高中化学第四章元素与材料世界第2节铝金属材料学案（1）鲁科版必修1

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1、第2节铝金属材料互动课堂疏导引导一、铝与铝合金1.铝单质的性质（1）铝单质的物理性质单质铝为银白色金属，熔沸点高，导电性强（仅次于银、铜、金的导电性）。（2）铝单质的化学性质①铝与氧气的反应4A1+3O2==2ALO3（反应中放岀大量的热和耀眼的白光，因此金属铝常用于制造燃烧弹、信号弹和火箭推进剂）。常温下，金属铝被空气屮的氧气氧化，在其表面产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属铝与氧气的进一步反应。②铝热反应2A1+Fe2（）3二二二二A12O3（铝粉和某些金属氧化物组成的混合物为铝热剂，铝热剂在一定条件下的反应称为铝热

2、反应）③铝与酸的反应金屈铝与盐酸和稀硫酸反应产生氢气。2A1+6HC1====2A1C13+3H22A1+3H2SO4====A12（SO.J3+3H2④铝与强碱溶液的反应2Al+2Na0H+6H20====2Na[Al（OH）4]+3HZt（该反应中的氧化剂为水,还原剂为金属铝）疑难突破铝和强碱溶液如何反应？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A1（OH）3,然后Al（0H）3再和强碱反应生成偏铝酸盐。如铝与NaOH（aq）反应分两步进行：2AI+6H2O2A1（OH）3+3H2Al（

3、OH）3+NaOH=^=NaA102+2H2案例1等体积等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5:6,则甲、乙两烧杯屮的反应情况是（）A.甲、乙中铝都过量B.甲中铝过量、乙中碱过量C.甲中酸过量、乙中铝过量D.甲中酸过量、乙中碱过量【剖析】因1mol铝与酸、碱反应时分别消耗3mol盘离子和1mol氢氧根离子，且甲、乙两容器中生成氢气的体枳比为5:6,说明甲中酸过量，乙中碱过量。【答案】【借题发挥】等物质的量的铝分别与足塑的酸或强碱溶液反应时根据得失电子守恒可知产生氢气

4、的物质的量相等。2•铝的氧化物和氢氧化物（1）铝的氧化物铝的氧化物是两性氧化物，熔点高，硬度大，难溶于水，也不与水直接反应。两性氧化物：既能与酸反应又能与碱反应的氧化物。A12O3+6HC1====A1C13+3H2OA1203+2Na0H+3H20====2Na[Al(OH)訂误区警示AI2O3与酸、碱的反应AI2O3只能跟强酸、强碱溶液反应，不能跟弱酸、弱碱溶液反应。疑难突破AI2O3是两性氧化物，为什么铝却能在冷浓硫酸或冷浓硝酸小发生钝化？氧化铝有各种存在的形式，其性质不完全相同。铝在冷浓硫酸或冷浓硝酸中钝化吋，生

5、成的是致密的氧化铝薄膜，它既不溶于酸，也不溶于碱，保护了里面的金属铝不再与酸反应。铝条与Hg(NOs)2溶液反应后放置在空气中生成的是疏松的氧化铝，因此金属铝继续与氧气反应。通常实验室里新制的氧化铝是两性化合物，既能溶于强酸又能溶于强碱。(2)铝的氢氧化物①制备：实验室屮通常用铝盐与弱碱(氨水)反应制备氢氧化铝。Al3++3NH3H2O二二二二A1(OH》1+3N比氢氧化铝是难溶于水的白色胶状物，能够凝聚水屮的悬浮物，乂能吸附色素，可用于水的净化。②两性氢氧化物：既能与酸反应又能与碱反应的蛍氧化物，蛍氧化铝就是两性蛍氧化

6、物。Al(OH)3+3H====Al3++3H20Al(OH)3+0H====[Al(OH)4]'误区警示Al(OH)3与酸、碱的反应Al(OH)只能跟强酸、强碱溶液反应，不能跟弱酸、弱碱溶液反应。方法点拨铝及其化合物性质的学习方法为便于掌握铝及其化合物的性质，可通过“铝三角”梳理有关知识。知识拓展两性物质两性物质指既能与酸，又能与碱反应生成盐和水的化合物，包括AI26、ZnO、A1(OH)3、Zn(0H)2、氨基酸、蛋白质等。强碱弱酸盐(如:NaHCO?、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱碱弱酸盐(如:CH,C

7、OON出、NH.HS等)，也既能与强酸反应又能与强碱反应，但不能将它们称为两性物质，因为它们与酸或碱作用的生成物不全是盐和水。A1能与酸及强碱溶液作用，但不属于两性物质，也不能说它具有两性。因A1与碱溶液反应的本质是2Al+6H2O====2Al(OH)3+3H2f,Al(OH)3+NaOH====NaAlO24-2H2O,两式相加为：2Al+2H20+2Na0H====2NaA102+3H2f。Al不直接与NaOH作用。案例2将表面已经完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是()A.稀硝酸B.稀盐酸C.硝酸铜D

8、.氢氧化钠【剖析】因铝条表面已经完全钝化，也就是铝的表面全部是氧化铝，所以根据氧化铝的性质可知英既能与酸反应又能与碱溶液反应。【答案】C【借题发挥】铝的氧化物及其氢氧化物的考查还可以和铝盐在一起综合考查，还可以考查铝三角的相互转化和有关图象问题等等。3・铝合金（1）合金：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而