铝和铝合金的崛起

铝和铝合金的崛起铝的历史1855年巴黎世博会展出了铝制品引起轰动拿破仑三世特意定制了一顶铝冠以彰显其身份1886年霍尔发明了电解法炼铝他第一次制备的小铝球至今珍藏在美国铝业公司内自然界中铝的分布红宝石蓝宝石白云母黄宝石正长石祖母绿铝土矿铝在自然界中的存在形式在地壳中含量：7.73%含量最多的金属元素存在形式：长石、云母（铝硅酸盐矿物

）、铝土矿（Al2O3）、明矾石氧48.60%硅26.30%铝7.73%铁4.75%钙3.45%钠2.74%钾2.47%镁2.00%氢0.76%其它1.20%19世纪前期，为什么叫铝为“银色的金子”？铝的物理性质text1text2text3text3text3银白色光泽导电性导热性延展性密度小text3硬度大（合金）铝的物理性质和用途物理性质用途用途不一的各种铝合金易加工成各种形状，包装、装饰工艺，铝箔、铝丝、银粉涂料铝锅、铝壶等加热器具铝芯电线、电缆银白色，有金属光泽质地较软，延展性好密度小、熔沸点低导热性能好导电性能较好熔点低、硬度大铝的原子结构+13283Al3+Al-3e→Al3+铝的化学性质铝比铁活泼，但铝却不象铁那样容易被空气腐蚀，为什么?常温下铝的表面被氧化，生成一层致密氧化物薄膜（Al2O3）而具有抗腐蚀性。演示实验1、取Al棒放入热水中铝棒表面无现象实验结论：铝表面有致密的保护层-----氧化膜有关铝表面的氧化膜1、形成机理被空气中的氧气氧化被浓硫酸或浓硝酸氧化2、主要成份以及化学性质Al2O3具有两性3、如何除去？砂除酸除碱除但接触空气立即再生4、如何阻止其再生？碱洗后，硝酸汞再洗5、如何证明其表面致密氧化膜没有再生？用汞盐洗后的铝棒如下实验：1）放入水中2）置于空气中铝表面有少量气泡铝表面产生白色毛刷状物质完成反应方程式铝的化学性质铝在氧气中点燃可以看到耀眼的白光1、与O2的反应：4Al+3O2→2Al2O3

点燃2、与盐溶液(硝酸汞)反应

3Hg(NO3)2+2Al→Al(NO3)3+3Hg“毛刷”现象4Al+3O2→2Al2O3

铝和汞在铝表面形成了合金（铝汞齐）阻碍了致密氧化膜的形成归纳总结：在不同条件下，铝生成氧化铝。铝跟其它非金属的反应铝与非金属反应会不会产生不同价态的铝化合物呢？2Al+3Cl2→2AlCl3

点燃4Al+3S

→2Al2S3

点燃+3+3现象：加热后铝条表面有气泡产生，

2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2↑△铝与水反应铝与酸反应2Al+6H+→2Al3++3H2↑1.铝能将非氧化性酸中的H+置换成H22.常温下，浓硝酸,浓硫酸使铝表面钝化!生活应用：浓硝酸、浓硫酸的保存与运输用铝罐3.常温下铝与稀硝酸或加热条件下铝与浓硝酸、浓硫酸也能反应但是不产生氢气铝与碱反应现象：有气体产生化学方程式：2Al+2OH－

+2H2O→2AlO2－+3H2↑注：Al与强碱反应才能生成H22Al+6H2O→2Al(OH)3↓+3H2↑2Al+6H2O+2NaOH→2NaAlO2+3H2↑+4H2O()×2＋6e2Al+2H2O+2NaOH→2NaAlO2+3H2↑2Al+2H2O+2OH－→2AlO2－

+3H2↑Al(OH)3+NaOH→NaAlO2+2H2O

偏铝酸钠铝与NaOH反应实质铝与碱反应铝热反应2Al+Fe2O3→2Fe+

Al2O3高温Al的还原性强，且反应能放出大量的热，将生成物熔化发出耀眼的光芒用途：焊接铁轨、冶炼难熔的金属请写出Al与Fe3O4，MnO2、V2O5、CuO的反应式铝热剂铝热反应的应用铝热反应的应用铝热反应用于“定向爆破”，主要是利用铝热反应熔断钢筋使楼房定向倒塌.

两性Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH→2NaAlO2+H2OAl2O3化学性质Al2O3+2OH-→2AlO2-

+H2OAl2O3+6H+2Al3++3H2O结论：氧化铝是两性氧化物。红宝石和蓝宝石氧化铝天然存在的α型氧化铝晶体叫做刚玉，硬度仅次于金刚石和金刚砂(SiC)。人工高温烧结的氧化铝叫做人造刚玉，可耐1800℃，常用作高温耐火材料，如制造反应管和坩埚等，也用于制造绝缘体和砂轮。用高纯氧化铝和少量着色物质，混合，经高温熔融可制得人造宝石，常在钟表和一些精密仪器中用作轴承。纯净的氧化铝是白色无定形粉末，俗称矾土，熔点2050℃、沸点2980℃，不溶于水，铝土矿是铝在自然界存在的主要矿物。思考：你可以用哪些方法制取氢氧化铝？氢氧化铝

氢氧化铝的制备和性质探究2)向氯化铝溶液中逐滴滴加氨水离子反应方程式实验现象实验内容先产生沉淀后溶解产生沉淀1)向氯化铝溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液向(2)的试管中滴加盐酸沉淀溶解Al(OH)3+OH¯AlO2+2H2O

Al(OH)3+3H+Al3++3H2OAl3++3OH-Al(OH)3Al3++3NH3·H2OAl(OH)3+3NH4+1.制备氢氧化铝的实验室制法

——氨水与铝盐反应AlCl3+3NH3.H2O→Al(OH)3↓+3NH4ClHClNaOH2.

氢氧化铝的物理性质

典型的两性氢氧化物的性质——与强酸、强碱反应白色、胶状(絮状)、难溶的物质3.化学性质Al(OH)3Al3+AlO2

H++AlO2¯+H2o

Al(OH)3Al3++3OH¯酸式电离碱式电离

加强酸加强碱实验1：向含1molAlCl3的溶液中,逐渐加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗NaOH溶液的物质的量n(NaOH)关系图:n(Al(OH)3)

10.80.60.40.2012345n(NaOH)①①Al3++3OH－→Al(OH)3↓②②Al(OH)3+OH－→AlO2－+2H2O先产生白色沉淀，后消失实验现象：实验2：向含4molNaOH的溶液中,逐渐加入含AlCl3的溶液，生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗AlCl3溶液的物质的量n(AlCl3)关系图:n(Al(OH)3)

10.80.60.40.201234n(AlCl3)①②①Al3++4OH－→AlO2－＋2H2O②3AlO2－+Al3++6H2O→4Al(OH)3↓4/3③4/3实验现象：先无沉淀，最终生成白色沉淀实验3：向含1molAlCl3溶液中,逐渐加入NH3·H2O溶液,生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗NH3·H2O溶液的物质的量n(NH3

·H2O)关系图:n(Al(OH)3)1

01234n(NH3·H2O

)①①Al3++3NH3·H2O→Al(OH)3↓＋3NH4+②实验现象：产生白色沉淀实验4:向含1molNaAlO2的溶液中,逐渐加入HCl溶液,生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗HCl溶液的物质的量n(HCl)关系图:n(Al(OH)3)10.80.60.40.201234n(HCl)①②①

AlO2－+H＋+H2O→Al(OH)3↓②

Al(OH)3＋3H＋→Al3＋+3H2O先产生白色沉淀，后消失实验现象：实验5:向含4molHCl的溶液中,逐渐加入NaAlO2溶液,生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗NaAlO2溶液的物质的量n(NaAlO2)关系图:n(Al(OH)3)432101234n(NaAlO2

)①②①

AlO2－+4H＋→Al3＋+2H2O②

Al3＋+3AlO2－+6H2O→4Al(OH)3↓③先无沉淀，最终生成白色沉淀实验现象：实验6：向含1molNaAlO2的溶液中,逐渐通入CO2

气体并过量,生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3)与消耗CO2气体的物质的量n(CO2)关系图:n(Al(OH)3)21012n(CO2

)①①

2AlO2－+CO2+3H2O→2Al(OH)3↓+CO32-②实验现象：产生白色沉淀Al3+Al(OH)3AlO2－3H+3OH－4OH－OH－H+4H+

铝三角

铝三角

铝三角

铝三角

铝三角练习：向含amolMgCl2和bmolAlCl3的溶液中,逐渐加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与消耗NaOH的物质的量n(NaOH)关系如下图，求a、b。56n(NaOH)n(沉淀)铝盐明矾：KAl(SO4)2·12H2O

或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O说起明矾，人们对它是很熟悉的，也有人管它叫白矾，化学名称叫硫酸铝钾。然而明矾不只用作化工原料，它还是一个净水能手呢！有一次，我们下乡搞调查研究，在做午饭的时候，发现缸里的水太浑，不能用，正在为此而着急的时候，农技站的张技术员来了，他看见我们没有办法，立刻取出几块明矾，把它研成细未，然后撒在水缸里。不一会儿，缸里的水变得清澈透底了。KAl(SO4)2→K++Al3++2SO42-Al3++3H