《铝金属材料》PPT课件.ppt

第二节铝金属材料 第一课时铝及其化合物 你在日常生活中见到过哪些铝制品 想一想 食品包装材料 1 铝的物理性质 物理性质 用途 飞机 铝导线 铝壶 铝箔包装材料 2 铝的化学性质 1 铝与非金属反应 还原性 表面形成致密的氧化膜 失去光泽 剧烈反应 发光放热 剧烈反应 冒白烟 加热反应 生成白色固体 4Al 3O2 2Al2O3 实验1 铝跟氧气反应 铝在氧气中燃烧 放出大量的热 发出耀眼的白光 瓶内有白烟 用途 制燃烧弹 信号弹 火箭推进剂等 思考 集气瓶的底部要放一些水 或细沙 其作用是什么 思考 铝锅为什么可以用来煮饭 常温下铝的表面被氧化 生成一层致密氧化物薄膜 因此铝具有抗腐蚀性 2 铝与酸反应 与盐酸 稀硫酸反应 2Al 3H2SO4 Al2 SO4 3 3H2 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 与强氧化性酸 浓硫酸 浓硝酸 发生钝化现象 3 铝与强碱反应 注意事项 金属镁不与碱反应铝只与强碱反应 很难与弱碱反应铝是还原剂 水为氧化剂 应用 铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸性 碱性或咸味的食物 2Al 2NaOH 6H2O 2Na Al OH 4 3H2 还原剂 氧化剂 四羟基合铝酸钠 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 偏铝酸钠 4 与盐溶液反应 根据金属活动性顺序的应用 铝能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来 如 2Al 3CuSO4 3Cu Al2 SO4 3 2Al 3Cu2 3Cu 2Al3 5 铝与氧化铁的反应 还原性 应用 焊接钢轨 冶炼金属 铝热反应 现象 剧烈反应 发出耀眼的光芒 产生大量的烟 纸漏斗被烧穿 有红热液珠落下 液珠冷却后变为黑色 铝热反应 铝在高温条件下和某金属氧化物发生的反应 铝热剂 铝粉和金属氧化物的混合物 Mg条和KClO3的作用 引燃剂 焊接钢轨 Al分别与Cr2O3 MnO2 V2O5的反应 即学即用 白色胶状物 难溶于水 能凝聚水中的悬浮物 并能吸附色素 可作净水剂 1 物理性质 3 制备 AlCl3 3NH3 H2O 3NH4Cl Al OH 3 1 氢氧化铝 Al OH 3 两性氢氧化物 二 几种铝的重要化合物 2 化学性质 与酸反应 Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O Al OH 3 3H Al3 3H2O 与强碱反应 Al OH 3 NaOH Na Al OH 4 Al OH 3 OH Al OH 4 加热分解 实验2Al OH 3的性质 胃不痛了 多亏了胃舒平 胃舒平又名复方氢氧化铝 是由能中和胃酸的氢氧化铝和三硅酸镁两药合用 并组合解痉止痛药浸膏而成 Al OH 3在医学上的应用 治疗胃酸过多 胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物 其中含有的有效成分是氢氧化铝 其治疗原理是 用离子方程式表示 碳酸氢钠也常用于做治疗胃酸过多 请说出与氢氧化铝相比较 用碳酸氢钠作为治疗胃酸过多的药物的优缺点 各一条 优点 缺点 Al OH 3 3H Al3 3H2O 不产生对人体有害的物质 产生大量的CO2 人服用后会打嗝 Al OH 3 3H Al3 3H2O Al OH 3 OH Al OH 4 与酸反应 与碱反应 Al OH 3不溶于较弱的酸 如H2CO3 不溶于弱碱 如NH3 H2O 而溶于强碱 故宜用可溶性铝盐和NH3 H2O制备Al OH 3 思考 实验室为何不用可溶性铝盐与氢氧化钠溶液反应制取氢氧化铝 氢氧化铝会溶于过量的氢氧化钠溶液 Al OH 3 NaOH Na Al OH 4 说明 2 氧化铝Al2O3 1 Al2O3物理性质 氧化铝是白色 不溶于水的固体 熔点高 是一种较好的耐火材料 天然产的无色氧化铝晶体叫刚玉 其硬度仅次于金刚石 与酸反应 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 6H 2Al3 3H2O 与强碱反应 Al2O3 2NaOH 3H2O 2Na Al OH 4 Al2O3 2OH 3H2O 2 Al OH 4 2 Al2O3化学性质 3 用途 耐火材料 冶炼铝 其它刚玉 红蓝宝石等 说明 氧化铝不溶于水 与水不反应 故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝 铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性 碱性或咸的食物 制备 A 工业 从铝土矿B 实验室 4Al 3O22Al2O32Al OH 3Al2O3 3H2O 铝土矿 以三水合氧化铝 一水合氧化铝石等铝的氧化物为主 并包含高岭石 蛋白石 针铁矿等而成的混合物 常含镓 成分变化很大 常成豆状 块状 多孔状 或土状产出 是炼铝的最重要原料 也是提炼分散元素镓的主要来源 氧化铝的天然存在形式 铝土矿由氧化铝的水合物和少量的氧化铁和二氧化硅杂质组成 刚玉氧化铝的天然晶体 硬度大仅次于金刚石 金刚砂 SiC 蓝宝石 红宝石是刚玉的一种 自然界中的化学 红宝石 含微量铬而呈不同色调红色的刚玉宝石 属高档宝石 以透明且呈微带紫色色调的鲜红色品种最为名贵 用焰熔法制备的合成红宝石除用作装饰品外 还广泛地用作精密仪器 钟表中的轴承和激光材料 绿宝石 除祖母绿和海蓝宝石外其他各种颜色绿柱石类宝石的统称 品种有金色绿宝石 玫瑰绿宝石 紫色绿宝石 暗褐色绿宝石等 蓝宝石 含铁和铊的刚玉宝石 属高档宝石 以微带紫的鲜蓝色品种最为名贵 用作个人装饰品 用焰熔法制得的各色合成蓝宝石较为常见 刚玉 刚玉的化学成分为氧化铝 晶体常呈桶状 柱状 因含钛而呈蓝色 蓝色透明的刚玉叫蓝宝石 闪耀着六射星光的天然蓝宝石 亚洲之星 重330克拉 缅甸产 世界著名珍宝 现藏于美国华盛顿斯密森博物馆 宝石展示 闪耀着六射星光的天然红宝石 罗斯利夫斯 重138 7克拉 斯里兰卡产 世界著名珍宝 现藏于美国华盛顿斯密森博物馆 宝石展示 天然宝石 天然宝石 英帝国王冠 镶有4粒红宝石 11粒祖母绿 16粒宝石蓝 227粒珍珠和超过2800粒大大小小的钻石 人造宝石 机械表中的 钻 精美的氧化铝陶瓷制品 生活中的化学 通常用明矾 KAl SO4 2 12H2O 作净水剂 原理是 铝离子在溶液中可以与水发生微弱的反应 生成有很大表面积的氢氧化铝 可以吸附水中的悬浮杂质而形成沉淀 硫酸铝钾 又称 白矾 钾明矾 明矾 硫酸钾和硫酸铝的含水复盐 无色透明晶体 有酸味 溶于水 水解时生成氢氧化铝胶状沉淀 用作媒染剂和净化剂 化学工业中用于炼铝和制造钾肥等 课外思考 1 将盐酸逐滴滴入到NaAlO2溶液中 直至过量 2 NaAlO2溶液逐滴滴入到盐酸中 直至过量 2 NaAlO2溶液逐滴滴入到盐酸中 直至过量 先产生沉淀 振荡后消失 当NaAlO2过量时 产生的沉淀不再消失 4H AlO2 Al3 2H2OAl3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 析 1 先产生白色絮状沉淀 当HCl过量时沉淀消失 AlO2 H H2O Al OH 3 Al OH 3 3H Al3 3H2O 4 H H2O或CO2 Al3 Al OH 3 1 3OH 或NH3 H2O AlO2 2 OH 5 3H 3 4OH 6 4H 铝 三角 铝的化合物之间转化关系 7 双水解 按以上关系写出离子方程式 2 Al OH 3 OH AlO2 2H2O 1 Al3 3OH Al OH 3 4 AlO2 H H2O Al OH 3 6 AlO2 4H Al3 2H2O 3 Al3 4OH AlO2 2H2O 5 Al OH 3 3H Al3 3H2O 7 Al3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 讨论以上反应量与产物关系 AlO2 H Al OH 3 Al3 4OH AlO2 Al3 3OH Al OH 3 AlO2 4H Al3 1 往AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液至过量 Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 OH AlO2 2H2O 有关铝化合物的图像问题 n NaOH n Al OH 3 1 2 3 4 1 2 往NaOH溶液中加入AlCl3溶液至过量 Al3 4OH AlO2 2H2O Al3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 1 2 3 4 4 n Al OH 3 n AlCl3 3 往NaAlO2溶液中加入稀盐酸至过量 AlO2 H H2O Al OH 3 Al OH 3 3H Al3 3H2O 1 2 3 4 1 n Al OH 3 n HCl 4 往稀盐酸溶液中加入NaAlO2至过量 n NaAlO 2 1 2 3 4 4 n Al OH 3 AlO2 4H Al3 2H2O Al3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 n HCl 1 1 2 3 4 n Al OH 3 5 5 往NaAlO2和NaOH混合溶液中加入HCl溶液至过量 OH H H2O AlO2 H H2O Al OH 3 Al OH 3 3H Al3 3H2O 6 往AlCl3溶液中滴加入氨水至过量 1 2 3 4 1 n Al OH 3 n NH3 H2O Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 7 往AlCl3溶液中加入NaAlO2溶液 1 2 3 4 4 n Al OH 3 n NaAlO2 Al3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 1 2 3 4 4 n Al OH 3 n AlCl3 Al3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 8 往NaAlO2溶液中加入AlCl3溶液 9 往NaAlO2溶液中通入CO2 或过量 1 2 2或1 n Al OH 3 n CO2 2AlO2 CO2 3H2O 2Al OH 3 CO32 或AlO2 CO2 2H2O Al OH 3 HCO3 10 往AlCl3HCl混合溶液中加NaOH至过量 Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 OH AlO2 2H2O n NaOH 1 n Al OH 3 1 2 3 4 OH H H2O 5 11 往Al3 Mg2 H 各1mol的混合溶液中加NaOH溶液至过量 n NaOH Al