高中化学-铝与铝合金学案

高中化学-铝与铝合金学案

[学习目标] 1.能从物质类别，元素化合价的角度，依据复分解反应规律和氧化还原反应原理，预测铝及其化合物的性质及物质之间的转化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释

有关实验现象，设计制备、分离、检验等简单任务的方案。2.了解Al、Al

2O

3

、Al(OH)

3

的主要

性质和用途。

一、铝与铝合金

1．铝的存在

铝在地壳中的含量仅次于□01氧和□02硅，居第三位。在自然界中铝元素以□03化合态存在。

2．铝的性质

(1)物理性质：□04银白色固体，质□05软，密度□06小，导电性仅次于

□07银和□08铜。

(2)化学性质

①铝与非金属的反应

铝与O

2反应：铝在氧气中燃烧的化学方程式为□094Al＋3O2=====

点燃

2Al

2

O

3

。

该反应的现象为：□10发出耀眼的白光、放出大量的热。

②铝与酸的反应

与非氧化性酸：如盐酸、稀硫酸等反应，离子方程式为□112Al＋6H＋

===2Al3＋＋3H

2

↑。

与氧化性酸：如Al常温下遇冷的浓硫酸、浓硝酸会发生□12钝化。

③铝与强碱溶液反应

铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为□132Al＋2NaOH＋

6H

2O===2Na[Al(OH)

4

]＋3H

2

↑，离子方程式：□142Al＋2OH－＋

6H

2O===2[Al(OH)

4

]－＋3H

2

↑。

④铝热反应

Al在高温下与Fe

2O

3

反应的方程式为□152Al＋Fe2O3=====

高温

2Fe＋Al

2

O

3

。该反应常用于□16焊接

钢轨、冶炼难熔的金属等。

3．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□17小、强度□18高、塑性□19好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉等。

二、铝的重要化合物

1．氢氧化铝[Al(OH)

3

]——两性氢氧化物

(1)物理性质

①色态：□01白色胶状固体物质。

②溶解性：几乎□02不溶于水。

(2)实验室制备

①试剂：常用Al

2(SO

4

)

3

溶液(或AlCl

3

溶液)与□03氨水反应制取氢氧化铝。

②现象：生成□04白色沉淀，加过量氨水，沉淀不溶解。

③化学方程式：□05AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl。

④离子方程式：□06Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4。

(3)化学性质

两性氢氧化物：既能与□09强酸反应，又能与□10强碱反应的氢氧化物。

(4)用途

①能□11凝聚水中的悬浮物并能吸附色素，可用来净水。

②利用其□12弱碱性，可用作胃酸中和剂。

2．氧化铝(Al

2O

3

)——两性氧化物

(1)物理性质

色态溶解性熔点硬度

白色固体难溶很高很大(2)化学性质

Al

2O

3

是两性氧化物，与强酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。

两性氧化物：既能与□15强酸反应，又能与□16强碱反应的氧化物。

(3)用途

①冶炼金属铝的原料。

②良好的耐火材料。

一、铝与铝合金

[交流研讨]

1．依据前面学习的Na、Mg、Fe等的性质预测一下铝可能具有什么性质？

提示：强的还原性，能与O

2、Cl

2

、S、Br

2

、I

2

等非金属单质反应，能与酸反应，能与某些

金属氧化物反应等。

2．铝是重要的金属材料之一，这可能与它具有的哪些性质有关？

提示：空气中耐腐蚀、导电、导热性能良好，易与其他金属形成性能优良的合金。

[点拨提升] 1．铝与非金属单质的反应

(1)常温下，铝易与空气中的O

2反应，生成Al

2

O

3

保护膜，因此Al在空气中具有抗腐蚀性。

(2)铝箔在空气中加热不燃烧，只能熔化成液体但不滴落。其原因是铝箔表面生成的高熔点的氧化铝，包裹住内部熔化的铝，使内部的液态铝不能滴落；铝粉在空气中加热会剧烈燃烧。

(3)铝与S、Cl

2也能发生反应，反应的化学方程式分别为2Al＋3S=====

△

Al

2

S

3

和2Al＋

3Cl

2=====

点燃

2AlCl

3

。在Al与O

2

、S、Cl

2

的反应中，铝的化合价均由0变为＋3，均做还原剂。2．铝热反应

[实验操作]

a．将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状并套在一起，使四周都是四层。把内层“纸漏斗”

取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再与另一“纸漏斗”套在一起，架在铁架台的铁圈上，“纸漏斗”正下方放置盛有细沙的蒸发皿。

b．把5 g干燥的三氧化二铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在“纸漏斗”中，上面加少量氯酸钾并在混合物中插一根镁条。

c．用燃着的木条点燃镁条，观察发生的现象。

[实验记录

]