鲁科版高中化学必修一 4.2.1 铝与铝合金 学案2

第4章材料家族中的元素
第2节铝金属材料
第1课时铝与铝合金
学习目标
1. 了解铝合金的性质及应用。

2. 能了解铝的还原性，认识铝在化学性质上与其他常见金属的相似与不同。

学习重点
根据铝的原子结构，会分析铝具有较强的还原性，知道铝能与非金属、酸、碱反应。

学习难点
铝的化学性质。

学习探究
一、铝的物理性质
1．观察铝箔、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。

①延展性②导电性③导热性④不透明性⑤银白色
作热的导体。

作忌光物（如胶卷）的包装材料。

有金属光泽——作涂料（俗称银粉、银漆）。

制作铝线、铝箔、多种容器。

作电的导体，铝的导电性仅次与铜，是优良的导体之一。

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。

二、铝的化学性质
1．你已学过钠、镁、铁等金属单质的知识，这些金属在性质上有相似之处。

铝作为一种金属，预测它可能具有的性质并设计实验验证。

预测：
实验方法：(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，并立即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。

【实验1】实验现象：铝粉在氧气中剧烈______，发出耀眼的________，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__________、__________、火箭推进剂等。

【实验2】实验现象：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。

【实验3】实验现象：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
实验现象：______________________________________________________________。

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。

问题讨论：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。

________________________________________________________________________。

学习小结
铝与酸、碱反应产生H2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(H2)
V NaOH(H2)＝
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(H2)
V NaOH(H2)＝1∶3。

(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为1
3＜
V HCl(H2)
V NaOH(H2)＜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。

当堂检测
1．近几年的研究显示，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，从根本上减少铝的排放和流失；②有节制地使用铝制品，避免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，尽量减少铝的入口途径，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除或减轻铝毒危害，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”而加以控制。

铝在下列使用场合须加以控制的是()
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
3．称取两份铝粉，第一份加入足量的浓NaOH(aq)，第二份加入足量的HCl(aq)，如果放出等体积的气体(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
参考答案
学习探究
一、
1．铝 Al 银白色固体 小 2.7 660.4 2 467
2. ③ ④ ⑤ ① 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 制造工艺简单 成本低廉
二、
1．【实验1】燃烧 白光 白色固体 升高 4Al ＋3O 2 =====点燃 2Al 2O 3 大量的热
耀眼的白光 燃烧弹 信号弹
【实验2】有气泡放出 2Al ＋6HCl === 2AlCl 3＋3H 2↑ 钝化
2．剧烈反应，发出耀眼的白光，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。

因为Mg 和Ca 的还原性比Al 强。

3．2Al ＋2NaOH ＋6H 2O === 2Na[Al(HO)4]＋3H 2↑，四羟基合铝酸钠
当堂检测
1．D 【解析】这些方法都能减少铝从口入。

2．A 【解析】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。

3．D 【解析】(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。