课时5在用途广泛的铝合金中体会铝及其化合物的性质（课件）高一化学

大单元教学课件新人教版

化学

必修第一册第五单元

铁

金属材料A

金属材料第5课时在用途广泛的铝合金中体会铝及其化合物的性质学习目标和核心素养1、通过实验探究铝的性质，知道铝既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应。2、通过实验探究氧化铝的性质，知道两性氧化物的概念，进一步强化性质决定用途的化学观念。3、通过铝合金材料的学习，强化结构决定性质、性质决定用途的化学观念。4、能基于物质的量认识化学变化，运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行简单计算。教学目标学习目标和核心素养核心素养(1)、创设问题情景，培养学生提出问题、分析问题以及通过实验解决问题的能力；(2)、在化学学习中增强亲身实践的意识，保持不断探索的兴趣，学会认识物质、了解物质的一般方法。(3)、通过教学的问题性，创设探究情景，增加学生主动求知的精神；请你回忆！

制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？铝合金纯铝，强度不够，为了确保飞机的机身材质能够抵抗得住高速飞行时的阻力压强，又要兼顾减轻机体重量，所以选用了高强度的铝合金。科学史话在19世纪以前，铝被认为是一种稀罕的贵金属，价格比黄金还要贵。历史上，法国皇帝拿破仑三世为了显示自己的尊贵，用铝做了一顶头盔，成为轰动一时的新闻。每逢盛大国宴，别人都用银制餐具，而他独自使用一套铝制餐具。

铝的化学性质比较活泼，为什么我们通常看见铁生锈而没有看到铝生锈？

铝锅铁锅铝被氧化后在表明生成一层致密的氧化层，阻止铝继续被氧化，因此铝具有良好的抗腐蚀性。而铁被氧化后，在表面形成疏松多孔的铁锈，能吸收水分和二氧化碳以及氧气，加速内部铁的持续氧化。原子结构物质类别铝的性质01铝的性质铝的物理性质颜色状态硬度密度熔点沸点金属性质银白色，金属光泽固体较小2.7g/cm3660℃2467℃良好的导电性、导热性、延展性常温下，在空气中铝与氧气反应，其表面生成一层致密氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。4Al+3O22Al2O3氧化铝薄膜(Al2O3)化学方程式

致密的氧化膜氧化铝膜和氧化铁膜的微观形态氧化铝膜氧化铁膜进一步探究铝的性质

铝制餐具为何不易用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食品？说明书内容如下：使用压力锅后，要及时清洗干净，以免残留的食物尤其是酸碱性物质腐蚀锅体。清洗时不能用钢丝球等磨损性大的东西擦洗在一支试管中加入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?实验探究铝与稀盐酸反应实验探究铝与稀盐酸反应实验现象开始不太明显，铝片_________，

有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有_______化学方程式离子方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑逐渐溶解爆鸣声实验探究铝与氢氧化钠反应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(除去表面的氧化膜)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口。你观察到什么现象?实验探究铝与氢氧化钠反应实验探究铝与氢氧化钠反应实验现象试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片______，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_______化学方程式离子方程式溶解爆鸣声2Al＋2NaOH＋6H2O===2NaAl(OH)4＋3H2↑2Al＋2OH－＋6H2O===2Al(OH)4－＋3H2↑分析实验现象，进一步认识铝制品的化学性质。铝片与盐酸反应铝片与氢氧化钠溶液反应开始不太明显，随后铝片表面有气泡产生，气体遇到明火发生爆鸣开始没有明显现象，一段时间后铝片表面有气泡产生，气体遇到明火发生爆鸣02氧化铝的性质1、铝表面有某种物质，能与盐酸和氢氧化钠溶液反应，但不能产生气体。2、表面的物质反应完全之后，内部的铝能与盐酸和氢氧化钠溶液继续反应生成可燃性气体。2.可燃性气体是什么？Al2O3H21、氧化铝既能与盐酸也能与氢氧化钠溶液反应。2、铝既能与盐酸，又能与氢氧化钠溶液反应生成氢气。1.铝表面的物质是什么？请你思考！氧化铝的化学性质既能与酸反应，又能与碱反应。Al2O3

+6HCl==2AlCl3+3H2OAl2O3

+6H+==2Al3++3H2O与酸反应Al2O3

+2NaOH+3H2O==2NaAl(OH)4与碱反应Al2O3

+2OH-+3H2O==2Al(OH)4－两性氧化物：既能与酸反应，又能与碱反应生成盐和水。氧化物酸性氧化物（例如CO2、SO2……）碱性氧化物（例如CaO、Na2O、Fe2O3、FeO……）两性氧化物（例如Al2O3……）由于Al和Al2O3均能与酸、碱反应，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物。03物质的量在化学方程式计算中的应用复习回顾1：物质的量与其它物理量之间的联系模型建构

物质的量在化学方程式计算中的应用

2Na

＋

2H2O===2NaOH＋

H2↑2∶∶∶221化学计量数之比：2mol物质的量之比：∶∶∶2mol2mol1mol2

NA

扩大NA倍：∶∶∶2

NA

2

NA

1

NA

∶∶∶扩大6.02×1023倍：2×6.02×10232×6.02×10232×6.02×10231×6.02×1023根据上述分析，你可以得出什么结论？

物质的量在化学方程式计算中的应用

化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其_________之比，等于其__________之比。粒子数目物质的量体积对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比等于其_____之比。结论

物质的量在化学方程式计算中的应用

【例题】250mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算:

(1)参加反应的铁屑的物质的量;

(2)生成的H2的体积(标准状况)。【解】参加反应的H2SO4的物质的量为:0.25L×2mol/L=0.5mol

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

1mol1mol

n(Fe)mol

0.50mol

n(Fe)＝0.5mol答：(1)参加反应的铁屑的物质的量为0.5mol化学反应各物质的物质的量之比等于化学计量数之比∴V(H2)＝n(H2)·Vm＝0.5mol×22.4L·mol－1＝11.2L答

生成生成标准状况下氢气的体积是11.2Ln(H2)＝0.5mol

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

1mol

1mol

0.50mol

n(H2)mol

【解法一】物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤【练习1】将2.70gAl投入足量的NaOH溶液,求:(1)参加反应的NaOH的物质的量(2)生成H2的体积(标准状况下)2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑2×27g2.7g2moln(NaOH)3×22.4L

V(H2)得n(NaOH)=0.1mol得V(H2)=3.36L答:(1)参加反应的NaOH的物质的量为0.1mol(2)生成H2的体积(标准状况下)为3.36L化学计算中的常用方法关系式法——解答连续反应类型计算题的捷径当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。例,把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10g沉淀，那么参加反应的CO的质量是

g。2.8化学计算中的常用方法关系式法——解答连续反应类型计算题的捷径解析(1)根据化学方程式确定关系：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O则关系式为3CO～3CO2～3CaCO3即CO～CaCO3(2)利用关系式进行计算CO～CaCO328100m(CO)10gm(CO)＝2.8g化学计算中的常用方法守恒法——质量守恒、电荷守恒、电子守恒①质量守恒:宏观特征:反应前后元素的质量守恒。微观守恒:反应前后各元素的原子个数守恒。例4.6g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是

g。10.6解析钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变，可得关系式：2Na～Na2CO32×231064.6gm(Na2CO3)化学计算中的常用方法②得失电子守恒氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。例

用1mol·L－1的Na2SO3溶液30mL恰好将2×10－2mol的XO4-还原，已知氧化产物为SO42-，则元素X在还原产物中的化合价为___。＋4解析氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素X在还原产物中的化合价为x，则有：1mol·L－1×0.03L×(6－4)＝2×10－2mol×(7－x)，解得x＝＋4。化学计算中的常用方法

③电荷守恒ⅰ.电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数。ⅱ.离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相等且电性相同。课堂练习、在硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中，Al3＋的物质的量浓度为0.2mol·L－1，

SO42－为0.4mol·L－1，溶液中Na＋的物质的量浓度为(

)A．0.1mol·L－1

B．0.2mol·L－1C．0.3mol·L－1D．0.4mol·L－1解析：在任何一个溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，则有3c(Al3＋)＋c(Na＋)＝2c(SO42－)，解得c(Na＋)＝0.2mol·L－1。B化学计算中的常用方法差量法根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓“理论差量”，如反应前后的质量差、物质的量差、气体体积差等。该差量的大小与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系，解决一定量变的计算题。化学计算中的常用方法例

把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4g，参加反应的Fe的质量为_。28g解析Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

Δm

56g