铝-金属材料-复合材料

铝金属材料

共五十五页共五十五页一、铝的存在(cúnzài)：

铝元素(yuánsù)在自然界以化合态形式存在

地壳中含量最多的金属元素是

；地壳中各种元素的含量图（质量分数）Al铝土矿共五十五页一.铝的物理性质(wùlǐxìngzhì)铝是一种银白色金属光泽的金属，熔点高（660.4˚C），沸点高（2467˚C），密度2.7g/cm3，

具有(jùyǒu)良好的导电性、导热性和延展性。共五十五页二.铝的化学性质(huàxuéxìngzhì)（一）预测(yùcè)铝的化学性质分类：金属类金属的通性与盐溶液反应与酸反应与非金属单质反应共五十五页1.铝与非金属单质(dānzhì)反应4Al+3O2=2Al2O3点燃现象：放出大量(dàliàng)的热，发出耀眼的白光2.铝与酸反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2

现象：铝片溶解，有无色无味气泡产生你能写出铝和氯气、硫单质反应的方程式吗？你能写出铝和稀硫酸反应的方程式吗？共五十五页铝制运输(yùnshū)槽罐

铝在冷的浓硫酸或冷的浓硝酸中钝化，所以(suǒyǐ)铝制槽罐装浓硫酸、浓硝酸。但在加热条件下，Al也能与浓H2SO4、浓HNO3反应。共五十五页3.铝和某些(mǒuxiē)盐溶液反应根据金属活动性顺序的应用，铝能把排在它后面的金属从它们(tāmen)的盐溶液中置换出来，如:2Al+3CuSO4

＝3Cu+Al2(SO4)3现象：铝片溶解，有红色固体物质生成，溶液由蓝色变为无色2Al+3Hg(NO3)3＝3Hg+Al(NO3)3现象：铝丝表面有一层“毛刷状”物质生成共五十五页

4.铝与某些(mǒuxiē)氧化物反应现象(xiànxiàng)：化学方程式：放出大量的热、发出耀眼的光芒、纸漏烧穿，有熔融物生成。2Al+Fe2O3==2Fe+

Al2O3高温铝热剂—铝热反应共五十五页铝热反应京广铁路(jīnɡɡuǎnɡtiělù)的焊接现场——焊接(hànjiē)铁轨（铝热剂）共五十五页冶炼(yěliàn)金属写出Al与V2O5、Co3O4反应(fǎnyìng)的化学方程式3V2O5+10Al==5Al2O3+6V高温3Co3O4+8Al==4Al2O3+9Co高温共五十五页

4.铝与碱溶液(róngyè)反应2Al+6H2O+2NaOH=2Na[Al(OH)4]+3H2↑四羟基(qiǎngjī)合铝酸钠现象：铝片溶解，有无色无味气泡产生注意：铝制容器不能用来盛放强碱溶液共五十五页

标出铝与氢氧化钠反应的电子转移(zhuǎnyí)情况，并写出该反应的离子方程式。

2Al+2H2O+2OH－=2[Al(OH)4]－

+3H2↑2Al+6H2O+2NaOH=2Na[Al(OH)4]+3H2↑化合价升高(shēnɡɡāo)，失2×3e-化合价降低，得6×e-试试看：共五十五页深化(shēnhuà)探究1.Al分别(fēnbié)于盐酸、NaOH溶液反应所生产的气体体积比2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑(1)等物质的量的Al分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应时，

①

生成的H2体积比（同温同压）为

②所消耗的HCl

和NaOH的物质的量比为(2)等物质的量的H+和OH-分别与足量铝反应时:①消耗铝的物质的量之比为②生成的H2的物质的量之比为1:13:11∶31∶32Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+3H2↑共五十五页铝的用途(yòngtú)导电性很好，可以(kěyǐ)做电线、电缆共五十五页铝的用途(yòngtú)——

延展性很好，做成铝箔可以(kěyǐ)用在食品工业共五十五页生活(shēnghuó)中的铝共五十五页铝的用途(yòngtú)——热的良导体:导热能力(nénglì)比铁大三倍，可以做炊具以及各种热交换器。共五十五页铝的用途(yòngtú)——制铝合金，硬铝:含铝、镁、铜、锰、硅

广泛应用于飞机(fēijī)、汽车、船舶等制造业，窗门框等建筑业。共五十五页共五十五页铝与人体(réntǐ)健康

世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克体重1毫克，一般情况下，一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量，但是(dànshì)，经常喝铝盐净化过的水，吃含铝盐的食物，如油条、粉丝、凉粉、油饼、易位罐装的软饮料等，或是经常食用铝制炊具炒出的饭莱，都会使人的摄铝量增加，从而影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝。共五十五页铝的化学性质(huàxuéxìngzhì)缓慢氧化形成致密氧化膜点燃4Al+3O2===2Al2O3△2Al+3Cl2====2AlCl3点燃2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑2Al+Fe2O3===2Al2O3+2Fe△AlO2Cl2HClNaOH溶液Fe2O3(铝热反应)浓H2SO4或浓HNO3Al被氧化而钝化共五十五页

1．用于飞机(fēijī)制造业的重要材料的是（）A．Mg-Al合金(héjīn)

B．Cu-Sn合金C．Al-Si合金

D．不锈钢2.下列物质中属于纯净物的是（）A、铝热剂B、铝土矿C、明矾 D、含铝38%的Al2O33．铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是（）A．不易生锈B．导电性好C．密度小D．强度高A

CB当堂练习共五十五页4、取两份铝粉，一份投入足量浓氢氧化钠溶液中，一份投入足量盐酸中，充分反应，产生等量(děnɡliànɡ)氢气。则两份铝粉的质量之比为（）A1:2B1:3C3:2D1:15、铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出(fànɡchū)的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为()A1:1B2:1C3:1D1:3C

6、除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶液中的（）A盐酸B稀硫酸C氨水D浓氢氧化钾溶液DD共五十五页1、氢氧化铝(qīnɡyǎnɡhuàhuà)Al(OH)3

⑴物理性质(wùlǐxìngzhì)：白色胶状沉淀，能凝聚水中悬浮物，吸收色素

二、铝的重要化合物

共五十五页（2）化学性质(huàxuéxìngzhì)Al(OH)3既能与强酸反应，又能与强碱(qiánɡjiǎn)溶液反应，且都生成了盐和水，所以Al(OH)3是两性氢氧化物（两性）Al(OH)3Al3+H+[Al(OH)4]-OH-Al(OH)3+3H+＝2Al3++3H2OAl(OH)3+OH-＝[Al(OH)4]-共五十五页Al(OH)3制取方法(fāngfǎ)：用铝盐溶液与氨水(ānshuǐ)反应Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4+思考：实验室为何不用可溶性铝盐与氢氧化钠溶液反应制取氢氧化铝？氢氧化铝会溶于过量的氢氧化钠溶液Al(OH)3+NaOH＝Na[Al(OH)4]共五十五页不稳定(wěndìng)性：氢氧化铝不稳定(wěndìng)，受热易分解2Al(OH)3＝Al2O3＋3H2O

规律：难溶性的氢氧化物相应的氧化物+水想一想氢氧化铜、氢氧化铁加热分解(fēnjiě)的产物？加热共五十五页氢氧化铝(qīnɡyǎnɡhuàhuà)的用途1、医用的胃药胃液(wèiyè)中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉，易吐酸水写出化学反应方程式？Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O共五十五页KAl(SO4)2·12H2O，俗名明矾，无色晶体(jīngtǐ)、易溶于水，是一种复盐，常用作净水剂。KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-明矾净水(jìnɡshuǐ)原因

Al3++3H2OAl(OH)3+3H+2、氢氧化铝胶体可用作净水剂、色素吸附剂共五十五页铝三角(sānjiǎo)Al(OH)3[Al(OH)4]-Al3+OH-H+过量(guò〃liàng)OH-过量H+适量OH-或NH3·H2O适量H+或CO2写出上述转化的离子方程式共五十五页离子方程式现象图像Al3++3OH-===Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-开始滴加立即出现白色沉淀(chéndiàn)，沉淀(chéndiàn)逐渐达到最大值NaOH过量时，沉淀逐渐减少，直至消失n(NaOH)n[Al(OH)3]123410.501.向含1molAlCl3的溶液(róngyè)中滴加NaOH溶液ABAl(OH)3沉淀图像共五十五页离子方程式现象图像[Al(OH)4]--+H+===Al(OH)3↓+H2OAl(OH)3

+3H+===Al3++3H2O开始滴加时立即(lìjí)出现沉淀，随后沉淀达到最大值，盐酸过量时，沉淀逐渐减少，最终消失2.向含1molNa[Al(OH)4]

的溶液(róngyè)中滴加盐酸n(HCl)n[Al(OH)3]12340AB共五十五页思考：为什么在进行铝和氢氧化钠溶液反应的过程中，要事先用砂纸(shāzhǐ)擦去其表面的物质？这种物质是什么？共五十五页2.氧化铝（1）物理性质(wùlǐxìngzhì)氧化铝：白色(báisè)粉末，难溶于水，熔点很高(2050℃)，也很坚固主要用途：耐火材料，冶炼铝的原料2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解共五十五页（2）Al2O3化学性质(huàxuéxìngzhì)Al2O3+6H+＝2Al3++3H2OAl2O3+2OH-+3H2O

＝2[Al

(OH)4]-实验内容实验现象实验结论氧化铝跟盐酸反应氧化铝跟氢氧化钠溶液反应白色(báisè)固体溶解白色固体溶解氧化铝溶于盐酸氧化铝跟氢氧化钠溶液两性氧化物：即能与强酸反应，又能与

强碱反应的氧化物。例Al2O3共五十五页耐火(naihuǒ)坩埚耐火砖燃器具(qìjù)点火瓷头（3）用途：耐火材料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝石共五十五页红宝石蓝宝石共五十五页课堂(kètáng)小结①实验室制法②两性(liǎngxìng)氢氧化物。1.氧化铝两性氧化物——既能溶于酸又能溶于强碱Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O2.氢氧化铝Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4

Al(OH)3+3H+===Al3++3H2OAl(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-③不稳定性2Al(OH)3

＝Al2O3＋2H2O

④用途：医用的胃药。净水。共五十五页1.下列关于Al(OH)3的性质的叙述错误(cuòwù)的是（）

A.Al(OH)3

是难溶于水的白色沉淀

B.Al(OH)3

能吸附水中的悬浮物

C.Al(OH)3

能溶于氨水

D.Al(OH)3属于两性氢氧化物

2.将金属钠投入AlCl3溶液中，下列有关叙述一定(yīdìng)正确的是（）

A.有气体生成，最后一定有白色沉淀

B.一定无气体生成

C.溶液最后澄清且有气体放出

D.一定有气体生成CD课堂练习共五十五页3.下图中能表示将Ba(OH)2溶液(róngyè)逐滴加入到硫酸铝溶液(róngyè)中，产生沉淀的质量（W）与加入Ba(OH)2溶液的体积（V）关系的是()VVVVWWWWABCDC共五十五页3.向一金属铝的易拉罐内充满CO2，然后向罐内注入足量NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起，解释(jiěshì)上述变化的实验现象:(1)罐壁内凹而瘪的原因

反应方程式:

(2)罐壁重新鼓起的原因：

反应方程式:

Na2CO3,使得罐内气压小于外界大气压。是因为CO2与NaOH反应生成

是因为过量的NaOH与铝罐反应生成H2,使罐内气压等于或大于外界大气压。

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑共五十五页1.合金：由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。例：钢2.合金的特性：

①合金的硬度一般比它各成分金属的硬度大；②合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低；③合金性质(xìngzhì)并不是各成分物质性质(xìngzhì)的总和，合金的性能一般优于纯金属。（二）.铝合金及其制品（自学(zìxué)了解）回忆初中相关知识：阅读课本：了解铝合金及其制品的性质和用途？共五十五页铝散热器铝合金及其制品(zhìpǐn)

共五十五页二、金属(jīnshǔ)与金属(jīnshǔ)材料(自学知识）黑色金属(hēisèjīngshǔ)材料：

有色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金构成的材料。除黑色金属（铁、铬、锰）以外的其他金属材料。阅读课本：了解重要的黑色金属材料——钢铁的性质和用途？

共五十五页1.重要(zhòngyào)的黑色金属材料——钢铁

钢铁的制备：铁矿石→生铁→普通(pǔtōng)钢→特种钢生铁[含较多的C等杂质]普通钢降碳;调硅锰等思考：⑴钢中加入铬镍用途？⑵不锈钢的性质和用途？

不锈钢加入铬镍共五十五页钢铁(gāngtiě)钢筋(gāngjīn)混疑土弹簧片（硅、锰钢）医疗器械（不锈钢）车轴、履带（钨钢、锰钢）钢铁的用途：

共五十五页2.几种有色金属(yǒusèjīnshǔ)材料——金、银、铜

（1）金、银、铜的性质（均不活泼(huópo)）①金属光泽：Au——黄色；

Ag——银白色；

Cu——紫红色。②延展性：Au＞Ag＞Cu③传热性：Ag＞Cu＞Au④导电性：Ag＞Cu＞Au⑤化学活动性：Cu＞Ag＞Au共五十五页柔软的，黄色(huángsè)的金质地柔软的，银白色的银硬度较小