苏教版-化学1-专题3-第一单元-从铝土矿到铝合金资料.ppt

苏教版教版-化学化学1-1-专题3-3-第一第一单元元-从从铝土土矿到到铝合金合金一一.铝的物理性质和用途铝的物理性质和用途物理性质物理性质用途用途用途不一的各种铝合金用途不一的各种铝合金易加工成各种形状，易加工成各种形状，包装、装饰工艺，包装、装饰工艺，铝箔、铝丝、银粉涂料铝箔、铝丝、银粉涂料铝锅、铝壶等加热器具铝锅、铝壶等加热器具铝芯电线、电缆铝芯电线、电缆银白色，有金属光泽银白色，有金属光泽质地较软，延展性好质地较软，延展性好导热性能好导热性能好导电性能较好导电性能较好密度密度小小、熔点熔点低低、硬度、硬度小小合金合金1.1.定义定义：由由两种或两种两种或两种以上的以上的金属金属(或金属跟非金属或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。熔合而成的具有金属特性的物质。2.特点特点：合金具有许多良好的物理、化学或机械性能，合金具有许多良好的物理、化学或机械性能，在多方面优于各成分金属。在多方面优于各成分金属。如：合金的如：合金的硬度硬度一般比它的各个成分金属的一般比它的各个成分金属的大大，多数，多数合金的合金的熔点熔点一般也比它的各成分金属的一般也比它的各成分金属的低低。3.3.常见的合金：常见的合金：镁铝合金镁铝合金：强度、硬度都比纯金属大，用于飞机、强度、硬度都比纯金属大，用于飞机、火箭、轮船等制造业。火箭、轮船等制造业。青铜青铜：有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，：有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，用于机器零件用于机器零件复习与思考复习与思考铝的原子结构特点及在金属活动顺序表中的位置铝的原子结构特点及在金属活动顺序表中的位置 Al Al3e3e-=Al=Al3+3+AlAl的化学性质活泼的化学性质活泼,具有较强还原性具有较强还原性KCaNaMgZnFeSnPbHCuHgAl二二.铝的化学性质铝的化学性质生活与思考生活与思考压力锅压力锅(由铝制成由铝制成)使用说明书：使用说明书：压力锅的保养：压力锅的保养：1.使用压力锅后，应将食物及时取出使用压力锅后，应将食物及时取出2.每次使用后应及时清洗擦干，以免残留每次使用后应及时清洗擦干，以免残留的食物尤其是的食物尤其是酸碱性物质酸碱性物质腐蚀锅体。腐蚀锅体。3.清洗压力锅宜用热清水或热清水加清洁清洗压力锅宜用热清水或热清水加清洁剂，剂，不要用钢丝等磨损性大不要用钢丝等磨损性大的东西擦洗。的东西擦洗。探究探究1 1：把铝加入稀盐酸中：把铝加入稀盐酸中2Al+6HCl=2AlCl3+3H2铝能将稀盐酸、硫酸中的铝能将稀盐酸、硫酸中的H+置换成置换成H2常温下，常温下，铝遇铝遇浓浓硝酸，硝酸，浓浓硫酸时会在表面生成致硫酸时会在表面生成致密的氧化膜而发生密的氧化膜而发生钝化钝化，从而阻止内部金属进一步，从而阻止内部金属进一步发生反应。钝化属于发生反应。钝化属于化学反应化学反应。1.与酸反应与酸反应想一想想一想:铝能与酸反应，为什么工业上还铝能与酸反应，为什么工业上还用铝槽车贮运浓硝酸、浓硫酸呢？用铝槽车贮运浓硝酸、浓硫酸呢？把铝加入到把铝加入到NaOH溶液中溶液中现象：现象：铝与铝与NaOH反应，有反应，有气体气体产生。产生。化学方程式：化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2Al与与强碱强碱反应才能生成反应才能生成H22.与碱反应与碱反应生活与思考生活与思考铝在金属活动性顺序表中的位置在铁的前面，铝在金属活动性顺序表中的位置在铁的前面，为什么铁在空气中容易生锈而为什么铁在空气中容易生锈而铝不易生锈铝不易生锈？常温下铝的表面被氧化，生成一层常温下铝的表面被氧化，生成一层致密氧化膜致密氧化膜，它牢固地覆盖在铝的表面，使得内部的铝接触不它牢固地覆盖在铝的表面，使得内部的铝接触不到外面的空气，从而可以阻止内部的铝继续参加到外面的空气，从而可以阻止内部的铝继续参加反应，表现出反应，表现出良好的抗腐蚀性良好的抗腐蚀性；而铁表面虽然也；而铁表面虽然也会被空气中的氧气氧化生成铁锈会被空气中的氧气氧化生成铁锈(Fe2O3)，但是其，但是其比较疏松比较疏松，铁锈里面的铁还会接触到外面的空气，铁锈里面的铁还会接触到外面的空气和水蒸气，会继续生锈。和水蒸气，会继续生锈。工业上利用铝热反应焊接铁轨工业上利用铝热反应焊接铁轨归纳归纳.铝热反应：铝热反应：放热放热反应反应应用应用铝铝还原还原一些金属氧化物生成其它一些金属氧化物生成其它金属和氧化铝的反应金属和氧化铝的反应2.铝热剂：铝热剂：铝和金属氧化物的混合物铝和金属氧化物的混合物l3.与金属氧化物的反应与金属氧化物的反应铝的重要化合物铝的重要化合物1、氧化铝、氧化铝(Al2O3)2、氢氧化铝、氢氧化铝Al(OH)3)3、明矾、明矾KAl(SO4)212H2O三三.氧化铝的性质氧化铝的性质1、物理性质、物理性质 高硬度高硬度、高熔点高熔点(2054)、高沸点、高沸点(2980)，是不溶于水的白色固体，是不溶于水的白色固体，常用作常用作耐火耐火(耐高温耐高温)材料材料氧化铝的氧化铝的存在存在：铝土矿、刚玉、红宝：铝土矿、刚玉、红宝石、蓝宝石石、蓝宝石 刚玉刚玉的主要成分是的主要成分是 氧化铝氧化铝，硬度仅，硬度仅次于金刚石。红宝石、蓝宝石的主要成分也次于金刚石。红宝石、蓝宝石的主要成分也是刚玉。是刚玉。红宝石红宝石：混有少量含：混有少量含铬铬的化合物；的化合物；蓝宝石蓝宝石：混有少量含：混有少量含钛钛的化合物。的化合物。人造宝石不但是漂亮的装饰品，还常用人造宝石不但是漂亮的装饰品，还常用来制造钟表的轴承、光学仪器等等。来制造钟表的轴承、光学仪器等等。你知道吗？你知道吗？天然氧化铝天然氧化铝刚玉刚玉红宝石（红宝石（Al2O3）蓝宝石蓝宝石（Al2O3）2、化学性质、化学性质典型的典型的两性氧化物两性氧化物，既能与酸反应生成，既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水。盐和水，又能与碱反应生成盐和水。Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O偏铝酸钠偏铝酸钠Al2O3+2OH=2AlO2+H2OAl2O3+6H+=2Al3+3H2O四四.氢氧化铝的性质氢氧化铝的性质1.物理性质物理性质氢氧化铝是几乎不溶于水的白色氢氧化铝是几乎不溶于水的白色胶状固体物质。能凝聚水中悬浮物，胶状固体物质。能凝聚水中悬浮物，又有吸附色素的性能。又有吸附色素的性能。在氯化铝溶液中滴加氨水，然后把产在氯化铝溶液中滴加氨水，然后把产生的沉淀分成三份，分别加入盐酸和氢氧生的沉淀分成三份，分别加入盐酸和氢氧化钠溶液及氨水。化钠溶液及氨水。观察与思考观察与思考2.化学性质化学性质两性氢氧化物两性氢氧化物既可以与既可以与酸酸反应又可以与反应又可以与碱碱反应反应生成生成盐和水盐和水的的氢氧化物氢氧化物。氢氧化铝氢氧化铝电离方程式电离方程式Al(OH)3Al3+3OH-H+AlO2-+H2O典型的两性氢氧化物典型的两性氢氧化物AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4ClAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O注意注意：Al(OH)3沉淀不溶于弱酸或者弱碱沉淀不溶于弱酸或者弱碱Al(OH)3制取制取与强酸反应与强酸反应与强碱反应与强碱反应NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3+NaHCO3受热分解受热分解2Al(OH)3=Al2O3+3H2O练习：纵坐标表示沉淀的量，横坐标表示加入物质的量练习：纵坐标表示沉淀的量，横坐标表示加入物质的量与下列操作对应的图像是：与下列操作对应的图像是：AlCl3溶液中滴加足量的溶液中滴加足量的NaOH溶液，溶液，NaAlO2溶液中滴加足量的盐酸，溶液中滴加足量的盐酸，AlCl3、MgCl2的混合溶液中滴加足量的的混合溶液中滴加足量的NaOH溶液溶液常用净水剂常用净水剂电离方程式：电离方程式：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-化学式：化学式：KAl(SO4)212H2O，是一种复盐。，是一种复盐。五五.明矾明矾 Al33H2OAl(OH)3(胶体胶体)3H（铝离子水解；可逆反应）Al(OH)3(胶体胶体)具有很强的吸附能力，具有很强的吸附能力，是很好的净水剂。是很好的净水剂。六六.铝的存在：铝的存在：铝在自然界以铝在自然界以化合态化合态形式存在，形式存在，铝土矿铝土矿（主要成分为（主要成分为Al2O3，还有少量的，还有少量的Fe2O3，SiO2等杂质）是铝元素在地壳中等杂质）是铝元素在地壳中的的主要存在主要存在形式之一。形式之一。铝元素占地壳总量的铝元素占地壳总量的7.73%，是地壳中含量是地壳中含量最多的金属最多的金属。阅阅 读读 课课 文文怎样从铝土矿中获取铝呢？怎样从铝土矿中获取铝呢？分析工业上从铝土矿中提取铝的流程分析工业上从铝土矿中提取铝的流程铝土矿冶炼铝的工艺流程溶解溶解电解电解灼烧灼烧过滤过滤酸化酸化过滤过滤铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液残渣残渣二氧化碳二氧化碳滤液滤液H2O铝铝Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+NaHCO32Al(OH)3Al2O3+3H2O通通电2Al2O34Al+3O2从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2OAl2O3+2NaOH2NaAlO2+H2OAl（OH）3Al3+AlO2-Al3+3OH-=Al（OH）3Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2OAl3+4OH-=AlO2-+2H2OAlO2-+H2O+H+=Al（OH）3Al（OH）3+3H+=Al3+3H2OAlO2-+4H+=Al3+2H2O问问题题探探究究1 1、为什么铝制餐具不宜蒸煮或长期存放、为什么铝制餐具不宜蒸煮或长期存放有有酸酸性、性、碱碱性或性或咸咸味的食物？味的食物？2 2、相同物质的量的铝与足量的盐酸或足量相同物质的量的铝与足量的盐酸或足量的氢氧化钠反应时，用去的盐酸和氢氧化的氢氧化钠反应时，用去的盐酸和氢氧化钠的物质的量相等吗？产生的氢气的物质钠的物质的量相等吗？产生的氢气的物质的量相等吗？的量相等吗？3.3.铝具有较强的抗腐蚀性，主要因为铝具有较强的抗腐蚀性，主要因为（）A.A.铝不活泼铝不活泼 B.B.具有两性具有两性C.C.铝与氧气在常温下不反应铝与氧气在常温下不反应D.D.铝表面在常温下能形成一层致密的氧化物薄膜铝表面在常温下能形成一层致密的氧化物薄膜D D课课 堂堂 练练 习习4、铝和铍的性质十分相似，下列关于铍的性、铝和铍的性质十分相似，下列关于铍的性质推断不正确的是（质推断不正确的是（）A.铍能与盐酸或氢氧化钠反应铍能与盐酸或氢氧化钠反应B.氢氧化铍可溶于水氢氧化铍可溶于水C.氧化铍能与盐酸或氢氧化钠反应氧化铍能与盐酸或氢氧化钠反应D.氧化铍的化学式为氧化铍的化学式为Be2O3B、D能力拓展能力拓展巩固与练习巩固与练习5 5下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是（）A A铝土矿中的铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用铝元素是以化合态存在的，需用化学方法把铝元素变成游离态化学方法把铝元素变成游离态B B提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝,再再进行冶炼进行冶炼C C可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来D D冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似,可用可用电解法电解法C巩固与练习巩固与练习6 6下列属于碱性氧化物的是（下列属于碱性氧化物的是（）属于酸性氧化物的是（属于酸性氧化物的是（）属于两性氧化物的是（属于两性氧化物的是（）A ACOCO2 2 B BFeFe2 2O O3 3 C C AlAl2 2O O3 3 D DCOCOBAC7 7将二氧化碳通入下列溶液中将二氧化碳通入下列溶液中,最终一定会最终一定会有沉淀的是有沉淀的是()()A.A.氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 B.B.澄清石灰水澄清石灰水 C.C.偏铝酸钠溶液偏铝酸钠溶液 D.D.氯化钙溶液氯化钙溶液 c8.8.下列关于铝的叙述中，不正确的是下列关于铝的叙述中，不正确的是:A.A.铝属于金属单质铝属于金属单质,不与任何碱反应不与任何碱反应 B.B.铝是地壳中含量最多的金属铝是地壳中含量最多的金属C.C.在常温下，铝不能与氧气反应在常温下，铝不能与氧气反应 D.D.铝既能与酸反应，也能与强碱反应铝既能与酸反应，也能与强碱反应ACAC课课 堂堂 练练 习习l l9用于飞机制造业的重要材料的是（用于飞机制造业的重要材料的是（）lAMg-Al合金合金BCu-Sn合金合金lCAl-Si合金合金D不锈钢不锈钢l10.下列物质中属于纯净物的是（下列物质中属于纯净物的是（）lA、铝热剂、铝热剂B、铝土矿、铝土矿lC、明矾、明矾D、含铝、含铝38%的的Al2O311铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是（关的性质是（）A不易生锈不易生锈B导电性好导电性好C密度小密度小D强度高强度高A CB当堂练习l4铝热剂中铝的作用是（铝热剂中铝的作用是（）lA催化剂催化剂B氧化剂氧化剂lC还原剂还原剂D填充剂填充剂l5将表面已完全钝化的铝条，插入下列将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（溶液中，不会发生反应的是（）lA稀硝酸稀硝酸B稀盐酸稀盐酸lC硝酸铜硝酸铜D氢氧化钠氢氧化钠l6.新买的铝锅、铝壶用来烧开水时，凡是水新买的铝锅、铝壶用来烧开水时，凡是水浸到的地方都会变成黑色，这与水中含有下浸到的地方都会变成黑色，这与水中含有下列可溶盐有关的是（列可溶盐有关的是（）lA钠盐钠盐B钾盐钾盐lC钙盐钙盐 D铁盐铁盐lClClD当堂练习l7由由Na、Mg、Al、Zn四种金属单质中的四种金属单质中的两种组成的混合物共两种组成的混合物共12克，跟足量盐酸反应，克，跟足量盐酸反应，产生产生5.6LH2(标况标况)，由此可判断混合物中必，由此可判断混合物中必定含有（定含有（）lA.Na B.Mg C.Al D.Zn当堂练习当堂练习l解析解析:5.6L H2 标态下的氢气是标态下的氢气是0.25mol,则混合物的平均摩尔质量是则混合物的平均摩尔质量是12g/0.25mol=48g/mol,则各组份金属的则各组份金属的摩尔质量既要有比摩尔质量既要有比48g/mol大的大的,又要有又要有比比48g/mol小的小的.lD练一练2写出下列离子反应的离子方程式：写出下列离子反应的离子方程式：铝丝与稀硫酸反应铝丝与稀硫酸反应:2Al+6H+=2Al3+3H2铝片与氢氧化钠溶液反应铝片与氢氧化钠溶液反应:。氧化铝与足量盐酸反应氧化铝与足量盐酸反应:。氧化铝与氢氧化钠溶液反应氧化铝与氢氧化钠溶液反应:。2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2Al2O3+6H+=2Al3+3H2OAl2O3+2OH=2AlO2+H2O1、将一个用金属铝做的易拉罐内充满、将一个用金属铝做的易拉罐内充满CO2，然后，然后往罐内注入足量的往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布密封溶液，立即用胶布密封罐口。经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段罐口。经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来。时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来。（1）罐壁内凹而瘪的原因是）罐壁内凹而瘪的原因是_；（2）罐再鼓起的原因是）罐再鼓起的原因是_。课课 堂堂 练练 习习CO2被被NaOH吸收，压强减小吸收，压强减小铝和铝和NaOH反应生成反应生成H2，压强增大，压强增大此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢