高中化学 专题三 从矿物到基础材料 第一单元 从铝土矿到铝合金(第3课时)铝及铝合金课件 苏教版必修1

1、一、铝的存在：一、铝的存在： 铝元素在自然界以化合态形式存在铝元素在自然界以化合态形式存在 地壳中含量最多的金属元素是地壳中含量最多的金属元素是 ；地壳中各种元素的含量图（质量分数）地壳中各种元素的含量图（质量分数）AlAl铝土矿铝土矿“铝的历史铝的历史” 19世纪初，法国皇帝拿破仑三世，为世纪初，法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己制显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己制造一顶比黄金更名贵的王冠造一顶比黄金更名贵的王冠铝王冠铝王冠。在。在举行宴会时，只有他使用一套举行宴会时，只有他使用一套铝质餐具铝质餐具，其，其他人只能用银制餐具。他人只能用银制餐具。 即使在化学界，铝

2、也被看成最贵重的。即使在化学界，铝也被看成最贵重的。 英国皇家学会为了表彰门捷列夫对化学英国皇家学会为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，不惜重金制作了一只的杰出贡献，不惜重金制作了一只铝杯铝杯，赠，赠送给门捷列夫。送给门捷列夫。 3Na+AlCl3（熔融）（熔融） 3NaCl +Al一定条件18861886年，美国霍尔和法国埃鲁年，美国霍尔和法国埃鲁用电解法冶炼得到铝用电解法冶炼得到铝 2Al2O3（熔融）（熔融） 4Al +3O2 通电法国的德维尔于法国的德维尔于18541854年制得铝年制得铝 氧化铝的熔点（氧化铝的熔点（2054）很高，）很高，直接加热使其溶化需要消耗很大直接加热使其溶化需

3、要消耗很大的能量。的能量。霍尔和埃鲁最重要的突破是找到霍尔和埃鲁最重要的突破是找到了助熔剂冰晶石了助熔剂冰晶石(Na3AlF6)，使氧，使氧化铝熔融温度降低，减低了能耗，化铝熔融温度降低，减低了能耗，大大降低了生产铝的成本。大大降低了生产铝的成本。电解铝方法的发明电解铝方法的发明德国的沃勒于德国的沃勒于18271827年发现铝年发现铝 一、铝一、铝1铝的物理性质和用途铝的物理性质和用途银白色的轻金属，银白色的轻金属，密度密度(2.7g/cm3)铝的用途铝的用途导电性很好，可以做电线、电缆导电性很好，可以做电线、电缆铝的用途铝的用途 延展性很好，做成铝箔可以用在延展性很好，做成铝箔可以用在食品工

4、业食品工业铝的用途铝的用途热的良导体热的良导体: : 导热能力比铁大三倍，导热能力比铁大三倍，可以做炊具以及各种热交换器。可以做炊具以及各种热交换器。铝的用途铝的用途制铝合金，硬铝制铝合金，硬铝: :含铝、镁、铜、锰、硅含铝、镁、铜、锰、硅 广泛应用于飞机、汽车、船舶等制造业，广泛应用于飞机、汽车、船舶等制造业，窗门框等建筑业。窗门框等建筑业。铝的用途铝的用途京广铁路的焊接现场焊接铁轨（铝热剂）焊接铁轨（铝热剂）2铝的化学性质铝的化学性质铝的原子结构铝的原子结构 8+13 23铝容易失去最外层铝容易失去最外层3个电子，成为带个电子，成为带3个单位正电荷的个单位正电荷的铝离子。因此铝的还原性很强

5、。铝离子。因此铝的还原性很强。（1）跟非金属反应）跟非金属反应跟氧气反应跟氧气反应在空气中在空气中,生成致密而坚固的氧化铝薄膜生成致密而坚固的氧化铝薄膜在纯氧中加热或在空气里高温下能与在纯氧中加热或在空气里高温下能与氧气激烈反应氧气激烈反应,发生燃烧发生燃烧4Al3O2 = 2Al2O3铝也能与硫、卤素等起反应。铝也能与硫、卤素等起反应。 2Al3S Al2S32Al3Cl2 2AlCl3（2）跟酸反应）跟酸反应 a. 与非氧化性酸反应：与非氧化性酸反应： 2Al3+ 6H 2Al33H2 b. 与强氧化性酸反应：常温钝化。因此，可以用铝制与强氧化性酸反应：常温钝化。因此，可以用铝制 的容器来

6、装运浓硫酸或浓硝酸。的容器来装运浓硫酸或浓硝酸。2Al6H2SO4(浓) Al2(SO4)33SO26H2OAl6HNO3(浓) Al(NO3)33NO23H2O加热加热（3）与水反应）与水反应铝能与沸水反应，带膜的铝不与水反应。铝能与沸水反应，带膜的铝不与水反应。 2Al6H2O 2Al(OH)3 3H2 （4）跟强碱溶液反应）跟强碱溶液反应 2Al2NaOH2H2O 2NaAlO23H2生成氢气和偏铝酸盐。生成氢气和偏铝酸盐。 铝制容器不能用来盛放烧碱溶液。铝制容器不能用来盛放烧碱溶液。怎样表示铝与氢氧化钠溶液反应电子转移的方向和数目？怎样表示铝与氢氧化钠溶液反应电子转移的方向和数目？2A

7、l2NaOH6H2O 2NaAlO23H2 4H2O6e 注注 意意无论与酸、水、还是强碱，Al1.5H2；与NaOH反应过程中，Al体现出非金属性；Al不能与弱碱反应，表面的氧化膜只溶于强碱。（5）跟某些金属氧化物反应）跟某些金属氧化物反应 此反应叫铝热反应，可产此反应叫铝热反应，可产生生20002000以上的高温。工业以上的高温。工业上应用这个反应焊接钢轨。上应用这个反应焊接钢轨。 与氧化铁反应与氧化铁反应铝热剂：铝粉与金属氧化物的混合物铝热剂：铝粉与金属氧化物的混合物（铝和氧化铁的混合物是最常用的铝热剂）（铝和氧化铁的混合物是最常用的铝热剂）铝热剂法：用加热铝粉和金属氧化物的混合物还原金

8、铝热剂法：用加热铝粉和金属氧化物的混合物还原金 属的方法。属的方法。2AlFe2O3 2FeAl2O3 热热 高温 铝除了能与氧化铁反应，还原出铁外，铝除了能与氧化铁反应，还原出铁外，还能与五氧化二钒、氧化铬、二氧化锰等还能与五氧化二钒、氧化铬、二氧化锰等金属氧化物发生类似反应，如：金属氧化物发生类似反应，如： 2Al2AlCrCr2 2O O3 3 = 2Cr = 2CrAlAl2 2O O3 3 热，热，并放出大量的热，使被还原的金属在较高并放出大量的热，使被还原的金属在较高的温度下，呈熔融状态并跟形成的炉的温度下，呈熔融状态并跟形成的炉渣分离，从而获得较纯的金属。渣分离，从而获得较纯的金

9、属。 练习练习1往一薄壁的小塑料瓶中加一药匙白色晶体，摇晃几下，往一薄壁的小塑料瓶中加一药匙白色晶体，摇晃几下，再加入少量碎金属片和再加入少量碎金属片和20毫升毫升1mol/L氢氧化钠溶液，立即氢氧化钠溶液，立即塞住瓶口，轻摇瓶子，小塑料瓶渐渐往里凹，过一段时间塞住瓶口，轻摇瓶子，小塑料瓶渐渐往里凹，过一段时间后，瘪了的瓶子又慢慢鼓起来恢复原状，根据上述现象，后，瘪了的瓶子又慢慢鼓起来恢复原状，根据上述现象，加入的白色晶体和金属片应是加入的白色晶体和金属片应是_ 铜铜 铁铁 镁镁 铝铝 NaCl 干冰干冰 NaHCO3 Na2CO3 Na2SO42天平两边各放一个烧杯，烧杯内分别盛放同体积同天

10、平两边各放一个烧杯，烧杯内分别盛放同体积同浓度的盐酸（过量），调节天平，使达到平衡。将浓度的盐酸（过量），调节天平，使达到平衡。将10克克镁和镁和10克铝分别注入两烧杯中，反应完毕后，哪一端还克铝分别注入两烧杯中，反应完毕后，哪一端还要放入多少克同种金属，天平才能保持平衡？要放入多少克同种金属，天平才能保持平衡？作业：作业：1、现有盐酸、氢氧化钠、铝粉、氧化铁四种物质，写出、现有盐酸、氢氧化钠、铝粉、氧化铁四种物质，写出两两混合后能起反应的化学方程式，是离子反应的还要写两两混合后能起反应的化学方程式，是离子反应的还要写出离子方程式。出离子方程式。2、在托盘天平两侧各放质量相等的烧杯，天平平衡，分、