内容正文:
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
3.2.2 铝及其化合物
制作:忻州第一中学高一化学组
1.了解Al、Al2O3、Al(OH)3的的性质和用途,能够通过其化学性质来认识两性氧化物、氢氧化物。
2.熟练掌握常见铝的化合物之间的相互转化,帮助学生构建铝及其化合物的知识体系,强化了“证据推理与模型认知”的学科核心素养。
学习目标
制作:忻州第一中学高一化学组
1.在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面,为何铝不像铁一样容易生锈?
2.为什么铝锅不宜用来蒸煮或长期储存酸性、碱性食物?
预设及反馈问题
制作:忻州第一中学高一化学组
课堂导入
思考:飞机为什么使用铝合金而不用纯铝?
硬铝中含Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%,它的密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
制作:忻州第一中学高一化学组
任务一:单质铝
铝是地壳中含量最多的金属。
地壳中含量
存在形式
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。
制作:忻州第一中学高一化学组
物理性质
颜色 状态 硬度 密度 熔点 沸点 金属性质
银白色,金属光泽 固体 较小 2.7g/cm3 660℃ 2467℃ 良好的导电性、导热性、延展性
化学性质
易失去3个电子
还原性
Al
Al3+
制作:忻州第一中学高一化学组
1. 与非金属单质反应
4Al + 3O2 2Al2O3
Al-----Al2O3-----致密的氧化物----阻止腐蚀
Fe-----Fe2O3-----疏松多孔---------继续腐蚀
铝熔化,失去光泽,但熔化的铝不滴落
思考1:在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面,为何铝不像铁一样容易生锈?
思考2:结合下述信息,Al的熔点为660℃,Al2O3的熔点为2054℃
酒精灯火焰温度最高可达800~900℃,猜想在酒精灯上加热打磨过的铝条,会有什么现象?
制作:忻州第一中学高一化学组
2. 与酸反应
2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑
现象
刚开始没有气泡,一段时间之后,铝片溶解,有气泡产生,将点燃的木条放在试管口有爆鸣声。
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
原理
结论
铝和表面的氧化膜(Al2O3)均能与盐酸反应反应!
钝化:常温下,Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化,生成致密的金属氧化膜,阻止了酸与内层金属继续反应。
制作:忻州第一中学高一化学组
3. 与碱反应
实验现象 ①开始没有气泡,一段时间后才产生气泡,铝片逐渐溶解,将点燃的木条放在试管口有爆鸣声。 ②立即产生大量气泡,铝片逐渐溶解
将点燃的木条放在试管口有爆鸣声。
实验结论 Al和表面的氧化膜(Al2O3)均能与NaOH溶液反应
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]
Al2O3 + 2OH- + 3H2O = 2Al(OH)4 -
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
2Al + 2OH- + 6H2O = 2Al(OH)4 - + 3H2↑
四羟基合铝酸钠
注意:①铝只能与强碱反应,很难与弱碱反应
②铝是还原剂,水是氧化剂
制作:忻州第一中学高一化学组
思考1:铝制品能否长期存放食物?
不能,因食物中含有酸碱盐能与氧化铝和铝反应,腐蚀铝制品。
思考2:铝能否与盐溶液和金属氧化物反应?
2Al + 3CuSO4 = 3Cu + Al2(SO4)3
铝热反应
铝在高温条件下和某些金属氧化物发生的反应。
铝热剂
铝粉和金属氧化物的混合物。
2Al + Fe2O3==== 2Fe + Al2O3
高温
科学研究表明,老年性痴呆症与铝有密切关系。人的摄铝量增加,从而影响脑细胞功能,导致记忆力下降,思维能力迟钝。
制作:忻州第一中学高一化学组
1、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,放出的氢气在同温同压下体积之比为( )
A. 1:1 B. 1:6 C. 2:3 D. 3:2
2、足量的铝与相同体积,相同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液反应,放出的氢气在同温同压下体积之比为( )
A. 1:1 B. 1:3 C. 2:3 D. 3:2
课堂练习
制作:忻州第一中学高一化学组
3、将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体的体积之比是( )
A. 1∶2∶3 B. 6∶3∶2 C. 3∶1∶1 D. 1∶1∶1
制作:忻州第一中学高一化学组
任务二:氧化铝(Al2O3)
色态 溶解性 熔点 硬度
白色粉末 难溶于水 很高(2050℃) 很大(仅次于金刚石)
用作耐火材料
耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器
物理性质
冶炼金属Al:
俗称:俗称刚玉
(无色晶体)
制作:忻州第一中学高一化学组
化学性质
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
Al2O3既能与酸反应,又能与碱反应,属于两性氧化物
制作:忻州第一中学高一化学组
任务一:氢氧化铝Al(OH)3
物理性质
Al(OH)3是白色胶状沉淀,它能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素(净水)。
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4] -
【注意】
Al(OH)3既能和酸反应又能和碱反应,属于两性氢氧化物。
Al(OH)3 只溶于强酸强碱,不溶于弱酸弱碱
2Al(OH)3 == Al2O3 + 3H2O
△
1. 与酸反应
2. 与碱反应
3. 热稳定性
化学性质
制作:忻州第一中学高一化学组
制备
Al2(SO4)3 + 6NH3·H2O = 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4
Al3+ + 3NH3·H2O ==== Al(OH)3 ↓ + 3NH4+
氨水能用氢氧化钠代替吗?
用途
①利用其吸附性,能凝聚水中的悬浮物,可用来净水。
②利用其碱性,可用作胃酸中和剂。
明矾:KAl(SO4)2·12H2O
制作:忻州第一中学高一化学组
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(常温)
与碱反应:
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)
课堂小结
Al2O3 + 2OH- + 3H2O = 2[Al(OH)4]-
2Al + 2OH- + 6H2O = 2[Al(OH)4]- + 3H2↑
Al2O3+ 6H+ ===2Al3+ +3H2O
制作:忻州第一中学高一化学组
氢氧化铝
物理性质
化学性质
制备
白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性
用途
氢氧化铝胶体有较强吸附性,可用于净水
氢氧化铝碱性不强,可以用作胃酸中和剂
酸性:
碱性:
不稳定性:
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
2Al(OH)3 3Al2O3+3H2O
Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+
AlO2- + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓ + HCO3-
制作:忻州第一中学高一化学组
Lavf58.20.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.8
Lavf58.20.100
Lavf58.20.100
$