1、高中化学必修：第四章第二节铝 金属 材料课件 联想联想 质疑质疑 金 属 单 质 的 基 本 性 质 金 属 单 质 的 基 本 性 质 物 理 性 质 物 理 性 质 化 学 性 质 化 学 性 质 大多数在常温下是固体大多数在常温下是固体 大多数呈银白色有金属光泽大多数呈银白色有金属光泽 大多数有延展性、是电和热的良导体大多数有延展性、是电和热的良导体 多数可与多数可与O2、 Cl2等活泼非金属反应等活泼非金属反应 大多数可与酸反应大多数可与酸反应 与盐的相互置换与盐的相互置换 还原性还原性 我们已经学习过钠、镁、铁等金属单质的知识，我们已经学习过钠、镁、铁等金属单质的知识， 这些金属在性
2、质上具有相似之处。这些金属在性质上具有相似之处。 1、铝作为一种金属，它具有哪些性质？、铝作为一种金属，它具有哪些性质？ 2、铝是一种重要的金属材料，这可能与它、铝是一种重要的金属材料，这可能与它 具有哪些性质有关？具有哪些性质有关？ 1 1、铝的物理性质和相应用途铝的物理性质和相应用途 物理性质物理性质 用途用途 易加工成各种形状，易加工成各种形状， 包装、装饰工艺，铝包装、装饰工艺，铝 箔、铝丝、银粉涂料箔、铝丝、银粉涂料 铝锅、铝壶等加热器具铝锅、铝壶等加热器具 铝芯电线、电缆铝芯电线、电缆 银白色，有金属光泽银白色，有金属光泽 质地较软，延展性好质地较软，延展性好 密度小、熔沸点低密度
3、小、熔沸点低 导热性能好导热性能好 导电性能较好导电性能较好（仅次于银、（仅次于银、 铜和金）铜和金） 一、铝与铝合金一、铝与铝合金 和非金属反应和非金属反应 和酸反应和酸反应 和盐反应和盐反应 和某些氧化物反应和某些氧化物反应 例如：例如：2Al + 3Cl2 = 2AlCl3 2Al+6H+=2Al3+3H2 2Al +3Cu2+=3Cu+2Al3+ 2Al+3CuO=3Cu+Al2O3 点燃点燃 思考探究：思考探究：铝锅为什么可以用来煮饭？铝锅为什么可以用来煮饭？ 不易被腐蚀？不易被腐蚀？ 2、铝的化学性质、铝的化学性质 用途：制燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等用途：制燃烧弹、信号弹、火箭推
4、进剂等 铝在氧气中燃烧 实验实验 一、一、铝在氧气中燃烧铝在氧气中燃烧 实验内容实验内容 实验现象实验现象 结论结论 铝与氧气反应铝与氧气反应 剧烈燃烧，放出大量剧烈燃烧，放出大量 的热和耀眼的白光。的热和耀眼的白光。 常温下铝的表面被氧化，生常温下铝的表面被氧化，生 成一层致密氧化物薄膜。成一层致密氧化物薄膜。 （1）、铝与非金属的反应）、铝与非金属的反应 因此铝具有抗腐蚀性。因此铝具有抗腐蚀性。 再如：再如：2Al + 3S = Al2S3铝表现出强的还原性铝表现出强的还原性 点燃点燃 4Al+3O2=2Al2O3 点燃点燃 实验探究实验探究 实验实验 二二 现象： 发出耀眼的光芒，有红色
5、熔融物生成发出耀眼的光芒，有红色熔融物生成 将将5g三氧化二铁粉末和三氧化二铁粉末和2g铝粉铝粉 混合均匀放在混合均匀放在 “纸漏斗纸漏斗”中，上面中，上面 加少量加少量氯酸钾氯酸钾并在混合物中插一根并在混合物中插一根 镁条镁条，观察发生的现象。，观察发生的现象。 药品：药品： Fe2O3、Al粉、粉、 镁条、氯酸钾镁条、氯酸钾 (2)、铝热反应、铝热反应 铝热反应铝热反应 10页 思考：思考： 问题探究问题探究 1 1、引发此反应的操作是什么？、引发此反应的操作是什么？ 2 2、镁条、镁条、氯酸钾在这个反应中起氯酸钾在这个反应中起 什么作用？什么作用？ 3 3、该反应的条件是什么？、该反应的
6、条件是什么？ 4 4、此反应是放热反应还是吸热反应？、此反应是放热反应还是吸热反应？ 5 5、此反应属于什么反应类型？此反应属于什么反应类型？ 6、铝和氧化镁是否反应？、铝和氧化镁是否反应？ 7、铝热反应的用途？、铝热反应的用途？ 9页 铝热反应的原理？铝热反应的原理？ Al在高温下表现出强还原性，把某些在高温下表现出强还原性，把某些 金属从它的氧化物中置换出来。金属从它的氧化物中置换出来。 2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 铝热剂铝热剂 高温高温 铝热反应用途铝热反应用途 冶炼难熔的金属冶炼难熔的金属 焊接钢轨焊接钢轨 反应方程式：反应方程式： 该反应叫该反应叫 铝热反应铝
7、热反应 写出写出AlAl与与V V2 2O O5 5 、 、CrCr2 2O O3 3反应的化学方式。反应的化学方式。 3V3V2 2O O5 5 + 10Al = 5Al+ 10Al = 5Al2 2O O3 3 + 6V + 6V 高温高温 CrCr2 2O O3 3 + 2Al = Al+ 2Al = Al2 2O O3 3 + + 2Cr2Cr 高温高温 学以致用：学以致用： 铝是活泼金属，能与盐酸、稀硫酸等反应铝是活泼金属，能与盐酸、稀硫酸等反应 例如例如： 2Al+6HCl =2AlCl3 + 3H2 3、铝与酸溶液反应、铝与酸溶液反应 4、铝与碱溶液反应、铝与碱溶液反应 2Al+
8、2NaOH+6H2O=2 Na Al(OH) 4 +3H2 四羟基合铝酸钠四羟基合铝酸钠 还原剂还原剂 氧化剂氧化剂 6e- o铝与氢氧化钠溶液反应铝与氢氧化钠溶液反应 注：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化注：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化 （5 5）与盐溶液反应）与盐溶液反应 根据金属活动性顺序的应用，铝能把根据金属活动性顺序的应用，铝能把 排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换 出来，如出来，如: : 2Al+3CuSO2Al+3CuSO4 4 3Cu+Al3Cu+Al2 2(SO(SO4 4) )3 3 2Al+3Cu2Al+3Cu2+ 2+ 3Cu+
9、2Al3Cu+2Al3+ 3+ 【学用结合】： 写出下列离子反应的离子方程式写出下列离子反应的离子方程式： 铝丝与稀硫酸反应铝丝与稀硫酸反应: : 铝片与氢氧化钠溶液反应铝片与氢氧化钠溶液反应: : 2Al+6H+=2Al3+3H2 2Al+2OH+6H2O=2 Al(OH)4 + 3H2 问题探究问题探究 1、为什么铝制餐具不宜蒸煮或、为什么铝制餐具不宜蒸煮或 长期存放有长期存放有酸性或碱性酸性或碱性的食物？的食物？ 2、Al与氨水反应能生成与氨水反应能生成H2吗？吗？ Al能与酸或碱起反应能与酸或碱起反应 不能不能! Al与强碱反应才能生成与强碱反应才能生成H2 ！ 某课外活动小组做如下实
10、验：往一铝制易拉罐某课外活动小组做如下实验：往一铝制易拉罐 内充满内充满CO2，然后往罐内注入足量的，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，溶液， 立即用胶布严封罐口，过一段时间后，发现罐内立即用胶布严封罐口，过一段时间后，发现罐内 凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起，凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起， 试解释试解释: 1、罐壁内凹而瘪的原因是、罐壁内凹而瘪的原因是 , 化学方程式为化学方程式为 . 罐壁再鼓起的原因是罐壁再鼓起的原因是 , 化学方程式为化学方程式为 . 2、如果用金属薄铁制易拉罐做上述实验，、如果用金属薄铁制易拉罐做上述实验， 出现的结果是出现的结果是 . 随堂
11、练习随堂练习 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 2Al+6H2O+2NaOH=2 NaAl(OH) 4 +3H2 CO2溶于与溶于与NaOH溶液，压强减小溶液，压强减小 铝与铝与与与NaOH溶液溶液反应生成反应生成H2,压强增大压强增大 罐变瘪后不会再鼓起罐变瘪后不会再鼓起 铝铝 金属金属 酸溶液酸溶液 盐溶液盐溶液 碱溶液碱溶液 氧化物氧化物 特性特性 知识小结知识小结 非金属非金属 铝铝 金属金属 酸溶液酸溶液 盐溶液盐溶液 碱溶液碱溶液 氧化物氧化物 特性特性 实验内容实验内容 实验现象实验现象 实验结论实验结论 硫酸铝跟硫酸铝跟 氨水反应氨水反应 氢氧化铝跟氢氧化铝跟 盐酸反应
12、盐酸反应 氢氧化铝跟氢氧氢氧化铝跟氢氧 化钠溶液反应化钠溶液反应 产生白色产生白色 胶状沉淀胶状沉淀 白色胶状白色胶状 沉淀溶解沉淀溶解 白色胶状白色胶状 沉淀溶解沉淀溶解 氢氧化铝溶于盐酸氢氧化铝溶于盐酸 氢氧化铝溶于氢氧化铝溶于 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 可溶性铝盐遇碱可溶性铝盐遇碱 生成生成Al(OH)3沉淀。沉淀。 3、氢氧化铝的性质 氢氧化铝的性质实验氢氧化铝的性质实验 结论：结论：Al(OH) 3即溶于盐酸又溶于氢氧化钠即溶于盐酸又溶于氢氧化钠 溶液属于两性氢氧化物溶液属于两性氢氧化物 既能与既能与强酸强酸反应，反应， 又能与又能与强碱强碱反应的氢氧化物。反应的氢氧化物。 例：例：
13、Al(OH) 3 Al(OH) 3物理性质及用途：物理性质及用途： 不溶于水的白色胶状物，不溶于水的白色胶状物， 有吸附性，可作净水剂。有吸附性，可作净水剂。 Al(OH)3 +3H+2Al3+3H2O Al(OH)3 +OH-Al (OH) 4- 四羟基合铝酸根离子四羟基合铝酸根离子 两性氢氧化物：两性氢氧化物： Al(OH) 3制取方法：制取方法： 用铝盐溶液与氨水反应！用铝盐溶液与氨水反应！ Al3+ +3 NH 3 H2O Al(OH) 3 + 3 NH 4+ 思考：实验室为何不用可溶性铝盐与思考：实验室为何不用可溶性铝盐与 氢氧化钠溶液反应制取氢氧化铝？氢氧化钠溶液反应制取氢氧化铝？
14、 氢氧化铝会溶于过量的氢氧化钠溶液！氢氧化铝会溶于过量的氢氧化钠溶液！ Al(OH)3 +NaOHNaAl (OH) 4 4、Al2O3性质性质 Al2O3 +6H+2Al3+3H2O Al2O3 +2OH- +3H2O 2Al (OH) 4 - 氧化铝的性质实验氧化铝的性质实验 实验内容实验内容 实验现象实验现象 实验结论实验结论 氧化铝跟氧化铝跟 盐酸反应盐酸反应 氧化铝跟氢氧氧化铝跟氢氧 化钠溶液反应化钠溶液反应 白色固白色固 体溶解体溶解 白色固白色固 体溶解体溶解 氧化铝溶于盐酸氧化铝溶于盐酸 氧化铝跟氢氧化钠溶液氧化铝跟氢氧化钠溶液 结论：氧化铝即溶于盐酸又溶于氢氧结论：氧化铝即溶
15、于盐酸又溶于氢氧 化钠溶液属于两性氧化物化钠溶液属于两性氧化物 两性氧化物：即能与两性氧化物：即能与强酸强酸反应，又能与反应，又能与 强碱强碱反应的氧化物。反应的氧化物。 例例Al2O3 桌面上有两堆白色粉末，已知它们分别是桌面上有两堆白色粉末，已知它们分别是 Al2O3和和MgO，你能用什么方法加以鉴别？，你能用什么方法加以鉴别？ 你能写出相关的化学反应方程式吗？你能写出相关的化学反应方程式吗？ AlAl2 2O O3 3+2NaOH+3H+2NaOH+3H2 2O=2NaAl(OH)O=2NaAl(OH)4 4 1.1.合金合金：由两种或两种以上金属（或金属与非金属）由两种或两种以上金属（
16、或金属与非金属） 熔合而成的具有金属特性的物质。例：钢熔合而成的具有金属特性的物质。例：钢 2 2. .合金的特性：合金的特性： 合金的硬度一般比它各成分金属的硬度大；合金的硬度一般比它各成分金属的硬度大； 合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低；合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低； 合金性质并不是各成分物质性质的总和，合金性质并不是各成分物质性质的总和， 合金的性能一般优于纯金属。合金的性能一般优于纯金属。 （二）（二）.铝合金及其制品铝合金及其制品（自学了解）（自学了解） 回忆初中相关知识：回忆初中相关知识： 阅读课本阅读课本：了解铝合金及其制品的性质和用途？了解铝合金及其制品的性质和
17、用途？ 铝散热器 铝合金及其制品铝合金及其制品 1 1、下列物质中不属于合金的是（下列物质中不属于合金的是（ ） A A不锈钢不锈钢 B B黄铜黄铜 C C碳素钢碳素钢 D D铜绿铜绿 2 2、有关合金的性质叙述不正确的是（有关合金的性质叙述不正确的是（ ） A A合金的熔点比它的各成分的熔点低合金的熔点比它的各成分的熔点低 B B合金一定是金属熔合而成合金一定是金属熔合而成 C C合金的硬度和强度一般比纯金属高合金的硬度和强度一般比纯金属高 D D硬铝、青铜、硅钢均为合金硬铝、青铜、硅钢均为合金 学学练练学学练练 二、金属与金属材料二、金属与金属材料(自学知识）自学知识） 黑色金属材料：黑色
18、金属材料： 有色金属材料：有色金属材料： 铁、铬、锰以及它们的铁、铬、锰以及它们的 合金构成的材料。合金构成的材料。 除黑色金属（铁、铬、锰）除黑色金属（铁、铬、锰） 以外的其他金属材料。以外的其他金属材料。 阅读课本：阅读课本： 了解重要的黑色金属材料了解重要的黑色金属材料钢铁的钢铁的 性质和用途？性质和用途？ 1.1.重要的黑色金属材料重要的黑色金属材料钢铁钢铁 钢铁的制备：钢铁的制备： 铁矿石铁矿石生铁生铁普通钢普通钢特种钢特种钢 生铁生铁 含较多的含较多的 C等杂质等杂质 普通钢普通钢 降碳降碳;调硅锰等调硅锰等 思考：钢中加入铬镍用途？思考：钢中加入铬镍用途？ 不锈钢的性质和用途？不
19、锈钢的性质和用途？ 不锈钢不锈钢 加入铬镍加入铬镍 钢钢 铁铁 钢筋混疑土 弹簧片 （硅、锰钢） 医疗器械 （不锈钢） 车轴、履带 （钨钢、锰钢） 钢铁的用途：钢铁的用途： 柔软的，黄色的金柔软的，黄色的金 质地柔软的，银白色的银质地柔软的，银白色的银 硬度较小的，紫红色的铜硬度较小的，紫红色的铜 金金 银银 铜铜 2.2.几种有色金属材料几种有色金属材料金、银、铜金、银、铜 （1）金金、银银、铜的性质铜的性质（均不活泼均不活泼） 金属光泽：金属光泽：Au黄色；黄色； Ag银白色；银白色； Cu紫红色紫红色。 延展性：延展性：Au AgCu 传热性：传热性：AgCuAu 导电性：导电性：AgC
20、uAu 化学活动性：化学活动性：CuAgAu 2 Cu +O2 +H2O +CO2 =Cu2(OH)2CO3 碱式碳酸铜碱式碳酸铜（铜绿铜绿） 2 Cu +O2 =2CuO 2 Cu +S =Cu2S （2）铜及铜的化合物的转化）铜及铜的化合物的转化 4 CuO =2Cu2O+O2 高温高温 CuSO4 5H2O = CuSO4+5H2O 黑色黑色 红色红色 蓝色蓝色 白色白色 在加热或点燃条件下，同能与许多非金属反应。在加热或点燃条件下，同能与许多非金属反应。 加热加热 加热加热 铜的弱还原性：在潮湿的空气中会锈蚀。铜的弱还原性：在潮湿的空气中会锈蚀。 铜及其化合物的转化铜及其化合物的转化 （3）金、银、铜及其合金的应用）金、银、铜及其合金的应用 Au 货币货币 电子元件电子元件 航空、航天航空、航天 装饰品装饰品 A g 货货 币币 催化剂催化剂 化学电源化学电源 装饰品装饰品 牙科材料牙科材料 Cu 货币货币 催化剂催化剂 电线、电缆电线、电缆 铜芯片铜芯片 水管水管
