3.2 .2 铝、铝合金 ppt课件-（2019）新人教版高中化学必修第一册.pptx

1、铝、氧化铝、铝合金 史前时代，人类已经使用含铝化合物的黏土（Al2O32SiO22H2O）制成陶器。意大利物理学家伏打发明电池后，戴维试图利用电流从矾土利用电流从矾土中分离出金属铝，都没有成功。1826年，丹麦化学家奥斯特利用稀的钾汞齐与氯化铝反应稀的钾汞齐与氯化铝反应第一次分离出不纯不纯的金属铝。1854年，德国化学家德维尔利用钠代替钾还原氯化钠代替钾还原氯化铝铝，制得铝锭。自此之后，铝是帝王贵族们享用的珍宝。法国皇帝拿破仑三世在宴会上使用过铝制叉子；泰国国王使用过铝制表链。1855年在巴黎博览会上，它与王冠上的宝石一起展出，标签上注明“来自黏土的白银”。1889年，门捷列夫还曾得到伦敦化学

2、会赠送的铝合金制成的花瓶和杯子思考从铝的发展历史来看，我们可以通过经验猜测，得到什么信息？（提示：可以从含量，生产成本，性质等方面去考虑）信息一：铝的发现史 到19世纪末，西门子改进了发电机后，有了廉价的电力；有人提出用电解氧化铝（Al2O3的熔点很高，2050）的方法来获得铝，一直未取得很好的成效232342OAlOAl通电冰晶石思考：为什么选择电解熔融Al2O3来冶炼Al？AlCl3Al(OH)3Al2O3熔点/1943002050沸点/1812980备注140以上分解1886年法国的Heroult和美国的C. M. Hall于分别发展了将氧化铝溶解在冰晶石（Na3AlF6，冰晶石作为助熔

3、剂助熔剂）中电解的方法。铝的价格发生了成千倍的跌落。这项创举使铝以大规模生产，奠定了今天世界电解铝的工业方法。至今各种铝制品已广泛进入千家万户 金属金属Al在生活中非常常见，其密度很小，仅为在生活中非常常见，其密度很小，仅为2.7 g/cm，虽然金属虽然金属Al单质比较软，但可制成各种合金，这些合金广泛单质比较软，但可制成各种合金，这些合金广泛应用于门窗、飞机、汽车、火车、船舶等制造工业应用于门窗、飞机、汽车、火车、船舶等制造工业1. 1. 铝的结构和存在：铝的结构和存在： 铝位于元素周期表_，原子结构示意图为 ，铝是地壳中含量最多的金属元素。第3周期A族O47%Si30%Al8%Fe5%Ca

4、3%Na2%K2%其他其他3%地壳地壳元素含量元素含量OSiAlFeCaNaK其他任务二：铝的性质自然界中的铝元素全部以化合态化合态的形式存在2. 物理性质：物理性质：颜色颜色状态状态熔点熔点导电导热性导电导热性延展性延展性_固体固体_银白色较低较好良好3. 铝的化学性质：铝的化学性质： (1)与非金属单质反应。与非金属单质反应。4Al+3O2 2Al2O3 点燃=2Al+3S Al2S3点燃=2Al+3Cl2 2AlCl3 点燃=(2)与酸反应。与酸反应。2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3 H2 注意: 任何金属和强氧化性酸（包括稀硝酸，浓硝酸，浓硫酸）“反应”时，均不会产生氢气小实

5、验实验一：取一小块铝片，擦去表面氧化膜，放入0.1 mol/L 的 HCl 溶液中，观察现象实验二：取一小块铝片，擦去表面氧化膜，放入0.1 mol/L 的 NaOH溶液中，观察现象2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 Al 既可以和既可以和HCl反应，又可以和反应，又可以和NaOH反应反应，体现出一种特殊的性质(4) 铝热反应。铝热反应。Fe2O3 + 2Al 2Fe+Al2O3 高温=提示： 在铝热反应中，镁条作引燃剂，氯酸钾作助燃剂。 实验三：铝粉和氧化铁混合均匀的粉末（铝热粉）（铝热粉），放入铁漏斗中，加入氯酸钾作助燃剂，用镁条引燃，观察现象用途：焊接金

6、属1.辨析：(1)铝是活泼的金属元素，所以在空气中不能稳定存在。()练习(2)铝能与酸和碱都发生反应，但铝不属于两性物质。()(3)常温下可用铝槽车运送浓硫酸或浓硝酸，所以常温下铝和二者不反应。()(4)合金只能由两种或两种以上的金属元素熔合而成。()(5)铝制炊具与铁制炊具相比，具有轻便、不易生锈、导热性好的特点。()2.下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()A.KB.NaC.FeD.Al3.为了除去镁粉中的少量铝粉，可选用的试剂是()A.氢氧化钠溶液 B.稀盐酸C.氨水 D.浓硝酸4.下列关于铝的叙述不正确的是()A.铝是地壳里含量最多的金属元素B.在化学反应中

7、，铝容易失去电子，表现还原性C.铝在空气中不易燃烧D.在常温下，铝不能与氧气反应5.等物质的量的钠、镁、铝分别与足量稀盐酸反应，在同温同压下放出H2的体积比为()A.111 B.123C.321 D.2366.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 2B.1 3C.3 2D.1 1氧化铝 和 氢氧化铝1. 耐火材料耐火材料 物理性质：白色固体难溶于水物理性质：白色固体难溶于水 , 熔点高，高硬度。熔点高，高硬度。一、氧化铝一、氧化铝制耐火管、耐火坩埚、制耐火管、耐火坩埚、耐高温的实验仪器等。耐高温的实

8、验仪器等。2、刚玉刚玉: 主要成分氧化铝 , 硬度仅次于金刚石，天然产的氧化铝制作名贵饰品（红宝石、蓝宝石） （1）与）与反应反应Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O（2）与）与反应反应Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 氧化铝的化学性质氧化铝的化学性质两性氧化物两性氧化物 既能与酸反应又能碱反应生既能与酸反应又能碱反应生成盐和水的氧化物成盐和水的氧化物Al2O3 属于属于两性氧化物两性氧化物思考：思考： 铝、氧化铝既可跟酸反应，又可跟碱反铝、氧化铝既可跟酸反应，又可跟碱反应，那氢氧化铝是不是也可以跟酸碱反应？应，那氢氧化铝是不是也可以跟酸碱反应？溶

9、解溶解溶解溶解探究实验探究实验Al(OH)3HCl NaOHAl(OH)3 分别写出分别写出Al(OH)3与盐酸和与盐酸和NaOH反应的反应的 方程式、离子方程式方程式、离子方程式两性氢氧化物：两性氢氧化物：既可以与既可以与酸酸又可以与又可以与碱碱反应生成反应生成盐盐和和水水的氢氧化物的氢氧化物氢氧化铝是否具有两性？氢氧化铝是否具有两性？原因分析原因分析: :两性氢氧化物两性氢氧化物Al(OH)3 与酸反应与酸反应碱式电离碱式电离与碱反应与碱反应酸式电离酸式电离氢氧化铝氢氧化铝H+ + + H2OAl3+ + 3OH1物理性质物理性质白色胶状物，难溶于水，白色胶状物，难溶于水，能凝聚水中悬浮物

10、，并能吸附色素。能凝聚水中悬浮物，并能吸附色素。 2化学性质化学性质(2)与与强酸强酸反应：反应： Al(OH)3 + 3HCl =AlCl3+ 3H2O (3)与与强碱强碱反应：反应： Al(OH)3 + NaOH =NaAlO2 +2H2O二、氢氧化铝二、氢氧化铝（1）不稳定，受热分解OHOAlOHAl23233)(2思考：向氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，可能会出现什么现象？沉淀沉淀AlCl3+3NaOH=3NaCl+Al(OH)3NaOHAlCl3Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O过量过量溶解溶解三、氯化铝三、氯化铝白色固体，熔点190分子晶体，水溶液水解呈酸性

11、四、偏铝酸钠四、偏铝酸钠NaAlO2 实际存在形式为NaAl(OH)4 水溶液呈碱性，可与酸性物质反应思考：向NaAlO2 溶液中逐滴加入HCl 溶液至过量，可能会出现什么现象？Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2ONaAlO2HClH2OAl(OH)3+NaCl盐酸盐酸NaAlO2沉淀沉淀过量过量溶解溶解AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3 + 3NH4ClAlCl3NH3H2O先沉淀并且过量后不溶解先沉淀并且过量后不溶解Al(OH)3不溶于弱碱不溶于弱碱方案一如何制备如何制备Al(OH)3呢？呢？NaAlO2CO2沉淀且过量后不溶解沉淀且过量后不溶解NaAl

12、O2CO22H2OAl(OH)3NaHCO3Al(OH)3不溶于弱酸不溶于弱酸方案二方案三3. NaAlO2 溶液 + AlCl3三三. Al(OH)3的应用：的应用：1 .在医学上的应用在医学上的应用-中和胃酸中和胃酸胃舒平胃舒平硫酸铝钾硫酸铝钾KAl(SO4)2明矾明矾：KAl(SO4)212H2O在天然水中产生的在天然水中产生的Al(OH)3胶体胶体吸附能力很强，可以用来吸附吸附能力很强，可以用来吸附水里的杂质，而作净水剂。水里的杂质，而作净水剂。KAl(SO4)2=K+ + Al3+ + 2SO42-无色晶体，可溶于水无色晶体，可溶于水2 .净水净水3)(OHAl2NaAlO3Al碱、NaAlO2过量强酸过量强碱强碱酸强酸 Al2O3，Al(OH)3也既能跟强酸强酸反应，也能和强碱强碱反应，产物为盐和水，是两性物质小结AlCl3 具有较强酸性较强酸性NaAlO2 具有较强碱性较强碱性Al 三角例3：将一定量的Mg、Al投入100mL，一定的物质的量浓度的HCl中，合金全部溶解。向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH至过量，生成的沉淀的质量与加入NaOH的体积的关系如图所示。求： (1)合金中Mg、Al的质量分别是多少？ (2)原HCl的物质的量浓度？