山东省高密市第三中学高三化学一轮复习 第四章 第2节 铝 金属材料1导学案.doc

山东省高密市第三中学高三化学一轮复习 第四章 第2节 铝 金属材料1学案【考纲要求】.掌握铝的还原性，氧化铝和氢氧化铝的两性。.了解金属材料、合金的概念及其重要应用。【重点知识】 铝的还原性、氧化铝和氢氧化铝的的两性。【课前预习案】一、铝注意与钠、镁、铁、铜等比较1.铝元素的原子结构和位置：原子结构示意图 ，在周期表中的位置是 。2、铝的物理性质：为银白色金属，熔点为660.4，沸点为2467，密度为2.7gmll，仅为钢的1/3左右，导电性仅次于银、铜和金。3、铝的化学性质铝属于极活泼金属，具有很强的还原性。（1）铝与氧气的反应常温下，铝被空气中的氧气氧化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续跟氧气发生反应。因此，铝在常温下，具有抗腐蚀性。点燃时,铝箔在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，放出大量的热。化学方程式 。这个反应放出大量的热和耀眼的白光，因此，铝可用于制造 、 、 等。【练习1】小亮家中收集了一件清代的铝制佛像，该佛像至今仍保存完好。该佛像未被锈蚀的主要原因（ ）a 铝不易发生化学反应 b 铝的氧化物容易发生还原反应c 铝不易被氧化 d 铝易被氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用（2）铝跟某些金属氧化物反应铝热反应。如与fe2o3的化学反应方程式： 实验现象：纸漏斗内混合物立即剧烈反应，发出耀眼的光，产生大量的烟，纸漏斗被烧破，有红热的液珠落入蒸发皿内的细砂上，待熔融物冷却后变为黑色的固体。铝热反应的用途有： 【练习2】下列混合物不能组成铝热剂的是（ ）a. al和v2o5 b. al和mno2 c. al和mgo d. al和fe3o4写方程式： al + mno2 al + fe3o4 注意两点:第一点：不仅铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，这个反应称为铝热反应，而且和其它某些金属氧化物的混合物也叫铝热剂，反应也是铝热反应。铝与fe3o4 、feo、v2o5、cr2o3、mno2等发生铝热反应。第二点：铝热反应在生产上的两个重要应用1、用铝做还原剂冶炼高熔点的难熔金属。如与v2o5、cr2o3、mno2、wo3等反应冶炼钒、铬、锰、钨等这些熔点很高的难熔金属。2、焊接钢轨（课本p113图424）。这种焊接优点不用电源，设备简易，焊接速度快。用这种焊接方法适合于野外作业，在建设铁道的无缝线路上有着重要的意义。此外，还可用于定向爆破，在地基的钢筋混凝土处安放铝热剂，引燃后产生的温度高达25003500，使钢筋熔断，楼体倒塌。（3）铝与酸的反应与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）反应，有氢气生成。离子方程式： 与氧化性酸（硝酸，浓硫酸）反应，无氢气生成。a、al、fe遇冷的浓硫酸、浓硝酸会 ，但加热可反应。b、al 与稀硝酸反应：alhno3 (稀) （4）铝与氢氧化钠溶液的反应：化学方程式 该反应中的还原剂为 ，氧化剂为 。电子转移数目为 。离子方程式 思考1：（1）铝能否和醋酸、氨水反应？ （2）家庭中能否用食醋除去铝壶和暖瓶中的水垢？为什么？ 【练习3】不能用于除去铜粉中混有的铝粉的试剂是（ ）a、稀硝酸 b、cuso4溶液 c、naoh溶液 d、稀盐酸二、氧化铝1、物理性质及存在：白色固体，不溶于水，熔点高，良好的耐火材料。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、化学性质：氧化铝具有两性，既与强酸反应也与强碱反应，属于两性氧化物。分别写出氧化铝和盐酸、naoh溶液反应的离子方程式：与盐酸 与naoh溶液 【练习4】将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（ ）a、稀hno3 b、稀hcl c、硝酸铜 d、氢氧化钠思考2：（1）从物质的类别来看，al2o3属于什么样的氧化物？ （2）判断正误并举例说明 能与酸反应的氧化物一定是碱性氧化物 碱性氧化物一定是金属氧化物 不能与酸反应的氧化物一定能跟碱反应 非金属氧化物一定是酸性氧化物既能与酸反应又能与碱反应的氧化物一定为两性氧化物 酸性氧化物均可与碱反应 氧化物与水的反应都是化合反应 酸性氧化物一定是非金属氧化物三、氢氧化铝1、物理性质和用途：al(oh)3是几乎不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性，既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此al(oh)3可作净水剂和色素吸附剂。2、化学性质：（1）受热易分解：反应方程式 （2）al(oh)3的两性：既与强酸反应又与强碱反应，具有不同于一般氢氧化物的性质。与盐酸反应的化学方程式： 离子方程式： 与naoh反应的化学方程式： 离子方程式： 问题：氢氧化铝能和氨水、碳酸反应吗？ 3、氢氧化铝的实验室制备： al2（so4）3溶液与过量 反应，离子方程式： 【练习5】（双选）甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同物质的量浓度的氨水和naoh溶液，各加入10ml 0.1 moll-1 alcl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是（ ） a甲中沉淀一定比乙中的多 b甲中沉淀可能比乙中的多c甲中沉淀一定比乙中的少 d甲中和乙中的沉淀可能一样多四、重要的铝盐和四羟基合铝酸盐：有氯化铝、硫酸铝、明矾等铝盐和四羟基合铝酸钠等。1、明矾：化学式 ，其水溶液的酸碱性为 ，原因（用离子方程式表示） 。可用它来做净水剂，原理是 。2、（1）向一定量铝盐（如硫酸铝）溶液中逐滴加氢氧化钠溶液直至过量，现象为 ，对应的离子反应方程式为： 、 。（2）向一定量铝盐（如硫酸铝）溶液中逐滴加氨水至过量，现象为 ，反应的离子方程式为 3、（1）向一定量四羟基合铝酸钠溶液中逐滴加盐酸至过量，现象为 ，对应的离子反应方程式为： 、 。（2）向一定量四羟基合铝酸钠溶液中逐渐通co2至过量，现象为 ，反应的离子方程式为 五、铝合金1、合金：是指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合成的具有金属特性的物质。2、合金的优点：可以保持甚至强化单一金属的长处，克服其不足，所以合金的性能一般优于纯金属。一般来说，合金的熔点比它的各成分金属熔点都 ，硬度比它的各成分金属 。但合金的性质并不是各成分金属性质的总和。3、铝合金：金属铝与铜、镁、硅、锌、锂等可形成各种性能优良的铝合金。铝合金具有密度小、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。4铝合金用途：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。【练习6】镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是（ ）a、不易生锈 b、导电性好 c、密度小 d、强度高【预习检测】1下列关于铝的叙述中，不正确的是()a铝是地壳里含量最多的金属元素 b在常温下，铝不能与氧气反应c铝是一种比较活泼的金属 d在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂2、.用铝热法还原下列物质，制得金属各1摩尔，消耗铝最少的是（ ）amno2 bfeo ccr2o3 dv2o53、为了除去铁粉中的少量铝粉，可以选取下列哪种溶液（ ） a浓盐酸 b浓硝酸 c浓硫酸 d浓氢氧化钠溶液4、下列物质中既能与氢氧化钠溶液反应，又能与盐酸反应的盐是（ ）a.(nh4)2co3 b.al(oh)3 c.nahso4 d.mg(no3)25、下列离子方程式书写正确的是 （ ）a、硫酸铝中加入过量氨水：al3+3oh- al(oh)3b、氢氧化铝跟盐酸反应：al(oh)3+3h+ al3+3h2oc、硫酸铜与氢氧化钡溶液反应：ba2+so42- baso4d、四羟基合铝酸钠溶液与过量稀硝酸反应：al(oh)4-+h+ al(oh)3+h2o班级： 姓名： 【课堂探究案】【探究1】关于铝与碱溶液和与酸溶液反应产生氢气的量的关系的探究：分析铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应，分别找出铝与h+、oh、h2以及转移电子数的关系式。 【例1】两份相同质量的铝粉，第一份与足量的氢氧化钠溶液反应，第二份和足量的盐酸反应。则产生的气体物质的量( ) a. 相等 b. 大于 c. 小于 d.无法确定【例2】等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液和盐酸中，分别加入过量的铝粉，则产生气体的物质的量之比是（ ）a.1：1 b. 1：3 c. 3：1 d.无法确定【思考】归纳总结中学化学中：常见的既能与强酸反应又能与强碱反应的物质【探究2】氢氧化铝制备最佳途径选择【例题3】（双选）以稀硫酸、naoh溶液及铝为原料用三种途径制取等量的al(oh)3甲：al al2（so4）3 al(oh)3 乙：al naal(oh)4 al(oh)3丙：al al2（so4）3 al(oh)3alnaal(oh)4有关叙述正确的是（ ）a.三者消耗的原料一样多 b.甲消耗的原料最多 c.乙消耗的原料最少 d.丙消耗的原料最少【讨论】由铝、稀硫酸、氢氧化钠溶液制备al(oh)3的最佳途径。从节省原料的角度，分析，哪种途径更好。写出制备过程的流程和反应，进行比较，得出结论。【探究三】熟练掌握al3+ 、al(oh)3 、 al（oh）4- 三者之间的转化关系【例4】将10.8克mgl合金投入到moll-1400ml盐酸中，充分反应后，加入一定量的naoh溶液，使其中的mg2+、al3+完全转化沉淀，则需2moll-1naoh溶液 ml？【例5】把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量naoh溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红色粉末的质量仍为a g则原合金中铁的质量分数为（）a70b52.4c47.6 d30【探究四】氢氧化铝沉淀的图象：al(oh)3沉淀图象，大致可分为以下四类（图中纵坐标为al(oh)3沉淀量，横坐标为加入试剂的物质的量）。写出有关离子方程式1、向alcl3溶液中加入naoh溶液ab bc 2、向盐酸酸化的alcl3溶液中滴入nao溶液 3、向naoh溶液中滴入alcl3溶液 4、向naal（oh）4中加入盐酸 bc 【例6】向20 mlalcl3溶液中滴入2mol/lnaoh溶液时，得到al(oh)3沉淀质量与所加naoh溶液体积（ml）关系如下图所示：（1）图中a点表示的意义是 。（2）图中b点表示的意义是 。（3）上述两步用总的离子方程式可表示为 。（4）若溶液中有al(oh)3沉淀0.39 g，则此时用去naoh溶液的体积为 。【课堂检测】1用等质量的金属钠进行下列实验，生成h2最多的是（）a将na放入足量水中 b用刺小孔的铝箔包好钠，放入足量水中 c将na放入足量稀hcl中 d用刺小孔的铝箔包好钠，放人足量alcl3溶液中2把ba(oh)2溶液滴入明矾溶液中，使so42-全部转化成baso4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（ ）aal3+ bal(oh)3 cal(oh)4- dal3+和al(oh)33.不能用于除去铜粉中混有的铝粉的试剂是（ ）a、稀硝酸 b、cuso4溶液 c、naoh溶液 d、稀盐酸4、两份相同质量的铝粉，第一份与足量的氢氧化钠溶液反应，第二份和足量的盐酸反应。则产生的气体物质的量( ) a. 相等 b. 大于 c. 小于 d.无法确定5、某无色溶液中，已知含有h+、mg2+、al3+等阳离子，逐滴加入naoh（aq），则消耗naoh（aq）体积（x轴）和生成沉淀量（y轴）之间的函数关系可用图表示，则下列图中正确的是（ ） 6、(13山东)足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是（）a.氢氧化钠溶液 b.稀硫酸 c.盐酸 d.稀硝酸7、判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(1)向naal(oh)4溶液中通入过量co2 2al(oh)4co23h2o=2al(oh)3co( ) (2011江苏，)(2) 常温下将al片放入浓硝酸中无明显变化说明al与浓硝酸不反应（ ）（13广东）(3)氧化铝溶于naoh溶液：al2o32oh3h2o =2al(oh)4()(2010浙江)(4)金属铝溶于稀硫酸中：al2h=al3h2() (2010海南)(5)向明矾溶液中加入过量的ba(oh)2溶液：al32so2ba24oh=2baso4al(oh)4() (2010四川理综)(6)alcl3溶液中加入过量的浓氨水：al34nh3h2oal(oh)44nh（）(2009上海)(7)铝制容器可盛装浓h2so4() (2010重庆理综)(8)日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用() (2009广东理基)（9）明矾溶液中滴入ba(oh)2溶液使so42恰好完全沉淀：2ba23ohal32so422baso4al(oh)3（ ）（2013全国大纲版）【课后拓展学案】1（双选）镁、铝都是较活泼的金属，下列描述不正确的是（）a镁和铝的单质都能在氧气中剧烈燃烧，并放出耀眼的光芒b镁和铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱溶液反应c镁在加热条件下可以跟二氧化碳反应，铝在一定条件下可以跟氧化铁发生置换反应d铝热反应是镁条、铝粉和氧化铁的混合物发生的反应2下列关于铝的叙述中，不正确的是()a铝是地壳里含量最多的金属元素 b在常温下，铝不能与氧气反应c铝是一种比较活泼的金属 d在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂3（双选）下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同（）anahso4和ba（oh）2balcl3和naohcna2co3和h2so4 dba（hco3）2和ba（oh）24、（双选）向稀硫酸中加入铜粉不发生反应。若再加入某种盐，则铜粉可以逐渐溶解。符合此条件的盐是（ ）a na2so4 b kno3 c znso4 d fe2(so4)35、（2012安徽）已知室温下，al（oh）3的ksp或溶解度远大于fe（oh）3向浓度均为0.1moll-1的fe（no3）3和al（no3）3混合溶液中，逐滴加入naoh溶液下列示意图表示生成al（oh）3的物质的量与加入naoh溶液的体积的关系，合理的是（）6、为了除去铁粉中的少量铝粉，可以选取下列哪种溶液（ ） a浓盐酸 b浓硝酸 c浓硫酸 d浓氢氧化钠溶液7、相同质量的下列物质分别与等浓度的naoh溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是 （ ）a.al b.al(oh)3c.al cl3d.al2o38、.用铝热法还原下列物质，制得金属各1摩尔，消耗铝最少的是（ ）amno2 bfeo ccr2o3 dv2o59、将等物质的量的镁和铝相混合，取等质量的该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是（）a3moll1hcl b4moll1hno3 c8moll1naoh d18moll1h2so410两份铝屑，第一份与盐酸反应，第二份与naoh溶液反应，产生氢气体积比为12，则两份铝屑的质量比为（）a11b12c13d2111. 铝能提炼难熔金属和制成铝热剂，是因为铝（）a密度小，熔点较低 b具有还原性，且生成氧化铝时放出大量热c在空气中燃烧，发出耀眼白光 d是金属12（双选）、向20ml2moll-1alcl3溶液中加入30mlnaoh溶液，得沉淀0.78g。则naoh溶液的物质的量浓度为 ( ) a. 5moll-1 b. 4moll-1 c. 1moll-1 d. 2moll-113、在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示氢氧化钠加入量（x）与溶液中沉淀物的量（y）的关系示意图中正确的是 （ ） xx xx y y y y a、 b、 c、 d14、将x气体（或溶液）慢慢通入（或加入）一定量的y溶液中，产生沉淀的量与加入x的物质的量（mol）的关系如图所示，符合右图情况的是（ ）a.x为naoh溶液，y为alcl3溶液b.x为co2,y为 ca(oh)2溶液 c. x为nh3,y为al2(so4)3溶液d. x为hcl,y为naal(oh)4溶液15、（09上海卷15）镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（v）与时间（t）关系如右图。反应中镁和铝的( )a物质的量之比为3：2 b质量之比为3：2c摩尔质量之比为2：3 d反应速率之比为2：316、将5.1g镁铝合金投入到500ml2molll的盐酸中，金属完全溶解后，再加入4moll1的naoh溶液，若要使得到的沉淀量为最大值，应加入naoh溶液的体积为（）a560ml b500ml c425ml d250ml17、（双选）（2010上海）甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同ph的氨水和naoh溶液，各加入10ml 0.1 moll-1 alcl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是（ ） a甲中沉淀一定比乙中的多 b甲中沉淀可能比乙中的多c甲中沉淀一定比乙中的少 d甲中和乙中的沉淀可能一样多18含镁3%-5%