高中化学苏教版必修1教学案专题3第一单元第一课时 铝及铝合金铝的氧化物与氢氧化物Word版含解析

第一单元| 从铝土矿到铝合金

第一课时铝及铝合金铝的氧化物与氢氧化物—————————————————————————————————————

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[课标要求]

1．了解铝的原子结构及物理性质。

2．掌握铝的化学性质。

3．了解铝及铝合金的应用。

4．掌握Al2O3和Al(OH)3的性质。

1．铝是一种既可以与酸反应又可以与碱溶液反应产生H2的金属。

2．Al2O3是两性氧化物，其与强酸、强碱溶液反应的离子方程式分别为

Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、

Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O。

3．Al(OH)3是两性氢氧化物，其与强酸、强碱溶液反应的离子方程式分别为

Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、

Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O。

铝的性质

1．物理性质

2．化学性质

铝原子结构示意图为，在化学反应中容易失去最外层上的

，表现

3

个电子，化合价

升高

还原

出

性。

(1)铝的性质实验

(2)铝与氧气的反应

①常温时，与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，防止铝进一步被氧化，因此铝在空气中表现出良好的抗腐蚀性。

△

②加热时，铝粉可在空气中燃烧，放出大量热，化学方程式为4Al＋3O2===== 2Al2O3。

(3)铝与酸的反应

①与盐酸、稀H2SO4反应

离子方程式：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。

②常温下，遇浓硝酸、浓H2SO4时，在表面生成致密的氧化膜而发生钝化。

(4)铝与强碱溶液的反应

与NaOH溶液反应

离子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。

[特别提醒]

因铝既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应，铝制品不能用来蒸煮或长期储存酸性或碱性食物。

1．等质量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，两者生成氢气的量有什么关系？

提示：产生H2的物质的量相等。2．足量的铝分别与等浓度、等体积的盐酸和NaOH溶液反应，生成氢气的量有什么关

系？

提示：产生H2的物质的量之比为1∶3。

铝与酸、碱液反应生成H2的量的关系

1．反应原理

⎩⎪⎨

⎪⎧ 2Al ＋6H ＋===2Al3＋＋3H2↑2Al ＋2OH －＋2H2O===2AlO －

2＋3H2↑

2．量的关系

(1)定量关系⎩

⎪⎨

⎪⎧

2Al ～6H ＋～3H2

2Al ～2OH －～3H2

(2)铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应产生氢气体积关系归纳：

1．称取两份铝粉，第一份加入足量的NaOH 溶液，第二份加入足量的盐酸，若放出的

氢气的体积相等(同温同压)。 则两份铝粉的质量比为( )

A ．1∶2

B ．1∶3

C ．3∶2

D ．1∶1

解析：选D 因NaOH 溶液和盐酸都是足量的，若铝与两者反应放出氢气的体积相等，

则两份铝的质量相等。

2．等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶7，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是( )

A ．甲、乙中都是铝过量

B ．甲中铝过量，乙中碱过量

C ．甲中酸过量，乙中铝过量

D ．甲中酸过量，乙中碱过量

解析：选B 因为等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H 2的体积比为1∶1，足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H 2的体积比为1∶3，而今产生H 2的体积比：1

3

<错误!<1，所以反应的情况为：铝过量，盐酸不

足；铝不足，氢氧化钠过量。

[方法技巧]

铝热反应 铝及其合金的应用

1．铝热反应实验探究

[特别提醒]

铝热反应可用于焊接铁轨，但工业上不用该方法炼铁，因为铝比铁的冶炼成本更高。

3．铝合金

(1)组成：铝与其他金属(或非金属)熔合形成合金。

(2)特点：密度小、强度高、塑性好、抗腐蚀。

(3)用途：建筑外墙材料，汽车车轮骨架和飞机构件。

4．铝的用途

(1)利用其导电性，制造电线。

(2)利用强的还原性，冶炼熔点高的金属。

1．铝热反应中利用了铝的哪些性质？

提示：还原性、反应放出大量的热及铝的熔点低。

2．金属铝可用于还原哪些金属？能否利用铝热反应冶炼镁？

提示：能冶炼活动性比铝差的难熔金属。不能利用铝热反应冶炼镁，原因是Mg比Al

活泼。

1．铝热反应的特点

(1)高温。(2)剧烈燃烧，放出大量的热。

(3)新生成的液态金属单质易与Al2O3(固态)分离。

2．铝热反应实验注意问题

(1)镁带要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃。

(2)氧化铁粉末要干燥，铝粉没有被氧化，否则难以反应。

(3)要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防高温物质

从四周溅出。

(4)因为铝热反应是一个放热反应，反应中放出的大量热量能够使铁熔化，所以要垫细

沙，这样做的目的一是防止蒸发皿炸裂，二是防止熔融的金属溅出伤人。

(5)实验装置应远离人群和易燃物。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)铝热剂中的氧化剂是铝粉( )

(2)铝热剂是纯净物( )

(3)铝热反应是放热反应( )

(4)通过铝热反应可以在野外焊接钢轨( )

答案：(1)×(2)×(3)√(4)√

2．下列物质不能与铝发生铝热反应的是( )