铝及铝合金(详案).doc

铝及铝合金导入：在前几节，我们已经学习过了如何从铝土矿中提取铝以及铝的氧化物与氢氧化物的一些性质。今天我们就来学习这一章主题元素，第13号元素铝。讲述：首先，我请同学们先阅读一则小趣闻。这则趣闻讲的是在古罗马，一天，一个陌生人拜见罗马皇帝泰比里厄斯，献上一枝金属杯子，杯子像银子一样闪闪发光，但是分量很轻。它是这个人从黏土中提炼出的新金属。但这个皇帝表面上表示感谢，心里去害怕这种光彩夺目的新金属会使他的金银财宝贬值，就下令把这位发明家斩首。从此，再也没有人动过提炼这种“危险金属”的念头，这种新金属就是现在大家非常熟悉的铝。 当制铝的工艺改进之后，凭其低廉的价格，铝制的商品就进入了千家万户。提问：那么就请大家举出一些生活中常见的铝制品。讲述：不错，大家说的都非常好。在生活中，我们到处都可以看到铝制品的存在。比如，反光灯，一些装饰品，铝锅，铝箔袋子，铝制电线等等。包括飞机上的一些材料也是含有铝的。提问：我们研究物质都是从物理性质和化学性质两个方面来研究的。那请同学们从老师给你们的图片中总结出铝的一些物理性质。（从反光灯和装饰品中，你可以发现铝的是具有什么颜色的物质；那你从铝锅和铝制电线中可以发现，它具有良好的导热导电性；从铝箔袋子可以得出，它有较好的延展性；从制造飞机的材质包含铝中知道了，它质地坚韧而且非常的轻。）讲述：总结得非常好，铝是具有银白色金属光泽的金属，并且具有良好的导热导电性。研究完了它的物理性质，下面我们就着重研究它的化学性质。提问：首先请观察下面两幅图片，一幅是锈迹斑斑的铁制门，另外一幅是颜色暗淡的铝制门。按照之前我们学习的金属活动性顺序表，铝比铁活泼，但是为什么铝制门却比铁制门使用时间更长呢？讲述：原来在常温下，铝与空气中的氧气反应生成了一层致密的氧化膜并牢牢的覆盖在铝的表面，阻止了铝的进一步氧化。而铁生成的氧化膜是一种非常疏松的氧化膜，不足以保护铁不被进一步氧化。提问：在常温下能生成氧化膜，那么我们加热铝，它又会发生什么反应呢？实验：请同学们拿出我们事先处理好的一个铝片，用坩埚钳夹住，放在酒精灯上加热。做完之后，我请一位同学来说一说他所做出的实验现象。讲述：大家可以发现，灼烧的那一块铝已经熔化了，但是却又掉不下来，因为呢，氧气与铝反应生成了氧化铝。根据我们之前学过的知识，氧化铝是一种高熔点氧化物，所以它形成的一层氧化膜包裹住了里层的铝不被反应。这就是为什么，铝锅放在火上烧，不会熔化的原因。铝锅的表面同样被一层致密的氧化膜包裹。那么请大家写出铝与氧气的反应方程式。并且根据其原理写出铝与氯气以及硫单质的反应方程式。并且请几位同学上黑板写一下。讲述：研究完了铝与非金属单质的反应，下面我们接着研究铝与酸碱的反应。学生实验：首先我们来研究铝与酸的反应。同样，请大家拿出一支试管，倒入一些稀盐酸，放入一个铝片。观察现象。提问：请一位同学说出他所看到的现象。讲述：对的，铝与稀盐酸发生了反应，并且释放出了气体。这与我们之前学过的活泼金属与酸的反应机理是一样的。那么请同学在草稿本上写出铝与稀盐酸、稀硫酸的反应方程式，并且改写成离子方程式。（请两位同学上黑板有直接写出离子方程式）讲述：铝与稀盐酸的反应非常剧烈，那么我们把酸的浓度加大，看一看会出现什么现象。关于这个实验，我就通过一段视频来展示给大家看。播放视频讲述：通过视频的演示，我们知道，在常温下，铝与浓硝酸、浓硫酸发生反应，并生成了一层致密氧化膜。我们把这种现象叫做钝化。这是因为浓硝酸和浓硫酸都是强氧化性酸，它与铝反应生成了一层致密的氧化膜。而稀盐酸是一种非氧化性酸，这一点只需要大家了解就行。大家要注意的是，钝化是化学反应，不是物理反应。在生活中我们运用钝化的原理，用铝制的运输槽罐来运输浓硝酸和浓硫酸。讲述：在之前的学习中，我们知道氧化铝和氢氧化铝能与碱进行反应。那铝单质能不能与碱进行反应呢？学生实验：请大家取出一支试管，倒入一些氢氧化钠溶液，观察反应现象。我要请一位同学说出他所观看到的现象。讲述：我们可以看到铝可以与碱进行反应，根据我们之前学过的知识，铝在碱液中存在的形式是什么？（点名回答），对的，就是偏铝酸根。那请大家尝试着写出铝单质与氢氧化钠的反应方程式，并且改写成离子方程式。我请两位同学上黑板来写一写。（点评方程式）提问：我请大家思考一下一个问题，相同质量的铝单质，与足量的酸、碱反应，产生的气体体积比是多少？讲述：相同质量的铝单质，与酸碱进行反应，它们产生的气体的体积比是一样的。2mol的Al与酸碱反应都会生成3mol的氢气。 提问：根据我们刚才学习过知识，我想问大家一个问题，因为铝具有很好的导热性，所以铝经常被用来制成餐具。但是，铝炊具表面的氧化膜很容易被酸或被碱破坏。那么，根据刚才的实验现象，你认为使用铝制餐具适应注意什么问题呢？讲述：对，我们因该尽量避免用铝制餐具煮食酸性或碱性的食物。根据一份世卫组织调查表明，人体每公斤体重每天允许摄入铝不能超过1毫克。而监测表明，我国居民平均每天铝的摄入量为34毫克。过多的铝的摄入会影响儿童的骨骼和智力的发育，对于老年人会导致骨质疏松，引发老年性痴呆。低浓度的铝也可产生积蓄，对身体系统产生不同程度的损害。下面我们来看一个视频，视频中的主角就是我们都比较喜爱的产品可口可乐。这里的可乐是罐装的。播放视频，边解释。讲述：虽然说在生活中，可乐罐中的碳酸是弱酸，但是我们也不能小觑它的威力。所以我希望同学们为了自己的身体健康，少喝罐装可乐。提问：我要问大家了，在生活中大家都见过铁路，那有谁知道，铁路上的钢轨是用什么方法来焊接的呢？讲述：我来告诉大家，一般焊接钢轨，是用我们马上学习的一个反应来进行的。现在就进入我们本堂课的最后一个内容铝热反应。在生活中，我们主要利用铝热反应来焊接钢轨以及定向爆破。我们把铝热反应的反应物称为铝热剂。铝热剂是铝与某些金属氧化物的混合物。焊接钢轨用的铝热剂是铝粉和氧化铁的粉末。大家尝试写出它们的反应方程式。条件是高温，不要忘记。（请同学上来写一下）讲述：在这个方程式中，铝把相对不活泼的铁给置换出来，铝做的是还原剂，铁是还原产物。铝的还原性大于铁。我们之前学过的钠、镁也可以跟铝来进行比对。钠、镁与水的反应都是相对比较明显的。而铝与水是几乎不反应的。通过实验现象，我们可以得出钠镁铝铁的还原性是钠大于镁大于铝大于铁的。也就是验证了金属活动性顺序表中的顺序。利用这个原理，我们可以通过利用活泼金属把相对不活泼的金属给置换出来。下面，我们就来做一下，铝热反应这个实验。由于现象比较剧烈，请大家不要靠近，防止危险。演示实验讲述：大家可以看到，铝热反应在反应过程中发出了大量的热，并且发出耀眼的光芒，铝把铁给置换出来了，熔融的铁球掉落在了沙子里。根据铝热反应的原理，请同学们写下铝与氧化锰的反应。（点评）总结：今天我们学习了铝的物理和化学性质。在化学性质中，有几点是比较重要的。第一，铝