高中化学 第4章 材料家族中的元素 第2节 铝金属材料（第1课时）导学案3 鲁科版必修1.doc

第4章材料家族中的元素 第2节 铝 金属材料第1课时【学习目标】1.熟练掌握铝的性质，能够根据物质性质对比分析实际问题。2.自主学习，小组合作， 学会从物质分类的角度，实验探究铝的化学性质。 3.激情投入，体会铝在生产、生活中的重要作用。4.了解铝的还原性，认识铝单质在化学性质上与其他常见金属的不同，能书写相关的化学方程式。【学习过程】一、铝与铝合金1. 人类已经发现的110多种元素中，大约有4/5是_元素。2. 铝是一种_色金属，密度小，仅为钢的1/3左右，导电性仅次于_、_和_。3. 金属铝的化学性质_（填活泼或不活泼），它容易与氧气发生反应。常温下，金属铝被空气里的氧气氧化，在表面生成一层致密的_薄膜，阻止内部的金属继续与氧气发生反应。铝还能与 某些_发生反应，表现出较强的还原性。金属铝还能与_、_等酸发生反应，也能与_发生反应。请写出下列反应的化学方程式：与氧气的反应：_；与fe2o3的反应：_；与盐酸的反应：_；与naoh溶液的反应：_。4.金属铝在高温条件下与三氧化铁发生的反应称为_，铝粉和氧化铁粉末的混合物称为_。该反应能放出大量的热，常用于野外_等，工业上也利用该反应_大截面的钢材部件。二、【课堂讨论】1你已学过钠、镁、铁等金属单质的知识，这些金属在性质上具有相似之处。从物理性质上来说，相似之处有哪些？化学性质呢？钠、镁、铁性质的相似性2铝作为一种金属，它可能具有哪些性质？设计实验验证你的假设。分类：金属类铝实验方案：（用化学方程式来表示）（1）铝粉的燃烧： ；铝与盐酸的反应 ；铝与氢氧化钠溶液反应 ；（4）铝与hg(no3)2溶液反应 。3通过学习，你又发现金属铝哪些不同于其他金属的性质？请指出并写出化学方程式。铝热反应 ；与碱溶液的反应 。追问：以上反应中铝元素的化合价发生了什么变化？体现了什么性质？铝的化合价均由0价升高到3价，被氧化，做还原剂。铝热反应有何用途？常用于野外焊接钢轨等；工业上也利用该反应焊接大截面的钢材部件。4al既能与酸反应，又能与碱反应，是否属于两性物质？等量的铝粉分别与过量的盐酸、naoh溶液反应，消耗的hcl和naoh的物质的量之比为多少？生成的h2的物质的量之比为多少？5金属铝能与盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应放出氢气，与氧化性酸能否发生反应？如何反应？ 三、探 究 案铝的还原性铝是目前国民经济生产中除钢以外被使用最多的金属，并有逐步代替钢材的趋势，因为铝轻耗能少，这是节能减排的发展方向。 实验实验现象结论及解释铝与氧气反应铝与氧化铁反应铝与氢氧化钠溶液反应四、【思考总结】1.铝热反应实验中镁条、氯酸钾分别起什么作用？2.总结铝的化学性质3.你学过哪些既能与强酸又能与强碱反应的物质，并写有关化学反应方程式导学案参考答案一、1. 金属 2. 银白，银、铜、金 3.活泼，氧化物，金属氧化物，盐酸、稀硫酸，碱 4al 3o2 2al2o3 2alfe2o32feal2o32al6hcl2alcl33h2或2al6h2al33h2 2al2naoh6h2o2naal(oh)43h2或 2al2oh6h2o2al(oh)43h24.铝热反应，铝热剂。焊接钢轨，焊接。二、1. 物理性质：都是银白色，有金属的光泽，都能导热导电，都有良好的延展性。化学性质：都能与非金属单质（如氧气、氯气等）反应；都能与酸反应；都能与某些盐溶液（如：cuso4溶液）反应。2. （1）4al + 3o2 2al2o3（2）2al + 6hcl = 2alcl3 + 3h2（3）2al + 2naoh + 2h2o = 2naalo2 + 3h2（4）2 al + 3hg(no3)2=2 al(no3)3+3 hg 3. （1）2al + fe2o3 2fe + al2o3（2）2al + 2naoh + 2h2o = 2naalo2 + 3h24. al既能与酸反应，又能与碱反应，但铝与碱反应的本质是与水的反应，所以不能说铝是两性物质。3：1，1：15. 非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）：2al6hcl2alcl33h2氧化性酸（如硝酸、浓硫酸）：al4hno3 (稀)al(no3)3no2h2o注意：al遇冷的浓硫酸、浓硝酸会钝化，但加热可反应。三、铝的还原性实验实验现象结论及解释铝与氧气反应铝粉在o2中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体铝容易与o2反应，化学性质活泼4al3o22al2o3铝与三氧化二铁反应纸漏斗内混合物剧烈反应，发出耀眼的光芒，放出大量的热，纸漏斗下部被烧穿，有火红的熔融物落入沙中，冷却后变成黑色固体高温下al能与fe2o3反应，放出大量的热2alfe2o3al2o32fe铝与氢氧化钠溶液反应铝逐渐溶解，有无色气泡产生铝能与naoh溶液反应生成气体2al+2naoh+6h2o2naal(oh)4+3h2四、1引燃剂供氧剂2铝能与大多数类别的物质发生反应： 铝能与氧气、氯气、硫等非金属单质发生反应：4al3o22al2o32al3cl22alcl3 2al3sal2s3 能与盐酸、稀硫酸等酸发生反应：2al3h2so4al2(so4)33h2 能与铜盐等盐溶液反应：2al3cuso4al2(so4)33cu 铝还能与比铝不活泼的金属氧化物发生铝热反应：2al3cuoal2o33cu 还能与强碱溶液反应：2al2naoh6h2o2naal(oh)43h2注意：铝在naoh溶液中发生的化学方程式：2al2naoh6h2o2naal(oh)43h2；离子方程式：2al2oh6h2o2al(oh)43h2。铝元素从0价升高到+3价被氧化，在该反应中作还原剂。3. （1）铝单质：2al6hcl2alcl33h22al2naoh6h2o2naal(oh)43h2（2） 弱酸酸式盐 (nahco3、nahso3)：nahco3hclnaclh2oco2 nahco3naohna2co3h2o（3） 弱酸铵盐(nh4)2co3、nh4hco3、(nh4)2so3、nh4hso3、(nh4)2s、nh4hs)：(nh4)2co32hcl2nh4clh2oco2(nh4)2co32naoh2nh3h2ona2co3五、检测题1小明家收藏了一张清末的铝制佛像，至今保存完好。其未被锈蚀的主要原因是()a铝不易发生化学反应b铝的氧化物易发生还原反应c铝不易被氧化d铝易被氧化，但氧化铝膜具有保护内部铝的作用2除去镁粉中的少量铝粉，可选用的试剂是()a硫酸 b氨水c盐酸 d氢氧化钠溶液3下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是()a盛放食醋b烧煮开水c用金属丝擦洗表面的污垢d用碱水洗涤4等量镁铝合金粉末分别投入到下列四种过量物质的溶液中，充分反应，放出h2最多的是()anaoh溶液 bh2so4溶液c蔗糖溶液 dnacl溶液5mg、al、fe三种金属分别与同浓度、同体积的稀盐酸反应时，放出h2的质量相等，则下列说法中正确的是()a三种金属的物质的量相等b三种金属均过量c三种金属的质量相等d盐酸均过量6医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热使患处保持温热状态。若56 g铁粉完全氧化成fe2o3，需消耗氧气的质量为()a24 g b32 gc21 g d16 g7铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应时，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为()a11 b21c31 d138. 某学习小组用如图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)a中试剂为_。(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_。(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：记录c的液面位置；将b中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；待b中不再有气体产生并恢复至室温后，记录c的液面位置；由a向b中滴加足量试剂；检查气密性，上述操作的顺序是_(填序号)；记录c的液面位置时，除视线平视外，还应_。(4)b中发生反应的化学方程式为_。(5)若实验用铝镁合金的质量为a g，测得氢气体积为b ml(已换算为标准状况)，b中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为_。(6)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将_(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。检测题参考答案1. 【解析】铝是一种活泼的金属，易与空气中的氧气反应，在铝制品表面形成一层致密的氧化铝膜，可保护内部的铝不被继续腐蚀。【答案】d2. 【解析】因为mg、al都可以和盐酸、硫酸反应，故a、c不正确；al只能和强碱溶液反应，不能和弱碱溶液反应，氨水是弱碱，故b不正确。应选d。【答案】d3. 【解析】食醋中含有的醋酸呈酸性，能与铝发生反应而腐蚀；用金属丝擦洗时会破坏铝表面覆盖的氧化铝膜，使铝祼露在外继续被腐蚀；而用碱水洗涤，铝能与碱反应而被腐蚀。【答案】b4. 【解析】镁和铝都能与h2so4溶液反应放出h2，而与naoh溶液反应时，只有铝参加反应放出h2，故前者生成h2的量多；c、d项不反应，无h2放出。【答案】b5. 【解析】根据反应的化学方程式：mg2hcl=mgcl2h22al6hcl=2alcl33h2fe2hcl=fecl2h2等质量的三种金属与酸反应产生h2的量不等；等物质的量的三种金属与酸反应产生h2的量也不等；若三种金属均过量，则产生的h2的量由盐酸决定。【答案】b6. 【解析】根据反应方程式4fe3o2=2fe2o345633256 g m(o2)则m (o2)24 g【答案】a7. 【解析】根据铝与盐酸以及铝与naoh溶液反应的化学方程式：2al6hcl=2alcl33h22al2naoh6h2o=2naal(oh)43h2可直接得到答案：n(hcl)n(naoh)31。【答案】c8. 【解析】(1)mg、al均可以和酸反应，因此不可以用酸来实验，由于碱可以和al反应而不和mg反应，则可以用naoh与al反应制得h2，然后用排水法收集h2，以计算al的量。(2)由于al表面容易生成氧化膜，因而要用酸处理。(3)整个操作过程及原理是：检查气密性；记录起始液面；加入碱反应；不产生气体后，记录末读数，两者相减即为产生h