高一化學(xué)第一單元從鋁土礦到鋁合金 蘇教

第一單元 從鋁土礦到鋁合金一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解地殼中鋁元素的含量，知道鋁元素在自然界中的主要存在形式，了解工業(yè)上從鋁土礦獲得鋁的方法，從金屬鋁冶煉方法的變化體驗化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對人類生活的影響。2．知道鋁、氧化鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)，了解鋁及其化合物在生產(chǎn)生活中的重要應(yīng)用，進一步認(rèn)識化學(xué)與生產(chǎn)生活的關(guān)系。3．了解兩性氧化物和兩性氫氧化物的概念，知道氧化鋁和氫氧化鋁分別是兩性氧化物和兩性氫氧化物。4．通過相關(guān)探究活動進一步了解探究學(xué)習(xí)的一般過程和方法。5．嘗試采用聯(lián)想、類比等方法學(xué)習(xí)新知識，學(xué)習(xí)構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)的常用方法。編輯ppt拿破侖的餐叉和鈕扣

現(xiàn)在，對鋁制品誰也不稀罕，誰家都有鋁鍋、鋁盆、鋁勺之類的日用器具。可是，在100多年前，凡和鋁沾邊的東西，就是一種極貴重的寶貝，別說是鋁鍋，就是誰家有一把鋁勺，那都身價百倍。當(dāng)時，就像法國皇帝拿破侖三世這樣的一國之君，對鋁也是垂涎三尺。有一個故事，講的就是他如何像趕“新潮”的小伙子一樣對鋁極盡頂禮膜拜之能事的。 1848年以后，拿破侖三世登上了法國皇帝的寶座。這位法國皇帝很能干，但也很虛榮。當(dāng)時，鋁這種金屬由于產(chǎn)量很少，成本比金子還高，因而很難得到。據(jù)說，當(dāng)時有一位歐洲的國王買了一件有鋁鈕扣的衣服之后，就趾高氣揚，并且瞧不起那些買不起這種奢侈品的窮國的君主。當(dāng)然，買不起鋁鈕扣的君主們又十分嫉妒這位有著十分罕見的鈕扣的國王，編輯ppt渴望著有朝一日也能得到這種鈕扣。 拿破侖三世上臺后，決定炫耀一下自己的與眾不同。一天，他舉辦了一個盛大的宴會，邀請了王室成員和貴族赴宴，另外還有一些地位較低的來賓?？腿巳胂?，發(fā)現(xiàn)用餐的餐具各不相同，在高貴的王室成員和皇宮貴族的餐桌上擺的都是鋁匙和鋁叉，而在地位較低的來賓面前，擺的卻是普通的金制和銀制的餐具。那一天，宴會雖很豐盛，但是使用金制和銀制餐具的人心里就堵得慌，因為他們發(fā)覺自己是在低人一等的餐桌上用餐。其實，這也不是拿破侖三世的本意，而是在當(dāng)時，即使是皇上也無法給每個來賓提供當(dāng)時是既貴重而又稀少的鋁餐具。 不久，拿破侖三世決定擺脫這種“寒酸”局面。他給提煉鋁的法國科學(xué)家和工業(yè)家圣克萊爾·德維利提供了一大筆資金，用來大量生產(chǎn)鋁，他準(zhǔn)備用這些鋁為法國軍隊士兵的所有服裝上都安上鋁鈕扣并裝備鋁胸甲。但是，由于當(dāng)時鋁的冶煉方法很落后，又沒有足夠的電力，因此鋁的產(chǎn)量一直很少，德維利生產(chǎn)的鋁仍然很貴，結(jié)果，拿破侖三世用鋁鈕扣和鋁胸甲裝備法國軍隊的計劃沒有實現(xiàn)。但是，編輯ppt他對保衛(wèi)他的安全的警衛(wèi)部隊則另眼相看，為他們裝備了新的鋁胸甲。 一直到19世紀(jì)80年代，鋁仍然是一種有珠寶價值的珍貴金屬。有這樣一件有趣的事，很充分地說明了那時鋁的價值：1889年，俄國著名的化學(xué)家門捷列夫到英國倫敦訪問和講學(xué)，英國科學(xué)家為表彰他在化學(xué)上的杰出貢獻，尤其是在發(fā)現(xiàn)元素周期律和建立元素周期表上的貢獻，贈給他一件貴重的獎品，就是用金和鋁制成的一架天平。 100多年后，鋁進入了最平常的百姓家中，這是拿破侖三世決沒有想到的。鋁現(xiàn)在變得這么便宜，要歸功于那些一直在研究如何大批生產(chǎn)鋁的科學(xué)家。19世紀(jì)末，奧地利化學(xué)家拜爾在前人實驗的基礎(chǔ)上研究出了一種生產(chǎn)鋁的方法——電解氧化鋁。不久后，鋁的產(chǎn)量劇增，鋁的價格也大降。在俄國，1854年時1千克鋁要1200盧布；而到19世紀(jì)末，就降到了1個盧布。珠寶商人從此對鋁失去了興趣，但鋁卻受到了整個工業(yè)界的青睞。編輯ppt編輯ppt（一）存在一、從鋁土礦中提取鋁鋁元素占地殼總量的7．73％，是地殼中含量

的金屬元素。鋁土礦(主要成分為

，還有少量的Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))是鋁元素在地殼中的主要存在形式之一。

編輯ppt（二）結(jié)構(gòu)很容易失3e－結(jié)論:鋁有很強的還原性。Al3＋Al編輯ppt（三）物性鋁是銀白色有金屬光澤的金屬，熔點較低（660.4℃）,是熱和電的良導(dǎo)體。密度較小（2.7g·cm－3）,編輯ppt（四）化性（1）與非金屬反應(yīng)：（2）與酸反應(yīng)①在冷的濃硫酸、濃硝酸中鈍化。②在熱的濃硫酸、濃硝酸，稀硝酸中反應(yīng)，但不產(chǎn)生氫氣。③與稀硫酸，鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。編輯ppt（4）與堿反應(yīng)（3）與氧化物反應(yīng)編輯ppt向一個鋁制的易拉罐中充滿CO2氣體，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，不多會兒聽到罐內(nèi)“卡卡”作響，發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過一會兒易拉罐又鼓起來，試回答：（1）易拉罐變癟的原因是

，反應(yīng)的離子方程式是

。（2）易拉罐又鼓起來的原因是

，反應(yīng)的離子方程式是

。編輯ppt（五）用途編輯ppt（五）用途鋁合金：主要用于建筑業(yè)、交通運輸業(yè)以及電子行業(yè)。鋁導(dǎo)熱能力強，可用于各種家用器皿。鋁導(dǎo)電能力強，可用于導(dǎo)線。鋁延展性好，可制成鋁箔。鋁熱反應(yīng)放出大量熱，可置換鐵。編輯ppt下列為鋁或鋁合金的各種用途，在后面的橫線上寫出所根據(jù)的性質(zhì)。（1）制造飛機或汽車外殼

（2）作為儲存濃硫酸的容器

（3）制造各種日用炊具

（4）鋁熱法冶煉金屬

（5）制造電線電纜

（6）制造包裝用的鋁箔

編輯ppt編輯ppt編輯ppt2．鋁在人體中積累可使人慢性中毒，1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁確定為食品污染源之一而加以控制。鋁及其化合物在下列場合的使用須加以控制的是 （ ）①制鋁錠②制易拉罐③制電線、電纜④制包糖果用的鋁箔⑤用明礬凈水⑥制炊具⑦用明礬和蘇打作食物膨化劑⑧用氫氧化鋁制胃藥 ⑨制防銹油漆A．①②④⑤⑥⑦⑧ B．②⑤⑥⑦⑧C．②④⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧編輯ppt3．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，反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為 （ ）A．1：l B．2：l C．3：1 D．1：3編輯ppt7．某同學(xué)在進行鋁的性質(zhì)實驗時發(fā)現(xiàn)，用擦去氧化膜的相同大小的鋁片分別與H+濃度相同的稀硫酸和稀鹽酸反應(yīng)時，實驗現(xiàn)象明顯不同：鋁與硫酸反應(yīng)的速率較慢，產(chǎn)生的氣泡很少；鋁與鹽酸反應(yīng)的速率較快，產(chǎn)生的氣泡較多。（1）寫出鋁與稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式。（2）有人認(rèn)為，鋁與稀鹽酸反應(yīng)的速率較快，其原因是鹽酸中的氯離子對反應(yīng)有促進作用，試設(shè)計一簡單的實驗驗證該說法是否正確。（3）也有人認(rèn)為，鋁與稀硫酸反應(yīng)的速率較慢，其原因是硫酸中的硫酸根離子對反應(yīng)有抑制作用，試設(shè)計一簡單的實驗驗證該說法是否正確。編輯ppt（六）制取（從鋁土礦中提取鋁）鋁編輯ppt“從鋁土礦中提取鋁”所涉及反應(yīng)：編輯ppt8．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，若有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則理論上能得到金屬鋁多少克?需氧化鋁多少克?＋3－200失6×2e－得4×3e－12e－_______________4Al_______________2Al2O312mol4mol2mol0.2moln(Al)n(Al2O3)編輯ppt1．從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是（ ）A．鋁土礦溶于NaOH溶液中B．偏鋁酸鈉溶液的酸化C．灼燒氫氧化鋁固體D．電解熔融的氧化鋁編輯ppt二、鋁的化合物1。Al2O3（五）用途（四）化性（三）物性（一）存在鋁土礦、剛玉、紅寶石、藍(lán)寶石高硬度、高熔點（2054℃）兩性氧化物編輯ppt新鄉(xiāng)市晶華耐火材料廠剛玉耐磨球紅寶石編輯ppt2。Al(OH)3（四）化性（三）物性難溶于水的白色絮狀沉淀,具有吸附性,常用于水的凈化。（1）兩性氫氧化物（2）受熱分解編輯ppt（六）制取⑴⑵編輯ppt（六）制?、洽染庉媝pt（六）制?、删庉媝pt4．要使氯化鋁溶液中的A13＋完全轉(zhuǎn)化成Al(OH)3沉淀，應(yīng)選用的試劑是（）A．NaOH溶液 B．稀鹽酸 C．氨水 D．AgNO3溶液編輯ppt6．已知氯化鋁溶液和偏鋁酸鈉溶液能發(fā)生下列反應(yīng)：AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl現(xiàn)以廢鋁、鹽酸、氫氧化鈉溶液為原料制取氫氧化鋁。（1）請設(shè)計實驗方案，并寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）請與同學(xué)交流討論，從中找出最理想的實驗方案。編輯ppt⑴AlCl3＋3NaOH=Al(OH)

3↓＋3NaCl⑵NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)

3↓＋NaCl⑶AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaClAl(OH)3HClNaOH⑴4mol⑵4mol⑶4mol編輯ppt3。明礬[KAl(SO4)2·12H2O]（1）復(fù)鹽：（2）水解生成膠體KAl(SO4)2·12H2O=K＋＋Al3＋＋2SO42－＋12H2OAl3＋＋3H2O=3H＋＋Al(OH)

3（膠體）編輯ppt5．設(shè)計實驗方案驗證明礬中含有K＋，Al3＋，和SO42－，寫出實驗步驟、實驗現(xiàn)象及結(jié)論。

12．向明礬[KAl(SO4)2]溶液中滴人氫氧化鋇溶液，當(dāng)硫酸根離子恰好完全沉淀時，鋁元素的存在形式是（）A．一部分為Al(OH)3，一部分為Al3＋B．一部分為Al(OH)3，一部分為AlO2－C．全部是Al(OH)3

D．全部是AlO2－1KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2=2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O編輯ppt（1）Al3＋鹽性質(zhì)Al3＋＋3OH－=Al(OH)

3↓Al3＋＋4OH－=AlO

2－＋2H2O（2）AlO2－鹽性質(zhì)AlO2－＋H＋＋H2O=Al(OH)

3↓AlO2－＋4H＋=Al3＋＋2H2O：Al(OH)

3的兩性Al3＋＋3OH－Al(OH)

3AlO2－＋H＋＋H2O編輯ppt2．下列關(guān)于鋁及其化合物與強堿溶液 反 應(yīng)的說法中，正確的是（ ） A．都有H2O生成 B．都有H2生成 C．反應(yīng)后鋁元素主要以AlO2－的形式存在 D．反應(yīng)后鋁元素主要以Al3＋的形式存在編輯ppt5．試判斷下列關(guān)于鋁的敘述是否正確，并說 明理由。（1）鋁在常溫下不與濃硝酸、濃硫酸發(fā)生反應(yīng)。（2）氫氧化鋁既能與強酸溶液反應(yīng)，又能與強堿溶 液反應(yīng)。（3）鋁不能與氧氣發(fā)生反應(yīng)。（4）在高溫下，鋁能將氧化鐵中的鐵置換出來。編輯ppt（1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：編輯ppt（2）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液：編輯ppt（3）向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液：NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)

3↓＋NaCl編輯ppt（4）向HCl溶液中滴加NaAlO2溶液：NaAlO2＋4HCl=AlCl3＋NaCl＋2H2O編輯ppt（5）向AlCl3溶液中滴加NaAlO2溶液：編輯ppt（6）向鹽酸酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：編輯pp