《铝金属材料》.ppt课件

1、第二节 铝 金属资料第一课时 铝及其化合物他在日常生活中见到过哪些铝制品？想一想 食品包装资料食品包装资料铝箔铝箔香烟包装资料香烟包装资料一、铝一、铝1、铝的物理性质、铝的物理性质 1)具有雪白色光泽，密度较小；具有雪白色光泽，密度较小；物理性质物理性质用途用途4)有良好的延展性有良好的延展性.3)热的良导体；热的良导体；2)导电性好，仅次于银、铜；导电性好，仅次于银、铜；飞机飞机铝导线铝导线铝壶铝壶铝箔包装资料铝箔包装资料2 2、铝的化学性质、铝的化学性质现象现象化学方程式化学方程式与与O2常常温温加加热热与与Cl2与与S1铝与非金属反响复原性铝与非金属反响复原性外表构成致密的氧化膜，外表构

2、成致密的氧化膜，失去光泽失去光泽猛烈反响，发光放热猛烈反响，发光放热猛烈反响，冒白烟猛烈反响，冒白烟加热反响，生成白色固体加热反响，生成白色固体2Al + 3S = Al2S3 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3 点燃点燃4Al + 3O2 = 2Al2O3 实验实验1铝跟氧气反响铝跟氧气反响铝在氧气中熄灭，放铝在氧气中熄灭，放出大量的热，发出耀出大量的热，发出耀眼的白光，瓶内有白眼的白光，瓶内有白烟。烟。用途：制熄灭弹、信号弹、火箭推进剂等用途：制熄灭弹、信号弹、火箭推进剂等【思索【思索 】集气瓶的底部要放一些水或细沙，其作用是什么？】集气瓶的底部要放一些水或细沙，其作用是什么？【思索【

3、思索 】铝锅为什么可以用来煮饭？】铝锅为什么可以用来煮饭？常温下铝的外表被氧化，生成一层致密氧化物薄膜。因此铝具常温下铝的外表被氧化，生成一层致密氧化物薄膜。因此铝具有抗腐蚀性。有抗腐蚀性。(2)铝与酸反响铝与酸反响与盐酸、稀硫酸反响与盐酸、稀硫酸反响 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 与强氧化性酸浓硫酸、浓硝酸与强氧化性酸浓硫酸、浓硝酸-发生钝化景象发生钝化景象2Al +6H+ 2Al3+ + 2Al +6H+ 2Al3+ + 3H23H23铝与强碱反响铝与强碱反响本卷须知：本卷须知：金属镁不与碱反响金属镁不与碱反响铝只与强碱反响，很难

4、与弱碱反响铝只与强碱反响，很难与弱碱反响铝是复原剂，水为氧化剂铝是复原剂，水为氧化剂运用：铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸运用：铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸性、碱性或咸味的食物。性、碱性或咸味的食物。2Al+2NaOH+6H2O = 2Al+2NaOH+6H2O = 2NaAl(OH)4+3H22NaAl(OH)4+3H2+e63e2复原剂复原剂氧化剂氧化剂四羟基合铝酸钠四羟基合铝酸钠2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2偏铝酸钠偏铝酸钠讨论讨论铝制容器能否用于盛放硫酸铜溶液？铝制容器能否用于盛放硫酸铜溶液？4与盐溶液反响与盐溶液反响 根据金属活动性顺序的运用，铝

5、能把根据金属活动性顺序的运用，铝能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如出来，如: :2Al+3CuSO4 2Al+3CuSO4 3Cu+Al2(SO4)33Cu+Al2(SO4)32Al+3Cu2+2Al+3Cu2+3Cu+2Al3+3Cu+2Al3+5铝与氧化铁的反响铝与氧化铁的反响(复原性复原性)运用：焊接钢轨，冶炼金运用：焊接钢轨，冶炼金属。属。铝热反响铝热反响景象：景象：2Al +Fe2O3 = 2Fe +Al2O3高温高温猛烈反响，发出耀眼的光辉，产生大量的烟，猛烈反响，发出耀眼的光辉，产生大量的烟，纸漏斗被烧穿，有红热液珠落下，液珠冷却

6、纸漏斗被烧穿，有红热液珠落下，液珠冷却后变为黑色。后变为黑色。铝热反响：铝热反响： 铝在高温条件下和某金属氧化物发生铝在高温条件下和某金属氧化物发生的反响的反响铝热剂：铝热剂：铝粉和金属氧化物的混合物铝粉和金属氧化物的混合物Mg条和条和KClO3的作用：引燃剂的作用：引燃剂铝热剂铝热剂焊接钢轨焊接钢轨2Al+Cr2O3=2Cr+Al2O34Al+3MnO2=3Mn+2Al2O310Al+3V2O5=6V+5Al2O3高温高温高温高温高温高温Al分别与分别与Cr2O3 、 MnO2 、V2O5 的反响的反响 白色胶状物，难溶于水，白色胶状物，难溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸能凝聚水中的悬浮物

7、，并能吸附色素。附色素。 可作净水剂可作净水剂1物理性质物理性质3制备制备:AlCl3 + 3NH3H2O= 3NH4Cl + Al(OH)3 1.氢氧化铝氢氧化铝Al(OH)3)-两性氢氧化物两性氢氧化物2化学性质化学性质与酸反响：与酸反响：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2O与强碱反响：与强碱反响：Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-加热分解：加热分解：2Al(OH)3=Al2O3+3H2ONaOH2mLAl2(SO4)3 白色沉淀白色沉淀实验实验2 Al(OH)3的性质的性质Al(OH)3

8、+ 3H+ = Al3+ + 3H2O沉淀溶解沉淀溶解一分为二一分为二 振荡振荡滴盐酸滴盐酸滴滴NaOH Al(OH)3+ OH- = AlO2- + 2H2O沉淀溶解沉淀溶解胃不痛了，多亏胃不痛了，多亏了胃舒平！了胃舒平！胃舒平又名复方胃舒平又名复方氢氧化铝，是由氢氧化铝，是由能中和胃酸的氢能中和胃酸的氢氧化铝和三硅酸氧化铝和三硅酸镁两药合用，并镁两药合用，并组合解痉止痛药组合解痉止痛药浸膏而成。浸膏而成。Al(OH)3在医学上的运用在医学上的运用治疗胃酸过多治疗胃酸过多 胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物，其胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物，其中含有的有效成分是氢氧化铝，其治疗原理中含有的有效成

9、分是氢氧化铝，其治疗原理是用离子方程式表示是用离子方程式表示 ； 碳酸氢钠也常用于做治疗胃酸过多，请碳酸氢钠也常用于做治疗胃酸过多，请说出与氢氧化铝相比较，用碳酸氢钠作为治说出与氢氧化铝相比较，用碳酸氢钠作为治疗胃酸过多的药物的优缺陷各一条。疗胃酸过多的药物的优缺陷各一条。优点优点 ；缺陷缺陷 。Al(OH)3+3H=Al3+3H2O 不产生对人体有害的物质；不产生对人体有害的物质； 产生大量的产生大量的CO2，人服用后会打嗝。，人服用后会打嗝。 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O3H2OAl(OH)3 + OH- = Al(O

10、H)4-Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4-与酸反响与酸反响与碱反响与碱反响Al(OH)3Al(OH)3不溶于较弱的酸，如不溶于较弱的酸，如H2CO3;H2CO3;不溶于弱碱，如不溶于弱碱，如NH3H2O NH3H2O ，而溶于强碱，故宜用可溶性铝盐和而溶于强碱，故宜用可溶性铝盐和NH3H2ONH3H2O制备制备Al(OH)3Al(OH)3思索：思索：实验室为何不用可溶性铝盐与氢氧化钠溶液反响实验室为何不用可溶性铝盐与氢氧化钠溶液反响制取氢氧化铝？制取氢氧化铝？氢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阐明：阐明

11、：2 2、氧化铝、氧化铝Al2O3Al2O31 Al2O3物理性质物理性质氧化铝是白色、不溶于水的固体，熔点高，是一种较好的耐火资氧化铝是白色、不溶于水的固体，熔点高，是一种较好的耐火资料。天然产的无色氧化铝晶体叫刚玉，其硬度仅次于金刚石。料。天然产的无色氧化铝晶体叫刚玉，其硬度仅次于金刚石。与酸反响：与酸反响： Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3+3H2O与强碱反响：与强碱反响： Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)4-2 Al2O3化学性质化学性质3用途：耐火资料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝

12、石等用途：耐火资料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝石等 氧化铝不溶于水氧化铝不溶于水,与水不反响与水不反响,故不能用氧化铝与水反响制取氢氧化故不能用氧化铝与水反响制取氢氧化铝铝 铝制餐具不宜用来蒸煮或长时铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物间存放酸性、碱性或咸的食物制备：制备： A. A.工业：从铝土矿工业：从铝土矿 B. B.实验室：实验室：4Al + 3O2 2 Al2O3 4Al + 3O2 2 Al2O3 2Al(OH)3 2Al(OH)3 Al2O3 +3H2O Al2O3 +3H2O 铝土矿铝土矿以三水合氧化铝、一以三水合氧化铝、一水合氧化铝石等铝的水合氧化铝石等铝的氧化

13、物为主，并包含氧化物为主，并包含高岭石、蛋白石、针高岭石、蛋白石、针铁矿等而成的混合物。铁矿等而成的混合物。常含镓。成分变化很常含镓。成分变化很大。常成豆状、块状、大。常成豆状、块状、多孔状、或土状产出。多孔状、或土状产出。是炼铝的最重要原料，是炼铝的最重要原料，也是提炼分散元素镓也是提炼分散元素镓的主要来源的主要来源 氧化铝的天然存在方氧化铝的天然存在方式式 铝土矿铝土矿 由氧化铝的水由氧化铝的水合物和少量的氧合物和少量的氧化铁和二氧化硅化铁和二氧化硅杂质组成杂质组成 刚刚 玉玉 氧化铝的天然晶体，氧化铝的天然晶体，硬度大仅次于金刚硬度大仅次于金刚石、金刚砂石、金刚砂SiCSiC( (蓝宝石

14、、红宝石是蓝宝石、红宝石是刚玉的一种刚玉的一种自然界中的化学自然界中的化学红宝石红宝石 含微量铬而呈不同颜色含微量铬而呈不同颜色红色的刚玉宝石。属高红色的刚玉宝石。属高档宝石。以透明且呈微档宝石。以透明且呈微带紫色颜色的鲜红色种带紫色颜色的鲜红色种类最为名贵。用焰熔法类最为名贵。用焰熔法制备的合成红宝石除用制备的合成红宝石除用作装饰品外，还广泛地作装饰品外，还广泛地用作精细仪器、钟表中用作精细仪器、钟表中的轴承和激光资料的轴承和激光资料绿宝石绿宝石 除祖母绿和海蓝宝除祖母绿和海蓝宝石外其他各种颜色石外其他各种颜色绿柱石类宝石的统绿柱石类宝石的统称。种类有金色绿称。种类有金色绿宝石、玫瑰绿宝石宝

15、石、玫瑰绿宝石、紫色绿宝石、暗、紫色绿宝石、暗褐色绿宝石等褐色绿宝石等 蓝宝石蓝宝石 含铁和铊的刚玉宝含铁和铊的刚玉宝石，属高档宝石。石，属高档宝石。以微带紫的鲜蓝色以微带紫的鲜蓝色种类最为名贵。用种类最为名贵。用作个人装饰品。用作个人装饰品。用焰熔法制得的各色焰熔法制得的各色合成蓝宝石较为常合成蓝宝石较为常见见 刚玉刚玉刚玉的化学刚玉的化学成分为氧化成分为氧化铝，晶体常铝，晶体常呈桶状、柱呈桶状、柱状，因含钛状，因含钛而呈蓝色。而呈蓝色。蓝色透明的蓝色透明的刚玉叫蓝宝刚玉叫蓝宝石。石。闪耀着六射星光的天然蓝宝石闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星重亚洲之星重330330克拉，缅甸产，世界著名

16、珍宝，现藏于美克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。国华盛顿斯密森博物馆。 闪耀着六射星光的天然红宝石闪耀着六射星光的天然红宝石“罗斯利夫斯，重罗斯利夫斯，重.7.7克拉，斯克拉，斯里兰卡产，世界著名珍宝。现藏里兰卡产，世界著名珍宝。现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。于美国华盛顿斯密森博物馆。纯色刚玉纯色刚玉东方蓝巨人东方蓝巨人卡门露西亚卡门露西亚天然宝石天然宝石纯色刚玉纯色刚玉东方蓝巨人东方蓝巨人卡门露西亚卡门露西亚天然宝石天然宝石 英帝国王冠：英帝国王冠：镶有镶有4粒红宝石、粒红宝石、11粒祖母绿、粒祖母绿、16粒宝石蓝、粒宝石蓝、227粒珍珠粒珍珠和超越和超越2800粒粒

17、大大小小的钻石。大大小小的钻石。 人造宝石人造宝石机械表中的机械表中的“钻钻精巧的氧化铝陶瓷制品精巧的氧化铝陶瓷制品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生活中的化学生活中的化学通常用明矾通常用明矾KAlSO4212H2O作净水剂作净水剂 原理是：铝离子在溶液中可以与水发生微弱的反响，生成有很大原理是：铝离子在溶液中可以与水发生微弱的反响，生成有很大外表积的氢氧化铝，可以吸附水中的悬浮杂质而构成沉淀。外表积的氢氧化铝，可以吸附水中的悬浮杂质而构成沉淀。硫酸铝钾硫酸铝钾 又称又称“白矾、白矾、“钾钾明矾、明矾、“明矾明矾 。硫酸钾和硫酸铝的含硫酸钾和硫酸铝的含水复盐。无色透明晶

18、水复盐。无色透明晶体，有酸味。溶于水，体，有酸味。溶于水，水解时生成氢氧化铝水解时生成氢氧化铝胶状沉淀。用作媒染胶状沉淀。用作媒染剂和净化剂。化学工剂和净化剂。化学工业中用于炼铝和制造业中用于炼铝和制造钾肥等。钾肥等。 课外思索 1 1、将盐酸逐滴滴入到、将盐酸逐滴滴入到NaAlO2NaAlO2溶溶液中，直至过量。液中，直至过量。 2 2、NaAlO2NaAlO2溶液逐滴滴入到盐酸溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。中，直至过量。 2 2、NaAlO2NaAlO2溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。先产生沉淀，振荡后消逝，当先产生沉淀，振荡后消逝，当NaAlO2NaAl

19、O2过量时，产过量时，产生的沉淀不再消逝。生的沉淀不再消逝。4H+AlO2-=Al3+2H2O 4H+AlO2-=Al3+2H2O Al3+3AlO2-+6H2O=4AlAl3+3AlO2-+6H2O=4AlOHOH33析：析：1 1、先产生白色絮状沉淀，当、先产生白色絮状沉淀，当HClHCl过量时过量时沉淀消逝。沉淀消逝。AlO2-+H+H2O=AlAlO2-+H+H2O=AlOHOH3 3 AlAlOHOH3+3H+=Al3+3H2O 3+3H+=Al3+3H2O Al3Al3+ +Al(OH)Al(OH)3 31.3OH-1.3OH-或或NH3 H2ONH3 H2OAlO2AlO2- -

20、2.OH-2.OH-6.4H6.4H+ + 铝的化合物之间转化关系铝的化合物之间转化关系7. 7. 双水解双水解2. Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O1. Al3+ + 3OH- = Al(OH)34. AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)36. AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O 3. Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O5. Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O7. Al3+ + 3AlO2- + 6H2O= 4Al(OH)3AlO2- - H+ -Al(OH)3Al3+ - 4OH- -AlO2-Al3

21、+ - 3OH- -Al(OH)3AlO2- - 4H+ -Al3+ 1.1.往往AlCl3AlCl3溶液逐滴参与溶液逐滴参与NaOHNaOH溶液至过量溶液至过量Al3+ + 3OH- = Al(OH)3Al3+ + 3OH- = Al(OH)3Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2OAl(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2On(NaOH)n(NaOH)nAl(OH)3 nAl(OH)3 1 12 23 34 41 12.2.往往NaOHNaOH溶液中参与溶液中参与AlCl3AlCl3溶液至过量溶液至过量Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2OAl3+

22、 + 4OH- = AlO2- + 2H2OAl3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)31 12 23 34 44 4nAl(OH)3 nAl(OH)3 n(AlCl3)n(AlCl3)AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O1 12 23 34 41 1nAl(OH)3 nAl(OH)3 n(HCl)n(HCl)n(NaAlO-2)n(NaAlO-2)1 12 23 34 4

23、4 4nAl(OH)3 nAl(OH)3 AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3n(HCl)n(HCl)1 11 12 23 34 4nAl(OH)3 nAl(OH)3 5 5OH-+H+ = H2OAlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O1 12 23 34 41 1

24、nAl(OH)3 nAl(OH)3 n( NH3.H2O n( NH3.H2O ) )Al3+ +3NH3.H2O = Al3+ +3NH3.H2O = Al(OH)3+3NH4+Al(OH)3+3NH4+7.7.往往AlCl3AlCl3溶液中参与溶液中参与NaAlO2NaAlO2溶液溶液1 12 23 34 44 4nAl(OH)3 nAl(OH)3 n(NaAlO2)n(NaAlO2)Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)31 12 23 34 44 4nAl(OH)3 nAl(OH)3 n(AlCl3)n(AlCl3)Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)31 12 22 2或或1