铝_金属材料_复合材料

1、铝铝 金属材料金属材料 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铝土矿铝土矿一一.铝的物理性质铝的物理性质铝是一种铝是一种银白色金属光泽银白色金属光泽的金属，熔点高（的金属，熔点高（660.4C ），沸点高（），沸点高（2467C），密度），密度 2.7g/cm3， 具有具有良好的导电性、导热性和延良好的导电性、导热性和延展性展性 。二二. .铝的化学性质铝的化学性质（一）预测铝的化学性质（一）预测铝的化学性质分

2、类：分类：金属类金属类金属的通性金属的通性与盐溶液反应与盐溶液反应与酸反应与酸反应与非金属单质反应与非金属单质反应1.1.铝与非金属单质反应铝与非金属单质反应4Al+3O2=2Al2O3点燃现象现象：放出大量的热，发出耀眼的白光：放出大量的热，发出耀眼的白光2.2.铝与酸反应铝与酸反应2Al+6HCl = 2AlCl3 + 3H2 现象现象：铝片溶解，有无色无味气泡产生：铝片溶解，有无色无味气泡产生你能写出铝和氯气、硫单质反应的方程式吗？你能写出铝和稀硫酸反应的方程式吗？铝制运输槽罐 铝在铝在冷冷的的浓硫酸浓硫酸或或冷冷的的浓硝酸浓硝酸中中钝化，钝化，所以所以铝制槽罐装浓硫酸、浓硝酸。铝制槽罐

3、装浓硫酸、浓硝酸。 但在加热条件下，但在加热条件下，Al也能与浓也能与浓H2SO4、浓、浓HNO3反应。反应。3.3.铝和某些盐溶液反应铝和某些盐溶液反应根据金属活动性顺序的应用，铝能把排在它根据金属活动性顺序的应用，铝能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如:2Al + 3CuSO2Al + 3CuSO4 4 3Cu + Al3Cu + Al2 2(SO(SO4 4) )3 3现象现象：铝片溶解，有红色固体物质生成，：铝片溶解，有红色固体物质生成， 溶液由蓝色变为无色溶液由蓝色变为无色2Al+3Hg(NO2Al+3Hg(NO3 3) ) 3 33

4、Hg + Al(NO3Hg + Al(NO3 3) )3 3现象现象：铝丝表面有一层：铝丝表面有一层“毛刷状毛刷状”物质生物质生成成 4.4.铝与某些氧化物反应铝与某些氧化物反应放出大量的热、发出放出大量的热、发出耀眼的光芒、纸漏烧耀眼的光芒、纸漏烧穿，有熔融物生成。穿，有熔融物生成。铝热剂铝热剂铝热反应铝热反应京广铁路的焊接现场京广铁路的焊接现场焊接铁轨（铝热剂）焊接铁轨（铝热剂）写出写出AlAl与与V V2 2O O5 5 、CoCo3 3O O4 4反应的化学方程式反应的化学方程式3V3V2 2O O5 510Al 10Al 5Al5Al2 2O O3 3 + 6V + 6V 3Co3C

5、o3 3O O4 48Al = 4Al8Al = 4Al2 2O O3 3 + + 9Co9Co 4.4.铝与碱溶液反应铝与碱溶液反应2Al+6H2Al+6H2 2O+2NaOH = 2NaO+2NaOH = 2NaAl(OH)Al(OH)4 4 +3H+3H2 2四羟基合铝酸钠四羟基合铝酸钠现象现象：铝片溶解，有无色无味气泡产生：铝片溶解，有无色无味气泡产生注意注意：铝制容器不能用来盛放强碱溶液：铝制容器不能用来盛放强碱溶液 2Al+2H2O+2OH = 2Al(OH)4 +3H22Al+6H2Al+6H2 2O+2NaOH = 2NaO+2NaOH = 2NaAl(OH)Al(OH)4 4

6、 +3H+3H2 2化合价升高，化合价升高，失失23 e-化合价降低，化合价降低，得得6e-(2)(2)等物质的量的等物质的量的H H+ +和和OHOH- -分别与足量铝反应时分别与足量铝反应时: :消耗铝的物质的量之比为消耗铝的物质的量之比为生成的生成的H H2 2的物质的量之比为的物质的量之比为13131313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业食品工业生活中的铝生活中的铝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

7、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。铝与人体健康铝与人体健康世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克体重超过每千克体重1 1毫克，一般情况下，一个人毫克，一般情况下，一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量，但是，每天摄取的铝量绝不会超过这个量，但是，经常喝铝盐净化过的水，吃含铝盐的食物，经常喝铝盐净化过的水，吃含铝盐的食物，如如油条、粉丝、凉粉、油饼、易位罐装

8、的软油条、粉丝、凉粉、油饼、易位罐装的软饮料饮料等，或是经常食用铝制炊具炒出的饭莱等，或是经常食用铝制炊具炒出的饭莱，都会使人的摄铝量增加，从而影响脑细胞，都会使人的摄铝量增加，从而影响脑细胞功能，功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝导致记忆力下降，思维能力迟钝。ll1用于飞机制造业的重要材料的是（ ）lAMg-Al合金 BCu-Sn合金lCAl-Si合金 D不锈钢l2. 下列物质中属于纯净物的是（ ）lA、铝热剂 B、铝土矿lC、明矾 D、含铝38%的Al2O33铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是（ ）

9、A不易生锈 B导电性好 C密度小 D强度高A CB当堂练习4 4、 取两份铝粉，一份投入足量浓氢氧化钠溶液中，取两份铝粉，一份投入足量浓氢氧化钠溶液中，一份投入足量盐酸中，充分反应，产生等量氢气。则一份投入足量盐酸中，充分反应，产生等量氢气。则两份铝粉的质量之比为（两份铝粉的质量之比为（ ）A 1: 2 B 1: 3 C 3 : 2 D 1 : 1A 1: 2 B 1: 3 C 3 : 2 D 1 : 15 5、铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，、铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的反

10、应中消耗的HClHCl和和NaOHNaOH物质的量之比为物质的量之比为( )( ) A 1:1 B 2:1 C 3:1 D 1:3 A 1:1 B 2:1 C 3:1 D 1:3C C 6 6、 除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶液中的（液中的（ ）A A 盐酸盐酸 B B 稀硫酸稀硫酸 C C 氨水氨水 D D 浓氢氧化钾溶液浓氢氧化钾溶液DD1、氢氧化铝、氢氧化铝 Al(OH)3 物理性质：物理性质： 白色胶状沉淀，能凝聚水中悬浮物，白色胶状沉淀，能凝聚水中悬浮物，吸收色素吸收色素 二、铝的重要化合物二、铝的重要化合物 （2 2）化学性质）化学性质

11、Al(OH)3既能与强酸反应，又能与强碱溶液既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应，且都生成了盐和水，所以反应，且都生成了盐和水，所以Al(OH)3是是两性氢氧化物两性氢氧化物（两性）（两性） Al(OH)3Al3+H+Al (OH)4-OH-Al(OH)3 +3H+2Al3+3H2OAl(OH)3 +OH-Al (OH) 4-Al(OH) 3制取方法：制取方法：用铝盐溶液与氨水反应用铝盐溶液与氨水反应Al3+ +3 NH 3 H2O Al(OH) 3 + 3 NH 4+思考：实验室为何不用可溶性铝盐与思考：实验室为何不用可溶性铝盐与 氢氧化钠溶液反应制取氢氧化铝？氢氧化钠溶液反应制取氢氧化铝？氢

12、氧化铝会溶于过量的氢氧化钠溶液氢氧化铝会溶于过量的氢氧化钠溶液Al(OH)3 +NaOHNaAl (OH) 4不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解 2Al(OH)3 Al2O33H2O规律：难溶性的氢氧化物规律：难溶性的氢氧化物 相应的氧化物相应的氧化物+水水想一想氢氧化铜、氢氧化铁加热分解的产物？想一想氢氧化铜、氢氧化铁加热分解的产物？加热加热氢氧化铝的用途氢氧化铝的用途1 1、医用的胃药、医用的胃药胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉，易吐酸水烧心的感觉，易吐酸水写出化学反应方程式？写出化学反应方程式？Al(

13、OH)Al(OH)3 3+3H+3H+ +=Al=Al3+3+3H+3H2 2O O KAl(SO4)212H2O，俗名明矾，无色晶体、俗名明矾，无色晶体、易溶于水，是一种复盐，常用作净水剂。易溶于水，是一种复盐，常用作净水剂。KAl(SO4)2 = K+Al3+2SO42-明矾净水原因明矾净水原因 Al3+3H2O Al(OH)3+3H +2 2、氢氧化铝胶体可用作净水剂、色素吸附剂、氢氧化铝胶体可用作净水剂、色素吸附剂Al3+ + 3OH- = Al(OH)3Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4-开始滴加立即出现白色沉淀，沉淀逐渐达到最大值开始滴加立即出现白色沉淀，沉淀逐渐达到最

14、大值NaOH过量过量时，沉淀逐渐减少，直至时，沉淀逐渐减少，直至消失消失1. 向含向含1mol AlCl3 的溶液中滴加的溶液中滴加NaOH溶液溶液Al(OH)4- + H+ = Al(OH)3 + H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O开始滴加时立即出现沉淀，随后沉淀达到最大值，开始滴加时立即出现沉淀，随后沉淀达到最大值，盐酸盐酸过量过量时，沉淀逐渐减少，最终时，沉淀逐渐减少，最终消失消失2. 向含向含1mol NaAl(OH)4 的溶液中滴加盐酸的溶液中滴加盐酸思考：思考：为什么在进行铝和氢氧化钠溶为什么在进行铝和氢氧化钠溶液反应的过程中，要事先用砂纸擦去液反应的过程

15、中，要事先用砂纸擦去其表面的物质？这种物质是什么？其表面的物质？这种物质是什么？2. 氧化铝氧化铝（1）物理性质）物理性质氧化铝：白色粉末，难溶于水，熔点氧化铝：白色粉末，难溶于水，熔点很高很高(2050)，也很坚固，也很坚固主要用途：耐火材料，冶炼铝的原料主要用途：耐火材料，冶炼铝的原料(熔融熔融)电解电解（2）Al2O3化学性质化学性质Al2O3 +6H+2Al3+3H2OAl2O3 +2OH- +3H2O 2Al (OH) 4 -白色固白色固体溶解体溶解白色固白色固体溶解体溶解氧化铝溶于盐酸氧化铝溶于盐酸氧化铝跟氢氧化钠溶液氧化铝跟氢氧化钠溶液两性氧化物：即能与两性氧化物：即能与强酸强酸

16、反应，又能与反应，又能与 强碱强碱反应的氧化物。反应的氧化物。 例例Al2O3耐火坩埚耐火坩埚耐火砖耐火砖燃器具点火瓷头燃器具点火瓷头（3）用途：）用途：耐火材料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝耐火材料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝石石红宝石蓝宝石课堂小结课堂小结实验室制法实验室制法两性氢氧化物。两性氢氧化物。1.氧化铝氧化铝两性氧化物两性氧化物既能溶于酸又能溶于强碱既能溶于酸又能溶于强碱Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2OAl2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O2.2.氢氢氧化铝氧化铝Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4 Al(OH)

17、3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + OH- = Al(OH)4-不稳定性不稳定性2Al(OH)3 Al2O32H2O 用途：医用的胃药。净水。用途：医用的胃药。净水。1.1.下列关于下列关于Al(OH)Al(OH)3 3的性质的叙述错误的是（的性质的叙述错误的是（ ） A.Al(OH)A.Al(OH)3 3 是难溶于水的白色沉淀是难溶于水的白色沉淀 B.Al(OH)B.Al(OH)3 3 能吸附水中的悬浮物能吸附水中的悬浮物 C.Al(OH)C.Al(OH)3 3 能溶于氨水能溶于氨水 D.Al(OH)D.Al(OH)3 3 属于两性氢氧化物属于两性氢氧化物 2.2.

18、将金属钠投入将金属钠投入AlClAlCl3 3溶液中，下列有关叙述一定溶液中，下列有关叙述一定 正确的是（正确的是（ ） A.A.有气体生成，最后一定有白色沉淀有气体生成，最后一定有白色沉淀 B.B.一定无气体生成一定无气体生成 C.C.溶液最后澄清且有气体放出溶液最后澄清且有气体放出 D.D.一定有气体生成一定有气体生成C CD D课堂练习课堂练习3.3.下图中能表示将下图中能表示将Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液逐滴加入到硫酸铝溶液逐滴加入到硫酸铝溶液中，产生沉淀的质量（溶液中，产生沉淀的质量（W W）与加入）与加入Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液溶液的体积（的体积（V V）关系的是）

19、关系的是 ( ) ( ) VVVVWWWWABCDC3.3.向一金属铝的易拉罐内充满向一金属铝的易拉罐内充满COCO2 2，然后向罐内注，然后向罐内注 入足量入足量NaOHNaOH溶液，立即用胶布严封罐口，过一段时间溶液，立即用胶布严封罐口，过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起，解释上述变化的实验现象新鼓起，解释上述变化的实验现象: :(1)(1)罐壁内凹而瘪的原因罐壁内凹而瘪的原因 反应方程式反应方程式: : (2)(2)罐壁重新鼓起的原因：罐壁重新鼓起的原因： 反应方程式反应方程式: : NaNa2 2COCO3 3,

20、 ,使得罐内气压小于外界大气压使得罐内气压小于外界大气压。 是因为是因为COCO2 2与与NaOHNaOH反应生成反应生成 是因为过量的是因为过量的NaOHNaOH与铝罐反应与铝罐反应 生成生成H H2 2, ,使罐内气压等于或大于外界大气压。使罐内气压等于或大于外界大气压。 2NaOH + CO2NaOH + CO2 2 = Na = Na2 2COCO3 3 + H + H2 2O O2Al + 2NaOH + 2H2Al + 2NaOH + 2H2 2O = 2NaAlOO = 2NaAlO2 2 + 3H + 3H2 21.1.合金合金：由两种或两种以上金属（或金属与非金属）由两种或两

21、种以上金属（或金属与非金属） 熔合而成的具有金属特性的物质。例：钢熔合而成的具有金属特性的物质。例：钢2 2. .合金的特性：合金的特性： 合金的硬度一般比它各成分金属的硬度大；合金的硬度一般比它各成分金属的硬度大；合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低；合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低；合金性质并不是各成分物质性质的总和，合金的合金性质并不是各成分物质性质的总和，合金的性能一般优于纯金属。性能一般优于纯金属。（二）（二）.铝合金及其制品铝合金及其制品（自学了解）（自学了解）回忆初中相关知识：回忆初中相关知识：阅读课本阅读课本：了解铝合金及其制品的性质和用途？了解铝合金及其制品的性质和用

22、途？铝散热器铝合金及其制品铝合金及其制品 二、金属与金属材料二、金属与金属材料(自学知识）自学知识）黑色金属材料：黑色金属材料： 有色金属材料：有色金属材料：铁、铬、锰以及它们的铁、铬、锰以及它们的合金构成的材料。合金构成的材料。除黑色金属（铁、铬、锰）除黑色金属（铁、铬、锰）以外的其他金属材料。以外的其他金属材料。阅读课本：阅读课本： 了解重要的黑色金属材料了解重要的黑色金属材料钢铁的钢铁的 性质和用途？性质和用途？ 1.1.重要的黑色金属材料重要的黑色金属材料钢铁钢铁 钢铁的制备：钢铁的制备： 铁矿石铁矿石生铁生铁普通钢普通钢特种钢特种钢生铁生铁含较多的含较多的C等杂质等杂质普通钢普通钢降碳降碳;调硅锰等调硅锰等思考：钢中加入铬镍用途？思考：钢中加入铬镍用途？ 不锈钢的性质和用途？不锈钢的性质和用途？ 不锈钢不锈钢加入铬镍加入铬镍钢钢铁铁钢筋混疑土弹簧片（硅、锰钢）医疗器械（不锈钢）车轴、履带（钨钢、锰钢）钢铁的用途：钢铁的用途： 2.2.几种有色金属材料几种有色金属材料金、银、铜金、银、铜 （1）金、银、铜的性质（均不活泼）金、银、铜的性质（均不活泼） 金属光泽：金属光泽：Au黄色；黄色； Ag银白色；银白色； Cu紫红色