高中化學(xué) 第四章 元素與材料世界 第2節(jié) 鋁金屬材料 第1課時(shí)學(xué)案 魯科版必修1.doc

第1課時(shí)鋁與鋁合金學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)1.了解鋁的物理性質(zhì)及用途，掌握鋁的性質(zhì)； 2了解鋁合金材料在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用1.掌握鋁的化學(xué)性質(zhì)；2掌握鋁與酸、堿的反應(yīng)1鋁在自然界中的存在鋁在地殼中的含量?jī)H次于_和_，自然界中的鋁全部以_態(tài)形式存在。2鋁的物理性質(zhì)鋁是一種_色金屬，熔點(diǎn)_（660.4 ），沸點(diǎn)_（2 467 ），密度較_（2.7 gcm3），有很好的延展性和導(dǎo)電性（導(dǎo)電性僅次于_、_和_）。3化學(xué)性質(zhì)4鋁合金及其制品（1）合金概念：合金是指兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。性能：一般來(lái)說(shuō)，合金的性能優(yōu)于純金屬，合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬熔點(diǎn)都低，硬度比它的各成分金屬大。但合金的性質(zhì)并不是各成分金屬性質(zhì)的總和。（2）鋁合金形成：鋁中加入其他元素（如銅、鎂、硅、鋅、鋰等）熔合而形成鋁合金。性能：密度小、強(qiáng)度高、塑性好、易于成型、抗腐蝕等。并且表面易形成致密的氧化物保護(hù)膜而具有一定的抗腐蝕能力。用途：建筑、包裝、交通運(yùn)輸及電子行業(yè)。另外，還廣泛用于制造飛機(jī)構(gòu)件。預(yù)習(xí)交流鋁是較活潑的金屬，易被氧化，為什么鋁在空氣中又具有抗腐蝕的性能？答案：1氧硅化合2銀白低高小銀銅金34Al3O22Al2O32AlFe2O32FeAl2O32Al2NaOH6H2O=2NaAl（OH）43H2Fe2HCl=FeCl2H2FeH2SO4=FeSO4H2預(yù)習(xí)交流：答案：常溫下，鋁能被空氣中的O2氧化，表面生成一層致密的氧化物薄膜，阻止了內(nèi)部的金屬繼續(xù)跟氧氣反應(yīng)，所以鋁具有抗腐蝕性。在預(yù)習(xí)中還有哪些問題需要你在聽課時(shí)加以關(guān)注？請(qǐng)?jiān)诹斜砀裰凶鰝€(gè)備忘吧！我的學(xué)困點(diǎn)我的學(xué)疑點(diǎn)一、鋁與氧氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式鋁箔_，失去光澤，_鋁箔_，失去光澤，_4Al3O22Al2O3脫脂棉蘸上一些鋁粉點(diǎn)燃后放入氧氣中：4Al3O2點(diǎn)燃2Al2O31表面未打磨的鋁箔在空氣中加熱時(shí)的現(xiàn)象說(shuō)明了什么？2表面打磨的鋁箔在空氣中加熱時(shí)的現(xiàn)象與未打磨的鋁箔直接加熱時(shí)的現(xiàn)象相同嗎？為什么？3你能想出一個(gè)讓鋁在空氣中燃燒的方法嗎？鋁在常溫下就能與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成一層致密的氧化膜。鋁制品表面的氧化膜，起著保護(hù)內(nèi)部金屬的作用，所以活潑的鋁在空氣中穩(wěn)定存在，有很強(qiáng)的抗腐蝕性。二、鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置1引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是什么？2鎂條、氯酸鉀在鋁熱反應(yīng)中起什么作用？鎂條、氯酸鉀是鋁熱劑嗎？3鋁熱反應(yīng)的條件是什么？4鋁和氧化鎂是否反應(yīng)？5鋁熱反應(yīng)的用途？1.鋁熱劑是指鋁粉與難熔金屬氧化物的總稱；鎂條和KClO3是引發(fā)劑，不是鋁熱劑。2鋁熱反應(yīng)可用來(lái)冶煉難熔的金屬和焊接鋼軌，但不能用來(lái)冶煉比鋁活潑的金屬。三、鋁與酸、堿的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象快速反應(yīng)放出_，鋁片_，點(diǎn)燃的木條放在試管口時(shí)_化學(xué)方程式2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH6H2O=2NaAl（OH）43H2實(shí)驗(yàn)結(jié)論鋁既能與_反應(yīng)，也能與_反應(yīng)，且都放出_，據(jù)此可區(qū)別鋁和其他金屬鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時(shí)，反應(yīng)中消耗的鹽酸和氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比為（）。A11 B21C31 D13計(jì)算規(guī)律（1）金屬與酸的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，且金屬失去電子的物質(zhì)的量等于酸得到電子的物質(zhì)的量。（2）1 mol a價(jià)的活潑金屬與足量的非氧化性酸反應(yīng)時(shí)，可生成mol的H2。（3）等量的鋁分別與足量的酸、堿溶液反應(yīng)時(shí)，生成H2的量相等，消耗H和OH的物質(zhì)的量之比為31。（4）足量的鋁分別和等物質(zhì)的量的H、OH反應(yīng)時(shí)，消耗鋁的物質(zhì)的量之比和產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量之比都為13。答案：活動(dòng)與探究1：發(fā)紅卷縮熔化不滴落發(fā)紅卷縮熔化不滴落鋁粉在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體，集氣瓶?jī)?nèi)溫度明顯升高思考與交流：1.答案：鋁表面的氧化膜Al2O3的熔點(diǎn)很高（比鋁的高很多），包在鋁的外面，使液態(tài)鋁不能滴落，也不燃燒。2答案：相同，打去氧化膜的鋁箔在空氣中表面又很快生成新的Al2O3薄膜，包在鋁的外面，使液態(tài)鋁不滴落，也不燃燒。3答案：將鋁箔制成鋁粉，撒在酒精燈火焰上，便可觀察到鋁的燃燒?；顒?dòng)與探究2：劇烈燃燒，放出大量的熱，產(chǎn)生大量的煙，紙漏斗下部被燒穿，有紅熱的液體落入沙中，冷卻后變?yōu)楹谏腆w2AlFe2O32FeAl2O3思考與交流：1.答案：用燃著的木條引燃鎂條，通過鎂條燃燒放出的熱量引發(fā)鋁熱反應(yīng)。2答案：起引發(fā)劑的作用；鎂條和氯酸鉀不是鋁熱劑，鋁熱劑指的是鋁粉和難熔金屬氧化物的混合物。3答案：鋁熱反應(yīng)需要在高溫條件下進(jìn)行。4答案：因?yàn)殒V的還原性比鋁的強(qiáng)，所以鋁和氧化鎂不能發(fā)生反應(yīng)。5答案：焊接鋼軌；冶煉釩、鉻、錳、鎢等難熔金屬；用于鋼筋混凝土的定向爆破?；顒?dòng)與探究3：氣體逐漸溶解發(fā)出爆鳴聲酸溶液堿溶液H2思考與交流：C解析：根據(jù)鋁與鹽酸以及鋁與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH6H2O=2NaAl（OH）43H2，可直接得到答案：n（HCl）n（NaOH）31。1用坩堝鉗夾住一片剛剛用鹽酸處理過的鋁箔，在酒精燈上加熱至熔化，可觀察到熔化的鋁并不滴落。對(duì)此現(xiàn)象解釋不正確的是（）。A鋁在空氣中能很快形成氧化膜B氧化膜的熔點(diǎn)比鋁高C氧化膜與鹽酸不反應(yīng)D外焰溫度未達(dá)到氧化膜的熔點(diǎn)2把鋁粉和氧化鐵粉配成鋁熱劑，分為兩等份，一份在高溫下恰好完全反應(yīng)后，再與足量鹽酸反應(yīng)，另一份直接放入足量的燒堿溶液中充分反應(yīng)，前后兩種情況下生成的氣體質(zhì)量之比是（）。A32 B23C11 D2893相同質(zhì)量的兩份鋁，分別放入足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，放出的氫氣在同溫同壓下的體積之比為（）。A11 B16C23 D324某無(wú)色溶液中放入鋁片后有氫氣產(chǎn)生，則下列離子在該溶液中肯定可以大量存在的是（）。ANa BMg2COH DHCO5為確定某鋁熱劑（含氧化鐵和鋁）的組成，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：（1）若取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測(cè)得生成的氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同）體積為b L。反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。樣品中鋁的質(zhì)量是_g。（2）若取a g樣品將其加高溫，恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。氧化鐵與鋁的質(zhì)量之比是_。（3）待（2）中反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后，加入足量鹽酸，測(cè)得生成的氣體體積為c L，該氣體與（1）中所得氣體的體積之比cb_。答案：1C解析：氧化膜的主要成分是Al2O3，它可以與鹽酸反應(yīng)。2B解析：根據(jù)化學(xué)方程式Fe2O3 Al2O3，2NaOH6H2O=2NaAl（OH）4，2HCl=FeCl2，可知選項(xiàng)B正確。3A解析：由得失電子守恒，可知等量的鋁參加反應(yīng)生成H2的量相同。4A解析：與鋁反應(yīng)產(chǎn)生H2的溶液可能是酸溶液，OH、HCO不能存在；也可能是堿溶液，Mg2不能大量存在。5答案：（1）2Al2NaOH6H2O=2NaAl（OH）43H2（2）2AlFe2O3Al2O32Fe8027（3）23解析：（1）樣品中的氧化鐵不與NaOH溶液反應(yīng)，而鋁能與NaOH溶液反應(yīng)：2Al2NaOH6H2O=2NaAl（OH）43H254 g 67.2 Lm（Al） b Lm（Al）54 gb L/67.2 L9b/11.2 g（2）發(fā)生的反應(yīng)為2AlFe2O3Al2O32Fe，由化學(xué)方程式容易看出氧化鐵與鋁的質(zhì)量之比為8027。（3）從鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式可以看出，鋁與鐵的物質(zhì)的量是相等的，但在與酸的反應(yīng)中，鋁的價(jià)態(tài)升高到3價(jià)，鐵的價(jià)態(tài)升高到2價(jià)，因此，cb23。提示：用最精煉的語(yǔ)言把你當(dāng)堂掌握的核心知識(shí)的精華部分和基本技能的要領(lǐng)部分寫下來(lái)并進(jìn)行識(shí)記。知識(shí)精華技能要領(lǐng)