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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

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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)

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