高中化學(xué) 專題三 從礦物到基礎(chǔ)材料 第一單元 從鋁土礦到鋁合金(第3課時)鋁及鋁合金課件 蘇教版必修1

1、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“鋁的歷史鋁的歷史” 19世紀(jì)初，法國皇帝拿破侖三世，為世紀(jì)初，法國皇帝拿破侖三世，為顯示自己的富有和尊貴，命令官員給自己制顯示自己的富有和尊貴，命令官員給自己制造一頂比黃金更名貴的王冠造一頂比黃金更名貴的王冠鋁王冠鋁王冠。在。在舉行宴會時，只有他使用一套舉行宴會時，只有他使用一套鋁質(zhì)餐具鋁質(zhì)餐具，其，其他人只能用銀制餐具。他人只能用銀制餐具。 即使在化學(xué)界，鋁

2、也被看成最貴重的。即使在化學(xué)界，鋁也被看成最貴重的。 英國皇家學(xué)會為了表彰門捷列夫?qū)瘜W(xué)英國皇家學(xué)會為了表彰門捷列夫?qū)瘜W(xué)的杰出貢獻(xiàn)，不惜重金制作了一只的杰出貢獻(xiàn)，不惜重金制作了一只鋁杯鋁杯，贈，贈送給門捷列夫。送給門捷列夫。 3Na+AlCl3（熔融）（熔融） 3NaCl +Al一定條件18861886年，美國霍爾和法國埃魯年，美國霍爾和法國埃魯用電解法冶煉得到鋁用電解法冶煉得到鋁 2Al2O3（熔融）（熔融） 4Al +3O2 通電法國的德維爾于法國的德維爾于18541854年制得鋁年制得鋁 氧化鋁的熔點(diǎn)（氧化鋁的熔點(diǎn)（2054）很高，）很高，直接加熱使其溶化需要消耗很大直接加熱使其溶化需

3、要消耗很大的能量。的能量?；魻柡桶ｔ斪钪匾耐黄剖钦业交魻柡桶ｔ斪钪匾耐黄剖钦业搅酥蹌┍酥蹌┍?Na3AlF6)，使氧，使氧化鋁熔融溫度降低，減低了能耗，化鋁熔融溫度降低，減低了能耗，大大降低了生產(chǎn)鋁的成本。大大降低了生產(chǎn)鋁的成本。電解鋁方法的發(fā)明電解鋁方法的發(fā)明德國的沃勒于德國的沃勒于18271827年發(fā)現(xiàn)鋁年發(fā)現(xiàn)鋁 一、鋁一、鋁1鋁的物理性質(zhì)和用途鋁的物理性質(zhì)和用途銀白色的輕金屬，銀白色的輕金屬，密度密度(2.7g/cm3)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

4、業(yè)食品工業(yè)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(jī)、汽車、船舶等制造業(yè)，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、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)。鋁的用途鋁的用途京廣鐵路的焊接現(xiàn)場焊接鐵軌（鋁熱劑）焊接鐵軌（鋁熱劑）2鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁的原子結(jié)構(gòu)鋁的原子結(jié)構(gòu) 8+13 23鋁容易失去最外層鋁容易失去最外層3個電子，成為帶個電子，成為帶3個單位正電荷的個單位正電荷的鋁離子。因此鋁的還原性很強(qiáng)

5、。鋁離子。因此鋁的還原性很強(qiáng)。（1）跟非金屬反應(yīng)）跟非金屬反應(yīng)跟氧氣反應(yīng)跟氧氣反應(yīng)在空氣中在空氣中,生成致密而堅(jiān)固的氧化鋁薄膜生成致密而堅(jiān)固的氧化鋁薄膜在純氧中加熱或在空氣里高溫下能與在純氧中加熱或在空氣里高溫下能與氧氣激烈反應(yīng)氧氣激烈反應(yīng),發(fā)生燃燒發(fā)生燃燒4Al3O2 = 2Al2O3鋁也能與硫、鹵素等起反應(yīng)。鋁也能與硫、鹵素等起反應(yīng)。 2Al3S Al2S32Al3Cl2 2AlCl3（2）跟酸反應(yīng)）跟酸反應(yīng) a. 與非氧化性酸反應(yīng)：與非氧化性酸反應(yīng)： 2Al3+ 6H 2Al33H2 b. 與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)：常溫鈍化。因此，可以用鋁制與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)：常溫鈍化。因此，可以用鋁制 的容器來

6、裝運(yùn)濃硫酸或濃硝酸。的容器來裝運(yùn)濃硫酸或濃硝酸。2Al6H2SO4(濃) Al2(SO4)33SO26H2OAl6HNO3(濃) Al(NO3)33NO23H2O加熱加熱（3）與水反應(yīng)）與水反應(yīng)鋁能與沸水反應(yīng)，帶膜的鋁不與水反應(yīng)。鋁能與沸水反應(yīng)，帶膜的鋁不與水反應(yīng)。 2Al6H2O 2Al(OH)3 3H2 （4）跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng)）跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng) 2Al2NaOH2H2O 2NaAlO23H2生成氫氣和偏鋁酸鹽。生成氫氣和偏鋁酸鹽。 鋁制容器不能用來盛放燒堿溶液。鋁制容器不能用來盛放燒堿溶液。怎樣表示鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目？怎樣表示鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目？2A

7、l2NaOH6H2O 2NaAlO23H2 4H2O6e 注注 意意無論與酸、水、還是強(qiáng)堿，Al1.5H2；與NaOH反應(yīng)過程中，Al體現(xiàn)出非金屬性；Al不能與弱堿反應(yīng)，表面的氧化膜只溶于強(qiáng)堿。（5）跟某些金屬氧化物反應(yīng)）跟某些金屬氧化物反應(yīng) 此反應(yīng)叫鋁熱反應(yīng)，可產(chǎn)此反應(yīng)叫鋁熱反應(yīng)，可產(chǎn)生生20002000以上的高溫。工業(yè)以上的高溫。工業(yè)上應(yīng)用這個反應(yīng)焊接鋼軌。上應(yīng)用這個反應(yīng)焊接鋼軌。 與氧化鐵反應(yīng)與氧化鐵反應(yīng)鋁熱劑：鋁粉與金屬氧化物的混合物鋁熱劑：鋁粉與金屬氧化物的混合物（鋁和氧化鐵的混合物是最常用的鋁熱劑）（鋁和氧化鐵的混合物是最常用的鋁熱劑）鋁熱劑法：用加熱鋁粉和金屬氧化物的混合物還原金

8、鋁熱劑法：用加熱鋁粉和金屬氧化物的混合物還原金 屬的方法。屬的方法。2AlFe2O3 2FeAl2O3 熱熱 高溫 鋁除了能與氧化鐵反應(yīng)，還原出鐵外，鋁除了能與氧化鐵反應(yīng)，還原出鐵外，還能與五氧化二釩、氧化鉻、二氧化錳等還能與五氧化二釩、氧化鉻、二氧化錳等金屬氧化物發(fā)生類似反應(yīng)，如：金屬氧化物發(fā)生類似反應(yīng)，如： 2Al2AlCrCr2 2O O3 3 = 2Cr = 2CrAlAl2 2O O3 3 熱，熱，并放出大量的熱，使被還原的金屬在較高并放出大量的熱，使被還原的金屬在較高的溫度下，呈熔融狀態(tài)并跟形成的爐的溫度下，呈熔融狀態(tài)并跟形成的爐渣分離，從而獲得較純的金屬。渣分離，從而獲得較純的金

9、屬。 練習(xí)練習(xí)1往一薄壁的小塑料瓶中加一藥匙白色晶體，搖晃幾下，往一薄壁的小塑料瓶中加一藥匙白色晶體，搖晃幾下，再加入少量碎金屬片和再加入少量碎金屬片和20毫升毫升1mol/L氫氧化鈉溶液，立即氫氧化鈉溶液，立即塞住瓶口，輕搖瓶子，小塑料瓶漸漸往里凹，過一段時間塞住瓶口，輕搖瓶子，小塑料瓶漸漸往里凹，過一段時間后，癟了的瓶子又慢慢鼓起來恢復(fù)原狀，根據(jù)上述現(xiàn)象，后，癟了的瓶子又慢慢鼓起來恢復(fù)原狀，根據(jù)上述現(xiàn)象，加入的白色晶體和金屬片應(yīng)是加入的白色晶體和金屬片應(yīng)是_ 銅銅 鐵鐵 鎂鎂 鋁鋁 NaCl 干冰干冰 NaHCO3 Na2CO3 Na2SO42天平兩邊各放一個燒杯，燒杯內(nèi)分別盛放同體積同天

10、平兩邊各放一個燒杯，燒杯內(nèi)分別盛放同體積同濃度的鹽酸（過量），調(diào)節(jié)天平，使達(dá)到平衡。將濃度的鹽酸（過量），調(diào)節(jié)天平，使達(dá)到平衡。將10克克鎂和鎂和10克鋁分別注入兩燒杯中，反應(yīng)完畢后，哪一端還克鋁分別注入兩燒杯中，反應(yīng)完畢后，哪一端還要放入多少克同種金屬，天平才能保持平衡？要放入多少克同種金屬，天平才能保持平衡？作業(yè)：作業(yè)：1、現(xiàn)有鹽酸、氫氧化鈉、鋁粉、氧化鐵四種物質(zhì)，寫出、現(xiàn)有鹽酸、氫氧化鈉、鋁粉、氧化鐵四種物質(zhì)，寫出兩兩混合后能起反應(yīng)的化學(xué)方程式，是離子反應(yīng)的還要寫兩兩混合后能起反應(yīng)的化學(xué)方程式，是離子反應(yīng)的還要寫出離子方程式。出離子方程式。2、在托盤天平兩側(cè)各放質(zhì)量相等的燒杯，天平平衡，分、