从铝土矿到铝合金

1 / 8 从铝土矿到铝合金 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址莲 山课件 m 第 1 单元课时 3 铝的性质 一、学习目标 1通过对铝的性质的实验探究，掌握铝与氧化物、酸、碱溶液的反应，锻炼学生的实验能力和观察能力。 2了解铝制品的相关使用知识，体验化学与生活的紧密联系。 二、教学重点及难点： 教学重点：铝的化学性质。 教学难点：铝与强碱溶液的反应、铝的钝化。 三、设计思路： 铝是生活中常见的金属材料，所以本节内容的设计紧紧抓住铝在日常生活中的应用展开。首先根据常见的铝制品和铝在高 科技上的应用归纳出铝的物质性质，再利用铝制品和铁制品的腐蚀程度不同、铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮、铝桶能否放酸液等生活问题创设情境，通过 “ 设置疑问-实验探究 -理性认识的过程 ” 使学生清晰的掌握铝的相关知识。 四、教学设计 【设置情境】（ ppt2） 2 / 8 （图 1）铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。 (图 2)这是一架播音 747 飞机 ,铝合金是飞机的主要用材，用量占 70% 80%，其中仅铝合金铆钉一项就有 40 150万个，用铝约 22 吨，据预测， XX 年全球航空航天铝材的消费量可达 60万吨，年平均增长率约为 %。 （图 3）这是一款新型轿车，在广告中的卖点是 “ 宽敞的空间 ” 和 “ 全铝合金引擎 ” 。 1991-1999 年铝及铝合金在汽车上的应用翻了一番，预计到 XX年还将再翻一番。预计 XX年美国汽车用铝及铝合金将超过 130kg/辆，西欧将达到 119kg/辆。 【提问】请大家思考下日常生活中铝还有什么应用？（ ppt3）主要利用了铝的哪些物理性质？ 【板书】一、铝的物理性质及用途： (ppt4) 飞机制造 -铝的密度小 用作导线 -良好的导电性 铝制炊具 -良好的导热性 用作包装 -良好的延展性 【提问】我们知道铝是地壳里含量最丰富的金属元素，但是它在自然界中是以游离态还是化合态存在的？说明了铝的性质如何？ (ppt5) 3 / 8 【过渡】铝的性质很活泼。根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，我们来看看现实中铝和铁制品的使用情况。请同学分别来展示你们的调查记录： 【学生活动】先将活动地点、活动时间、活动情况作简要表述，然后将记录内容投影出来。 （投影内容） (ppt6) 观察对象现象初步结论 铁门铁窗锈迹斑斑，锈 蚀严重，表皮脱落，裸露出来的内层铁也被腐蚀了铁在空气中生锈腐蚀 铝制门窗表面平整光滑，无生锈腐蚀现象铝制品没有发生生锈腐蚀 【设疑一】这个与金属活动顺序不符。铝怎么不像铁那样容易被空气腐蚀？铝难道不能被空气中的氧气氧化？你们能设计一个简单实验，来确认铝有没有被氧气氧化吗？ (ppt7) 【学生活动】互相讨论，设计方案。教师评价，确定实验方案。 【学生实验】用砂纸打磨铝条表面，观察表面颜色变化，然后将铝条在空气中放置一会儿。 来源 :学 .科 .网 【设问】 1为何铝条在打磨前后颜色会有变化？在打磨后铝表 面是什么物质呢？ 2放置后铝片表面颜色变化说明铝的活泼性如何？ 【追问】铁在空气中被氧化表面生成 Fe2o3而生锈腐蚀，且4 / 8 生锈后内部的铁被腐蚀的程度和速度都会越来越严重，那么， Al在空气中同样也被氧化表面生成了 Al2o3， Al为何没有继续被氧化而一直腐蚀下去，越来越严重呢？两者好像有点矛盾啊。 【强调】因为铝与氧气反应生成了 Al2o3， Al2o3 是一层致密的氧化膜，牢固覆盖在金属铝的表面上，使内部的铝与氧气隔绝，起到了一个保护作用，从而防止了铝进一步被氧化。 【板书】二化学性质： 1与氧气反应 4Al+3o2=2Al2o3 【追问】 （ 1）以上两种金属铁和铝在空气中的不同腐蚀情况，是否说明 Al的金属活动性比不上铁呢？ （ 2）家中的铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮呢？ 【设疑二】铝的氧化物和氢氧化物都有两性，既能与酸反应，又能与碱反应。那么铝的性质是否与它们相似呢？请大家设计实验来探究下。 (ppt8) 【学生实验】完成下列实验，并将实验现象与结论填入表中。 将用砂纸打磨过的铝条分别与 6mol/L 的盐酸、 6mol/L 的氢氧化钠溶液反应。 与铝反应的物质实验现象结论或化学方程式 盐酸 5 / 8 氢氧化钠溶液 【师生归纳】上述实验说明了铝既能与酸反应，又能与碱反应。 【板书】 2与酸反应： 2Al+6Hcl=2Alcl3+3H2 3与碱反应： 2Al+2NaoH+2H2o=2NaAlo2+3H2 【追问】铝桶能否盛放稀盐酸、稀硫酸？ 【设疑三】铝桶能否盛放浓硝酸、浓硫酸？ (ppt9) 【学生实验】将用砂纸打磨过的铝条分别与浓硫酸、浓硝酸反应。 【提问】实验现象与铝与盐酸反应一样吗？ 与铝反应的物质实验现象结论或化学方程式 浓硫酸无气泡产生钝化 浓硝酸无气泡产生钝 化 【强调】没气泡不代表没反应，它们也发生了反应。只不过在常温下，铝遇浓硝酸、浓硫酸时，会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化，从而阻止内部金属进一步发生反应。但加热时，铝与浓硝酸和浓硫酸都进一步发生反应。 【板书】 Al+H2So4(钝化 ) 【提问】浓硝酸、浓硫酸可用什么材料的容器储存运输？ 【设疑四】煮好的菜能否放铝锅中过夜？ 【强调】不能。铝制品表面虽然有致密的氧化膜保护层，但6 / 8 若遇长时间遇酸、碱及氯化钠溶液都会发生反应而被腐蚀。因为氯化铝、铝都能与酸或碱溶液反应，所以，铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液 ，不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，也不能用具有强酸性或强碱性的洗涤剂来洗涤。 【过渡】铝还能和一些金属氧化物反应，例如焊接钢轨时，人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃，由于反应放出大量的热，置换出的铁以熔融态形式流出，让熔融的铁流入铁轨的裂逢，冷却后就将铁轨牢牢地焊接在一起了。 【播放】铝热反应视频。（ ppt10） 【提问】 1什么叫铝热反应？（ ppt11） 2什么是铝热剂？ 3写出工业上利用铝热反应焊接铁轨的化学方程式？ 【投影】资料（ ppt12） 铝与人体健康 铝使用不当也会产生一些副作用 。有资料报道：铝盐可能导致人的记忆力丧失。澳大利亚一个私营研究团体说：广泛使用铝盐净化水可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是早老性痴呆症特有的症状。研究人员对老鼠的实验表明，混在饮水中的微量铝进入老鼠的脑中并在那里逐渐积累，给它们喝一杯经铝盐处理过的水后，它们脑中的含铝量就达到可测量的水平。 世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克7 / 8 体重 1mg，一般情况下，一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量，但是，经常喝铝盐净化过的水，吃含铝盐的食物，如油条、粉丝、凉粉、油饼、易位罐装的软饮料等，或是经常 食用铝制炊具炒出的饭莱，都会使人的摄铝量增加，从而影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝。 【讲述】物质都有两面性，铝及其化合物对人类的危害与其贡献相比是无法相提并论的，只要人们切实注意，不要过量摄入，都不会对我们造成危害；扬长避短，它对人类社会将发挥出更为重要的作用。 【巩固练习】（ ppt13） 1两份等质量的铝粉，一份投入足量的稀盐酸中，另一份投入足量的氢氧化钠溶液中，则生成氢气的质量比为_1:1_。 2不宜用铝热法冶炼的金属是（ A） A镁 B铁