高中化学第四章元素与材料世界4.2铝金属材料素材鲁科版必修1

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1、第2节铝金属材料1铝与铝合金1．铝（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燃烧：4Al＋3O22Al2O3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。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：2Al＋6H＋＝2Al

2、3＋＋3H2↑。b.与氧化酸（硝酸，浓硫酸）反应，无氢气生成：Al＋4HNO3(稀)＝Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O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↑④与金属氧化物的反应（铝热反应）金属铝在高温下可与Fe2O3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

3、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。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、

4、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件。2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＋2N

5、aOH＋3H2O＝2Na[Al(OH)4]（Al2O3＋2OH－＋3H2O＝2[Al(OH)4]－）说明：氧化铝具有不同于一般氧化物的性质，既与强酸反应也与强碱反应，属于两性氧化物。2．氢氧化铝（1）物理性质：Al(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性。（2）化学性质（2）铝合金①与酸反应：Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O（Al(OH)3＋3H+＝Al3+＋3H2O）②与碱反应：Al(OH)3＋NaOH＝Na[Al(OH)4]（Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]－）说明：Al(OH)3与Al2O3一样，既与酸反应又与碱反应，具有两性，属于两性氢氧化物。①受热

6、易分解：大部分难溶性的氢氧化物在受热时可以分解生成相应的氧化物和水，Al(OH)3也不例外。2Al(OH)3Al2O3＋3H2O（3）Al(OH)3的制取：①铝盐与碱反应：用铝盐与可溶性弱碱氨水反应制Al(OH)3：Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+说明：制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为四羟基合铝酸盐：Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]－。所以，实验室一般不采用这种方法制Al(OH)3。②四羟基合铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。当CO2不足或适量时

7、：2[Al(OH)4]－＋CO2＝2Al(OH)3↓＋CO32－＋H2O；CO2过量时：[Al(OH)4]－＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3－。说明：一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解：[Al(OH)4]－＋H+＝Al(OH)3↓＋H2O；Al(OH)3＋3H+＝Al3+＋3H2O（4）Al(OH)3的用途：由于Al(OH)3具有吸附性，既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此A