高中化学第4章材料家族中的元素第2节铝金属材料（第1课时）教学设计1鲁科版必修1

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1、第4章材料家族中的元素第2节铝金属材料第1课时【教学目标】知识与技能使学生了解常见金属的代表物——铝的还原性；了解氧化铝和氢氧化铝的两性，认识铝及其重要化合物在化学性质上与其他常见金属及其化合物的不同，并能列举铝合金材料在生产生活中的重要应用。初步了解合金的概念。过程与方法通过对不锈钢不易锈蚀原理的认识，使学生进一步体会金属性质与金属材料的密切关系。情感态度与价值观使学生了解金、银、铜的主要性质以及它们作为材料在工业生产和高科技领域的应用。【教学过程】一、知识框架铝单质氧化铝、氢氧化铝铝和铝制品金属和金属材料黑色金属材料有色金属材料不锈钢金、银、铜及其它有色金属材料特殊一般一般特

2、殊特殊8二、铝与铝合金钠、镁、铁性质的相似性(1)物理性质：都是银白色，有金属的光泽，都能导电，都能传热，都有良好的延展性。(2)化学性质：都能与非金属单质(如氧气、氯气等)反应；都能与酸反应；都能与某些盐溶液(如：CuSO4溶液)反应。1．铝想一想你在日常生活中见到过哪些铝制品？[【投影展示】(1)物理性质：硬度较小，银白色质轻，密度为2.7g/cm，具有一定的耐磨性，有很好的延展性和导电性，熔点低(666.4℃)，沸点高(2467℃)。(2)化学性质①与非金属反应a与氧气反应：常温下，铝被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的氧化物薄膜，失去金属光泽。点燃时，金属铝可以在氧气中

3、燃烧：4Al＋3O22Al2O38说明：该反应放出大量热和耀眼的白光，因而铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。【知识·链接】英阿马岛战争中英方的一艘现代化驱逐舰被阿方导弹击中后，燃起滔天大火，无法扑灭，导致舰艇沉没，这是怎么回事呢？原来，驱逐舰夹板上大量使用铝，铝在高温下发生了燃烧，生成氧化铝。b.与氯气、硫等非金属反应2Al＋3Cl22AlCl34Al＋3S2Al2S3②与酸的反应a.与非氧化酸(盐酸、稀硫酸)反应，有氢气生成：b.2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑。c.与氧化酸(硝酸，浓硫酸)反应，无氢气生成：d.Al＋4HNO3(稀)＝Al(NO3)3＋NO↑＋2H

4、2O注意：Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸会钝化，但加热可反应。③与碱的反应化学方程式：2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)4]＋3H2↑离子方程式：2Al＋2OH－＋6H2O＝2[Al(OH)4]－＋3H2↑【领悟·整合】铝和强碱溶液反应，不是铝直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，然后氢氧化铝再和强碱反应生成四羟基合铝酸盐。如铝和氢氧化钠溶液反应分两步进行：2Al+6H2O＝2Al(OH)3+3H2↑；Al(OH)3+NaOH＝Na〔Al(OH)4〕。因此，在此反应中，铝为还原剂，水为氧化剂。④与金属氧化物的反应(铝热反应)金属铝在高温下可与Fe2O3

5、反应：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3说明：a该反应称为铝热反应，铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂。利用铝热反应可焊接钢轨大截面的钢材部件等。b铝和氧化铁在高温下发生的反应不仅可用于焊接钢轨，还可用于定向爆破定向爆破是指在地基的钢筋混处安放铝热剂，引燃后产生的温度高达2500－3500℃，使钢筋熔断，楼体倒塌。c铝不仅可与氧化铁发生铝热反应，用其他金属氧化物如V2O5、Cr2O3、MnO2等代替氧化铁也可发生铝热反应。铝热反应还可用于冶炼钒、锰等金属。【领悟·整合】8在以上四种反应中，铝的化合价均由0价升高到＋3价，被氧化，做还原剂。可以看出，铝具有较强的还原性，是一种较为

6、活泼的金属。2、铝合金(1)合金：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说，合金的性能优于纯金属，合金的熔点比它的各成分金属熔点都低，硬度比它的各成分金属大。但合金的性质并不是各成分金属性质的总和。(2)铝合金金属铝中加入其他元素如铜、镁、硅、锌、锂等，即形成各种性能优良的铝合金。①性质特征铝合金具有密度小、强度高、塑性好、易于成形、制造工艺简单、成本低廉等特点，并且表面易形成致密的氧化物保护膜而具有一定的抗腐蚀能力。②用途铝合金主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输及电子行业，如汽车车轮的骨架，硬盘抽取盒等。另外，还广泛用于制造飞机构

7、件。三、铝的重要化合物1．氧化铝(1)存在：自然界中纯净的Al2O3为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石，可作人造宝石。(2)物理性质：白色固体，不溶于水，熔点高。说明：由于Al2O3熔点高，难分解，因而可做良好的耐火材料。(3)化学性质①与酸反应：Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O(Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O)②与碱反应：Al2O3＋2NaOH＋3H2O＝2Na[Al(OH)4](Al2O3＋2OH－＋3H2O＝2[Al(OH)4]－)说明：氧化铝具有