铝和铝合金的崛起资料

1、8。2铝和铝合金的崛起,铝的概况(存在与发现）,（1）地壳中含量仅次于氧和硅，是地壳里含量最多的金属元素，以化合态存在,（2）铝的发现：直到1825年丹麦科学家用无水AlCl3与钾作用，才第一次获得金属铝,（3）60年后，1886年才发明电解Al2O3工业,一.铝的物理性质及用途,银白色光泽,反射性好,导电性好,导热性好,延展性好,轻(铝合金),吸音性能好,涂料(银粉),反射镜,导线、电缆,炊具、热交换器,铝箔,门窗、人造卫星、飞机等,天花板,二、铝的化学性质,1、铝原子的结构,最外层3个电子，易失电子，具有较强的还原性，通常显+3价,2、铝元素在周期表中的位置,Si（非）,Ga（金）,Mg（

2、金）,Al,B（非）,处于典型金属元素向非金属元素过渡位置，其性质既体现金属性又体现非金属性。,表中位置：第三周期、第三主族,十八世纪初的欧洲，人们普遍采用含汞的材料补牙，而单质铝在当时也非常稀少，其价值相当于现在的白金。某贵族宴客时用铝制牙签剔补过的牙。不久，牙签上长出若干白毛。贵族大惊，速命仆人于热水中洗净。仆人刚洗了几下，忽然就叫了起来：“不好了，牙签冒出泡来了。”,神秘事件,3、化学性质,（1）铝与非金属反应,现象：剧烈燃烧，产生耀眼白光，放出大量热,铝汞合金-铝汞齐,练习： 写出铝与氯气、硫反应的化学方程式,（2）铝与水反应,（3）铝与酸反应,注意：与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）反应

3、产生H2：,与氧化性酸（稀硝酸）反应产生NO （浓硝酸、浓硫酸）钝化,（4）铝与某些金属氧化物反应,现象： 1、剧烈反应，发出耀眼的光芒 2、放出大量的热 3、有火红的熔融物落入沙中,（铝热反应）,铝热剂：铝+金属氧化物,铝热反应用途：,冶炼难熔的金属,焊接铁轨,写出Al与V2O5 、Cr2O3反应的化学方程式,我是一个从流水线上剔出来的，未灌满碳酸型饮料的易拉罐。你们班上的“小淘气”给我打了满满一针浓浓的氢氧化钠溶液。害得我肚子一会饿得“瘪”下去，过了一会儿又“胖”了出来。他使了什么魔法呀？,想一想,（5）铝与强碱溶液反应,分析：,（1）+（2）2得：,2Al+6H2O+2NaOH2NaAl

4、O2+3H2+4H2O,思考：指出该反应的氧化剂，还原剂，并标出电子转移？,铝的化学性质小结,与非金属反应,与某些金属氧化物反应（铝热反应）,与H2O反应,与酸反应,与强碱溶液反应,解决神秘事件,注：铝锅一般不宜存放酸性、碱性较强的物质,1、铝热反应说明了 ( ) A、铝的密度小、熔点较低 B、氧化铝具有氧化性 C、氧化铁等金属氧化物具有氧化性 D、铝具有还原性,CD,练习,2、下列各对物质中不能产生氢气的是( ) A. Zn + HCl B. Al + HNO3(浓 常温) C. Al + NaOH溶液 D. Al + H2O(沸腾),B,3、取两份铝粉，一份投入足量浓氢氧化钠溶液中，一份投

5、入足量盐酸中，充分反应，产生等量氢气。则两份铝粉的质量之比为： A.1: 2 B.1: 3 C.3 : 2 D.1 :1,4、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.稀硝酸 C.氨水 D.浓氢氧化钾溶液,三、铝的重要化合物,红宝石（Al2O3）,蓝宝石（Al2O3）,明矾晶体KAl(SO4)212H2O,闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星”重330克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。,闪耀着六射星光的天然红宝石“罗斯利夫斯”，重138.7克拉，斯里兰卡产，世界著名珍宝。现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。,（一）氧化铝,1、氧化铝的天然存在形式,刚 玉 氧

6、化铝的天然晶体，硬度大仅次于金刚石、金刚砂（SiC）,红宝石： 由于含有极微量的氧化铬而呈火焰般的鲜红色,蓝宝石：由于含有铁和钛的氧化物而呈湛蓝色,2、 物理性质,白色、难溶解、难熔化的固体,（较好的耐火材料）,铝土矿由氧化铝的水合物和少量的氧化铁和二氧化硅杂质组成,3、氧化铝的化学性质,Al2O3+6HCl 2AlCl3+3H2O,Al2O3+6H+ 2Al3+ +3H2O,Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+ H2O,Al2O3+ 2OH 2AlO2+H2O,不反应,两性氧化物的性质既与酸又与强碱反应,HCl,NaOH,AlO2- Al2O3 Al3+,Al2O3化学性质小结,（二）

7、氢氧化铝,难溶于水，白色胶状（絮状）沉淀,1、物理性质：,2、化学性质,3、氢氧化铝的化学性质,沉淀 溶解,沉淀 溶解,与氢氧化钠反应,与盐酸反 应,Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O,Al(OH)3+OH AlO2+2H2O,Al(OH)3+3HCl AlCl3+3H2O,Al(OH)3+3H+ Al3+3H2O,沉淀不溶解,与氨水不反应,无,请用酸碱电离平衡知识解释Al（OH）3的两性,结论：两性氢氧化物性质既与强酸又与强碱反应,酸式电离,碱式电离,加酸,C(H+),加碱,C(OH ),4、 Al（OH）3的制备,可溶性铝盐 + 氨水,拓展：偏铝酸盐的性质研究,实验：在偏铝酸钠

8、溶液中滴入少量盐酸 现象: 结论:,有白色絮状沉淀生成,偏铝酸盐能与酸反应生成氢氧化铝沉淀,思考？ 1、向氯化铝中逐滴加入氢氧化钠 描述实验现象，并书写相关的化学方程式,2、向氢氧化钠中逐滴加入氯化铝 描述实验现象，并书写相关的化学（离子）方程式,5、Al3+、Al（OH）3、AlO2- 之间的相互转化,（1）氢氧化铝遇强碱、强酸均要“溶解”。遇弱酸（碳酸）或弱碱（氨水）均不溶。 （2）Al3不能存在于大量OH-的溶液中，AlO2 不能存在于大量H+的溶液中。 （3）由于Al3是弱碱根离子，而AlO2 是弱酸根 离子，所以两者不能共存。 Al3 3AlO2 + 6H2O 4Al(OH)3（双水

9、解反应） （4）实验室制备Al(OH)3不能用氢氧化钠溶液，只能用弱碱氨水,注意：,胃不痛了，多亏了胃舒平！,4、氢氧化铝的用途,胃舒平又名复方氢氧化铝，是由能中和胃酸的氢氧化铝和三硅酸镁两药合用，并组合解痉止痛药颠茄浸膏而成。,思考？ 怎样用铝土矿来获得纯净的氧化铝？,铝土矿,滤液,沉淀,Al(OH)3,( ),( ),过滤,( ),( ),通入CO2,煅烧,NaOH,NaAlO2,Fe2O3、SiO2,Al2O3,（三） 铝盐,明矾：KAl(SO4)212H2O 或K2SO4Al2(SO4)324H2O,(2)明矾物理性质：无色晶体、易溶于水,(3)化学性质：与碱反应,(1)复盐：电离能产

10、生两种或两种以上不同的金属离子及酸根离子的盐，叫做复盐,KAl(SO4)2 K+Al3+2SO42-,（4）用途：作净水剂,净水原理：明矾水解产生的Al(OH)3胶体能吸附水中的杂质从水中沉降下来，使水澄清,AlO2 Al(OH)3 Al3+,Al,Al2O3,O2,OH_,加热,H+,OH_,少量盐酸,强碱,OH_,少量NaOH,H+,小结:,或氨水,或CO2,练习：写出下列反应的离子方程式 1、在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钾直至过量 2、在硫酸铝溶液中逐滴加入氨水直至过量 3、在偏铝酸钠溶液中逐滴加入硫酸直至过量 4、硝酸铝溶于水后，溶液呈酸性 5、带有氧化膜的铝片投入热的氢氧化钠溶液中,

11、四、有关计算,1、3.42gAl2(SO4)3加到15mlNaOH中，得到1.17g沉淀，则原NaOH的物质的量浓度是多少？(NaOH反应完全）,解:(1)Al2(SO4)3过量,以NaOH为标准。（342/342=001mol） Al2(SO)4+6NaOH 2Al(OH)3+3Na2SO4 6 2 X 0015 X=0045 C(NaOH)=0.045/0.015=3mol/L,(2) NaOH过量，以Al2(SO4)3准 。 Al2(SO)4+6NaOH 2Al(OH)3+3Na2SO4 1 6 2 001 0.06 002 Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O 1 1 00

12、2-0015z=0.005 C(NaOH)=(0.06+0.005)/0.015=4.33mol/L,2、盛有2mL0.5mol/L的AlCl3溶液的试管中滴加1mol/L的NaOH溶液至过量，将会产生什么现象？写出有关反应的化学方程式，并画出加入NaOH物质的量与产生的沉淀的量的关系图,AlCl3+3NaOH Al(OH)3+3H2O,1,1,2,3,4,nAl(OH)3 ,n(NaOH),Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O,3、 将一定量的钠、铝合金投入水中，合金完全溶解，得到20ml PH=14溶液，然后再向其中加入1mol/L的盐酸到沉淀量最大时消耗盐酸40ml，则合金中

13、钠的物质的量为多少？,4、把39克镁和铝的混合粉末加到50ml 6 mol/L的硫酸中，搅拌后，得到澄清溶液，接着滴入25ml 8 mol/L的氢氧化钠溶液，开始出现沉淀。在原混合粉末中，镁、铝各多少克？,5、 150ml 1 mol/L的氯化铝溶液跟240ml2mol/L氢氧化钠溶液混合，能生氢氧化铝沉淀多少克？,6、在50ml硫酸铝溶液中，一小块一小块地加入钠，在加入1.61克钠以后，溶液尚有浑浊，改用滴定管滴入0.5mol/L NaOH溶液，当滴入20ml时溶液恰好澄清。求Al2(SO4)3溶液的摩尔浓度。,7、80ml0.5mol/L的硫酸铝溶液与120ml2.5mol/L的氢氧化钠溶液混合，可生成沉淀多少克？经过滤后，假设滤液为200ml，求其中Na+、AlO2-的摩尔浓度。,8、在100ml0.06mol/L的硫酸铝溶液中，加入100ml