内容正文:
新
教
材
金属材料
第二节
第2课时 铝和铝合金
Al2O3
Al(OH)3
KAl(SO4)2·12H2O
AlCl3
Na[Al(OH)4]
Al
【学习目标】
1.掌握铝及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解铝的化合物相互转化的关系及图像。
3.了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念
话题:铝是地壳中含量最多的金属元素,但100多年前,铝却是比金更贵重的金属。曾经出现拿破仑三世大宴宾客时,客人使用金制或银制餐具,而他自己使用铝制餐具。
铝是一种较活泼的金属,但20世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料。
为何往昔贵胜黄金,今朝广泛应用?
2
一、铝
Al
→铝是地壳中含量最多的金属元素,自然界中的铝全部以化合态存在。
物理性质:银白色有金属光泽的固体。
主要成分:Al2O3
还有少量SiO2,Fe2O3等杂质)
铝土矿
1.结构、存在、物理性质及用途
有良好的延展性、导电性和传热性等。
熔点较低(660.4℃),密度较小,质地柔软。
根据金属活动性顺序表,铝比铁活泼,
但铝为什么却不像铁那样容易被空气腐蚀?
交流与讨论
→铝是一种活泼金属,常温下会被空气中O2氧化,生成一层致密的氧化物保护膜,阻止内部金属不再被氧化。
4Al + 3O2 = 2Al2O3
实验探究:1.用坩埚钳夹住一小块铝,在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动,仔细观察,你看到了什么现象?为什么会有这种现象?
现 象:
2、铝的化学性质
(1)铝与氧气反应
铝具有较强的还原性!!!
实验探究:1.用坩埚钳夹住一小块铝,在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动,仔细观察,你看到了什么现象?为什么会有这种现象?
现 象:
铝箔熔化,失去光泽,熔化的铝并不滴落;
好像有一层膜兜着。
思考:是什么因素造成了铝箔在空气中不能燃烧?
→铝箔表面有一层致密的氧化物保护膜,保护了内层铝不被氧化,所以不能燃烧。
熔点:
Al:660℃
Al2O3:2050℃
如果将铝箔表面打磨,破坏其氧化膜,结果又将如何?
2、铝的化学性质
(1)铝与氧气反应
铝具有较强的还原性!!!
2. 再取一块铝箔,用砂纸仔细打磨,除去表面的保护膜,
再加热至熔化。又有什么现象呢?
2. 再取一块铝箔,用砂纸仔细打磨,除去表面的保护膜,
再加热至熔化。又有什么现象呢?
打磨过的铝箔在空气中很快又生成了新的氧化膜,有效保护了内层金属,从而不能燃烧。
现 象:
铝箔熔化,失去光泽,熔化的铝并不滴落;
好像有一层膜兜着。
原 因:
4Al + 3O2 = 2Al2O3
那么铝是不是真得就不能燃烧呢?
若要观察铝的燃烧可以采取哪些措施?
铝箔纯氧气中燃烧
设疑
4Al + 3O2 == 2Al2O3
铝粉在空气中燃烧
4Al +3O2 2Al2O3
点燃
2Al + 3Cl2 2AlCl3
点燃
铝还可以与其他非金属反应
2Al + 3S == Al2S3
△
(制备Al2S3的方法)
2、铝的化学性质
(1)铝与氧气反应
铝具有较强的还原性!!!
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
【讨论与交流】金属与氧气反应的规律
常温下很易被氧化,加热后剧烈燃烧
常温下能被氧化,加热后剧烈反应
加热时能被氧化
不能被氧化
金属在反应中容易失去电子被氧化,是还原剂,具有还原性。
除了能被O2氧化,还能跟Cl2、S等活泼非金属反应。
(2)铝与某些金属氧化物反应
2Al + Fe2O3
点燃
?
→→铝热反应
2、铝的化学性质
(2)铝与某些金属氧化物反应
2Al + Fe2O3
点燃
?
Al2O3 + 2Fe
铝热剂
现象:
剧烈反应,放出大量的热,耀眼光芒。纸漏斗烧穿,有熔融物落入沙中。
(引燃剂)
(助燃剂)
(铝热剂)
2、铝的化学性质
→→铝热反应
关于铝热反应的几个问题:
(1)引发该铝热反应的操作为 。
(2)若将氧化铁换成氧化镁,该反应能否发生? (填“能”或“不能”),理由是 。
在混合物(铝热剂)上加少量KClO3,并插上镁条,将其点燃
不能
镁比铝活泼,铝不能置换出镁
(3)铝热反应在生产上的应用
①用于野外焊接钢轨等;
②冶炼铁、钒、铬、锰、镍等难熔的金属。
18
3Fe3O4+8Al