鋁-金屬材料-復(fù)合材料

鋁金屬材料

一、鋁的存在：

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

；地殼中各種元素的含量圖（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）Al鋁土礦一.鋁的物理性質(zhì)鋁是一種銀白色金屬光澤的金屬，熔點(diǎn)高（660.4?C），沸點(diǎn)高（2467?C），密度2.7g/cm3，

具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。二.鋁的化學(xué)性質(zhì)（一）預(yù)測(cè)鋁的化學(xué)性質(zhì)分類：金屬類金屬的通性與鹽溶液反應(yīng)與酸反應(yīng)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)1.鋁與非金屬單質(zhì)反應(yīng)4Al+3O2=2Al2O3點(diǎn)燃現(xiàn)象：放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光2.鋁與酸反應(yīng)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2

現(xiàn)象：鋁片溶解，有無(wú)色無(wú)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(yùn)輸槽罐

鋁在冷的濃硫酸或冷的濃硝酸中鈍化，所以鋁制槽罐裝濃硫酸、濃硝酸。但在加熱條件下，Al也能與濃H2SO4、濃HNO3反應(yīng)。3.鋁和某些鹽溶液反應(yīng)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用，鋁能把排在它后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)，如:2Al+3CuSO4

＝3Cu+Al2(SO4)3現(xiàn)象：鋁片溶解，有紅色固體物質(zhì)生成，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色2Al+3Hg(NO3)3＝3Hg+Al(NO3)3現(xiàn)象：鋁絲表面有一層“毛刷狀”物質(zhì)生成

4.鋁與某些氧化物反應(yīng)現(xiàn)象：化學(xué)方程式：放出大量的熱、發(fā)出耀眼的光芒、紙漏燒穿，有熔融物生成。2Al+Fe2O3==2Fe+

Al2O3高溫鋁熱劑—鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)京廣鐵路的焊接現(xiàn)場(chǎng)——焊接鐵軌（鋁熱劑）冶煉金屬寫出Al與V2O5、Co3O4反應(yīng)的化學(xué)方程式3V2O5+10Al==5Al2O3+6V高溫3Co3O4+8Al==4Al2O3+9Co高溫

4.鋁與堿溶液反應(yīng)2Al+6H2O+2NaOH=2Na[Al(OH)4]+3H2↑四羥基合鋁酸鈉現(xiàn)象：鋁片溶解，有無(wú)色無(wú)味氣泡產(chǎn)生注意：鋁制容器不能用來(lái)盛放強(qiáng)堿溶液

標(biāo)出鋁與氫氧化鈉反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況，并寫出該反應(yīng)的離子方程式。

2Al+2H2O+2OH－=2[Al(OH)4]－

+3H2↑2Al+6H2O+2NaOH=2Na[Al(OH)4]+3H2↑化合價(jià)升高，失2×3e-化合價(jià)降低，得6×e-試試看：深化探究1.Al分別于鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)所生產(chǎn)的氣體體積比2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑(1)等物質(zhì)的量的Al分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，

①

生成的H2體積比（同溫同壓）為

②所消耗的HCl

和NaOH的物質(zhì)的量比為(2)等物質(zhì)的量的H+和OH-分別與足量鋁反應(yīng)時(shí):①消耗鋁的物質(zhì)的量之比為②生成的H2的物質(zhì)的量之比為1:13:11∶31∶32Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+3H2↑鋁的用途導(dǎo)電性很好，可以做電線、電纜鋁的用途——

延展性很好，做成鋁箔可以用在食品工業(yè)生活中的鋁鋁的用途——熱的良導(dǎo)體:導(dǎo)熱能力比鐵大三倍，可以做炊具以及各種熱交換器。鋁的用途——制鋁合金，硬鋁:含鋁、鎂、銅、錳、硅

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)。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)超過(guò)每千克體重1毫克，一般情況下，一個(gè)人每天攝取的鋁量絕不會(huì)超過(guò)這個(gè)量，但是，經(jīng)常喝鋁鹽凈化過(guò)的水，吃含鋁鹽的食物，如油條、粉絲、涼粉、油餅、易位罐裝的軟飲料等，或是經(jīng)常食用鋁制炊具炒出的飯萊，都會(huì)使人的攝鋁量增加，從而影響腦細(xì)胞功能，導(dǎo)致記憶力下降，思維能力遲鈍。鋁的化學(xué)性質(zhì)緩慢氧化形成致密氧化膜點(diǎn)燃4Al+3O2===2Al2O3△2Al+3Cl2====2AlCl3點(diǎn)燃2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑2Al+Fe2O3===2Al2O3+2Fe△AlO2Cl2HClNaOH溶液Fe2O3(鋁熱反應(yīng))濃H2SO4或濃HNO3Al被氧化而鈍化

1．用于飛機(jī)制造業(yè)的重要材料的是（）A．Mg-Al合金

B．Cu-Sn合金C．Al-Si合金

D．不銹鋼2.下列物質(zhì)中屬于純凈物的是（）A、鋁熱劑B、鋁土礦C、明礬 D、含鋁38%的Al2O33．鋁合金因堅(jiān)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(wú)關(guān)的性質(zhì)是（）A．不易生銹B．導(dǎo)電性好C．密度小D．強(qiáng)度高A

CB當(dāng)堂練習(xí)4、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。則兩份鋁粉的質(zhì)量之比為（）A1:2B1:3C3:2D1:15、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()A1:1B2:1C3:1D1:3C

6、除去鎂粉中混有的少量鋁粉，可選用下列溶液中的（）A鹽酸B稀硫酸C氨水D濃氫氧化鉀溶液DD1、氫氧化鋁Al(OH)3

⑴物理性質(zhì)：白色膠狀沉淀，能凝聚水中懸浮物，吸收色素

二、鋁的重要化合物

（2）化學(xué)性質(zhì)Al(OH)3既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，且都生成了鹽和水，所以Al(OH)3是兩性氫氧化物（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：用鋁鹽溶液與氨水反應(yīng)Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4+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？氫氧化鋁會(huì)溶于過(guò)量的氫氧化鈉溶液Al(OH)3+NaOH＝Na[Al(OH)4]不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解2Al(OH)3＝Al2O3＋3H2O

規(guī)律：難溶性的氫氧化物相應(yīng)的氧化物+水想一想氫氧化銅、氫氧化鐵加熱分解的產(chǎn)物？加熱氫氧化鋁的用途1、醫(yī)用的胃藥胃液中含有鹽酸，胃酸過(guò)多的人常有胃疼燒心的感覺(jué)，易吐酸水寫出化學(xué)反應(yīng)方程式？Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OKAl(SO4)2·12H2O，俗名明礬，無(wú)色晶體、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

Al3++3H2OAl(OH)3+3H+2、氫氧化鋁膠體可用作凈水劑、色素吸附劑鋁三角Al(OH)3[Al(OH)4]-Al3+OH-H+過(guò)量OH-過(guò)量H+適量OH-或NH3·H2O適量H+或CO2寫出上述轉(zhuǎn)化的離子方程式Al3++3OH-===Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-開(kāi)始滴加立即出現(xiàn)白色沉淀，沉淀逐漸達(dá)到最大值NaOH過(guò)量時(shí)，沉淀逐漸減少，直至消失n(NaOH)n[Al(OH)3]123410.501.向含1molAlCl3的溶液中滴加NaOH溶液ABAl(OH)3沉淀圖像[Al(OH)4]--+H+===Al(OH)3↓+H2OAl(OH)3

+3H+===Al3++3H2O開(kāi)始滴加時(shí)立即出現(xiàn)沉淀，隨后沉淀達(dá)到最大值，鹽酸過(guò)量時(shí)，沉淀逐漸減少，最終消失2.向含1molNa[Al(OH)4]

的溶液中滴加鹽酸n(HCl)n[Al(OH)3]12340AB思考：為什么在進(jìn)行鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的過(guò)程中，要事先用砂紙擦去其表面的物質(zhì)？這種物質(zhì)是什么？2.氧化鋁（1）物理性質(zhì)氧化鋁：白色粉末，難溶于水，熔點(diǎn)很高(2050℃)，也很堅(jiān)固主要用途：耐火材料，冶煉鋁的原料2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑電解（2）Al2O3化學(xué)性質(zhì)Al2O3+6H+＝2Al3++3H2OAl2O3+2OH-+3H2O

＝2[Al

(OH)4]-白色固體溶解白色固體溶解氧化鋁溶于鹽酸氧化鋁跟氫氧化鈉溶液兩性氧化物：即能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與

強(qiáng)堿反應(yīng)的氧化物。例Al2O3耐火坩堝耐火磚燃器具點(diǎn)火瓷頭（3）用途：耐火材料，冶煉鋁，其它剛玉、紅藍(lán)寶石紅寶石藍(lán)寶石課堂小結(jié)①實(shí)驗(yàn)室制法②兩性氫氧化物。1.氧化鋁兩性氧化物——既能溶于酸又能溶于強(qiáng)堿Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O2.氫氧化鋁Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4

Al(OH)3+3H+===Al3++3H2OAl(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-③不穩(wěn)定性2Al(OH)3

＝Al2O3＋2H2O

④用途：醫(yī)用的胃藥。凈水。1.下列關(guān)于Al(OH)3的性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是（）

A.Al(OH)3

是難溶于水的白色沉淀

B.Al(OH)3

能吸附水中的懸浮物

C.Al(OH)3

能溶于氨水

D.Al(OH)3屬于兩性氫氧化物

2.將金屬鈉投入AlCl3溶液中，下列有關(guān)敘述一定正確的是（）

A.有氣體生成，最后一定有白色沉淀

B.一定無(wú)氣體生成

C.溶液最后澄清且有氣體放出

D.一定有氣體生成CD課堂練習(xí)3.下圖中能表示將Ba(OH)2溶液逐滴加入到硫酸鋁溶液中，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量（W）與加入Ba(OH)2溶液的體積（V）關(guān)系的是()VVVVWWWWABCDC3.向一金屬鋁的易拉罐內(nèi)充滿CO2，然后向罐內(nèi)注入足量NaOH溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，過(guò)一段時(shí)間后，罐壁內(nèi)凹而癟，再過(guò)一段時(shí)間后，癟了的罐壁重新鼓起，解釋上述變化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:(1)罐壁內(nèi)凹而癟的原因

反應(yīng)方程式:

(2)罐壁重新鼓起的原因：

反應(yīng)方程式:

Na2CO3,使得罐內(nèi)氣壓小于外界大氣壓。是因?yàn)镃O2與NaOH反應(yīng)生成

是因?yàn)檫^(guò)量的NaOH與鋁罐反應(yīng)生成H2,使罐內(nèi)氣壓等于或大于外界大氣壓。

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑1.合金：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2.合金的特性：

①合金的硬度一般比它各成分金屬的硬度大；②合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低；③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。（二）.鋁合金及其制品（自學(xué)了解）回憶初中相關(guān)知識(shí)：閱讀課本：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

二、金屬與金屬材料(自學(xué)知識(shí)）黑色金屬材料：

有色金屬材料：鐵、鉻、錳以及它們的合金構(gòu)成的材料。除黑色金屬（鐵、鉻、錳）以外的其他金屬材料。閱讀課本：了解重要的黑色金屬材料——鋼鐵的性質(zhì)和用途？

1.重要的黑色金屬材料——鋼鐵

鋼鐵的制備：鐵礦石→生鐵→普通鋼→特種鋼生鐵[含較多的C等雜質(zhì)]普通鋼降碳;調(diào)硅錳等思考：⑴鋼中加入鉻鎳用途？⑵不銹鋼的性質(zhì)和用途？

不銹鋼加入鉻鎳鋼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：

2.幾種有色金屬材料——金、銀、銅

（1）金、銀、銅的性質(zhì)（均不活潑）①金屬光澤：Au——黃色；

Ag——銀白色；