铝的性质的研究PPT学习教案

1、会计学1 铝的性质的研究铝的性质的研究 一.铝的基本信息 1.元素名称:铝 2.元素符号:Al 3.元素类型:金属 4.元素原子量（相对原子质量）:26.98 5.原子序数:13 6.核内质子数:13 7.核外电子数:13 8.核电核数:13 9.所属周期:3 10.所属族数:IIIA 11.元素周期表所在位置:第三周期第IIIA族 12.摩尔质量:27g/mol 13.在自然界中的存在形式:铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石 、云母、铝土矿等 14.铝在地壳中的含量相高,仅次于硅和氧而居第三位 15.最高价氧化物:Al2O3(氧化铝，也作三氧化二铝) 16.化合价:(1)最高正价

2、:+3价（由其最外层有3电子决定）； (2)最低价:0（金属无负价，金属单质均为0价） 17.原子半径:1.82 第1页/共10页 二.铝的发现与制 取 在众多的金属当中，人们是如何发现铝的？ 1.燃素学说的创立者施塔尔最早发现明矾（KAl(SO4)212H2O）里含 有一种与普通金属不同的物质。 2.1824年丹麦科学家厄斯泰德最先制得铝的单质。 他将氧化铝与木炭的混合物加强热至白炽状态，再通入氯气，得到 液态的氯化铝，然后同钾汞齐作用制成铝汞齐，最后隔绝空气蒸馏 除去汞，得到一些灰色金属粉末。它的颜色和光泽看起来像锡，后 来证明他得到的是一些不纯净的铝。由于他的实验结果发表在丹麦 一个不著

3、名的刊物上，没有引起科学界的重视。 第2页/共10页 三.铝的制取方法的改变 人们对铝的制取方法仍在研究，他们有了重大突破。 1.韦勒改进铝单质的制取方法。 他用热的碳酸钾（K2CO3）溶液与沸腾的明矾溶液（KAl(SO4)212H2O）作用 ，用现在离子方程式表示该反应为：3CO32-+2Al3+3H2O=2Al(OH)3+3CO2 ，将所得到的氢氧化铝（Al(OH)3），经过洗涤和干燥以后，与木炭、糖、 油等混合，调成糊状，然后放在密闭的坩埚中加热，得到了氧化铝(Al2O3)和 木炭的烧结物,将这些烧结物加热到红热的程度，通入干燥的氯气(Cl2)，就 得到了无水氯化铝（AlCl3）, 并用

4、坩埚盖将反应物盖住。对坩埚加热以后， 很快就达到白热的程度。当认为反应已经完成，停止加热，待坩埚冷却后 投进水中，发现坩埚中的混合物并不与水发生反应，水溶液也不显碱性。 这说明金属钾(K)已反应完全，剩余的银灰色粉末就是金属铝(Al)（注：在当 时，科学家们已经发现了金属钾，钾会与水剧烈反应，得到碱性液体,主要 成分为KOH）。 2.1854年，法国化学家改进韦勒的方法，用钠（Na）做还原剂，成功 地制得成块的金属铝，但因当时钠的制取成本高，纯钠较贵，并未 得到推广 第3页/共10页 3.现代铝的制取（电解熔融氧化铝）。 溶解:将铝土矿溶于NaOH溶液 Al2O3+2NaOH 2NaAl(OH

5、)4(也作 2NaAlO2+H2O) 过滤:除去残渣氧化铁、硅铝酸钠等 酸化:向滤液中通入过量CO2. NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO3 过滤、灼烧 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O 电解:2Al2O3（熔融） 4Al+3O2 加 热 通电 冰晶石 三.铝的制取方法的改变 第4页/共10页 四.铝及其合金物理性质 性质决定用途，从下面的物理性质中你可以得出铝怎样的用途？ 1.铝是银白色轻金属，较软，密度2.702g/cm3，熔点 660.37，沸点2467。 2.铝对光的反射性能良好，反射紫外线比银还强，铝越纯 ，它的反射能力越好 3.纯铝的导电性很好，仅次于

6、银、铜。 4.铝有良好的延展性，能够抽成细丝，轧制成各种铝制品 。 5.铝有良好的导热性。 6.纯铝较软，当铝中加入一定量的铜、镁、锰等金属，强度 可以大大提高，几乎相当于钢材，且密度较小，不易锈蚀。 7.当温度降到-196时，有的钢脆如玻璃，而有些铝合金的 强度和韧性反而有所提高，是便宜而轻巧的低温材料。 第5页/共10页 五.铝的化学性质 从铝的化学性质中，你又可以得出铝怎样的用途？ 1.和氧气反应:4Al+3O2 2Al2O3 3.和较不活泼金属氧化物反应（铝热反应）:3Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O3 4.和盐溶液反应:2Al+3CuCl2 2AlCl3+3Cu 5.和酸反应：

7、 (1)盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应:2Al+6HCl=AlCl3+3H2； 2Al+3H2SO4(稀) Al2(SO4)3+3H2 (2)在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化 6.和强碱溶液反应:2Al+2H2O+2NaOH 3H2+2NaAlO2(铝在金属中最 特别的性质，铝是两性金属) 第6页/共10页 7.Al2O3与酸反应:Al2O3+6HCl 2AlCl3+3H2O 8.Al2O3与强碱反应:Al2O3+2NaOH 2NaAl(OH)4(也作 2NaAlO2+H2O) (Al2O3是两性氧化物) 9.Al(OH)3与酸反应:Al(OH)3+3HCl AlCl3+3H2O 10.Al(

8、OH)3与强碱反应:Al(OH)3+NaOH 2NaAl(OH)4(2NaAlO2+H2O) (Al(OH)3是两性氢氧化物) 铝在金属中最与众不同的性质，就是铝的单质、氢氧化物以及 氧化物不仅能与酸溶液反应，也能与强碱溶液反应。 第7页/共10页 六.铝及其合金的用途 在介绍完铝的性质后，你能总结出铝的性质吗？ 1.铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度 只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半铝表 面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在 电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。 2.铝是热的良导体，它的导热能力比铁大

9、3倍，工业上可用铝制造各 种热交换器、散热材料和炊具等。 3.铝有较好的延展性（它的延展性仅次于金和银），在100150 时可制成薄于0.01mm的铝箔，这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果。 等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。 4.铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制 造化学反应器，医疗器械，冷冻装置，石油和天然气管道等。 第8页/共10页 5.铝粉具有银白色光泽（一般金属在粉末状时的颜色多为黑色），常 用来做涂料，俗称银粉、银漆以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。 6.铝板对光的反射性能也很好，铝越纯，其反射能力越好，因此常用 来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。 7.铝可以发生铝热反应，可从一些不活泼金属氧化物中制取金属单质 。 8.铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑 室内的天花板等也常用铝。 9.铝的密度很小，仅为2.7g/cm3，虽然它比较软，但可