課件講撥儂聽化學(xué)元素的故事市公開課獲獎?wù)n件省名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎?wù)n件

講撥儂聽——化學(xué)元素故事

舟山市高中化學(xué)林雅紅名師工作室開發(fā)選修課精彩教案選編之一

定海一中王桂香1/24名師點評：鋁是人們非常熟悉金屬。本教案特點：先從高中學(xué)生熟知鋁相關(guān)知識引入，再從它誕生與發(fā)展史開啟故事精彩，故事套故事，引人入深；然后話鋒一轉(zhuǎn)到鋁元素家眷組員，氧化鋁、氫氧化鋁和鋁鹽使故事越來越豐富厚重。最終講述是鋁優(yōu)點（包含未來前景）和缺點，使學(xué)生有沒有限想象空間和理性認(rèn)識事物回歸。一個故事：圖文并茂，信息量大，才有些人聽；內(nèi)涵深刻，回味無窮，才能動聽。波瀾漣漪，遐思啟迪，留給學(xué)生。請您觀賞?！?/p>

林雅紅2/24元素故事系列之鋁故事

3/24

一、我名字與身份

鋁在地殼中含量僅次于氧和硅，居第三位，是地殼中含量最豐富金屬元素。鋁化學(xué)符號是Al，在元素周期表中位于IIIA族，原子序數(shù)是13，相對原子質(zhì)量是26.982，相對密度2.70，熔點660℃，沸點2327℃。4/24

二、鋁誕生與發(fā)展史

在一百多年前，鋁曾被列入稀有金屬行列，稱為“銀色金子”，比黃金還要寶貴。

法國皇帝拿破侖三世為了顯示闊綽，將他軍旗族頭上銀鷹換成了鋁鷹。逢盛大國宴，他拿出珍藏鋁質(zhì)餐具，在賓客面前炫耀一番，好像國寶一樣。

發(fā)覺元素周期律俄國化學(xué)家門捷列夫，曾經(jīng)接收過英國皇家學(xué)會高尚獎賞——一只普普通通鋁杯。原來，鋁發(fā)覺和工業(yè)化生產(chǎn)，歷史很短，一向被稱為“年輕金屬”。5/24

普通化學(xué)史上，常認(rèn)為德國維勒是最先發(fā)覺鋁化學(xué)家。1827年，維勒將金屬鉀和無水氯化鋁放在坩鍋里一起加熱，冷卻后投入水中，得到銀灰色金屬鋁粉來。

30年后，法國化學(xué)家得維爾用金屬鈉還原氯化鋁，使鋁成為工業(yè)產(chǎn)品。不過當(dāng)初金屬鈉價格高昂，用金屬鈉生產(chǎn)出來鋁比黃金還要貴好幾倍。鋁依然不能成為普通商品。6/24

當(dāng)初，有些人討好得維爾，說得維爾制造鋁比維勒強(qiáng)多了，得維爾才是鋁發(fā)覺者呢?？墒?，得維爾卻不聽恭維，十分討厭撥弄是非。他鑄造了一枚鋁質(zhì)紀(jì)念章，上面印制了維勒頭像和名字，并特意標(biāo)出“1827”——維勒發(fā)覺鋁年代，贈給維勒表示敬意。兩人成了親密朋友，在科學(xué)史上傳為佳話。

21歲美國大學(xué)生豪爾決心攻關(guān)，使鋁生產(chǎn)成本大大降低。在他老師——維勒學(xué)生勉勵下，于1886年用電解法制鋁取得成功。豪爾拿到一批銀亮鈕扣大小鋁球，欣喜若狂，捧著跑進(jìn)老師房間里報喜。從此，鋁變成廉價商品。7/24美國鋁企業(yè)展柜里，至今還陳列著豪爾制得第一批電解鋁粒。在豪爾母校俄柏林大學(xué)校園里，聳立著青年大學(xué)生豪爾鋁鑄像，全校師生引認(rèn)為榮。

幾乎同時，大洋彼岸21歲法國青年大學(xué)生埃羅也成功地用電解法制得了鋁。當(dāng)他聞訊豪爾成就時，毫不嫉妒，還和豪爾交流試驗情況，相互切磋，成為莫逆之交。和得維爾向維勒表示敬意一樣，埃羅遠(yuǎn)涉重洋到美國祝賀豪爾榮獲柏琴獎?wù)?，又為后人留下佳話?/p>

從奧斯特?zé)挸龅谝粔K不太純凈鋁，到電解法制鋁成功，鋁成為普通商品，竟然經(jīng)歷了六十多年時間。這以后，鋁價格一落千丈，成為日常使用產(chǎn)量僅僅低于鐵第二大金屬。8/24

傳統(tǒng)鍍銀穿衣鏡，正在被真空鍍鋁鏡代替；鉛和錫夾層牙膏袋，已被鋁皮牙膏袋代替了；包糖果、卷煙錫紙，早已名不副實，變成了鋁箔；那金光閃閃“金紙”——鋁做，那銀白雪亮銀粉油漆——攙是鋁粉；甚至姑娘衣衫上那黃澄澄“銅”鈕扣，廉價“金銀”首飾，織在衣料里金銀絲，都是鋁做成?，F(xiàn)在，我們和鋁打交道可不少。衣袋里硬幣、鑰匙、鋼筆帽；餐桌上調(diào)羹、飯盒、炒鍋；房間里門把手、暖瓶殼、鋁制家俱；天地間飛機(jī)、汽車、輪船；衣食住行，離開鋁簡直寸步難行。9/24

三、鋁主要化合物

1、Al2O3：它硬度僅次于金剛石，熔點高、耐酸堿，慣用來制作一些軸承，制造磨料、耐火材料。如剛玉坩堝，可耐1800℃高溫。剛玉因為含有不一樣雜質(zhì)而有各種顏色。比如含微量Cr（III）呈紅色，稱為紅寶石；含有Fe（II），F(xiàn)e（III）或Ti（IV）稱為藍(lán)寶石。。自然界存在剛玉即屬于

－A12O3和

－Al2O3，鋁在地殼中含量相高,僅次于硅和氧而居第三位，主要以鋁硅酸鹽礦石存在，還有鋁土礦和冰晶石.氧化鋁為一個白色無定形粉未，它有各種變體，其中最為人們所熟悉是

一A12O3是一個多孔物質(zhì)，每克內(nèi)表面積可高達(dá)數(shù)百平方米，有很高活性，又名活性氧化鋁，能吸附水蒸氣等許多氣體、液體分子，慣用作吸附劑、催化劑載體和干燥劑等，工業(yè)上冶煉鋁也以此作為原料。

10/242、氫氧化鋁：可用來制備鋁鹽、吸附劑、媒染劑和離子交換劑，也可用作瓷釉、耐火材料、防火布等原料，其凝膠液和千凝膠在醫(yī)藥上用作酸藥，有中和胃酸和治療潰瘍作用，用于治療胃和十二脂腸潰瘍病以及胃酸過多癥。11/243、明礬歷史傳說：古時候，在云南省有個苦孩子叫白凡，和爹爹住在一間破草屋里。他們草房外有株很高樹。每當(dāng)夏季，這棵樹都會開出黃色小花，花落了，就會長出黑色果實。白凡很喜歡這樹，這棵樹也以其樹蔭盡心盡力守護(hù)著這破草房，使它免受風(fēng)吹雨打和日曬。有一天，白凡夢見這棵大樹變成英偉王子。他自稱訶黎勒，本是來自遙遠(yuǎn)南方，“我要走了，臨走前送你這些東西留念，記住，需要時給你老爹吃。”白凡驚醒，屋前大樹不見了，遺下一包大樹果實，還有一包無色透明、閃亮晶體。很快，該地發(fā)生了流行病，老人都腹瀉不止。白凡老爹亦不例外，他把王子留下兩包東西煨燒成灰，再細(xì)搗細(xì)篩成散，用粥調(diào)和，喂給老爹吃。老爹腹瀉止住了，白凡又將藥分給其它老人，治好他們腹瀉毛病。從此，用這兩種東西制藥方法就傳開了。人們因而將那包種子稱為“訶黎勒”，晶體則稱為白礬。12/24十二水硫酸鋁鉀，又稱：明礬、白礬、鉀礬、鉀鋁礬、鉀明礬，是含有結(jié)晶水硫酸鉀和硫酸鋁復(fù)鹽。無色立方晶體，外表常呈八面體，或與立方體、菱形十二面體形成聚形，有時以{111}面附于容器壁上而形似六方板狀，屬于α型明礬類復(fù)鹽，有玻璃光澤。密度1.757g/cm3，熔點92.5℃。64.5℃時失去9個分子結(jié)晶水，200℃時失去12個分子結(jié)晶水，溶于水，不溶于乙醇。明礬性味酸澀，寒，有毒。故有抗菌作用、收斂作用等，可用做中藥。明礬還可用于制備鋁鹽、發(fā)酵粉、油漆、鞣料、澄清劑、媒染劑、造紙、防水劑等，還可用于食品添加劑。在我們生活中慣用于凈水，和做食用膨脹劑，像炸麻圓、油條里都可能含有。13/24四、鋁用途1、鋁表面銀白閃亮，反射光線能力極強(qiáng)。能夠貼在聚光燈、探照燈和太陽能灶反射面上。鍍鋁反射式天文望遠(yuǎn)鏡是洞察遙遠(yuǎn)星系巨眼。用鍍鋁纖維織品做睡袋，野營者好像躺在柔軟暖瓶膽里，不怕嚴(yán)寒，睡得香甜。消防隊員穿上鍍鋁石棉防火衣，赴湯蹈火無所懼。高級旅館窗玻璃上，貼敷一層鍍鋁塑料薄膜，既可預(yù)防玻璃碎裂，又能反射輻射線，夏天拒酷熱于室外，寒冬又預(yù)防熱量輻射外流，實現(xiàn)冬暖夏涼，節(jié)約能源。鋁膜薄得幾乎透明，室內(nèi)能夠透視窗外，而戶外卻看不見房間內(nèi)部。14/242、鋁導(dǎo)熱性也很好。當(dāng)它接觸熱源時，傳熱快，而脫離熱源后，鋁表面反射熱輻射能力就發(fā)揮出來了。生活經(jīng)驗可以證實這一點：兩把鋁壺，都盛滿水，懸空架在火焰上方，壺底涂黑那壺水比壺底錚亮要提早約1/3時間煮沸；假如讓壺底都觸及火焰，煮開水所需時間就一樣短了。所以人們經(jīng)常用鋁來做炊具。15/243、鋁也善于導(dǎo)電。鋁單位面積導(dǎo)電能力是銅60％，而鋁比銅輕盈得多，所以，相同重量鋁導(dǎo)線和銅導(dǎo)線比較，鋁導(dǎo)線要比銅導(dǎo)線導(dǎo)電能力強(qiáng)。高壓輸電線以鋁代銅后，電纜重量大大減輕，節(jié)約了不少鐵塔、電桿。電機(jī)改用鋁線繞制，節(jié)約大量寶貴銅。16/244、鋁粉在燃燒時發(fā)出巨大熱量和刺眼白光。火箭燃料、烈性炸藥、鋁焊接劑和節(jié)日焰火都少不了它。將鋁粉拌和在油漆里涂刷鐵器，不但銀光閃閃，還大大增強(qiáng)防腐蝕能力。因為鋁化學(xué)性質(zhì)活潑，在外來腐蝕侵襲時，鋁粉挺身而出，犧牲自己，保護(hù)他人。鋁粉就是我們通常說“銀粉”。17/245、在純鋁里攙進(jìn)少許鎂、錳、銅等，冶煉出鋁合金非常堅硬。鋁合金做炊具經(jīng)久耐用，抗腐蝕。它又是制造飛機(jī)、汽車材料，能夠大大減輕自重，提升速度。據(jù)統(tǒng)計，美國因為推廣鋁制汽車而減輕自重節(jié)約能量，相當(dāng)于當(dāng)年美國生產(chǎn)鋁所需全部電力。硬鋁合金用來制造艦艇，抗海水侵蝕，不受磁性水雷攻擊。鋁合金在建筑上還是輕盈堅牢棟梁材料。像海綿一樣泡沫鋁，輕盈、隔音、保溫、強(qiáng)度高，是新型建筑材料。18/246、在能源擔(dān)心今天，鋁作為貯存能源“銀行”倍受青睞。富裕電力無法貯存，能夠用來煉鋁。煉一千克鋁耗電十七八度。鋁錠又不銹蝕，能長期存放。由鋁錠加工成各種制品，耗能不多?；厥珍X所需能量只有煉鋁5％，是回收鋼鐵1/8，而且回收起來極少損耗。所以，國外大量采取鋁質(zhì)包裝箱、周轉(zhuǎn)箱。連汽水瓶、罐頭盒都是鋁膜制軟罐頭。建筑行業(yè)腳手架也是鋁質(zhì)。這一切都為了便于回收，節(jié)約能源。19/247、活化鋁能夠快速和水起化學(xué)改變，放出大量氫氣。氫氣是潔凈汽車燃料。在國外，已經(jīng)開始用活化鋁代替汽油作汽車燃料。20/24五、鋁缺點1、鋁鹽可能造成人記憶力喪失。澳大利亞一個私營研究團(tuán)體說：廣泛使用鋁鹽凈化水可能造成腦損傷，造成嚴(yán)重記憶力喪失，這是早老性癡呆癥特有癥狀。研究人員對老鼠試驗表明，混在飲水中微量鋁進(jìn)入老鼠腦中并在那里逐步積累，給它們喝一杯經(jīng)鋁鹽處理過水后，它們腦中含鋁量就到達(dá)可測量水平。世界衛(wèi)生組織提出人體天天攝鋁量不應(yīng)超出每千克體重1毫克，普通情況下，一個人天天攝取鋁量絕不會超出這個量，不過，經(jīng)常喝鋁鹽凈化過水，吃含鋁鹽食物，如油條、粉絲、涼粉、油餅、易位罐裝軟飲料等，或是經(jīng)常食用鋁制炊具炒出飯萊，都會使人攝鋁量增加，從而影響腦細(xì)胞功效，造成記憶力下降，思維能力遲鈍。21/242、鋁熔點低，鋁鍋空燒輕易穿孔，鐵鍋就沒有這個危險。鋁殼軍艦經(jīng)不住炮火攻擊，大火往往使船身熔化。英國在馬島戰(zhàn)爭中損失巡洋艦和運輸艦，就是完全用鋁取代了船只鋼鐵外殼造成。22/24思索題1．人類第一次取得金屬鋁是在1825年，由丹麥化學(xué)家用無水AlCl3與鉀作用制得。當(dāng)初因為價格非常昂貴，稱為“銀色金子”。直到19世紀(jì)后期創(chuàng)造了電解法制鋁，才使鋁價格大大下降，使鋁成為當(dāng)今廣泛應(yīng)用一個金屬材料。以下關(guān)于鋁敘述，不正確是()

A．鋁是地殼中含量最多金屬元素B．在常溫下，鋁不能與NaOH溶液反應(yīng)

C．鋁是一個比較活潑金屬D．在化學(xué)反應(yīng)中，鋁輕易失去電子，是還原劑2．人胃液是一個強(qiáng)酸性液體，pH在0.9～1.5之間，氫氧化鋁是一個治療胃酸過多胃藥主要成份。當(dāng)前這種胃藥已不慣用，原因主要是()

A．長久攝入鋁元素不利于人體健康B．它不能中和胃液

C．它不易溶于胃液D．