内容正文:
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
课时2 铝及其氧化物
壹
贰
叁
铝单质
铝的氧化物
知识导航
本节重难点
铝的存在
地壳中含量最多的金属元素
自然界中存在形态?
化合态
铝是银白色的轻金属,较软,有良好的导电、导热和延展性。
铝的物理性质
铝非常活泼,可生活中我们却可见到很多铝制品,这是为什么?
铝制电线
易拉罐
铝制餐具
铝合金门窗
铝表面会与氧气生成一层致密的氧化铝薄膜,保护内部金属。
扫描隧道显微镜下的微观结构
疏松的氧化膜
致密的氧化膜
铝的物理性质
易失去3个电子
Al
Al3+
还原性
①与非金属单质反应:
②与盐酸反应:
③与硫酸铜溶液反应:
4Al+3O2 = Al2O3
2Al +3 Cu2+ = 3Cu+2Al3+
2Al + 6H+ = 2Al3++3H2↑
金属的化学通性
铝的化学性质
【演示实验3-4】 铝片与盐酸的反应
实验操作
实验现象
实验结论
铝和铝表面的氧化膜(氧化铝)都能与酸反应
铝的化学性质
【补充实验】 氢氧化铝的两性
实验操作
实验现象
实验结论
氢氧化铝既能与酸溶液又能与碱溶液反应。
方程式
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
(四羟基合铝离子)
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
氢氧化铝为两性氢氧化物
Al(OH)3 Al3++3OH-
Al(OH)3 +H2O H++[Al(OH)4]-
酸式电离
碱式电离
【演示实验3-5】 铝片与氢氧化钠溶液的反应
实验操作
实验现象
实验结论
铝和铝表面的氧化膜(氧化铝)都能与碱反应。
方程式
铝的化学性质
Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]
Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
(四羟基合铝酸钠)
2Al+2NaOH+6H2O=== 2Na[Al(OH)4]+3H2↑
2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
Al2O3+2OH-+3H2O == 2[Al(OH)4]-
Al2O3为两性氧化物
Al既有金属性,又有非金属性
2Al+2OH-+6H2O ==2[Al(OH)4]-+3H2↑
2Al+6H+==2Al3++3H2↑
为什么铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物?
白色固体,难溶于水,沸点高(2980℃)。
熔点高(2050℃)——用于制造耐火材料:耐火坩埚、耐火管、耐高温的实验仪器。
硬度大——纯净的Al2O3俗称刚玉,硬度仅次于金刚石。
氧化铝的物理性质
蓝宝石
红宝石
天然刚玉
氧化铝
铜可以使宝石呈蓝色,铁可以使宝石呈红色或绿色,铬可以让宝石呈红色或绿色。
红宝石、蓝宝石、祖母绿、翡翠等等,都是这种原因致色的。
资料卡片
铝在空气中自然形成的氧化膜很薄,在实际使用的过程中,耐磨性和抗腐蚀性还不够强。
对铝制品的表面处理:化学方法。加厚、着色如化学氧化(用铬酸作氧化剂可以使氧化膜产生美丽的颜色)。
2.向某溶液中加入铝粉能放出H2,下列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-
课堂练习
1.如何除去镁粉中的铝粉?
_________________________________________________________________
将样品加入足量的NaOH溶液,然后过滤、洗涤、干燥。
B
3.向一个铝制易拉罐中充满CO2,然后往罐中注入足量的NaOH溶液,立即用胶布封住罐口,一会儿就听到罐内“咔咔”地响,发现易拉罐变瘪,再过一会儿易拉罐又鼓起了。
(1)易拉罐变瘪的原因是 ,反应的离子方程式是 。
(2)易拉罐又鼓起来的原因是 ,
反应的离子方程式是 、 。
NaOH溶液与CO2气体发生反应,导致易拉罐内压强变小
CO2 + 2OH- = CO32- + H2O
Al表面氧化膜溶解后,Al与NaOH溶液反应产生H2,易拉罐内压强又变大
2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
课堂练习
铝
铝的结构、存在、物理性质及用途
铝的化学性质
与氧气反应:4Al+3O2 = Al2O3
与碱反应:2Al +3 Cu2+ = 3Cu+2Al3+
与酸反应:2Al + 6H+ = 2Al3++3H2↑
氧化铝
物理性质
用途
化学性质(两性氧化物)
Al2O3 + 2NaOH=2NaAlO2 +H2O
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
课堂小结
探究课堂
铝在空气中自然形成的氧化膜很薄,在实际使用的过程中,耐磨性和抗腐蚀性还不够强。
对铝制品的表面处理:化学方法。加厚、着色如化学氧化(用铬酸作氧化剂可以使氧化膜产生美丽的颜色)。
探究课堂
铝的化学性质
探究课堂
铝的化学性质
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O 2Al+6H+===2Al3++3H2↑
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
Lavf59.6.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False)
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