3.2.2铝和铝合金 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 第2课时 铝和铝合金 授课人：张冬雪 时 间：2023年12月9日 1 歼 20、C919 国 产 大 型 客 机、火 箭 等的外身机体材料应该有怎样的特点? 飞行之“铝” 问题1：火箭的外壳材料需要满足什么特点？ 质量轻 硬度大 耐高温 钠 0.968 g/cm³ 铝 2.70 g/cm³ 铁 7.80 g/cm³ 从火箭的外壳材料认识“铝合金” 常温下为固体 银白色金属 延展性好 质地软 具有金属光泽 是电和热的良导体 飞行之“铝” 3 从火箭的外壳材料认识“铝合金” 飞行之“铝” 可以通过添加不同种类金属或非金属, 调节合金元素含量不同, 来改良铝合金的性能。 问题2：怎样让铝成为优质的外壳材料？ 4 表2 铝和铝合金的熔沸点 1600℃以上 从火箭的返回舱认识“氧化铝” 飞行之“铝” 5 致密的氧化膜 氧化铝膜的微观形态 氧化铝膜 不同条件下生成的氧化膜厚度 4Al + 3O2 = 2Al2O3 从火箭的返回舱认识“氧化铝” 飞行之“铝” 6 铝的阳极氧化流程图 去油污 碱 洗 酸中和 水 洗 阳极氧化 铝制品的表面处理 在空气中，铝的表面自然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还不够强。为了使铝制品适应于不同的用途，常采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，对氧化膜进行着色等。例如，化学氧化（用铬酸做氧化剂）可以使氧化膜产生美丽的颜色等。市场上有不少铝制品是经过这种方法处理的。 从火箭的返回舱认识“氧化铝” 飞行之“铝” 7 飞机清洗的注意事项： 清洗飞机必须正确地操作，否则反而会加重腐蚀。通常清洗剂由碱性物质、表面活性剂以及腐蚀抑制剂或研磨剂组成，洗后用清水冲洗。 若使用强碱性的重垢清洗剂去污后，必须用清水快速、彻底冲净，否则会引起铝材的严重腐蚀。 飞机洗澡 飞行之“铝” 安全之 “铝” 8 实验探究 探究：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。你观察到什么现象? 铝、氧化铝的性质——与碱反应 飞行之“铝” 安全之 “铝” 9 实验现象 试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片______，有无色气泡冒出，试管②中铝片溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，都有_______ 化学方程式 离子方程式 铝、氧化铝与氢氧化钠反应 溶解 爆鸣声 Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]-、 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]-＋3H2↑ 飞行之“铝” 安全之 “铝” 铝、氧化铝的性质——与酸反应 实验探究 探究：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，你观察到什么现象? 铝制餐具为何不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食品？ 飞行之“铝” 安全之 “铝” 12 铝、氧化铝与稀盐酸反应 实验现象 开始不太明显，铝片_________，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有_______ 化学方程式 离子方程式 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 逐渐溶解 爆鸣声 飞行之“铝” 安全之 “铝” 14 两性氧化物 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。 飞行之“铝” 安全之 “铝” Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4] Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O 15 铝锅对人体有害吗? 铝不是人体必需的元素，而铝锅对人体有无危害，主要取决于铝锅的使用方式以及使用频率。通常情况下，在蒸煮料理时使用铝锅，基本上对于人体并无危害。但长期使用铝锅可能造成铝元素在体内积累，当累积到一定程度后，对人体具有一定程度的危害，可能引起机体缺钙、过早衰老、消化功能紊乱、贫血、肝肾损伤等一系列负面影响。 飞行之“铝” 安全之 “铝” 易拉罐内附有一层有机薄膜（环氧树脂），防止可乐与易拉罐中的铝发生反应。 解释 飞行之“铝” 安全之 “铝” 低碳之 “铝” 金属铝在航空航天、军事、汽车等领域有着广泛的应用。 生产铝耗电多、排放CO2多，而“碳达峰、碳中和”是我国的基本国策，具体含铝废品处理等方面你有什么建议? 信息1：据国 家 统 计 局 数 据，2020 年 铝 产量为5779万吨，每生产1 t Al要耗电13500千瓦时，排放CO2 12 t 。 信息2：再生铝就是将废弃的铝料， 如废汽车零件、易拉罐、铝合金门窗等重新熔炼生产出的铝。 17 飞行之“铝” 安全之 “铝” 低碳之 “铝” 信息3：通过碎切、熔炉、铝锭得到铝，耗能仅为原生铝的4.86 % , 大大地降低了能耗。 废铝压块 电解铝 废铝回炉 炼成铝水 再生铝冶炼 废杂铝提炼成铝锭 铝锭加工成铝材板卷 18 东方红一号 1970年 祝融号 2020年 玉兔二号 2019年 神州十三号 2021年 飞行之“铝” 安全之 “铝” 低碳之 “铝” 未来之 “铝” 19 [1] [2] 飞行之“铝” 安全之 “铝” 低碳之 “铝” 未来之 “铝” 20 习总书记说航天梦是中国梦的重要组成。航天梦需要我们这一代去完善,让我们通过飞行之 “铝”、安全之 “铝”、低碳之 “铝”、未来之“铝”来 “铝”创新高。 飞行之“铝” 安全之 “铝” 低碳之 “铝” 未来之 “铝” Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $$