第二节 铝 金属材料

2.能写出下列方程式吗？
Al与V2O5 Al与Cr2O3
写出Al与V2O5 、Cr2O3反应的化学方式。 3V2O5 + 10Al ==
高温
5Al2O3 + 6V Al2O3 + 2Cr
Cr2O3 + 2Al
高温
==
铝热反应用途
①冶炼难熔的金属 ②焊接钢轨 ③定向爆破
焊 接 钢 轨
现象：
镁与NaOH不反应，
自然界中的化学
氧化铝的天然存在形式
铝土矿
由氧化铝的水合 物和少量的氧化铁 和二氧化硅杂质组 成
刚
玉
氧化铝的天然晶体，硬 度大仅次于金刚石、金 刚砂（SiC）(蓝宝石、 红宝石是刚玉的一种）
化学与产品
氧化铝坩埚
氧化铝陶瓷异形体
耐磨件
练习
• 1.实验室制备少量氢氧化铝沉淀，用硫 酸铝与氨水反应好，还是用硫酸铝与氢 氧化钠反应好？为什么？ • 2.下列物质既能与盐酸反应，又能与氢 B、D、F、G、H 。 氧化钠反应的有________________ A.Fe B.Al C.Fe2O3 D.Al2O3 E.Fe(OH)3 F.Al(OH)3 G.NaHCO3 H.(NH4)2CO3
普通高中课程标准实验教科书
化学1（必修）
第二节铝 金属材料
1
2
3
4
5
认识铝的 物理性质
观察
铝箔
铝线
铝的物理性质和相应用途
物理性质
银白色，有金属光泽 质地较软，延展性好 密度小、熔沸点低 导热性能好 导电性能较好 熔点低、硬度大
用途
易加工成各种形状， 包装、装饰工艺，铝 箔、铝丝、银粉涂料 铝锅、铝壶等加热器具 铝芯电线、电缆
与NaOH溶液反应的化学方程式、离子方程式，
Al2O3+2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4] Al2O3+2OH- + 3H2O = 2[Al(OH)4]-
结论：Al2O3既能与NaOH溶液反应，生成 盐和水；又能与盐酸溶液反应，生成盐 和水，这样的氧化物为两性氧化物。
【问题探究】
请说出氢氧化铝的类别，并 判断氢氧化铝的溶解性 。
实验探究： 制备Al(OH)3
现在有下列试剂，请设计实验方案制 备 氢氧化铝。 试剂：硫酸铝溶液、氨水、氢氧化钠溶液、 稀盐酸。
实验方案：
（1）用硫酸铝溶液与氢氧化钠溶液反应。 （2）用硫酸铝溶液与氨水反应
想一想
• 两套实验方案似乎都可行，那么哪个方 案更好一些？
2Cu+O2+H2O+CO2== Cu2（OH）2CO3
高温
4CuO==2Cu2O+O2
CuO
Cu2O
Cu2SO4· 5H2O粉末
Cu2SO4· 5H2O
Cu2SO4
Cu2SO4· 5H2O==Cu2SO4+5H2O
结论：氢氧化铝沉淀不能与碳酸、氨水等弱酸、 弱碱反应，一般与强酸、强碱溶液反应。
实验探究：
实验方案 向Na[Al(OH)4]滴 加盐酸 实验现象 结论
有白色胶状沉淀 生成，后又溶解
Na[Al(OH)4]可 以与盐酸反应。
与HCl溶液反应的化学方程式、离子方程式， Na[Al(OH)4]+HCl = Al(OH)3 ↓+NaCl [Al(OH)4]- +H+ = Al(OH)3↓ Al(OH)3+3HCl = AlCl3 +3H2O
元素符号:Ag 元素 延展性仅次于金,能压成薄片,拉成细丝。1 克银可以拉成1800米长的细丝, 银的特征氧化数为+1,其化学性质 比铜差,常温下,甚至加热时也不与水和空气中... 符号Ａｕ，原子序数79，黄赤色，质地软，用牙齿可以咬变形： 黄金。金子。金币。 化学性质非常稳定的原因是,金原子的最外层的三个电子之间的 相互作用非常紧密,原子体积被压缩,电子不容易被氧化剂夺取,金是 除稀有气体元素以外化学性质最稳定的元素.
1.制造导线和电缆； 2.包装食品和饮料；制造日常用品；
3.加入其他元素，制造合金，用于飞机、汽车等部件；
4.可用铝制容器储运浓硫酸或浓硝酸；
5.用来焊接钢轨、冶炼难熔的金属，如：钒、铬、锰等。
知识小结
非金属
氧化物
酸溶液
金属
铝
盐溶液
碱溶液
特性
下面是治疗胃酸过多症的药物 胃舒平的说明书：
【别名】 复方氢氧化铝 ,胃舒平 【外文名】Compound Aluminium Hyclroxide 【主要成分】氢氧化铝 【用法及用量】成人口服：2～4片/次，一日3～4次。 【作用与用途】本品有中和胃酸、减少胃液分泌和解痉止疼 作用，用于胃溃疡用胃酸过多症 【注意事项】本品应饭前服用或胃疼发作时嚼碎服用。
实验记录
实验 编号
1
实验内容
实验现象
结论
硫酸铝溶液与氨水反 应
2
氢氧化铝与盐酸反应
氢氧化铝与氢氧化钠 溶液反应
3
讨论：
• 1.氢氧化铝能否与所有的碱溶液反应？ • 2.氢氧化铝能否与所有的酸溶液反应？
实验探究：
实验方案 实验现象 结论
向含有氢氧化铝沉淀的 浊液中通入二氧化碳气 体
白色胶状沉 氢氧化铝不能 淀不溶解 与碳酸反应。
以一价和二价为主的金属元素,有延性和展性,是热和电最佳导体之 一, 铜是人类发现最早的金属之一，也是最好的纯金属之一，稍硬、极 坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一 些合金有较好的耐腐蚀能力，在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气 里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，这叫铜 绿。
• 3.对于一瓶氢氧化钠溶液，一瓶氯化铝溶液， 不借助其他的试剂，能否将两种溶液区别开 来？
黑色金属 :铁、锰、铬 ：除黑色金属以外
钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、 S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。其 中除Fe(铁)外，C的含量对钢铁的机械性能起 着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程 技术中最重要、用量最大的金属材料。
Al(OH)3+3H+ = Al3+ +3H2O
（二）氧化铝Al2O3 1、 Al2O3物理性质
氧化铝是白色、不溶于水的固体，熔 点高，是一种较好的耐火材料。天然产的 无色氧化铝晶体叫刚玉，其硬度仅次于金 刚石。
完成化学反应方程式和离子方程式
与HCl溶液反应的化学方程式、离子方程式，
Al2O3+6HCl = 2AlCl3 +3H2O Al2O3+6H+ = 2Al3+ + 3H2O
用途不一的各种铝合金
预测
和非金属反应
和酸反应
和盐反应
剧烈燃烧， 现象： 放出大量的热和耀眼的白光
化学方程式： 4Al + 3O2 == 2Al2O3
点燃
现象：
发出耀眼的光芒，有熔融物生成
化学方程式：
2Al + Fe2O3 == 2Fe + Al2O3
铝热剂
高温
问题探究
1.铝热反ห้องสมุดไป่ตู้的原理？
Al把某些金属从它的氧化物中置换出来
按含碳的含量的不同，铁碳合金分为钢与生铁两大 类，钢是含碳量为0.03%～2%的铁碳合金。 碳钢是最常用的普通钢，冶炼方便、加工容易、价 格低廉，而且在多数情况下能满足使用要求，所以应用 十分普遍。
按含碳量不同，碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳
钢。随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降
耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、 碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称 不锈耐酸钢。
铝与NaOH反应，有氢气产生。
化学方程式：
2Al + 2NaOH + 6H2O == 2Na[Al(OH)4 ]+3H2↑
问题探究
1.为什么铝制餐具不宜蒸煮或长期存 放有酸性或碱性的食物？
Al能与酸或碱起反应
2.Al与氨水反应能生成H2吗？
不能! Al与强碱反应才能生成H2
结构→性质→用途 铝的用途
所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的 是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终 形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电 镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种 薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀 实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介 质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐 化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢 中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素，当钢中含铬 量达到1.2％左右时，铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢表面形成一层很薄 的氧化膜（ 自钝化膜），可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外，常用的 合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途对不锈钢组 织和性能的要求。
桌面上有两堆白色粉末，已知它们分别是Al2O3和 MgO，你能用什么方法加以鉴别？－请设计方案
你能写出相关的化学反应方程式吗？
Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]
生活中的化学
通常用明矾（KAl（SO4）2·12H2O）作净水剂 原理是：铝离子在溶液中可以与水发生微弱的反应，生成有很大 表面积的氢氧化铝，可以吸附水中的悬浮杂质而形成沉淀。