練習(xí)課堂練習(xí)3.3.下圖中能表示將下圖中能表示將Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液逐滴加入到硫酸鋁溶液逐滴加入到硫酸鋁溶液中，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量（溶液中，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量（W W）與加入）與加入Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液溶液的體積（的體積（V V）關(guān)系的是）

19、關(guān)系的是 ( ) ( ) VVVVWWWWABCDC3.3.向一金屬鋁的易拉罐內(nèi)充滿向一金屬鋁的易拉罐內(nèi)充滿COCO2 2，然后向罐內(nèi)注，然后向罐內(nèi)注 入足量入足量NaOHNaOH溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，過一段時間溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，過一段時間后，罐壁內(nèi)凹而癟，再過一段時間后，癟了的罐壁重后，罐壁內(nèi)凹而癟，再過一段時間后，癟了的罐壁重新鼓起，解釋上述變化的實驗現(xiàn)象新鼓起，解釋上述變化的實驗現(xiàn)象: :(1)(1)罐壁內(nèi)凹而癟的原因罐壁內(nèi)凹而癟的原因 反應(yīng)方程式反應(yīng)方程式: : (2)(2)罐壁重新鼓起的原因：罐壁重新鼓起的原因： 反應(yīng)方程式反應(yīng)方程式: : NaNa2 2COCO3 3,

20、 ,使得罐內(nèi)氣壓小于外界大氣壓使得罐內(nèi)氣壓小于外界大氣壓。 是因為是因為COCO2 2與與NaOHNaOH反應(yīng)生成反應(yīng)生成 是因為過量的是因為過量的NaOHNaOH與鋁罐反應(yīng)與鋁罐反應(yīng) 生成生成H H2 2, ,使罐內(nèi)氣壓等于或大于外界大氣壓。使罐內(nèi)氣壓等于或大于外界大氣壓。 2NaOH + CO2NaOH + CO2 2 = Na = Na2 2COCO3 3 + H + H2 2O O2Al + 2NaOH + 2H2Al + 2NaOH + 2H2 2O = 2NaAlOO = 2NaAlO2 2 + 3H + 3H2 21.1.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

21、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 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；合金的熔點一般比它的各成分金屬的熔點低；合金的熔點一般比它的各成分金屬的熔點低；合金性質(zhì)并不是各成分物質(zhì)性質(zhì)的總和，合金的合金性質(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。性能一般優(yōu)于純金屬。（二）（二）.鋁合金及其制品鋁合金及其制品（自學(xué)了解）（自學(xué)了解）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

22、途？鋁散熱器鋁合金及其制品鋁合金及其制品 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、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： 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