【课件】合金铝及其化合物的性质课件高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

金属材料第1课时合金铝的性质

两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。纯金属合金80多种几千种生活中用到的金属材料是纯金属较多还是合金较多？为什么？合金的性能比纯金属更优良合金特性：硬度比其成分金属大，熔点一般比成分金属低。一、金属材料思考1：为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢？纯金属只有一种金属原子，排列很整齐合金中有多种原子，原子大小不同，原子排列不规则掺杂其他原子形成合金合金内原子层之间的相对滑动变得困难金属材料合金内原子的大小不一，排列没有纯金属那样整齐，使得原子之间的相互作用力减小。思考2：为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低？二、铁合金：生铁钢铁合金含碳量不同含碳量在2％～4.3％之间含碳量在0.03％～2％之间硬度大、抗压、性脆、可以铸造成型延展性和机械性能好、可以锻轧和铸造钢碳素钢低碳钢（含碳0.3％～0.6％）高碳钢（含碳0.03％～0.3％）中碳钢（含碳0.6％～2％

）

合金钢（特种钢）在碳素钢中加入铬、锰、钨、硅等合金元素，使其具有特殊性能钢板、钢丝、钢管钢轨、车轮、建材器械、弹簧、刀具不锈钢是最常见的合金钢，其合金元素是Cr和Ni;用量最大，用途最广的合金是钢；使用最早的是铜合金。(1)铝合金中的合金元素有

、

、Si、Mn、Zn及

等。(2)应用：铝合金是目前广泛应用的合金之一。如硬铝（含有Cu、Mg、Mn、Si等元素），密度

、强度

,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。三、铝合金CuMg稀土元素小高四、铜合金：黄铜：Cu—Zn（含Zn20%~36%）青铜：Cu—Sn（含Sn10%~30%）白铜：Cu—Ni（含Ni10%~30%）24K金和18K金18k金是黄金含量至少达到75%的合金，即金含量为18/24的合金，其余25%为其它贵金属，包括铂，镍，银，钯等。18K金是造价较低而且佩戴较舒适的一种金饰。K金的计算方式是将纯黄金分为24份，24k金即足金，但在现实中不可能有100%的黄金，所以我国规定含量达到99.6%及以上的黄金就可以称为24K金。（1）储氢合金

室温下吸收氢气速度快，放出氢气快（2）钛合金（3）耐热合金（4）形状记忆合金（5）泡沫合金五、新型合金储氢合金储氢合金可用于以H2为燃料的汽车我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球壳是用钛合金制造的喷气式飞机的发动机叶片是由镍、铁、碳和钴组成的镍钴合金制造的，能承受1000℃的高温心血管支架在医学用中用于支撑静脉和动脉的内壁。在低温下会卷曲为动脉直径大小，在血液将其加热到人体温度时会松开。Ti-FeLa-Ni形状记忆合金：形状被改变之后，一旦加热到一定温度时，可以魔术般地变回到原来的形状。航空航天、生物工程、电子工业泡沫合金：密度小、隔热性能好、隔音性能好，能够吸收电磁波，常用于航空航天、石油化工六、铝物理性质铝是银白色金属，熔点660.4℃，沸点2467℃，密度2.70g/cm3，硬度较小，具有良好的延展性，可以拉成细丝，也可以辗压成铝箔。有良好的导电导热性，电力工业上用它制造电线、电缆、日常生活中用它制造炊具。氧硅化合铝元素在地壳含量丰富，仅次于

和

。自然界中的铝全部以

态存在。铝在自然界中的存在：物理性质：七、铝的化学性质铝原子结构示意图为

。283+131、与氧气反应

。例1、下列关于现象的描述中正确的是（）A．木炭在空气中燃烧后，生成黑色的固体B．铝箔在空气中加热不燃烧，只能化成液体但不滴落C．铁丝在氧气中燃烧发出明亮的火焰D．氢气在空气中燃烧产生大量白烟4Al+3O2=2Al2O3B2、铝与酸反应【实验3-4】在一支试管中加入5mL盐酸，再向试管中放入一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口，你观察到什么现象？实验现象反应原理铝片逐渐溶解，产生气泡，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑思考：铝与盐酸刚开始反应较慢，随后反应剧烈，原因是什么？2Al＋6H+=2Al3+＋3H2↑3、铝与碱反应【实验3-5】在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过的一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管管口，你观察到什么现象？实验现象反应原理试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出；试管②中铝片溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，都有爆鸣声。Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑结论：铝既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，是一种两性元素2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑

性质反应1.与非金属单质反应4Al+3O2=2Al2O3（致密的氧化膜）2.与某些盐反应3.与酸反应2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+3Fe2+=2Al3++3Fe4.与碱反应2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑【想一想】铝表面有致密的氧化铝保护膜，所以家用铝锅可以随意使用

你认为这种说法对吗？铝和氧化铝均能与酸、碱反应，因此铝锅不宜用来蒸煮或长时间存放酸性和碱性食物。铝的化学性质小结1．对于铝和烧碱溶液的反应，下列说法不正确的是()A．铝是还原剂B．该反应是氧化还原反应C．该反应说明所有金属都能与碱反应D．H2为还原产物2．下列反应的离子方程式书写正确的是()A．钠和冷水反应：Na＋2H2O=Na＋＋2OH－＋H2↑B．金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al＋2OH－=AlO2－＋H2↑C．金属铝溶于盐酸中：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑D．铁跟稀硫酸反应：Fe＋2H＋=Fe3＋＋H2↑CC练习3.等物质的量的铝分别与足量的氢氧化钠溶液和盐酸反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比是______，生成H2的体积之比是______(气体在相同状况下测定)。4.足量的铝粉与等浓度、等体积的盐酸和NaOH溶液反应，生成H2的体积之比是________(气体在相同状况下测定)。3：11：11：3八、铝的重要化合物1.氧化铝

（1）物理性质

【小结】氧化铝白色、难溶于水，熔点很高，很坚硬。

【思考与交流】通过下面的描述，试归纳氧化铝的物理性质。（1）铝能与沸水反应，但由于铝锅表面有一层白色氧化膜，所以可用铝锅来烧水。（2）加热铝箔时，熔化的铝箔不滴落。（3）红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝。Al2O3是一种两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的金属氧化物。氧化铝难溶于水，却能溶于酸或强碱溶液中。Al2O3+6HCl=2AlCl3

+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O（2）化学性质取两支试管，向试管中加入少量氧化铝粉末，分别滴加稀盐酸和氢氧化钠溶液。你看到什么现象？酸碱能侵蚀铝的保护膜，铝能与酸或碱反应，用铝锅长期存放酸性或碱性食物，会造成铝锅腐蚀，更不利于健康。①液态Al2O3被电解生成铝和氧气，氧化铝是冶炼铝的主要原料。（3）用途2Al2O3（熔融）===4Al+3O2↑电解②耐火材料，可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。（1）物理性质氢氧化铝是白色胶状固体，难溶于水。它能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素，所以可作净水剂。2.氢氧化铝明矾(KAl(SO4)2•12H2O)净水的原理：明矾溶于水后，生成Al(OH)3胶体，它凝聚水中的悬浮物，吸附色素，使水澄清。①氢氧化铝的两性（2）化学性质氢氧化铝与酸、碱溶液的反应

现象结论HCl溶液NaOH溶液Al(OH)3

能和酸反应Al(OH)3能和碱反应沉淀消失沉淀消失Al(OH)3+3H+

=Al3++3H2OAl(OH)3+OH-

=AlO2-+2H2OAl(OH)3是两性氢氧化物：既能和酸又能和碱反应生成盐和水的氢氧化物叫做两性氢氧化物。Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O①氢氧化铝的两性注意：Al(OH)3能溶于酸（包括部分弱酸，例如醋酸），但不能溶于弱碱，例如氨水。△2Al(OH)3====Al2O3＋3H2O这是工业上制取纯净氧化铝的方法。②不稳定性：氢氧化铝受热易分解。规律：难溶性的氢氧化物受热会分解成相应的氧化物和水。（3）实验室制备：将氨水滴入盛有氯化铝溶液的试管中，有白色胶状物质生成，继续滴入氨水至沉淀不再产生为止。AlCl3+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4ClAl3++3NH3·H2O==Al(OH)3+3NH4+↓思考：制备氢氧化铝时能否将氨水改为氢氧化钠溶液？Al(OH)3是医用的胃酸中和剂中的一种，它的碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用，但却可以与酸反应，使胃液酸度降低，起到中和过多胃酸的作用。（4）氢氧化铝的用途铝的重要化合物氧化铝:氢氧化铝①制备：铝盐与弱碱②性质：两性氢氧化物、不稳定两性氧化物——既能与强酸反应又能与强碱反应课堂检测2．相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下体积之比为（）

A．1:1B．1:6C．2:3D．3:21．下列关于铝的说法中，正确的是（）

A．铝的化学性质不活泼

B．铝不与酸、碱反应

C．常温下铝不与氧气反应D．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜D

A

3、向集满CO2

的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生的离子反应有

(填字母)。A.B.C.D.ABC练习4、下列关于合金的叙述中正确的是（）A.合金是由两种或多种金属熔合而成的B.日常生活中用到的5角硬币属于铜合金C.合金在任何情况下都比单一金属性能优良D.钢不属于合金B5、在日常生活中人们经常使用的金属材料大多数属于合金，以下关于合金的叙述正确的是（）①青铜是中国历史上使用最早的合金②合金的熔点一般比各成分金属熔点高③合金往往比各成分金属的物理、化学或机械性能好④合金的性质是各成分金属性质之和A.①③④ B.①③ C.①② D.①②③④B

6、某合金与铁物理性质的比较如下表所示:还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合用作(

)A．导线

B．门窗框