内容正文:
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
授课人: 符吉霞
铝和铝合金
【问题1】金属铝具有什么优良的性能?
任务一 初识金属铝
密度小
硬度低
延展性好
导电性好
铝和铝合金
【事件】2012年,广东太古可口可乐瓶装厂为了降低成本用了铁罐,由于铁罐外底部生锈严重,造成部分销售小卖部的直接经济损失,最后又改成了铝罐。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
【问题2】为什么铝制品不易生锈呢?
扫描隧道显微镜下氧化铝和氧化铁的表面形态
致密的氧化膜
疏松的氧化膜
4Al + 3O2 == 2Al2O3
任务一 初识金属铝
任务二 分析铝和氧化铝的性质
可口可乐成分表
水、果葡糖浆、白砂糖、二氧化碳焦糖色、磷酸、咖啡因、食用香精
可乐:pH 2-2.5
食用醋:pH 2.5
【问题1】酸性饮料不会与铝制易拉罐发生反应吗?
【问题2】铝表面的氧化膜可以保护易拉罐不受酸的腐蚀吗?
【实验探究】铝、氧化铝与酸的反应
【实验用品】铝片、砂纸、盐酸、试管、胶头滴管
【结论】 金属铝和氧化铝均可与酸发生反应
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
【实验现象】打磨过的铝片放入酸中立刻产生气体,未打磨过的铝片一段时间后才有气体产生。
任务二 分析铝和氧化铝的性质
任务二 分析铝和氧化铝的性质
【问题3】黄色的瓶子里装的是什么液体呢?
管道疏通剂
浓的氢氧化钠溶液:可以溶解蛋白质(毛发等)
【问题4】铝会与氢氧化钠溶液反应吗?
【问题5】铝表面的氧化膜会与氢氧化钠溶液反应吗?
任务二 分析铝和氧化铝的性质
【实验探究】铝、氧化铝与碱的反应
【实验用品】铝片、砂纸、氢氧化钠溶液、试管、胶头滴管
结论:金属铝和氧化铝均可与碱溶液发生反应
【实验现象】打磨过的铝片放入碱溶液中立刻产生气体,未打磨过的铝片一段时间后才有气体产生。
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
偏铝酸钠
任务二 分析铝和氧化铝的性质
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
Al2O3 两性氧化物
Al2O3既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物。
任务二 分析铝和氧化铝的性质
【应用】固体管道疏通剂为什么要添加铝呢?
使用产品时请勿靠近明火!
主要成分:高效能苛性钠、铝料等
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
任务二 分析铝和氧化铝的性质
任务二 分析铝和氧化铝的性质
【问题4】反应产生的H2来源于NaOH还是H2O呢?
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
【问题5】如何设计实验进行验证?
【实验用品】铝片、砂纸、蒸馏水、氢氧化钠溶液、
酒精灯、试管、胶头滴管
任务二 分析铝和氧化铝的性质
【问题4】反应产生的H2来源于NaOH还是H2O呢?
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
【实验方案】
任务二 分析铝和氧化铝的性质
2.将打磨过的铝片放入装有蒸馏水的试管中,加热,
观察实验现象;
3.继续向试管中加入适量NaOH溶液,观察实验现象。
有少量气体产生
有大量气体产生。
1.打磨铝片;
任务二 分析铝和氧化铝的性质
【问题4】反应产生的H2来源于NaOH还是H2O呢?
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
任务二 分析铝和氧化铝的性质
【问题5】为什么一开始铝与H2O的反应气体较少,加入NaOH后气体增多?
来源于H2O
2Al+6H2O===2Al(OH)3+3H2↑
Al(OH)3+ NaOH=== NaAlO2+ H2O
2
2
2
4
【思考】我们在使用铝制餐具的时候要注意什么?
铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物。
任务二 分析铝和氧化铝的性质
【思考】为什么可以用铝槽车运输浓硝酸?
铝在冷的浓硝酸中发生钝化。
任务二 分析铝和氧化铝的性质
任务三 合理开发使用铝合金
【问题1】将纯铝制成铝合金的意义是什么?
铝合金窗户
提升结构强度
提升耐腐蚀性能
提升硬度
铝合金伞架
特点: 硬度会比其成份金属大,
熔点一般比成份金属低。
合金的定义:两种或两种以上的金属或金属跟非金属熔合而成
具有金属特性的物质。
金属材料
纯金属排列很整齐
合金中原子排列不规则
掺杂其他原子
形成合金
合金中加入其