铝的性质的研究.ppt

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1、铝的性质的研究铝的性质的研究目录目录一.铝的基本信息 二.铝的发现三.铝的制取方法的改变四.铝及其合金的物理性质五.铝的化学性质六.铝及其合金的用途 一.铝的基本信息1.元素名称:铝2.元素符号:Al3.元素类型:金属4.元素原子量（相对原子质量）:26.985.原子序数:136.核内质子数:137.核外电子数:138.核电核数:139.所属周期:310.所属族数:IIIA11.元素周期表所在位置:第三周期第IIIA族12.摩尔质量:27g/mol13.在自然界中的存在形式:铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、铝土矿等14.铝在地壳中的含量相高,仅次于硅和氧而居第三位15.最

2、高价氧化物:Al2O3(氧化铝，也作三氧化二铝)16.化合价:(1)最高正价:+3价（由其最外层有3电子决定）；(2)最低价:0（金属无负价，金属单质均为0价）17.原子半径:1.82返回二.铝的发现与制取在众多的金属当中，人们是如何发现铝的？1.燃素学说的创立者施塔尔最早发现明矾（KAl(SO4)212H2O）里含有一种与普通金属不同的物质。2.1824年丹麦科学家厄斯泰德最先制得铝的单质。他将氧化铝与木炭的混合物加强热至白炽状态，再通入氯气，得到液态的氯化铝，然后同钾汞齐作用制成铝汞齐，最后隔绝空气蒸馏除去汞，得到一些灰色金属粉末。它的颜色和光泽看起来像锡，后来证明他得到的是一些不纯净的铝

3、。由于他的实验结果发表在丹麦一个不著名的刊物上，没有引起科学界的重视。三.铝的制取方法的改变人们对铝的制取方法仍在研究，他们有了重大突破。1.韦勒改进铝单质的制取方法。他用热的碳酸钾（K2CO3）溶液与沸腾的明矾溶液（KAl(SO4)212H2O）作用，用现在离子方程式表示该反应为：3CO32-+2Al3+3H2O=2Al(OH)3+3CO2，将所得到的氢氧化铝（Al(OH)3），经过洗涤和干燥以后，与木炭、糖、油等混合，调成糊状，然后放在密闭的坩埚中加热，得到了氧化铝(Al2O3)和木炭的烧结物,将这些烧结物加热到红热的程度，通入干燥的氯气(Cl2)，就得到了无水氯化铝（AlCl3）,并用坩

4、埚盖将反应物盖住。对坩埚加热以后，很快就达到白热的程度。当认为反应已经完成，停止加热，待坩埚冷却后投进水中，发现坩埚中的混合物并不与水发生反应，水溶液也不显碱性。这说明金属钾(K)已反应完全，剩余的银灰色粉末就是金属铝(Al)（注：在当时，科学家们已经发现了金属钾，钾会与水剧烈反应，得到碱性液体,主要成分为KOH）。2.1854年，法国化学家改进韦勒的方法，用钠（Na）做还原剂，成功地制得成块的金属铝，但因当时钠的制取成本高，纯钠较贵，并未得到推广3.现代铝的制取（电解熔融氧化铝）。溶解:将铝土矿溶于NaOH溶液Al2O3+2NaOH 2NaAl(OH)4(也作 2NaAlO2+H2O)过滤:

5、除去残渣氧化铁、硅铝酸钠等酸化:向滤液中通入过量CO2.NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO3过滤、灼烧 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O电解:2Al2O3（熔融）4Al+3O2加热通电冰晶石三.铝的制取方法的改变四.铝及其合金物理性质性质决定用途，从下面的物理性质中你可以得出铝怎样的用途？1.铝是银白色轻金属，较软，密度2.702g/cm3，熔点660.37，沸点2467。2.铝对光的反射性能良好，反射紫外线比银还强，铝越纯，它的反射能力越好3.纯铝的导电性很好，仅次于银、铜。4.铝有良好的延展性，能够抽成细丝，轧制成各种铝制品。5.铝有良好的导热性。6.纯铝较软

6、，当铝中加入一定量的铜、镁、锰等金属，强度可以大大提高，几乎相当于钢材，且密度较小，不易锈蚀。7.当温度降到-196时，有的钢脆如玻璃，而有些铝合金的强度和韧性反而有所提高，是便宜而轻巧的低温材料。五.铝的化学性质从铝的化学性质中，你又可以得出铝怎样的用途？1.和氧气反应:4Al+3O2 2Al2O33.和较不活泼金属氧化物反应（铝热反应）:3Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O34.和盐溶液反应:2Al+3CuCl2 2AlCl3+3Cu5.和酸反应：(1)盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应:2Al+6HCl=AlCl3+3H2；2Al+3H2SO4(稀)Al2(SO4)3+3H2(2)在常温

7、下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化6.和强碱溶液反应:2Al+2H2O+2NaOH 3H2+2NaAlO2(铝在金属中最特别的性质，铝是两性金属)7.Al2O3与酸反应:Al2O3+6HCl 2AlCl3+3H2O8.Al2O3与强碱反应:Al2O3+2NaOH 2NaAl(OH)4(也作 2NaAlO2+H2O)(Al2O3是两性氧化物)9.Al(OH)3与酸反应:Al(OH)3+3HCl AlCl3+3H2O10.Al(OH)3与强碱反应:Al(OH)3+NaOH 2NaAl(OH)4(2NaAlO2+H2O)(Al(OH)3是两性氢氧化物)铝在金属中最与众不同的性质，就是铝的单质、氢氧化物以及氧

8、化物不仅能与酸溶液反应，也能与强碱溶液反应。六.铝及其合金的用途 在介绍完铝的性质后，你能总结出铝的性质吗？1.铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。2.铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。3.铝有较好的延展性（它的延展性仅次于金和银），在100150时可制成薄于0.01mm的铝箔，这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果。等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种

9、铝制品。4.铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器，医疗器械，冷冻装置，石油和天然气管道等。5.铝粉具有银白色光泽（一般金属在粉末状时的颜色多为黑色），常用来做涂料，俗称银粉、银漆以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。6.铝板对光的反射性能也很好，铝越纯，其反射能力越好，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。7.铝可以发生铝热反应，可从一些不活泼金属氧化物中制取金属单质。8.铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也常用铝。9.铝的密度很小，仅为2.7g/cm3，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝；防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。