内容正文:
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
第2课时:铝及其氧化物
定点导入
学习目标
1.铝元素在自然界的存在形式。
2.金属铝的物理性质及化学性质。
3.氧化铝的物理及化学性质。
铝单质
PART 01
铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里,如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾石等
长石
铝盐
云母
铝盐
铝土矿
铝是地壳中含量最多的金属。
一、铝单质
存在形式
1. 铝单质是______色、有金属光泽的固体,熔、沸点高,密度______。质地柔软,具有良好的延展性、导电性、导热性。
小
①.制备原理:铝土矿_______,
_________________________________________。
2.铝的制备和用途
熔融)
电解
冰晶石
4l+3O2
②.铝的用途:______用作导线,________用于制造汽车、飞机、生活用品等,____还用作还原剂。
纯铝
铝合金
铝
一、铝单质
物理性质
银白
思考:铝的化学性质比较活泼,为什么我们通常看见铁生锈而没有看到铝生锈?
常温下,铝就能与空气中的氧气发生反应,表面生成一层致密的氧化层,阻止铝继续被氧化,因此铝具有良好的抗腐蚀性。而铁被氧化后,在表面形成疏松多孔的铁锈,能吸收水分和二氧化碳以及氧气,加速内部铁的持续氧化。
4Al+3O2 2Al2O3
氧化铝膜和氧化铁膜的微观形态
氧化铝膜
氧化铁膜
一、铝单质
1.铝与非金属单质反应
O2
4Al + 3O2 == 2Al2O3
4Al + 3O2 == 2Al2O3
点燃
常温下铝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
Cl2
2Al + 3Cl2 == 2AlCl3
点燃
剧烈反应,冒白烟
S
2Al + 3S== Al2S3
△
化学性质
一、铝单质
2.铝与酸反应
非氧化性酸
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?
【实验3-4】
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
逐渐溶解
爆鸣声
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
2Al+6H+===2Al3++3H2↑
拓展:氧化性酸
钝化
Al(NO3)3+NO↑+2H2O
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
一、铝单质
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?
【实验3-5】
3.铝与强碱反应
实验
操作
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
溶解
爆鸣声
2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)]4+3H2↑
2Al+2OH-+6H2O==2Al(OH)4-+3H2↑
反应实质:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑ Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)]4
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↑
实验现象 铝表面有 _________析出,
溶液由_______色,变为_______色
化学方程式
离子方程式
4.铝与盐反应
与硫酸铜溶液等发生置换反应
2Al+3CuSO4 ==3Cu+Al2(SO4)3
2Al+3Cu2+ == 3Cu+2Al3+
红色固体
蓝
无
一、铝单质
拓展内容
在常温下形成致密保护膜的金属,如铝、镁等金属;铁在高温下形成致密保护膜,俗称“烤蓝”;
铁或铝遇到浓H2SO4或浓HNO3时,迅速反应生成致密氧化膜,称为钝化。
一、铝单质
相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,生成的氢气在同温同压下体积比为 。
微点拨
等质量的铝与足量盐酸或氢氧化钠溶液反应生成氢气的量相同
过量的铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应生成氢气的量相同时
消耗盐酸和氢氧化钠溶液的物质的量之比为 。
2Al+6H+ == 2Al3++3H2↑
2Al+2OH-+6H2O===2Al(OH)4-+3H2↑
1:1
2Al~3H2
2Al~2OH-~3H2
2Al~6H+~3H2
3:1
一、铝单质
氧化铝
PART 02
白色固体
硬度大
熔点高
不溶于水
物理性质
是一种较好的耐火材料
天然氧化铝晶体叫刚玉
其硬度仅次于金刚石
二、氧化铝
分组讨论铝与稀盐酸、铝与氢氧化钠反应两个实验开始没有明显的现象的原因。
①铝表面有某种物质,能与盐酸和氢氧化钠溶液反应,但不能产生气体。
②表面的物质反应完全之后,内部的铝能与盐酸和氢氧化钠溶液继续反应生成可燃性气体。
氧化铝
二、氧化铝
2.化学性质
铝制餐具是否可以蒸煮或长时间存放酸(碱)性食物?
Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3+ 3H2O
Al2O3 + 6H+== 2Al3++ 3H2O
①与酸反应
Al2O3 + 2NaOH +3 H2O== 2Na[Al(OH)4]
②与碱反应
Al2O3 + 2OH -+ 3H2O== 2Al(OH)4-
四羟基合铝酸钠
四羟基合铝酸离子
两性氧化物:既能与酸反应,又能与碱反应生成盐和水
二、氧化铝
耐火材料:
冶炼铝
红蓝宝石
可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器
2Al2O3 ==== 4Al + 3O2↑
电解
熔融
3.用途
二、氧化铝
思路导图,归纳总结
1.铝单质
存在形式
物理性质
化学性质
2.氧化铝
1.为了除去MgO中混有的少量杂质Al2O3,可选用的试剂是( )
A.KOH溶液 B.氨水
C.稀盐酸 D.稀醋酸
A
巩固训练
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
C
3.下列关于“钢精锅”(即铝锅)使用的说法正确的是
A.避免硬物划伤划破 B.可以长期盛放碱性物质
C.可以用钢丝球檫刷D.可以长期盛放酸性物质
A
4.足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最小的是(提示:铝与稀硝酸反应,不产生氢气)
A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸
C.盐酸 D.稀硝酸
A
巩固训练
5.中国科学院理化技术研究所与清华大学医学院联合研究出液态金属机器人。铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)是最常见的液态金属。下列有关说法错误的是( )
A.自然界中没有游离态的钠和铝
B.为了减缓钠与水的反应,可以用铝箔包裹钠并扎些小孔再放入水中C.铝钠合金投入足量硫酸铜溶液中,一定有氢氧化铜沉淀生成,不可能生成单质铜
D.若铝钠合金投入水中得无色溶液,则n(Al)≤ n(Na)
C
巩固训练
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EVCapture4.1.9软件录制
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本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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