铝 金属材料范文

铝铝 金属材料范文金属材料范文 铝金属材料1铝与铝合金 温故 知新 钠 镁 铁性质的相似性 1 物理性质都是银白色 有金属的光泽 都能导电 都能传热 都有良好的延展性 2 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 1 铝 1 物理性质硬度较小 银白色质轻 密度为2 7g cm 具有一定 的耐磨性 有很好的延展性和导电性 熔点低 666 4 沸点高 2467 2 化学性质 与非金属反应a与氧气反应常温下 铝被空气中的 氧气氧化 表面生成一层致密的氧化物薄膜 失去金属光泽 点燃时 金属铝可以在氧气中燃烧4Al 3O2点燃2Al2O3说明该反应 放出大量热和耀眼的白光 因而铝可用于制造燃烧弹 信号弹 火 箭推进剂等 知识 链接 英阿马岛战争中英方的一艘现代化驱逐舰被阿方导 弹击中后 燃起滔天大火 无法扑灭 导致舰艇沉没 这是怎么回 事呢 原来 驱逐舰夹板上大量使用铝 铝在高温下发生了燃烧 生成氧化铝 b 与氯气 硫等非金属反应2Al 3Cl2点燃2AlCl34Al 3S点燃2Al2S 3 与酸的反应a 与非氧化酸 盐酸 稀硫酸 反应 有氢气生成2A l 6Hb 与氧化酸 硝酸 浓硫酸 反应 无氢气生成Al 4HNO3 稀 Al NO3 3 NO 2H2O注意Al遇冷的浓硫酸 浓硝酸会钝化 但 加热可反应 与碱的反应化学方程式2Al 2NaOH 6H2O 2Na Al OH 4 3H2 离子方程式2Al 2OH 2Al3 3H2 6H2O 2 Al OH 4 3H2 领悟 整合 铝和强碱溶液反应 不是铝直接和碱反应 而是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧 化铝 然后氢氧化铝再和强碱反应生成四羟基合铝酸盐 如铝和氢氧化钠溶液反应分两步进行2Al OH 3 3H2 Al OH 3 NaO H Na Al OH 4 因此 在此反应中 铝为还原剂 水为氧化剂 与金属氧化物的反应 铝热反应 2Al 6H2O 金属铝在高温下可 与Fe2O3反应2Al Fe2O3高温2Fe Al2O3说明a该反应称为铝热反应 铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂 利用铝热反应可焊接钢轨大截面的钢材部件等 b铝和氧化铁在高温下发生的反应不仅可用于焊接钢轨 还可用于定 向爆破定向爆破是指在地基的钢筋混处安放铝热剂 引燃后产生的 温度高达2500 3500 使钢筋熔断 楼体倒塌 c铝不仅可与氧化铁发生铝热反应 用其他金属氧化物如V2O 5 Cr2O 3 MnO2等代替氧化铁也可发生铝热反应 铝热反应还可用于冶炼钒 锰等金属 领悟 整合 在以上四种反应中 铝的化合价均由0价升高到 3 价 被氧化 做还原剂 可以看出 铝具有较强的还原性 是一种较为活泼的金属 2 铝合金 1 合金合金是指两种或两种以上的金属 或金属与非金属 熔合 而成的具有金属特性的物质 一般来说 合金的性能优于纯金属 合金的熔点比它的各成分金属 熔点都低 硬度比它的各成分金属大 但合金的性质并不是各成分金属性质的总和 2 铝合金金属铝中加入其他元素如铜 镁 硅 锌 锂等 即形 成各种性能优良的铝合金 性质特征铝合金具有密度小 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 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 2铝的重要化合物1 氧化铝 1 存在自然界中纯净的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 物理性质白色固体 不溶于水 熔点高 说明由于Al2O3熔点高 难分解 因而可做良好的耐火材料 3 化学性质 与酸反应Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O Al2O3 6H 2Al3 3H2O 与碱反应Al2O3 2NaOH 3H2O 2Na Al OH 4 Al2O3 2OH说明氧化铝具有不同于一般氧化物的性质 既与强酸 反应也与强碱反应 属于两性氧化物 思考 1 铝是一种较为活泼的金属 为什么生活中的铝制品却比较稳定 呢 2 将未打磨的铝片投入盛有氢氧化钠溶液的试管中 观察到开始 并无气泡 一段时间后才有气体产生 为什么 提示 1 铝表面形成一层致密的氧化物保护膜 将空气与铝隔开 2 开始是铝表面的氧化铝与碱液反应 不生成气体 当表面的氧 化铝溶解完 才发生铝与碱液反应 生成氢气 2 氢氧化铝 1 物理性质Al OH 3是几乎不溶于水的白色胶状固体 具有吸附 性 2 化学性质 与酸反应Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O Al OH 3 3H Al3 3H2O 与碱反应Al OH 3 NaOH Na Al OH 4 Al OH 3 OH说明Al OH 3与Al2O3一样 既与酸反应又与碱反应 具有 两性 属于两性氢氧化物 受热易分解大部分难溶性的氢氧化物在受热时可以分解生成相应 的氧化物和水 Al OH 3也不例外 3H2O 2 Al OH 4 Al OH 4 2Al OH 3 Al2O3 3 H2O 3 Al OH 3的制取 铝盐与碱反应用铝盐与可溶性弱碱氨水反应 制Al OH 3Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4说明制取Al OH 3也 可用铝盐与强碱作用 但应严格控制加入碱的量 因为强碱过量会 使制得的Al OH 3转化为四羟基合铝酸盐Al OH 3 OHAl OH 3 四羟基合铝酸盐与酸反应一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法 制取Al OH 3 当CO2不足或适量时2 Al OH 4 Al OH 4 所以 实验室一般不采用这种方法制 CO2 2Al OH 3 CO32 H2O CO2过量时 Al OH 4 CO2 Al OH 3 HCO3说明一般不 用强酸 因为强酸的量控制不当会使制得的Al OH 3溶解 Al OH 4 H2O Al OH 3 3H Al3 3H2O 4 Al OH 3的用途由于Al OH 3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 H Al OH 3 联想 发散 明矾净水原理 明矾 KAl SO4 2 12H2O 溶于水发生下列反应KAl SO4 2 K Al 3 2SO4Al3 3H2O 2Al OH 3 胶体 3H Al OH 3胶体中胶粒有吸附水中悬浮杂质的作用 使其质量增大 沉 降水底 达到净化水的目的 2 3金属与金属材料1 金属的分类 1 冶金工业黑色金属Fe Cr Mn 黑色金属的颜色不一定是黑色 如纯净的铁 铬的颜色是银白色 有色金属除Fe Cr Mn以外的 所有金属 2 按密度轻金属密度 4 5g cm3 如钠 镁 铝 重金属密度 4 5g cm3 如铁 铜 W 3 按自然界中的含量常见金属如铁 4 75 铝 7 7 钙 3 4 5 等稀有金属如锆 铌 钼等2 金属的通性有金属光泽 有延展 性 是电和热的良导体 具有还原性 联想 发散 金属之最在生活生产中使用最广泛的金属是铁 地 壳中含量最多的金属元素是铝 Al 最稳定的金属单质 延展性 最好的都是金 Au 导电性能最好的是银 Ag 自然界中最活 泼的金属是铯 Cs 最硬的金属单质是铬 Cr 熔点最高的金 属单质是钨 3413 W 熔点最低的金属单质是汞 39 Hg 密度最大的是锇 22 57g cm3 2 钢铁 1 生铁含碳量2 4 3 硬度大 但较脆且不易机械加工 2 普通钢含碳量0 03 2 增加了铁锰等元素 改善了铁的性 能 但易锈蚀 3 不锈钢在普通钢基础上 加入铬镍等元素 含铬在一般在12 以上 在空气中能保持金属光泽 且有不生锈的特性 说明由于铬元素的加入 能使钢材表面形成致密且坚固的氧化膜 防止内部铁与外界物质接触 镍元素的加入 使不锈钢在酸碱盐的水溶液中也能具有很好的化学 稳定性和耐腐蚀性 3 金 银 铜等金属材料 1 物理性质 特性金是黄色金属 银是白色金属 铜是紫红色金 属 共性硬度较小 熔点较高 密度较大 具有金属光泽 良好的延 展性 导电性和导热性 2 化学性质金 银 铜都属于不活泼金属 相对而言 其活泼程 度依次增强 金金是最稳定的金属之一 在高温下也不能与氧气反应 不能被 硝酸等强氧化性酸氧化 但金能溶解在王水中 银银虽然不能与盐酸 稀硫酸反应 但却能溶解在硝酸等强氧化 性酸中Ag 2HNO3 浓 AgNO3 NO2 H2O 3Ag 4HNO3 稀 3Ag NO3 NO 2H2O 铜a与非金属单质反应2Cu O2 2CuO 2Cu S Cu2S Cu Cl2点燃CuCl2b与酸反应与银相似 铜不能与盐酸 稀硫 酸反应 但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO 3 2 2NO 4H2O c与盐溶液反应Cu 2FeCl3 CuCl2 2FeCl2d铜的锈蚀铜在干燥空气 中性质稳定 但在潮湿空气中会被腐蚀 在其表面逐渐形成一层绿 色的铜锈2Cu O2 H2O CO2 Cu2 OH 2C O3 3 用途 金及其合金除了用于首饰以外 在电子工业的用量占工 业用量的90 以上 在航空航天工业中 金在制造飞机和航天器有关部件所用的材料也 占有重要地位 银除了用于首饰以外 在有机合成 能源开发 材料制造等方面 的应用越来越被重视 铜在电气和电子工业中主要用于制造电线 通讯电缆等 这方面应用占铜的工业总用量的一半左右 半导体器件中的硅芯片 上用铜代替铝线 建筑业上用铜制造水管及其它排水设施 具有独 特的杀菌功能 抑制细菌生长 钛 Ti 21世纪的金属 性能优储量大 用于制造飞机 导弹 宇宙飞船 舰艇 化工设备 纺织机械 人造卫星 医疗器 械 人造骨骼 等 铀 U 做核电厂反应堆的核燃料 镅 Am 用作烟雾探测器中的烟雾监测材料 4 铜的常见化合物 1 颜色 溶解性CuO 黑色 难溶 Cu2O 红色 难溶 Cu2S 黑色 难溶 CuSO4 白色 易溶 CuSO4 5H2O 蓝色 易溶 Cu2 OH 2CO3 绿色 难溶 Cu OH 2 蓝色 难溶 2 化学性质 氧化铜a 氧化铜有金属氧化物的性质 例如CuO 2 HCl CuCl2 H2O b 氧化铜具有弱氧化性 可与某些还原剂反应 例如H2 CuO Cu H2O C 2CuO高温2Cu CO2 CO CuO Cu C O2 2NH3 3CuO 3Cu N2 3H2O c 氧化铜在高温下可发生分解反应4CuO高温2Cu2O O2 硫酸铜Cu SO4晶体与无水CuSO4之间可以相互转化CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O 开拓学习新视野 课标知识拓展 专 题放送 有关Al OH 3的反应图像项目图象离子方程式NH3 H2O滴入 AlCl3溶液中Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 CO2通入NaAl OH 4 溶液中Al OH 4 CO2 Al OH 3 HCO32Al OH 4 CO2 22 H2O Al OH 3 CO3NaOH滴入AlCl3溶液中Al3 3OHAl OH 3 OH A l OH 3 Al OH 4 AlCl3滴入NaOH溶液中Al3 4OH3Al OH 4 Al OH 4 Al3 4 Al OH 3 HCl滴入Na Al OH 4 溶液中Al OH 4 H Al OH 3 H2O Al OH 3 3H Al3 3H2O NaAl OH 4 溶液滴入HCl中AlO2Al3 3Al OH 4 Al OH 3 4 H Al3 2H2O 41 某无色透明溶液能与铝作用放出氢气 此 溶液中一定能大量共存的离子组是 A Cl SO4C HCO32 两份铝屑 第一份与过量的盐酸反应 第二份与过量 的NaOH溶液反应 产生氢气的体积比为12 则第一份与第二份铝屑 的质量比为 A 11B 12C 13D 143 能用铝为原料来冶炼难熔 的金属主要是因为 A 铝的密度小 熔点较低B 铝在空气中燃烧 放出大量的热C 铝在金属活动性顺序表排在较前面D 铝具有还原性 发生氧化还原反应时放出大量的热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 稀硝酸B 稀盐酸C 硝酸铜D 氢氧化钠5 由锌 铁 镁 铝四种金属中的两种组成的混合物10g 与足量的盐酸反应生成的氢气在标准状况下为11 2L 则混合物中 一定含有的金属是 A 锌B 铁C 铝D 镁6 下列用途主要是体现铝 的物理性质的是 家用铝锅 盛浓硝酸的容器 制导线 焊接 钢轨 包装铝箔 炼钢的脱氧剂 做防锈油漆 做合金用作飞机制 造业材料 工业做热交换器A B C D 7 有关Al与NaOH溶液的反应的说法中 正确的 是 A 铝是还原剂 其氧化产物是Al OH 3B NaOH是氧化剂 其还原 产物是H2C 铝是还原剂 H2O和NaOH都是氧化剂D H2O是氧化剂 Al 被氧化8 向某溶液中投入铝片后有大量H2放出 则溶液中不可能大 量存在的离子是 A Cl9 向NaAlO2溶液中持续通入一种气体 开始 时产生沉淀随后沉淀又逐渐溶解 该气体是A NO2B CO2C NH3D CO10 镁 铝 铜三种金属粉末混合物 加入过量盐酸充分反应 过滤后向 滤液中加入过量烧碱溶液 再过滤 滤液中存在的离子有 A AlO2 B Cu C Al D Mg11 常温下能用铝制容器盛放的是 A 浓盐酸B 浓硝酸C 稀 硝酸D 稀硫酸12 下列所用的材料不属于合金的是 A 家用的铝窗 B 建筑用的钢筋C 铸造用的黄铜D 温度计用的水银13 将一块镁铝合 金溶于盐酸后 再加入过量NaOH溶液 所得的溶液中主要存在的离 子是A AlO2C AlO214 下列有关合金的说法 错误的是 A