3.2 金属材料 第二课时 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三节 金属材料 科学史话 在19世纪以前，铝被认为是一种稀罕的贵金属，价格比黄金还要贵。历史上，法国皇帝拿破仑三世为了显示自己的尊贵，用铝做了一顶头盔，成为轰动一时的新闻。每逢盛大国宴，别人都用银制餐具，而他独自使用一套铝制餐具。 2 金属在自然界的分布和存在 绝大多数以化合态存在于自然界 二、铝和铝合金 含量：铝是自然界中最多的金属元素 物理性质 颜色 状态 硬度 密度 熔点 沸点 导电导热性 延展性 用途 银白色，有金属光泽 固体 较小 2.7g/cm3 660℃ 2467℃ 良好 良好 铝制餐具 铝合金门窗 铝制电线 1、铝的存在和物理性质 现象：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 因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。构成膜的氧化铝(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。 科学探究 加热铝箔 请思考：铝和铁中哪种物质更活泼，将一根铝线和一根铁线放在野外哪个更容易生锈。 2、铝的化学性质 4Al+3O2 2Al2O3 氧化铝薄膜 (Al2O3) 化学方程式 氧化铝膜 氧化铁膜 熔点2050℃ （1）铝与氧气反应 4Al + 3O2 == 2Al2O3 6 2Al + 3Cl2 2AlCl3 点燃 铝还可以与其他非金属反应 2Al + 3S == Al2S3 △ 【实验3—4】 实验步骤 实验现象 实验原理 在一支试管中加入5mL盐酸，再向试管中放入一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口，观察到现象 结论 开始没有气泡，一段时间后才产生气泡，木条安静地燃烧。 Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑。 产生的氢气能燃烧 通常情况下，铝表面会生成一层氧化物（Al2O3）保护膜能与盐酸反应生成盐（氯化铝）和水。 实验操作 在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过（除去表面的氧化膜）的一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管口，观察现象 实验现象 实验结论 化学方程式 未打磨的铝片逐渐溶解，开始时没有气泡产生，一段时间后才有实验现象气泡产生；打磨过的铝片逐渐溶解，立即产生气泡且速率始终较快；将点燃的木条分别放在两支试管口，均发出爆鸣声。 铝和铝表面的保护膜（氧化铝） 都能与强碱反应 Al2O3 + 2NaOH+3H2O== 2Na[Al(OH)4] 2Al+ 2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+ 3H2↑ 【实验3—5】 （2）铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应： 2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑ 2Al+ 2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+ 3H2↑ 讨论1： 等物质的量的Al 与足量的盐酸和NaOH溶液反应，放出的H2的量？ 等物质的量的盐酸和NaOH溶液与足量的Al反应，放出的H2的量？ 注意：常温下，Al、Fe遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化。 讨论2：将等质量的铝粉分别加入各盛有100 mL3 mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液甲、乙两个烧杯中，反应结束后测得生成的气体体积比甲:乙=1:2,则加入的铝粉质量为（ ） A. 5.4g B. 3.6g C. 2.7g D. 1.8g 3.等体积等物质的量浓度的稀硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为4:5,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是(   ) A.甲、乙中都是铝过量 B.甲中酸过量,乙中碱过量 C.甲中酸过量,乙中铝过量 D.甲中铝过量,乙中碱过量 铝的重要化合物 红宝石（Al2O3） 蓝宝石（Al2O3） 明矾晶体KAl(SO4)2·12H2O 明矾水解产生的Al(OH)3吸附能力很强，可以用来吸附水里的杂质。 3、氧化铝 Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O Al2O3 + 2NaOH+3H2O== 2Na[Al(OH)4] ——两性氧化物 注意：铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物。 Al2O3＋6H+=2Al3+＋3H2O Al2O3 + 3H2O+2OH -=2 [Al(OH)4] - ①冶炼金属铝的原料 用途 2Al2O3 4Al + 3O2↑ 电解 熔融 ②良好的耐高温材料，可制耐火坩埚、耐火管和耐火仪器 1、下列各组中的离子能在溶液中大量共存的是( ) A.加入铝粉能放出氢气的