化学必修一专题3第一单元从铝土矿到铝合金2铝的性质（学案）

高中化学铝的性质一、考点突破学问点考纲要求题型说明铝的性质铝热反响铝合金1.通过对铝的性质的试验探究，把握铝与氧化物、酸、碱溶液的反响；2.了解铝制品的相关使用学问，体验化学与生活的紧密联系。选择题试验题计算题铝与酸碱反响的计算、铝热反响的试验操作及应用是考试热点。二、重难点提示重点：铝与酸碱的反响。难点：铝与强碱溶液的反响；铝的钝化。考点一：铝的性质1.物理性质颜色熔点硬度密度导电性银白色高较小密度较小，属于轻金属良好，仅次于金、银、铜2.原子结构铝的原子结构示意图为：。易失去最外层的3个电子形成稳定的Al3＋，故Al有较强的复原性，是一种活泼的金属元素。3.化学性质〔1〕与非金属单质的反响=1\*GB3①与氧气的反响：4Al＋3O22Al2O3常温时，与空气中的氧气反响生成致密的氧化膜，失去金属光泽。铝在空气中点燃，观看现象：产生刺眼的白光，放出大量的热，因而铝可用于制造燃烧弹、信号弹、推动剂等；在空气中加热不能燃烧而只能保持红热。【重要提示】在金属活动挨次表中，铝比铁活泼，而生活中铁制品常常发生严峻的腐蚀，铝制用品却完好无损。是由于铝外表有一层致密的氧化膜，阻挡了内部的铝和空气接触，从而防止铝进一步氧化，因而铝在空气中表现出良好的抗腐蚀性，铁那么没有。思索：家中的铝锅能否常常用金属清洁球或煤渣擦亮呢？=2\*GB3②与氯气、硫的反响：；。〔2〕与酸反响：①与非氧化性酸〔盐酸、稀H2SO4〕反响，有氢气生成：离子方程式：2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑。②与氧化性酸〔硝酸、浓硫酸〕反响，无氢气生成:=3\*GB3③常温下，遇浓硝酸、浓H2SO4时，在外表生成致密的氧化膜而发生钝化。留意：浓硝酸、浓硫酸可用铝制容器储存运输。〔3〕与强碱溶液反响：与NaOH反响的化学方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑。【难点剖析】铝与强碱溶液反响的原理的解释：=1\*GB3①氧化复原反响〔或置换反响〕：②复分解反响：Al〔OH〕3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O；③总反响式：将上述①、②中的反响相加，①＋②×2再整理可得：2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑〔氧化复原反响〕。留意：Al不能与弱碱反响，外表的氧化膜只溶于强碱。思索：煮好的菜能否放在铝锅中过夜？答案：不能。铝制品外表虽然有致密的氧化膜爱护层，但假设长时间遇酸、碱及氯化钠溶液都会发生反响而被腐蚀。由于氯化铝、铝都能与酸或碱溶液反响，所以，铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液，不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，也不能用具有强酸性或强碱性的洗涤剂来洗涤。〔4〕铝和盐溶液反响依据金属活动性挨次的应用，铝能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，例例如：2Al＋3CuSO4＝3Cu＋Al2〔SO4〕3。〔5〕铝与某些金属氧化物反响——铝热反响：①概念：利用铝的复原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质，工业上常用铝粉来复原一些金属氧化物，这类反响被称为铝热反响。②特点：反响放出大量的热，如铝与氧化铁反响现象是：发出刺眼的光辉、放出大量的热、有熔融物生成；化学方程式为：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。【重要提示】铝热剂：铝和金属氧化物的混合物被称为铝热剂。③用途：A.焊接铁轨：将铝粉与氧化铁的混合物点燃，由于反响放出大量的热，置换出的铁以熔融态形式流出。让熔融的铁流入铁轨的裂缝，冷却后就将铁轨牢牢地黏结在一起。反响的化学方程式为2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3。B.冶炼金属：铝与难熔金属氧化物〔如MnO2、Fe2O3、V2O5等〕组成铝热剂，通过铝热反响，可以冶炼难熔金属。如。考点二：铝合金1.概念：铝与其他金属〔或非金属〕熔合形成的合金。2.特点：密度小、强度高、塑性好、抗腐蚀力量强。3.用途：〔1〕可用于建筑外墙材料及房屋的门；〔2〕可用于制造汽车车轮骨架和飞机构件；〔3〕可用于制造电子元件。【随堂练习】称取两份铝粉，第一份参加足量的NaOH溶液，其次份参加足量的盐酸，假设放出的氢气的体积相等〔同温同压〕。那么两份铝粉的质量比为〔〕A.1∶2 B.1∶3C.3∶2 D.1∶1答案：D思路分析：铝分别和氢氧化钠溶液、盐酸反响的化学方程式如下：2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑，2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑，可知，生成相同物质的量的H2，消耗铝的质量相同。例题1甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别参加等质量的铝粉，反响结束后测得生成的气体体积比为V甲∶V乙＝1∶2，那么参加铝粉的质量为__________。思路分析：解答此题要从以下两方面考虑：〔1〕等量的铝粉分别与足量的盐酸和NaOH溶液反响放出H2的关系。〔2〕足量的铝粉分别与等量的盐酸和NaOH溶液反响放出H2的关系。解答此题的关键是由题干给出的条件，推断出哪种物质完全反响以找出计量关系。等质量的铝粉分别与足量的HCl和NaOH溶液反响，放出H2的体积关系为V甲∶V乙＝1∶1，因2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑，故等物质的量的HCl和NaOH分别与足量的铝粉反响，放出H2的体积关系为V甲∶V乙＝1∶3。现产生H2的体积比V甲∶V乙＝1∶2，说明铝粉的量对盐酸来说是过量的，对NaOH来说是缺乏的，据上述两方程式可求得：与盐酸反响的铝粉是2.7g，与NaOH反响的铝粉是5.4g，所以投入铝粉的质量为5.4g。答案：5.4g例题2对“铝热反响〞的现象有这样的描述：反响放出大量的热，并发出刺眼的光辉。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。又Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔点、沸点数据如下表所示：物质AlFe2O3Al2O3Fe熔点/℃660146220541535沸点/℃2467－29802750〔1〕某同学推想，铝热反响所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反响放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铝合金，你认为他的解释是否合理？答：______〔填“合理〞或“不合理〞〕。〔2〕设计一个简洁的试验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。填写以下表格：所用试剂氢氧化钠溶液试验操作及现象有关反响的化学方程式思路分析：此题是有关金属物理性质和化学性质综合应用类型的题，铝热反响产物应是铁铝合金。由于铁的熔点低于铝的沸点，同时依据铝能与碱发生反响来鉴别Al。答案：〔1〕合理〔2〕试验操作及现象：取适量样品置于试管中，参加氢氧化钠溶液，有气体产生有关反响的化学方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑【高频疑点】铝与强酸、强碱溶液的反响规律铝与盐酸、氢氧化钠溶液反响的原理分别是：2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑〔1〕等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反响，产生氢气的体积比＝。〔2〕足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反响，产生氢气的体积比＝。〔3〕肯定量的铝分别和肯定量的盐酸和氢氧化钠溶液反响，假设产生氢气的体积比<<，那么必定是：①铝与盐酸的反响，铝过量而盐酸缺乏；②铝与氢氧化钠的反响，铝缺乏，而氢氧化钠过量。【综合拓展】既能和碱反响，又能和酸反响的物质总结〔1〕单质：Al。2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O＋3H2↑〔2〕氧化物：Al2O3。Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－＋H2O〔3〕氢氧化物：Al〔OH〕3。Al〔OH〕3＋3H＋Al3＋＋3H2OAl〔OH〕3＋OH－