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文档简介
第1课时铝与铝合金 第4章第2节铝金属材料 学习目标定位1 了解铝合金的性质及应用 2 了解铝的还原性 认识铝在化学性质上与其他常见金属的相似与不同 内容索引 新知导学 新知探究点点落实 达标检测 当堂检测巩固反馈 新知导学 1 观察铝箔 铝条 铝粉 并将铝条折弯 由此总结铝的物理性质 铝是一种色固体 硬度较 密度为 熔点为 沸点为 导电性仅次于 和 2 铝合金及其制品 1 合金是 其特点是硬度一般比它的各成分金属的大 多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低 合金的化学性质与成分金属 物理 化学和机械性能各成分金属 一 铝的物理性质和用途 银白 小 2 7g cm 3 660 4 2467 银 铜 金 两种或两种以上的金属 或金属与非金属 熔合而成的具有金属 特性的物质 不完全相同 优于 2 形成 铝中加入其他元素 如铜 镁 硅 锌 锂等 熔合而形成铝合金 性能 密度 强度 塑性 易于成型 等特点 小 高 好 制造工艺简单 成本低廉 铝具有金属共有的性质 也有一些不同于其他金属的物理性质 单质铝为银白色金属 熔 沸点较高 硬度较小 导电性较强 仅次于银 铜和金 答案 解析 1 1 选择填空 将铝的用途与其性质搭配起来 每个选项只选用一次 a 质轻b 延展性好c 易传热d 易导电e 氧化时放热 太阳能热水器 飞机 焊接铁轨 电缆 铝箔 c a e d b 解析铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好 铝合金硬度大 质轻 是制造飞机的良好材料 铝被氧化时放热可作铝热剂 因而可用来焊接铁轨 铝用作电缆和铝箔则分别是由于其导电性好和延展性好 答案 解析 易错警示 解析合金是由一种金属跟其他一种或几种金属 或非金属 一起熔合而成的具有金属特性的物质 因此肯定是混合物 2 佛山是有色金属之乡 其中铝合金材料的产量约占全国的一半 铝合金材料属于 填 纯净物 混合物 或 单质 混合物 易错警示铝合金中也可能含有非金属元素 如硬铝中含有硅元素 铝合金中的铝也能和酸及强碱溶液反应 1 铝与氧气的反应 1 实验探究 用镊子夹住一小团脱脂棉 蘸上一些铝粉 在酒精灯上点燃 并立即伸入盛有o2的集气瓶中 瓶底放一些细沙 观察到 最后得到 反应方程式为 2 铝是非常活泼的金属 极易与氧气反应 但生活中许多铝制品很耐腐蚀 这是因为 二 铝的化学性质 铝粉剧烈燃 烧 放出大量的热和耀眼的白光 白色固体 4al 3o22al2o3 常温下铝在空气中极易与氧气反应 表面生成致密的氧化铝薄膜 能阻止氧气等与铝进一步反应 相关视频 2 铝热反应如右图所示 用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状 套在一起 使四周都有四层 把内层 纸漏斗 取出 在底部剪一个小孔 用水润湿 再跟另一 纸漏斗 套在一起 架在铁圈上 下面放置盛沙的蒸发皿 把5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀 放在 纸漏斗 中 上面加上少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条 用小木条点燃镁条 观察发生的现象 通过以上实验信息 回答下列问题 1 选出该实验的实验现象 将序号填写在横线上 镁条剧烈燃烧 放出大量的热 并发出耀眼的光芒 火星四射 纸漏斗 的下部被烧穿 熔落物能够被磁铁吸引 2 写出该反应的化学方程式 并指出 是氧化剂 是还原剂 该反应称为反应 3 写出下列操作或物质的作用 内层 纸漏斗 底部剪一个孔 蒸发皿盛沙 镁条 氯酸钾 fe2o3 2alal2o3 2fe fe2o3 al 铝热 使熔融 物易于落下 防止溅落物炸裂蒸发皿 引起 kclo3分解 为铝热反应提供热量 助燃剂 4 如何用简单的方法证明生成物为金属铁 用磁铁吸引生成物 如果磁铁上有黑色物质被吸附 则证明生成物中有金属铁 相关视频 3 铝与酸或碱反应 1 将两小块用砂纸打磨过的铝条分别放入两支洁净的试管中 再向试管中分别加入浓硝酸 浓硫酸 观察铝片能否溶解 有无气体产生 答案铝片不溶解 无气体产生 答案 相关视频 2 在两支试管中分别加入5ml盐酸和5mlnaoh溶液 再分别放入一小片铝片 观察到的现象是 用手小心触摸试管外壁 一段时间后 将点燃的木条分别放在试管口部 发生的现象是 由此可说明反应过程中有产生 铝片逐渐溶解 有气泡产生 有热感 反应放热 产生爆鸣声 h2 3 由以上实验可知 铝既能与盐酸反应 又能与氢氧化钠溶液反应 二者均生成氢气 铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是 氧化剂是 还原剂是 氧化产物是 铝与盐酸反应的离子方程式是 氧化剂是 还原剂是 氧化产物是 2al 2naoh 6h2o 2na al oh 4 3h2 h2o al na al oh 4 2al 6h 2al3 3h2 h al al3 1 铝粉和某些金属氧化物 如fe3o4 cr2o3 v2o5等 组成的混合物叫铝热剂 在高温下发生铝热反应 可用来冶炼难熔的 相对较不活泼的金属 如v cr mn等 焊接钢轨等 2 铝能与酸 碱反应 都能产生h2 但在冷的浓硫酸 浓硝酸中铝的表面会迅速生成一层致密的氧化膜而停止反应 我们把这种现象称为铝的钝化 因此 浓硝酸 浓硫酸可贮存在铝制容器中 亦可用铝制槽车运输 3 铝与强酸或强碱溶液反应放出氢气的有关计算 1 反应原理铝和强酸溶液反应 2al 6h 2al3 3h2 铝和强碱溶液反应 2al 2oh 6h2o 2 al oh 4 3h2 2 计算规律 等量的铝分别与足量的酸 碱溶液反应时 生成氢气的量相等 消耗的h 和oh 的物质的量之比为3 1 足量的铝分别和等物质的量的h oh 反应时 消耗的铝的量之比和产生的氢气的量之比都为1 3 解析 易错警示 1 通常把铝粉与某些金属氧化物的混合物称为铝热剂 下列氧化物中不能与铝粉发生铝热反应的是a mgob fe3o4c mno2d v2o5 答案 解析铝能还原比铝活动性弱的金属的氧化物 若是比铝活动性强的金属 其氧化物不能被还原 易错警示金属活泼性弱于铝的金属氧化物与铝粉才能组成铝热剂 解析 2 足量下列物质与相同质量的铝反应 放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是a 氢氧化钠溶液b 稀硫酸c 盐酸d 稀硝酸 答案 解析设铝为1mol 1mol铝与氢氧化钠溶液反应生成na al oh 4 消耗1molnaoh 1mol铝与稀硫酸反应生成al2 so4 3 消耗1 5mol硫酸 1mol铝与盐酸反应生成alcl3 消耗3mol盐酸 硝酸与金属铝反应不生成氢气 方法规律 解析 3 等量的al分别加入0 3l1mol l 1的盐酸和naoh溶液中 生成氢气的体积比为1 2 则加入al的质量为a 2 7gb 5 4gc 8 1gd 10g 答案 解析2al 6hcl 2alcl3 3h2 2al 2naoh 6h2o 2na al oh 4 3h2 由生成h2体积比为1 2可知 两反应消耗al的质量之比为1 2 中铝过量 盐酸完全反应 0 3molhcl与足量al反应生成h2为0 15mol 又知 中naoh未完全反应 al完全反应 所以 中生成h2为0 3mol 由方程式系数比可知al的物质的量为0 2mol 即5 4g 方法规律 方法规律 1 金属铝与酸和碱反应的实质均是al al3 或 al oh 4 h h2o h2 故铝与酸或碱反应时 铝与氢气的关系式均为2al 3h2 学习小结 铝 银白色轻金属 具有良好的导电 导热性 极易与氧气反应 但在空气中稳定存在 具有两性 既能与酸反应又能与碱反应 常温下 在浓硫酸或浓硝酸中钝化 铝热反应 冶炼难熔金属 焊接钢轨 达标检测 1 2 3 4 5 6 答案 解析 1 镁 铝都是较活泼的金属 下列描述中正确的是a 高温下 镁 铝在空气中都有抗腐蚀性b 镁 铝都能跟稀盐酸 稀硫酸 强碱反应c 镁在点燃条件下可以跟二氧化碳起反应 铝在一定条件下可以跟氧化铁发生氧化还原反应d 铝热剂是镁条 铝粉和金属氧化物的混合物 解析在常温下 镁和铝在空气里都能跟氧气反应 生成一层致密的氧化物薄膜 这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化 所以镁和铝都有抗腐蚀的性能 但是在高温下能剧烈反应 放出大量热 a错 镁能跟酸反应但不能跟碱反应 b错 铝热剂是铝粉和金属氧化物的混合物 当铝热剂反应时 为了引燃 在铝热剂上放供氧剂 氯酸钾 中间插一根镁条是为引燃用的 d错 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 答案 解析铝与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸铝和铜 铝与稀硫酸发生置换反应生成硫酸铝和氢气 铝还能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气 常温下 铝在浓硫酸中钝化 解析 2 常温下 不能使金属铝溶解的物质是a 硫酸铜溶液b 稀硫酸c 浓硫酸d 氢氧化钠溶液 1 2 3 4 5 6 解析铝既能与氢氧化钠溶液反应 又能和盐酸等反应 铁只能和酸反应 和浓氢氧化钠溶液不反应 答案 解析 3 为了除去铁粉中的少量铝粉 可以选取下列哪种溶液a 浓盐酸b 浓硝酸c 浓硫酸d 浓氢氧化钠溶液 1 2 3 4 5 6 解析在镁 铝混合物中加入hno3和浓h2so4都不产生h2 加入naoh溶液 只有al与之反应生成h2 而镁不反应 加入盐酸 镁 铝都与盐酸反应生成h2 所以放出h2的量最多 答案 解析 4 将等物质的量的镁和铝混合 取等质量该混合物四份 分别加到足量的下列溶液中 充分反应后 放出氢气最多的是a 3mol l 1hclb 4mol l 1hno3c 8mol l 1naohd 18mol l 1h2so4 1 2 3 4 5 6 答案 解析 5 某溶液与al反应能放出h2 下列离子在该溶液中一定能大量共存的是 6 向一个铝制易拉罐中充满co2 然后往罐中注入足量的naoh溶液 立即用胶布严封罐口 不一会儿听到罐内 咔咔 地响 发现易拉罐变瘪 再过一会儿易拉罐又鼓起来 1 易拉罐变瘪的原因是 反应的离子方程式为 1 2 3 4 5 6 naoh溶液吸收co2 罐内
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