内容正文:
2023-2024学年
必修第一册(人教版2019)
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
第2课时 铝合金 新型合金
1
目录
铝和铝合金
01
新型合金
02
习
学
目
标
1.通过实验探究铝和氧化铝的性质,认识两性氧化物的性质。培养“变化观念与科学探究”的核心素养。
2.了解储氢合金、钛合金等新型合金,感受化学科学对新材料的创新。培养“创新意识与社会责任”的核心素养
铝和铝合金
闪耀着六射星光的天然红宝石(Al2O3中混有Cr)“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。
闪耀着六射星光的天然蓝宝石(Al2O3中混有少量Ti、Fe)“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。
NO.1
铝和铝合金
铝—地壳中含量最多的金属元素
铝的存在形态及含量
1、存在形态:
在自然界中以化合物的形式存在
铝土矿(Al2O3)
宝石(Al2O3)
地壳中含量最多的金属元素,银白色固体,具有良好的导电性、导热性和延展性。
铝的物理性质
氧化铝是白色固体,难溶于水,硬度大,熔点高。
氧化铝的物理性质
耐火坩埚
耐火砖
1、铝与氧气反应
4Al +3O2 2Al2O3
点燃
注意:
常温下,铝能与空气中的氧气发生反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜 (保护内部金属)。
铝和氧化铝的化学性质
感受铝的氧化膜的存在
加热铝箔
实验现象:
实验结论:
铝箔熔化,表面失去光泽,熔化的铝并不滴落,好象有一层膜兜着
铝表面会与空气中氧气生成一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝(Al2O3)的熔点很高,没有熔化,包在外面使熔化的液态铝不会滴落下来。
注意:铝箔在空气中加热不燃烧,只能熔化成液体但不滴落。
2、铝、氧化铝与盐酸、NaOH溶液反应
Al Al2O3
与盐酸
与NaOH溶液
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
2Al+ 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 ↑
2Al + 2NaOH +2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 ↑
①失去保护膜的铝跟水反应:
②NaOH溶液溶解Al(OH)3:
由①+②×2可得:
由以上可知:Al并不直接和NaOH溶液反应,不是两性金属
铝与NaOH溶液反应,可以认为是分两步进行的:
像Al2O3这类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,叫做两性氧化物。
3、两性氧化物
[注意] Al2O3只能与强碱反应,而不能与弱碱反应。
硬铝:Cu 4%、Mg 0.5%、
Mn 0.5%、Si 0.7%
特点:密度小、强度高、抗腐蚀
用途:制造飞机和宇宙飞船
铝合金
纯铝的硬度和强度都比较小
向铝中加入少量合金元素,如Cu Mg Si Mn Zn及稀土元素等
常见的铝合金
合金名称 主要性质 主要用途
镁铝合金 密度小,抗腐蚀能力强,强度和硬度都比纯铝和纯镁大 火箭、飞机、宇宙飞船、轮船等制造业
硬铝 密度小,抗腐蚀能力强,强度和硬度都比纯铝大 火箭、飞机、宇宙飞船、轮船等制造业
1.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
C
2.在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀的原因是( )
A.铝的金属活动性比铁弱
B.铝不与氧气发生化学反应
C.铝在空气中易与氧气反应形成一层致密的氧化膜
D.铝的密度比铁的密度小
3.除去镁粉中的少量铝粉,可选用的是( )
A.稀硫酸 B.氢氧化钠溶液
C.水 D.稀盐酸
C
B
4.向某溶液中加入铝粉能放出H2,下列各组离子一定不能在该溶液中大量共存的是( )
A.Na+、Fe3+、SO42-、Cl-
B.Ba2+、Mg2+、HCO3-、NO3-
C.Na+、K+、NO3-、CO32-
D.K+、NO3-、Na+、SO42-
D
5.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。上述实验过程中没有发生的离子反应是 。
A.CO2+2OH-==CO32-+H2O
B.Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
C.2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑
D.Al3++4OH-==AlO2-+2H2O
D
NO.2
新型合金
新型合金材料
钛合金
形状记忆合金
超级钢
储氢合金材料
能够大量吸收H2并