第四章材料家族中的元素铝.ppt

铝制电线,铝合金门窗,铝制餐具,1.物理性质,颜色、状态银白色、固态,密度较小,导电性良好,导热性良好,延展性良好,熔点较低660.4,地壳中含量最多的金属元素是；地壳中的铝以(填单质或化合物)形式存在。,为什么？,铝,化合物,练一练想一想,2.化学性质,（1）跟氧气反应,a.常温下，铝与空气中的氧气反应形成一层致密的氧化物薄膜，因此铝具有抗腐蚀性。（铝合金门窗不会锈迹斑斑）,缓慢氧化,方法1：将铝箔在空气中用酒精灯点燃能否燃烧？,只熔化不燃烧！,实验探究,方法2：将铝粉洒向酒精灯火焰能否燃烧？,现象：铝粉燃烧，发出耀眼的点点星光。,为什么？,因铝粉与空气的接触面增大，使反应更加剧烈！,方法3：将铝箔放入纯氧中点燃能否燃烧？,现象：铝箔剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体。,应用：制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等,铝还能与哪些非金属反应？,铝为什么能在纯氧中燃烧？,铝均作还原剂被非金属氧化,铝能否被其它氧化剂氧化呢？,（2）与某些金属氧化物反应,实验：铝热反应（Al+Fe2O3）,将两药匙铝粉和两药匙三氧化二铁粉末，放在滤纸上混合均匀，将混合物放入盛有细沙的蒸发皿中，再把半药匙氯酸钾、少量二氧化锰混合均匀放入上述混合物中插入镁条点燃。,操作：,现象：有耀眼的白光，并有熔融物生成。,铝热反应在生产中的应用,a、制备某些高熔点金属单质,该现象说明什么？,铝能还原出一些金属；该反应为放热反应。,b.焊接钢轨,c.定向爆破,（3）与酸反应,1.铝表面有气泡产生,2.铝片逐渐溶解,3.试管壁发热,4.反应一开始比较慢，后来逐渐加快,实验现象,稀硫酸、醋酸等，所以铝锅不能用来盛食醋。,铝在浓硫酸、浓硝酸中常温下象铁一样钝化，生成一层至密的氧化膜。,（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+3CuSO43Cu+Al2(SO4)3,2Al+3Cu2+3Cu+2Al3+,（5）与强碱的反应,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAl(OH)4+3H2,说明:铝是一种两性金属,四羟基合铝酸钠,关于铝及其化合物的两性我们将在下节课进一步探讨。,小结,铝化学性质活泼，反应中均作还原剂。,3.常温下，铝能与稀盐酸、氢氧化钠溶液反应放出氢气。,2Al+6HCl2AlCl3+3H2,2.铝与某些氧化物反应-铝热反应,1.与非金属（O2、Cl2、S等）反应,4.与盐溶液反应,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAl(OH)4+3H2,1铝热剂中铝的作用是（）,A催化剂B氧化剂,C还原剂D填充剂,2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,3.新买的铝锅、铝壶用来烧开水时，凡是水浸到的地方都会变成黑色，这与水中含有下列可溶盐有关的是（）,A钠盐B钾盐,C钙盐D铁盐,C,C,D,课堂练习,4.取两份铝粉，一份投入足量浓氢氧化钠溶液中，一份投入足量盐酸中，充分反应，产生等量氢气。则两份铝粉的质量之比为：（）A1:2B1:3C3:2D1:1,5.江苏（化）04-8铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，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HCl和NaOH物质的量之比为()A1:1B2:1C3:1D1:3,C,6.除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶液中的（）A盐酸B稀硫酸C氨水D浓氢氧化钾溶液,D,课堂练习,D,下面是治疗胃酸过多症的药物胃舒平的说明书：,【别名】复方氢氧化铝,胃舒平【外文名】CompoundAluminiumHyclroxide【主要成分】氢氧化铝【用法及用量】成人口服：24片/次，一日34次。【作用与用途】本品有中和胃酸、减少胃液分泌和解痉止疼作用，用于胃溃疡用胃酸过多症【注意事项】本品应饭前服用或胃疼发作时嚼碎服用。,请说出氢氧化铝的类别，并判断氢氧化铝的溶解性。,实验探究：学生分组实验，引导学生记录实验现象，并分析现象,白色胶状沉淀出现,白色胶状沉淀出现,先出现沉淀后沉淀又溶解,刚开始没有现象后又出现沉淀,讨论：,1.氢氧化铝能否与所有的碱溶液反应？2.氢氧化铝能否与所有的酸溶液反应？,实验探究：,结论：氢氧化铝沉淀不能与碳酸、氨水等弱酸、弱碱反应，一般与强酸、强碱溶液反应。,白色胶状沉淀不溶解,氢氧化铝不能与碳酸反应。,实验探究：,Al(OH)4-+H+=Al(OH)3,与HCl溶液反应的化学方程式、离子方程式，,NaAl(OH)4+HCl=Al(OH)3+NaCl,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,有白色胶状沉淀生成，后又溶解,NaAl(OH)4可以与盐酸反应。,（二）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。,完成化学反应方程式和离子方程式,与HCl溶液反应的化学方程式、离子方程式，,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,Al2O3+6H+=2Al3+3H2O,与NaOH溶液反应的化学方程式、离子方程式，,Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4,Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)4-,结论：Al2O3既能与NaOH溶液反应，生成盐和水；又能与盐酸溶液反应，生成盐和水，这样的氧化物为两性氧化物。,生活中的化学,通常用明矾（KAl（SO4）212H2O）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。,吃油条的利弊油条的制作过程：首先是发面，即用鲜酵母或老面（酵面）与面粉一起加水揉和，使面团发酵到一定程度后，再加入适量纯碱、食盐和明矾进行揉和，然后切成厚1厘米，长10厘米左右的条状物，把每两条上下叠好，用窄木条在中间压一下，旋转后拉长放入热油锅里去炸，使膨胀成一根又松、又脆、又黄、又香的油条。当面团里出现游离的氢氧化钠时，原料中的明矾就立即跟它发生了反应，使游离的氢氧化钠经成了氢氧化铝。氢氧化铝的凝胶液或干燥凝胶，在医疗上用作抗酸药，能中和胃酸、保护溃疡面，用于治疗胃酸过多症、胃溃疡和十二指肠溃疡等。常见的治胃病药“胃舒平”的主要成分就是氢氧化铝，因此，有的中医处方中谈到：油条对胃酸有抑制作用，并且对某些胃病的一定的疗效。但是摄入过多的铝元素对身体有一定的危害。,生活中的化学,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,氧化铝坩埚,化学与产品,耐磨件,氧化铝陶瓷异形体,铝散热器,铝合金及其制品,你能写出相关的化学反应方程式吗？,【问题探究】桌面上有两堆白色粉末，已知它们分别是Al2O3和MgO，你能用什么方法加以鉴别？请设计方案,Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4,实战演练,1.实验室制备少量氢氧化铝沉淀，用硫酸铝与氨水反应好，还是用硫酸铝与氢氧化钠反应好？为什么？2.下列物质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应的有_。A.FeB.AlC.Fe2O3D.Al2O3E.Fe(OH)3F.Al(OH)3G.NaHCO3,B、D、F、G,黑色金属,有色金属,:铁、锰、铬,：除黑色金属以外,钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe(铁)外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。,钢铁,金属与金属材料,按含碳的含量的不同，铁碳合金分为钢与生铁两大类，钢是含碳量为0.03%2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢，冶炼方便、加工容易、价格低廉，而且在多数情况下能满足使用要求，所以应用十分普遍。按含碳量不同，碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降,不锈钢,耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称不锈耐酸钢。,所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素，当钢中含铬量达到1.2左右时，铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢表面形成一层很薄的氧化膜（自钝化膜），可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外，常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。,银,元素符号:Ag元素延展性仅次于金,能压成薄片,拉成细丝。1克银可以拉成1800米长的细丝,银的特征氧化数为+1,其化学性质比铜差,常温下,甚至加热时也不与水和空气中.,符号，原子序数79，黄赤色，质地软，用牙齿可以咬变形：黄金。金子。金币。化学性质非常稳定的原因是,金原子的最外层的三个电子之间的相互作用非常紧密,原子体积被压缩,电子不容易被氧化剂夺取,金是除稀有气体元素以外化学性质最稳定的元素.,金,以一价和二价为主的金属元素,有延性和展性,是热和电最佳导体之一,铜是人类发现最早的金属之一，也是最好的纯金