313铝及铝合金（20135）课件.ppt

铁门铁窗铁门铁窗 铝制锅铝制锅铝的用途铝的用途-用于制造铝合金用于制造铝合金燃烧弹，燃烧弹，信号弹信号弹铝铝用途用途:包装，装包装，装饰材料饰材料导线导线炊具炊具航空航天，汽航空航天，汽 车材料车材料医疗器械医疗器械铝热剂铝热剂建筑材料建筑材料燃烧弹，燃烧弹，信号弹信号弹铝铝包装，装包装，装饰材料饰材料导线导线炊具炊具航空航天，汽航空航天，汽 车材料车材料医疗器械医疗器械铝热剂铝热剂建筑材料建筑材料包装，装包装，装饰材料饰材料导线导线炊具炊具航空航天，汽航空航天，汽 车材料车材料医疗器械医疗器械铝热剂铝热剂建筑材料建筑材料导热性导热性导电性导电性延展性延展性密度小密度小它们分别利用了铝的哪些物理性质它们分别利用了铝的哪些物理性质 一、铝的一、铝的物理性质物理性质二、铝的原子结构二、铝的原子结构铝的原子结构示意图为铝的原子结构示意图为:+13283K Ca Na Mg Zn Fe Sn Pb K Ca Na Mg Zn Fe Sn Pb H H Cu Hg Cu Hg AlAl结论结论:Al:Al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生锈的铁锅生锈的铁锅光洁的铝锅光洁的铝锅 观察：观察对象观察对象现象现象初步结论初步结论铁门铁窗铁门铁窗铝制锅铝制锅锈迹斑斑，锈蚀锈迹斑斑，锈蚀严重，表皮脱落，严重，表皮脱落，裸露出来的内层裸露出来的内层铁也被腐蚀了铁也被腐蚀了铁在空气铁在空气中生锈腐中生锈腐蚀蚀表面平整光滑，表面平整光滑，无生锈腐蚀现无生锈腐蚀现象象铝制品没有铝制品没有发生生锈腐发生生锈腐蚀蚀金属活动顺序金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe K Ca Na Mg Al Zn Fe SnSn Pb(HPb(H)Cu Hg Ag Pt AuCu Hg Ag Pt Auv思考：思考：v铝为什么不像铁那样容易被空气腐蚀？铝铝为什么不像铁那样容易被空气腐蚀？铝不能被空气中的氧气氧化？不能被空气中的氧气氧化？因为铁在空气中被氧气氧化后生成的氧化铁是多因为铁在空气中被氧气氧化后生成的氧化铁是多孔性的孔性的疏松表皮疏松表皮，而铝在空气中被氧气氧化生成的，而铝在空气中被氧气氧化生成的氧化铝是一层氧化铝是一层致密的氧化膜致密的氧化膜，它覆盖在铝的表面，它覆盖在铝的表面，阻止了内层的铝与氧气进一步反应，所以铝在空气阻止了内层的铝与氧气进一步反应，所以铝在空气中能表现出中能表现出良好的抗腐蚀性良好的抗腐蚀性。1.1.Al Al在氧气中燃烧在氧气中燃烧现象：现象：剧烈燃烧，放出大量的热和耀眼剧烈燃烧，放出大量的热和耀眼的白光的白光铝的化学性质铝的化学性质 问题讨论问题讨论 1.1.铝锅为什么可以用来煮饭？铝锅为什么可以用来煮饭？铝具有良好的导热性能、常温下铝的铝具有良好的导热性能、常温下铝的表面被氧化，生成一层致密氧化物薄膜。表面被氧化，生成一层致密氧化物薄膜。2、铝制品能否长期存放食物？为什么？、铝制品能否长期存放食物？为什么？不能不能因为食物中含有的酸、碱、盐会与因为食物中含有的酸、碱、盐会与氧化铝、铝反应，腐蚀铝制品。氧化铝、铝反应，腐蚀铝制品。清洗铝锅不要用钢丝等磨损性大的东西擦洗。清洗铝锅不要用钢丝等磨损性大的东西擦洗。2.Al2.Al与酸反应与酸反应与铝反应的物质与铝反应的物质实验现象实验现象结论或化学反结论或化学反应方程应方程盐酸盐酸（非氧化性酸）（非氧化性酸）有气泡产生有气泡产生2Al+6HCl=2AlCl3+3H2无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象钝化钝化钝化钝化浓硫酸浓硫酸（氧化性酸）（氧化性酸）浓硝酸浓硝酸（氧化性酸）（氧化性酸）在上述反应中，铝表现出哪些性质？在上述反应中，铝表现出哪些性质？交流与讨论交流与讨论（2 2）常温下，铝能与稀盐酸、稀硫酸溶液）常温下，铝能与稀盐酸、稀硫酸溶液反应放出气体。反应放出气体。（1 1）铝放入浓硫酸、浓硝酸中均未发生明显）铝放入浓硫酸、浓硝酸中均未发生明显变化。变化。（常温下常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸时在铝遇浓硫酸、浓硝酸时在表表面生成致密的氧化膜面生成致密的氧化膜阻止了反应的继续阻止了反应的继续进行而发生进行而发生钝化）钝化）2Al+6HCl=2AlCl3+3H24Al+3H2SO42Al2(SO4)3+3H2原因？原因？2.2.与酸反应与酸反应A.A.与非氧化性酸反应与非氧化性酸反应B.B.与强氧化性酸反应较复杂，但不生成与强氧化性酸反应较复杂，但不生成氢气氢气2Al+6H+=2Al3+3H2 C.C.与冷的浓硫酸、浓硝酸钝化与冷的浓硫酸、浓硝酸钝化问题：问题：将一段浸过浓硫酸的铝片放入将一段浸过浓硫酸的铝片放入硫酸铜溶液中，铝片上会有红色物质硫酸铜溶液中，铝片上会有红色物质析出吗？析出吗？应用：运输浓硫酸的铝槽车应用：运输浓硫酸的铝槽车3.Al3.Al与与NaOHNaOH溶液反应溶液反应 现象：现象：铝与铝与NaOHNaOH反应，有氢气产生。反应，有氢气产生。化学反应方程式：化学反应方程式：2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 2 2Al+2H2O+2OH=2AlO2+3H2问题探究：1.为什么铝制餐具不宜蒸煮或长期存放有酸为什么铝制餐具不宜蒸煮或长期存放有酸性或碱性食物？性或碱性食物？因为因为 Al能与酸或碱起反应能与酸或碱起反应v 结论：结论：铝铝是一种既能与酸反应又能与碱是一种既能与酸反应又能与碱反应的反应的金属金属v2.2.相同相同物质的量物质的量的铝分别与足量的盐酸的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应，产生气体的物质的量和氢氧化钠反应，产生气体的物质的量之比？之比？4 4、与某些氧化物反应、与某些氧化物反应 现象现象：化学方程式化学方程式：放出大量的热、发出耀眼放出大量的热、发出耀眼的光芒、有熔融物生成。的光芒、有熔融物生成。2Al+Fe2Al+Fe2 2O O3 3=2Fe+=2Fe+AlAl2 2O O3 3高温高温高温高温铝热剂铝热剂铝热剂铝热剂该该反应的用途：反应的用途：焊接铁轨、冶炼金属焊接铁轨、冶炼金属.铝热反应铝热反应铝热反应用于焊接钢轨铝热反应用于焊接钢轨 铝热反应用于铝热反应用于“定向爆破定向爆破”，主要，主要是利用铝热反应熔断钢筋是利用铝热反应熔断钢筋 使楼房定向倒使楼房定向倒塌塌.2Al+Cr2O3=2Cr+Al2O34Al+3MnO2=3Mn+2Al2O310Al+3V2O5=6V+5Al2O3高温高温高温高温高温高温 试一试试一试：写出写出Al分别与分别与Cr2O3、MnO2、V2O5 的反应的反应 小小 结结:铝化学性质活泼，反应中均作铝化学性质活泼，反应中均作还原剂还原剂。1 1、与非金属反应、与非金属反应2 2、与酸反应、与酸反应4 4、与某些氧化物反应、与某些氧化物反应铝热反应铝热反应3 3、与碱反应、与碱反应 铝合金具有密度小、强度高、塑性好、制造工铝合金具有密度小、强度高、塑性好、制造工艺简单、成本低、抗腐蚀能力强等特点。艺简单、成本低、抗腐蚀能力强等特点。四、铝及铝合金的优缺点四、铝及铝合金的优缺点铝是食物污染物之一铝是食物污染物之一与老年性痴呆症有密切关系。与老年性痴呆症有密切关系。与老年性痴呆症有密切关系。与老年性痴呆症有密切关系。对人体的心、肝、肾功能都有损害。对人体的心、肝、肾功能都有损害。对人体的心、肝、肾功能都有损害。对人体的心、肝、肾功能都有损害。铝与人铝与人铝与人铝与人类健康类健康类健康类健康影响脑细胞功能，导致记忆力下降，影响脑细胞功能，导致记忆力下降，影响脑细胞功能，导致记忆力下降，影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝。思维能力迟钝。思维能力迟钝。思维能力迟钝。19891989年正式将铝确定为食品污染年正式将铝确定为食品污染物而加以控制，提出成年人每天允许物而加以控制，提出成年人每天允许铝摄入量为铝摄入量为60 mg60 mg。世界每年从废铝回收的铝量约为世界每年从废铝回收的铝量约为400400万万吨，相当于每年铝产量的吨，相当于每年铝产量的2525左右。左右。铝的再生铝的再生“新世纪材料的亮点新世纪材料的亮点”类别类别优优点点能源消耗能源消耗能耗能耗仅为仅为新新铝铝生生产产的的2.6%水水可可节约节约10.5吨吨固体材料固体材料少用少用11吨吨CO2比比电电解解铝时铝时少排放少排放91%废废液、液、废废渣渣少少处处理理1.9吨吨生产生产1吨再生铝与新生产吨再生铝与新生产1吨铝相比较吨铝相比较1.铝及其化合物因其有优良的性能决定了具有铝及其化合物因其有优良的性能决定了具有下列用途：下列用途：制包装糖果和食品用的铝箔制包装糖果和食品用的铝箔 制易拉罐制易拉罐 制电线电缆制电线电缆 制备牙膏皮制备牙膏皮 制炊具制炊具 铝合金门窗铝合金门窗 制飞机构件制飞机构件（1 1）由铝的良好的延展性决定的是由铝的良好的延展性决定的是（2 2）由铝的良好的导电导热性决定的是由铝的良好的导电导热性决定的是（3 3）由铝的合金的密度小，强度高，抗腐蚀由铝的合金的密度小，强度高，抗腐蚀能力强的性质决定的是能力强的性质决定的是（4 4）铝元素在人体中积累可使人慢性中毒，在铝元素在人体中积累可使人慢性中毒，在食品污染源中加以控制的是食品污染源中加以控制的是巩固与练习巩固与练习2 2（江苏高考江苏高考）铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠）铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应溶液反应，当两个反应放出放出的气体在相同状况下的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的体积相等时，反应中消耗的HClHCl和和NaOHNaOH物质的量之物质的量之比为比为()()A A1:1 B1:1 B2:1 C2:1 C3:1 D3:1 D1:31:3 3、除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶液中的（液中的（）A 盐酸盐酸 B 稀硝酸稀硝酸 C 氨水氨水 D 浓氢氧化钾溶液浓氢氧化钾溶液C C D D4.4.甲甲、乙乙两两烧烧杯杯中中各各盛盛有有100mL3molL100mL3molL-1-1的的盐盐酸酸和和氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液，向向两两烧烧杯杯中中分分别别加加入入等等质质量量的的铝铝粉粉，反反应应结结束束后后测测得得生生成成的的气气体体体体积积比比 为为 甲甲:乙乙=1:21:2，则则 加加 入入 铝铝 粉粉 的的 质质 量量 为为 ()()A 5.4g B 3.6g C 2.7g D 1.8g A 5.4g B 3.6g C 2.7g D 1.8g A A5.(5.(上上海海高高考考)将将表表面面已已完完全全钝钝化化的的铝铝条条，插插入入下列溶液中，不会发生反应的是下列溶液中，不会发生反应的是()()A.稀硝酸稀硝酸 B.稀盐酸稀盐酸 C.硝酸铜硝酸铜 D.氢氧化钠氢氧化钠 Cl6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5.6L H2(标况标况)，由此可判断混合物中，由此可判断混合物中必定含有（必定含有（）lA.Na B.Mg C.Al D.ZnlD