2021-2022学年高一化学苏教版必修1学案：3.1.2 铝及铝合金 Word版含解析

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第2课时铝及铝合金
学习目标定位：1.能了解铝的还原性，生疏铝在化学性质上与其他常见金属的相像与不同。

2.能学会运用试验分类的方法来争辩物质的性质。

学问点一铝的物理性质、用途
【活动设计】
1．观看铝箔、铝条、铝粉，并将铝条折弯，由此总结铝的物理性质，并填入下表
元素名称元素符号
单质的物理性质
颜色和
状态
硬度密度/ g·cm－3熔点/℃沸点/℃
2.铝的重要用途
铝由其优良的物理性质打算其重要用途，请把以下左栏列举的铝的重要用途与右栏列举的有关铝的性质用线连起来
3．铝合金及其制品
(1)合金是_______________________________________________________________。

其特点是：硬度一般比它的各成分金属的大；多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低；合金的化学性质与成分金属____________；物理、化学和机械性能______各成分金属。

(2)铝合金及其制品
①形成：铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。

②性能：密度____、强度____、塑性____、易于成型、____________、__________等特点。

【学以致用】
1．近几年的争辩显示，铝可以扰乱人体的代谢作用，造成长期地、缓慢地对人体的健康的危害。

你认为下列哪几种方法可以防止铝中毒：①人们合理利用开发各种铝资源，从根本上削减铝的排放和流失；②有节制地使用铝制品，避开食物或者饮用水与铝制品的接触或沾染；③改良不合理的饮食习惯，尽量削减铝的入口途径，如丢开Al(OH)3药剂，改用胃动力药物；④利用现代科技手段设法消退或减轻铝毒危害，如改进水处理工艺()
A．①③④B．②④
C．②③④D．全部
2．铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为“食品污染源之一”而加以把握。

铝在下列使用场合须加以把握的是()
①制铝锭②制易拉罐③制电线电缆④制牙膏皮⑤用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]净水
⑥制炊具⑦用明矾和苏打作食物膨化剂⑧用Al(OH)3制成药片治胃病⑨制防锈油漆
A．②④⑤⑥⑦⑧B．②⑤⑥⑦⑨
C．①②④⑤⑥⑦⑧D．③④⑤⑥⑦⑧
学问点二铝的化学性质
【活动设计】
1．你已学过钠、镁、铁等金属单质的学问，这些金属在性质上有相像之处。

铝作为一种金属，猜想它可能具有的性质并设计试验验证。

猜想：
试验方法：(1)铝粉的燃烧：用镊子夹住一小团脱脂棉，蘸上一些铝粉，在酒精灯上点燃，并马上伸入盛有氧气的集气瓶中。

(2)将用砂纸擦去表面氧化膜的铝条放入盛有盐酸的试管中。

(3)将用砂纸擦去表面氧化膜的铝条放入盛有硝酸汞溶液的试管中。

试验1试验现象：铝粉在氧气中猛烈______，发出刺眼的________，生成__________，集气瓶的温度______。

化学方程式：___________________________________________________________。

说明这个反应放出________和发出__________，因此，铝可用于制造__________、__________、火箭推动剂等。

试验2试验现象：铝条溶解，____________________________________________。

化学方程式：_________________________________________________________。

说明铝遇稀硝酸等强氧化性酸反应不生成H2；常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生______现象。

试验3试验现象：铝条表面有一层毛刷状物质生成。

化学方程式：2Al＋3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3＋3Hg。

2．铝热反应
试验现象：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。

化学方程式：___________________________________________________________。

说明在这个反应中，还原剂是______、氧化剂是Fe2O3，这个反应称为铝热反应。

______和________的混合物称为铝热剂。

问题争辩Al能否与MgO、CaO等金属氧化物反应？
3．铝与氢氧化钠溶液反应
写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式，并给含铝元素的产物命名。

________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
【学以致用】
3．称取两份铝粉，第一份加入足量的浓NaOH(aq)，其次份加入足量的HCl(aq)，假如放出等体积的气体(在同温同压下)，则两份铝粉的质量之比为()
A．1∶2 B．1∶3
C．3∶2 D．1∶1
4．写出下列反应的化学方程式，并指出氧化剂和还原剂。

如不能发生反应，请说明缘由。

(1)铝跟四氧化三铁：_____________________________________________________；
________________________________________________________________________
(2)铝跟氧化铜：_________________________________________________________；
________________________________________________________________________
(3)铝跟氧化镁：_________________________________________________________
________________________________________________________________________。

1．铝的性质 (1)铝的物理性质
银白色金属，熔点为660.4℃，沸点为2 467℃；密度2.7 g·cm －
3；有良好的导电性、传热性和延展性。

(2)铝的化学性质
①与非金属反应：4Al ＋3O 2=====点燃
2Al 2O 3 ②与酸反应：2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑
③与某些盐溶液反应：2Al ＋3Hg(NO 3)2===2Al(NO 3)3＋3Hg
④铝热反应：2Al ＋Fe 2O 3=====高温
2Fe ＋Al 2O 3 ⑤铝与碱溶液反应：
2Al ＋2NaOH ＋6H 2O===2Na[Al(OH)4]＋3H 2↑ 四羟基合铝酸钠 离子方程式：
2Al ＋2OH －＋6H 2O===2[Al(OH)4]－
＋3H 2↑ 2．金属与酸溶液反应的有关计算
金属与酸反应分两种状况，一种是金属只与酸反应不与H 2O 反应，此时产生H 2的量取决于金属与酸的相对多少，另一种是金属与酸反应又与H 2O 反应，如钠，产生H 2的量只取决于钠的多少，钠不会有剩余。

(1)当金属不足酸过量时，要以金属为标准进行计算，生成H 2的体积比即为金属失去的电子数之比，1 mol
Na 失1 mol e －，1 mol Mg 、Zn 、Fe 均失去2 mol e －，1 mol Al 失去3 mol e －。

(2)当金属足量酸不足时，对于Na 来说，Na 的量打算了H 2的量；而对于Mg 、Al 、Zn 、Fe 等应以酸为
标准进行计算，由于酸供应的H ＋
一样多，生成H 2的量也一样多。

(3)Na 、Mg 、Al 与酸的反应产生H 2的量比较 ①酸足量(金属完全反应)时：
a ．钠、镁、铝与产生氢气的物质的量之比分别为2∶1、1∶1、2∶3。

b ．等物质的量的钠、镁、铝与足量的酸反应时，产生氢气的量之比为1∶2∶3。

c ．等质量的钠、镁、铝与足量的酸反应时，产生氢气的物质的量之比为123∶112∶1
9。

d ．钠、镁、铝与足量的酸反应，要使产生氢气的量相同，消耗金属的质量最多的是钠，镁次之，铝最少。

三者的物质的量之比为1∶12∶1
3
；质量之比是23∶12∶9。

②过量的金属与等量的酸反应时，钠产生氢气的量较多(过量的钠与水反应)，镁和铝产生氢气的量相等，且取决于酸的物质的量。

3．铝与酸、碱反应产生H 2的量的关系
(1)等量的铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为V HCl (H 2)
V NaOH (H 2)
＝1∶1。

(2)足量的铝分别与含等物质的量的HCl 和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为V HCl (H 2)
V NaOH (H 2)＝1∶3。

(3)确定量的铝分别和确定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为13＜V HCl (H 2)V NaOH (H 2)＜1
1
，则必
定是：
①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足。

②铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。

第2课时 铝及铝合金
学习探究区 学问点一 活动设计
1．铝 Al 银白色固体 小 2.7 660.4 2 467 2.
3．(1)两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 不完全相同 优于 (2)②小 高 好 制造工艺简洁 成本低廉
学以致用
1．D [这些方法都能削减铝从口入。

]
2．A [由题意知，铝作为食品污染源，应是与我们日常生活尤其是与饮食有关的用品，由此不难得出正确答案。

]
学问点二 活动设计
1．试验1：燃烧 白光 白色固体 上升 4Al ＋3O 2=====点燃
2Al 2O 3 大量的热 刺眼的白光 燃烧弹 信号弹
试验2：有气泡放出 2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑ 钝化 2．猛烈反应，发出刺眼的白光，放出大量的热，从纸漏斗中流出火红的液滴 2Al ＋Fe 2O 3=====高温
2Fe ＋Al 2O 3 Al 铝粉 氧化铁粉末
不能。

由于Mg 和Ca 的还原性比Al 强。

3．2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑，偏铝酸钠 学以致用
3．D [(推断法)不论是与NaOH(aq)反应，还是与HCl(aq)反应，均是Al 失去电子：Al －3e －===Al 3＋，还原产物都是H 2，则都有如下关系：2Al ～6e －～3H 2。

因此，虽然两种反应不同，但只要放出H 2的体积相同，消耗Al 的质量就相同。

]
4．(1)3Fe 3O 4 ＋ 8Al=====高温
9Fe ＋4Al 2O 3 氧化剂 还原剂
(2)3CuO ＋ 2Al=====高温
3Cu ＋Al 2O 3 氧化剂 还原剂
(3)金属活动性挨次表中，Mg 排在Al 的前面，Mg 比Al 活泼，Al 不能把Mg 从MgO 中置换出来。