高中化學(xué)必修1課件421鋁與鋁合金

第4章

第2節(jié)

鋁金屬材料第1課時鋁與鋁合金1.了解鋁的主要性質(zhì)及用途。2.了解鋁合金的概念及鋁合金的重要用途。目標(biāo)導(dǎo)航基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)探究隨堂達(dá)標(biāo)檢測欄目索引1.鋁的存在鋁在地殼中的含量僅次于

和

，居第三位。在自然界中鋁元素以____態(tài)存在。2.鋁的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：

色固體，質(zhì)

，密度

，導(dǎo)電性僅次于金、

和

。(2)化學(xué)性質(zhì)①鋁與非金屬的反應(yīng)鋁與O2反應(yīng)：鋁在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式為_____________________。該反應(yīng)的現(xiàn)象為

。一、鋁基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)答案氧硅化合銀白軟小銀銅放出大量的熱和耀眼的白光②鋁與酸的反應(yīng)與非氧化性酸：如鹽酸、稀硫酸等反應(yīng)，離子方程式為_________________________。與氧化性酸：如Al常溫下遇冷的濃硫酸、濃硝酸會發(fā)生

。③鋁與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________，離子方程式：_______________________________________________。答案6H＋＋2Al===3H2↑＋2Al3＋鈍化2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑④鋁熱反應(yīng)Al在高溫下與Fe2O3反應(yīng)的方程式為__________________________。該反應(yīng)常用于

、

等。答案焊接鋼軌冶煉金屬二、鋁合金及其制品1.合金(1)定義：由兩種或兩種以上金屬(或金屬和非金屬)熔合而成的具有金屬特性的混合物。(2)特點(diǎn)①熔點(diǎn)：一般合金的熔點(diǎn)比它的成分金屬的熔點(diǎn)低②硬度：一般合金的硬度大于其成分金屬的硬度2.鋁合金(1)形成：鋁中加入其他元素(如銅、鎂、硅、鋅、鋰等)熔合而形成鋁合金。(2)性能：密度

、強(qiáng)度

、塑性

、易于成型、制造工藝簡單、成本低廉等。

答案小高好練一練1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)鋁是較活潑的金屬元素，所以在自然界中只能以化合態(tài)存在(

)(2)鋁是較活潑的金屬，易被氧化，但鋁具有抗腐蝕的性能(

)(3)鎂粉中的鋁粉可以通過加入NaOH溶液，再過濾洗滌干燥，得到純凈的鎂(

)(4)鋁與Fe2O3、MgO均可以組成鋁熱劑(

)(5)合金的性質(zhì)是各成分金屬性質(zhì)之和(

)(6)合金均是有兩種或兩種以上金屬形成的(

)答案√√√×××2．“神八”與“天宮一號”的成功對接，標(biāo)志著中國的航空鋁材處于領(lǐng)先世界的行列。下面關(guān)于鋁合金的說法中，錯誤的是(

)A．鋁合金是一種混合物，它比純鋁的熔點(diǎn)低B．高溫鋁液易被氧化，鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉C．鎂鋁合金耐腐蝕，但能被燒堿(NaOH)腐蝕D．鎂鋁合金在鹽酸中無法溶解返回解析答案解析A項(xiàng)，合金均為混合物，一般來說，合金的熔點(diǎn)比成分金屬的熔點(diǎn)低；B項(xiàng)，在熔劑層覆蓋下熔煉，可隔絕空氣，防止高溫鋁液被O2氧化；C項(xiàng)，鎂鋁合金中的鋁能與NaOH溶液反應(yīng)；D項(xiàng)，合金中的Mg、Al均能與鹽酸反應(yīng)。D一、金屬鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系1.反應(yīng)原理重點(diǎn)難點(diǎn)探究(1)等量的Al分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2的量相等，此時消耗HCl與NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1。(2)足量的鋁與等物質(zhì)的量的HCl和NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量之比為1∶3，此時消耗Al的物質(zhì)的量之比也為1∶3。②鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時，鋁不足而氫氧化鈉過量。解析答案例1甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L－1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為1∶2，則加入的鋁粉質(zhì)量為(

)A.5.4g B.3.6gC.2.7g D.1.8g解析由6HCl＋2Al===2AlCl3＋3H2↑和2NaOH＋2Al＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑可知，兩份等質(zhì)量的Al都完全反應(yīng)時，生成的H2也等量，消耗的HCl與NaOH不等量。實(shí)際上HCl、NaOH都為0.3mol，且生成H2的體積比為1∶2，則甲中HCl不足，Al過量；乙中NaOH過量，Al不足。生成H2的物質(zhì)的量之比為1∶2，參加反應(yīng)的Al的物質(zhì)的量之比也為1∶2。與0.3molHCl反應(yīng)的Al為2.7g，與NaOH溶液反應(yīng)的Al為5.4g。

答案A(1)金屬與酸堿反應(yīng)生成H2的定量關(guān)系：解題反思變式訓(xùn)練1稱取兩份鋁粉，第一份加入足量的濃NaOH溶液，第二份加入足量的鹽酸，如果放出等體積的氣體(在同溫、同壓下)，則兩份鋁粉的質(zhì)量之比為(

)A.1∶2

B.1∶3

C.3∶2

D.1∶1D解析答案解析不論是與NaOH溶液反應(yīng)，還是與鹽酸反應(yīng)，均是Al失去電子，還原產(chǎn)物都是H2，且都有如下關(guān)系：2Al～6e－～3H2，由化學(xué)方程式可知，2molAl生成3molH2，只要在酸堿足量的情況下，生成H2的多少決定于參加反應(yīng)的鋁的多少。生成相同質(zhì)量的H2，消耗鋁的質(zhì)量相同。二、鋁熱反應(yīng)1.反應(yīng)原理：鋁熱反應(yīng)的本質(zhì)就是利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來。2.反應(yīng)特點(diǎn)：在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)劇烈，放出大量的熱，新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)且易與Al2O3分離。3.鋁熱劑：在鋁熱反應(yīng)中，反應(yīng)混合物(鋁、不活潑金屬氧化物)稱為鋁熱劑。能與Al組成鋁熱劑的金屬氧化物常見的有：Fe2O3、Fe3O4、CuO、WO3、Cr2O3、MnO2、V2O5等。4.應(yīng)用：焊接鋼軌、定向爆破、冶煉難熔金屬錳、鉻、釩等。例2研究發(fā)現(xiàn)用鋁熱法可從下列氧化物中冶煉出有關(guān)金屬，若要得到等物質(zhì)的量的有關(guān)金屬單質(zhì)，需消耗單質(zhì)鋁最多的是(

)A.MnO2

B.V2O5C.Cr2O3D.WO3解析答案解析根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價升高的總價數(shù)等于化合價降低的總價數(shù)可知：化合價降低最多的消耗的鋁最多，MnO2(＋4－0)，V2O5(＋5－0)，Cr2O3(＋3－0)，WO3(＋6－0)，WO3消耗鋁最多。D變式訓(xùn)練2下列金屬不能用鋁熱反應(yīng)制備的是(

)A.鎂

B.銅

C.鐵

D.鉻返回解析答案解析鎂比鋁活潑，因此不能用鋁熱反應(yīng)制備鎂。A隨堂達(dá)標(biāo)檢測答案1.對于鋁和燒堿溶液的反應(yīng)，下列說法不正確的是(

)A.鋁是還原劑B.H2O是氧化劑C.該反應(yīng)說明所有金屬都能與堿反應(yīng)D.鋁與堿或酸反應(yīng)能產(chǎn)生氫氣123456C2.下列有關(guān)鋁及其化合物的敘述正確的是(

)A.鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂B.足量鋁分別與含1molHCl、1molNaOH的溶液反應(yīng)，產(chǎn)生相同量的氫氣C.工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法冶煉鋁D.在濃硝酸中加入等體積的濃硫酸后，立即加入鋁片，鋁片表面發(fā)生鈍化解析答案123456解析鎂比鋁活潑，不能用鋁粉制取鎂，A錯誤；根據(jù)關(guān)系式2Al～6HCl～3H2,2Al～2NaOH～3H2，當(dāng)鋁足量時，等物質(zhì)的量的HCl和NaOH產(chǎn)生H2的體積比為1∶3，B錯誤；濃H2SO4溶解于濃HNO3中放出大量熱，同時也促進(jìn)HNO3揮發(fā)，使兩種酸的濃度減小，鋁片不鈍化，D錯誤。C3．由Na、Mg、Al、Fe四種金屬單質(zhì)中的兩種組成的混合物共12g，跟足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生5.6LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，由此可判斷混合物中必定含有(

)A．Fe B．Na C．Mg D．Al解析答案123456A4.鎂鋁合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為被廣泛應(yīng)用的新型建筑裝潢材料。主要用于制做窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是(

)A.不易生銹

B.導(dǎo)電性好C.密度較小

D.強(qiáng)度較高解析答案123456解析題目中已指出鎂鋁合金堅(jiān)硬(強(qiáng)度較高)、輕巧(密度較小)、潔凈(不易生銹)等性質(zhì)，即可分析判斷“導(dǎo)電性好”與上述用途無關(guān)。B123456解析答案123456解析能與鋁作用生成氫氣的溶液，可以是強(qiáng)堿溶液，也可以是強(qiáng)酸溶液，即選項(xiàng)離子必須是在強(qiáng)堿或強(qiáng)酸的溶液中都能大量共存的離子組。A組離子能大量共存，但在酸性條件下，由于HNO3具有強(qiáng)氧化性，不產(chǎn)生H2，不符合題意。B組離子雖然能大量共存，但

既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，不符合題意。D組離子能大量共存，但在堿性條件下

與OH－不能大量共存。不符合題意。答案C6.向一個鋁制易拉罐中充滿CO2，然后往罐中注入足量的NaOH溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，不多會兒聽到罐內(nèi)“咔、咔”作響，發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過一會兒易拉罐又鼓起來。(1)易拉罐變癟的原因___________________________________________，反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。123456解析答案(2)易拉罐又鼓起來的原因______________________________________，反應(yīng)的