鋁和鋁合金-2023-2024學(xué)年高一化學(xué)同步精美課件（人教版2019必修第一冊）

新教材金屬材料第二節(jié)第2課時鋁和鋁合金Al2O3

Al(OH)3

KAl(SO4)2·12H2OAlCl3

Na[Al(OH)4]Al

話題：鋁是地殼中含量最多的金屬元素，但100多年前，鋁卻是比金更貴重的金屬。曾經(jīng)出現(xiàn)拿破侖三世大宴賓客時，客人使用金制或銀制餐具，而他自己使用鋁制餐具。鋁是一種較活潑的金屬，但20世紀(jì)鋁合金成為僅次于鐵的金屬材料。

為何往昔貴勝黃金，今朝廣泛應(yīng)用？一、鋁Al→鋁是地殼中含量最多的金屬元素，自然界中的鋁全部以化合態(tài)存在。物理性質(zhì)：銀白色有金屬光澤的固體。主要成分：Al2O3還有少量SiO2，F(xiàn)e2O3等雜質(zhì)）鋁土礦1.結(jié)構(gòu)、存在、物理性質(zhì)及用途有良好的延展性、導(dǎo)電性和傳熱性等。熔點較低(660.4℃)，密度較小，質(zhì)地柔軟。根據(jù)金屬活動性順序表，鋁比鐵活潑，但鋁為什么卻不像鐵那樣容易被空氣腐蝕？

交流與討論→鋁是一種活潑金屬，常溫下會被空氣中O2氧化,生成一層致密的氧化物保護膜，阻止內(nèi)部金屬不再被氧化。4Al+3O2=2Al2O3實驗探究：1.用坩堝鉗夾住一小塊鋁，在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動，仔細(xì)觀察，你看到了什么現(xiàn)象？為什么會有這種現(xiàn)象？現(xiàn)象：2、鋁的化學(xué)性質(zhì)(1)鋁與氧氣反應(yīng)鋁具有較強的還原性!!!實驗探究：1.用坩堝鉗夾住一小塊鋁，在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動，仔細(xì)觀察，你看到了什么現(xiàn)象？為什么會有這種現(xiàn)象？現(xiàn)象：鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁并不滴落；好像有一層膜兜著。思考：是什么因素造成了鋁箔在空氣中不能燃燒？→鋁箔表面有一層致密的氧化物保護膜，保護了內(nèi)層鋁不被氧化，所以不能燃燒。熔點：Al：660℃Al2O3：2050℃如果將鋁箔表面打磨，破壞其氧化膜，結(jié)果又將如何？2、鋁的化學(xué)性質(zhì)(1)鋁與氧氣反應(yīng)鋁具有較強的還原性!!!2.再取一塊鋁箔，用砂紙仔細(xì)打磨，除去表面的保護膜，

再加熱至熔化。又有什么現(xiàn)象呢？2.再取一塊鋁箔，用砂紙仔細(xì)打磨，除去表面的保護膜，

再加熱至熔化。又有什么現(xiàn)象呢？打磨過的鋁箔在空氣中很快又生成了新的氧化膜，有效保護了內(nèi)層金屬，從而不能燃燒。現(xiàn)象：鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁并不滴落；好像有一層膜兜著。原因：4Al+3O2=2Al2O3那么鋁是不是真得就不能燃燒呢？若要觀察鋁的燃燒可以采取哪些措施？鋁箔純氧氣中燃燒設(shè)疑4Al+3O2==2Al2O3鋁粉在空氣中燃燒4Al+3O22Al2O3

點燃2Al+3Cl2

2AlCl3點燃鋁還可以與其他非金屬反應(yīng)2Al+3S==Al2S3

△(制備Al2S3的方法)2、鋁的化學(xué)性質(zhì)(1)鋁與氧氣反應(yīng)鋁具有較強的還原性!!!KCaNa

MgAlZnFe

SnPb(H)CuHgAgPtAu【討論與交流】金屬與氧氣反應(yīng)的規(guī)律常溫下很易被氧化，加熱后劇烈燃燒常溫下能被氧化，加熱后劇烈反應(yīng)加熱時能被氧化不能被氧化金屬在反應(yīng)中容易失去電子被氧化，是還原劑,具有還原性。除了能被O2氧化，還能跟Cl2、S等活潑非金屬反應(yīng)。(2)鋁與某些金屬氧化物反應(yīng)2Al+Fe2O3點燃?→→鋁熱反應(yīng)2、鋁的化學(xué)性質(zhì)(2)鋁與某些金屬氧化物反應(yīng)2Al+Fe2O3點燃?Al2O3+2Fe鋁熱劑現(xiàn)象:劇烈反應(yīng)，放出大量的熱，耀眼光芒。紙漏斗燒穿，有熔融物落入沙中。（引燃劑）（助燃劑）（鋁熱劑）2、鋁的化學(xué)性質(zhì)→→鋁熱反應(yīng)關(guān)于鋁熱反應(yīng)的幾個問題：(1)引發(fā)該鋁熱反應(yīng)的操作為

。

(2)若將氧化鐵換成氧化鎂，該反應(yīng)能否發(fā)生?

(填“能”或“不能”)，理由是

。

在混合物(鋁熱劑)上加少量KClO3，并插上鎂條，將其點燃不能鎂比鋁活潑，鋁不能置換出鎂(3)鋁熱反應(yīng)在生產(chǎn)上的應(yīng)用①用于野外焊接鋼軌等；②冶煉鐵、釩、鉻、錳、鎳等難熔的金屬。3Fe3O4+8Al===9Fe+4Al2O3高溫其它鋁熱反應(yīng)

3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高溫3V2O5+10Al===6V+5Al2O3高溫試寫出鋁分別與Fe3O4、MnO2、Cr2O3、V2O5發(fā)生的鋁熱反應(yīng)(3)鋁與鹽酸,稀硫酸反應(yīng)【實驗3-4】在一支試管中加入5ml鹽酸，再向試管中放入一小塊鋁片，觀察并記錄現(xiàn)象。過一段時間后，將點燃的木條放在試管口，觀察現(xiàn)象。2、鋁的化學(xué)性質(zhì)(3)鋁與鹽酸,稀硫酸反應(yīng)討論為什么現(xiàn)實生活中可以用鋁罐車來運輸濃硝酸、濃硫酸？【實驗3-4】在一支試管中加入5ml鹽酸，再向試管中放入一小塊鋁片，觀察并記錄現(xiàn)象。過一段時間后，將點燃的木條放在試管口，觀察現(xiàn)象。Al?O?

+6HCl=2AlCl?

+3H?O反應(yīng)方程式：鋁片逐漸溶解，試管中有氣泡產(chǎn)生。點燃的木條放在試管口時發(fā)出爆鳴聲。實驗現(xiàn)象：2Al+6HCl=2AlCl?+3H?↑離子方程式？2、鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁在濃硝酸,濃硫酸中發(fā)生鈍化記?。撼叵拢珹l、Fe遇到濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化問題：鋁桶能否盛放氫氧化鈉等堿性溶液？[實驗3-5]P76鋁箔與NaOH溶液的反應(yīng)?(4)鋁與強堿溶液反應(yīng)【注意:這是大多數(shù)金屬沒有的性質(zhì)】2、鋁的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)方程式：※有少量氣泡產(chǎn)生,氣泡逐漸增多。※試管很熱※將點燃的木條放在試管口時，都有爆鳴聲。反應(yīng)放熱有氫氣生成[實驗3-5]P76鋁與堿反應(yīng)產(chǎn)生氣體。鋁箔與NaOH溶液的反應(yīng)?(4)鋁與強堿溶液反應(yīng)【注意:這是大多數(shù)金屬沒有的性質(zhì)】2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2

偏鋁酸鈉2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2

離子方程式：四羥基合鋁酸根離子2、鋁的化學(xué)性質(zhì)四羥基合鋁酸鈉資料卡片：NaAlO2是以晶體形式存在，將氧化鋁溶于熔融的燒堿即可得到偏鋁酸鈉。四羥基合鋁酸鈉是偏鋁酸鈉在水溶液里面的形態(tài)。反應(yīng)的實質(zhì):分兩步進(jìn)行(了解）

（1）2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑（2）Al(OH)3+NaOHNa[Al(OH)4](待學(xué)）

將（1）+（2）×2：

2Al+6H2O+2NaOH=2Na[Al(OH)4]+3H2↑失2×3e－得6×e－0+3+10222此反應(yīng)中，還原劑是

，氧化劑是

。鋁水1.等物質(zhì)的量的Al分別與足量鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)，放出H2的量？2.等物質(zhì)的量的鹽酸和NaOH溶液分別與足量Al反應(yīng)，放出H2的量？2Al+6HCl

=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2

23232Al——3H2↑1:12Al+6HCl

=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2

6323691:3思考與討論:（5）鋁與鹽反應(yīng)鋁桶能否用于盛放硫酸銅溶液2Al+3Hg(NO3)22Al(NO3)3+3Hg2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu毛刷實驗2、鋁的化學(xué)性質(zhì)金屬氧化物Fe2O3

鋁熱反應(yīng)Al非金屬單質(zhì)O2Cl2S酸鹽酸、稀硫酸濃硝酸、濃硫酸

常溫鹽：CuSO4溶液特性:強堿溶液NaOH溶液2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu歸納總結(jié)：鋁的化學(xué)性質(zhì)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2

(1)物理性質(zhì)：白色固體，難溶于水，有很高的熔點氧化鋁Al2O32050℃常作耐火材料離子化合物氧化鋁的天然產(chǎn)物俗稱剛玉含少量鉻元素的剛玉稱為紅寶石含少量的鐵和鈦等元素的剛玉稱為藍(lán)寶石(耐火坩堝、耐火管、耐高溫的實驗儀器等)藍(lán)寶石(主要成分Al2O3)紅寶石(主要成分Al2O3)氧化鋁坩堝(2)化學(xué)性質(zhì)寫出反應(yīng)的離子方程式②電解熔融Al2O3制Al:

2Al2O3(熔融)====4Al＋3O2↑電解Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]

Al2O3＋6H+

=2Al3+＋3H2OAl2O3＋2OH-

+3H2O

=2[Al(OH)4]-冰晶石MgO白色難溶于水的離子化合物，高熔點，可作耐火材料屬于堿性氧化物MgO+2H+=Mg2++H2O對比：物性：化性：氧化鋁Al2O3記住：MgO、Al2O3熔點都很高，不易熔化，通常用作耐火材料①兩性氧化物鋁的用途：①

純鋁用作導(dǎo)線；②鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等。良好的導(dǎo)電性，僅次于銀、銅----用作導(dǎo)線鋁的密度小(2.7g/cm－3)----飛機制造(硬鋁)，會飛的金屬良好的導(dǎo)熱性

----鋁制炊具良好的延展性----用作包裝鋁合金——目前用途廣泛的合金之一鋁合金的性質(zhì)及用途：鋁合金具有密度小、強度高、塑性好、易于成型、制造工藝簡單、成本低廉等特點。主要用于建筑業(yè)、容器制造、交通運輸及電子行業(yè)。鋁合金制成的箱子鎂鋁合金制成筆記本電腦外殼、門窗等。

制造飛機的材料中大量使用鋁合金鋁被稱為“會飛”的金屬，現(xiàn)代飛機有70%是鋁和鋁合金制造的！【思考】鋁制餐具不宜長期存放酸、堿性食物原因是什么？Al和Al2O3均易與酸、堿反應(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1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，經(jīng)常喝鋁鹽凈化過的水，吃含鋁鹽的食物，如油條、粉絲、涼粉、油餅、易拉罐裝的軟飲料等，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。鋁與人體健康1.下列用途或說法主要體現(xiàn)鋁的物理性質(zhì)的是①家用鋁鍋②鋁具有還原性③制導(dǎo)線④鋁鍋不能長期貯存堿液⑤制包裝鋁箔⑥做防銹油漆⑦制成合金作制造飛機的材料A．①②③④ B．②⑤⑥⑦C．①③⑤⑦ D．②④⑤⑥C2.下列有關(guān)廚房中鋁制品的使用，你認(rèn)為合理的是(

)A．盛放食醋B．燒煮開水C．用金屬絲擦洗表面的污垢D．用堿水洗滌B3、下列關(guān)于鋁的敘述中，不正確的是（）A.鋁是地殼中含量最多的金屬元素B.在常溫下，鋁不能與氧氣發(fā)生反應(yīng)C.鋁是一種比較活潑的金屬，在空氣中易受腐蝕D.在化學(xué)反應(yīng)中，鋁容易失去電子，是還原劑E.鋁箔在空氣中受熱可以熔化，且發(fā)生劇烈的燃燒F.鋁既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)，都能置換出H2BCE√√√5、某無色溶液中放入鋁片后有氫氣產(chǎn)生，則下列離子在該溶液中一定不能大量存在的是（）A．Na+

B．Mg2+

C．OH-

D．HCO3-

D溶液呈強酸性或強堿性6.將等質(zhì)量的鋁粉分別加入各盛有100mL3mol/L的鹽酸和氫氧化鈉溶液甲、乙兩個燒杯中，反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比甲:乙=1:2,則加入的鋁粉質(zhì)量為（）

A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g2Al+6HCl

=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]

+3H2

0.3mol0.30.30.150.450.3NaOH過量按Al的量進(jìn)行計算0.2A0.2Al過量鹽酸不足8.用鋁熱法還原下列化合物，制得金屬各1摩爾，消耗鋁最少的是()A.MnO2B.WO3C.Fe3O4D.Cr2O3E.Fe2O3C

MnO2+4Mn得4e-WO3+6W得6e-Fe3O4FeFe2O3+3Fe得3e-Cr2O3+6Cr得6e-+38反應(yīng)的實質(zhì)：鋁失e—，氧化物得e—生成金屬單質(zhì)38平均得e-9.由鋅、鐵、鎂、鋁四種金屬中的兩種組成的混合物10g，與足量的鹽酸反應(yīng)生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L，則混合物中一定含有的金屬是()

A、鋅