铝及其化合物的性质

1、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 食品包装材料食品包装材料铝箔铝箔香烟包装材料香烟包装材料一、铝一、铝1、铝的物理性质、铝的物理性质 1)具有银白色光泽，密度较小；具有银白色光泽，密度较小；物理性质物理性质用途用途4)有良好的延展性有良好的延展性.3)热的良导体；热的良导体；2)导电性好，仅次于银、铜；导电性好，仅次于银、铜；飞机飞机铝导线铝导线铝壶铝壶铝箔包装材料铝箔包装材料2 2、铝的化学性质、铝的化学性质现象现象化学方程式化学方程式与与O2常常温温点点燃燃与与Cl2与与S（1）铝与非金属反应）铝与非金属反应（还原性）（还原性）表面形成致密的

2、氧化膜，表面形成致密的氧化膜，失去光泽失去光泽剧烈反应，发光放热剧烈反应，发光放热剧烈反应，冒白烟剧烈反应，冒白烟加热反应，生成白色固体加热反应，生成白色固体2Al + 3S = Al2S3 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3 点燃点燃4Al + 3O2 = 2Al2O3 点燃点燃（实验（实验1）铝跟氧气反应）铝跟氧气反应铝在氧气中燃烧，放铝在氧气中燃烧，放出大量的热，发出耀出大量的热，发出耀眼的白光，瓶内有白眼的白光，瓶内有白烟。烟。用途：制燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等用途：制燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等【思考【思考 】集气瓶的底部要放一些水（或细沙），其作用是什么？】集气瓶的底部要放一

3、些水（或细沙），其作用是什么？【思考【思考 】铝锅为什么可以用来煮饭？】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。常温下铝的表面被氧化，生成一层致密氧化物薄膜。因此铝具因此铝具有抗腐蚀性。有抗腐蚀性。(2)铝与酸反应铝与酸反应与盐酸、稀硫酸反应与盐酸、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）与强氧化性酸（浓硫酸、浓硝酸）-发生钝化现象发生钝化现象2Al +6H2Al +6H+ + 2Al2Al3+3+ + 3H + 3H2 2（3）铝与）铝与强碱强碱反应反应注意事项：注意事项

4、：v金属镁不与碱反应金属镁不与碱反应v铝只与强碱反应，很难与弱碱反应铝只与强碱反应，很难与弱碱反应v铝是还原剂，水为氧化剂铝是还原剂，水为氧化剂应用：应用：铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸性、碱性的食物。性、碱性的食物。2Al+2NaOH+6H2Al+2NaOH+6H2 2O = 2NaAl(OH)O = 2NaAl(OH)4 4+3H+3H2 2+e63e2还原剂还原剂氧化剂氧化剂（四羟基合铝酸钠四羟基合铝酸钠）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2偏铝酸钠偏铝酸钠讨论讨论铝制容器能否用于盛放硫酸铜溶液？铝制容器能否用于盛放硫酸铜溶液

5、？（4）与盐溶液反应）与盐溶液反应 根据金属活动性顺序的应用，铝能把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排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如出来，如: :2Al+3CuSO2Al+3CuSO4 4 3Cu+Al3Cu+Al2 2(SO(SO4 4) )3 32Al+3Cu2Al+3Cu2+2+3Cu+2Al3Cu+2Al3+3+（5）铝）铝与氧化铁的反应与氧化铁的反应(还原性还原性)应用应用：焊接钢轨，冶炼金属。：焊接钢轨，冶炼金属。（铝热反应）（铝热反应）现象：现象：2Al +Fe2O3 = 2Fe +Al2O3高温高温剧烈反应，发出耀眼的光芒，剧烈反

6、应，发出耀眼的光芒，纸漏斗被烧穿，有红热液珠落下，液珠冷却纸漏斗被烧穿，有红热液珠落下，液珠冷却后变为黑色。后变为黑色。铝热反应：铝热反应： 铝在高温条件下和某金属氧化物发生铝在高温条件下和某金属氧化物发生的反应的反应铝热剂：铝热剂：铝粉和金属氧化物的混合物铝粉和金属氧化物的混合物Mg条和条和KClO3的作用：的作用：引燃剂引燃剂铝热剂铝热剂焊接钢轨焊接钢轨2Al+Cr2O3=2Cr+Al2O34Al+3MnO2=3Mn+2Al2O310Al+3V2O5=6V+5Al2O3高温高温高温高温高温高温Al分别与分别与Cr2O3 、 MnO2 、V2O5 的反应的反应 白色胶状物，难溶于水，能凝聚水

7、中的悬浮物，白色胶状物，难溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。并能吸附色素。 可作净水剂可作净水剂（1）物理性质物理性质（3）制备）制备: AlCl3 + 3NH3H2O= 3NH4Cl + Al(OH)3 1.氢氧化铝（氢氧化铝（Al(OH)3)）-两性氢氧化物两性氢氧化物（2）化学性质化学性质与酸反应：与酸反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2O与与强碱强碱反应：反应：Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-加热分解：加热分解：2Al(OH)3=Al2O3+3H2ONaOH2mLAl2(S

8、O4)3白色沉淀白色沉淀实验实验2 Al(OH)3的性质的性质Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O沉淀溶解沉淀溶解一分为二一分为二 振荡振荡滴盐酸滴盐酸滴滴NaOH Al(OH)3+ OH- = AlO2- + 2H2O沉淀溶解沉淀溶解胃不痛了，多亏胃不痛了，多亏了胃舒平！了胃舒平！胃舒平胃舒平又名复方氢又名复方氢氧化铝，是由能中和胃氧化铝，是由能中和胃酸的酸的氢氧化铝氢氧化铝和三硅酸和三硅酸镁两药合用，并组合解镁两药合用，并组合解痉止痛药浸膏而成。痉止痛药浸膏而成。Al(OH)3在医学上的应用在医学上的应用 治疗胃酸过多治疗胃酸过多 胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物，其胃舒平

9、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）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）。疗胃酸过多的药物的优缺点（各一条）。优点优点 ；缺点缺点 。Al(OH)3+3H=Al3+3H2O 不产生对人体有害的物质；不产生对人体有害的物质； 产生大量的产生大量的CO2，人服用后会打嗝。，人服用后会打嗝。 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+

10、 + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = = Al(OH)Al(OH)4 4 - -与酸反应与酸反应与碱反应与碱反应Al(OH)Al(OH)3 3不溶于较弱的酸，如不溶于较弱的酸，如H H2 2COCO3 3; ;不溶于弱碱，如不溶于弱碱，如NHNH3 3H H2 2O O ，而溶于强碱，故宜用可溶性铝盐和而溶于强碱，故宜用可溶性铝盐和NHNH3 3H H2 2O O制备制备Al(OH)Al(OH)3 3思考：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？实验室为何不用可溶性铝盐与氢氧化钠溶液反

11、应制取氢氧化铝？氢氧化铝会溶于过量的氢氧化钠溶液氢氧化铝会溶于过量的氢氧化钠溶液Al(OH)3 +NaOHNaAl (OH) 4说明：说明：2 2、氧化铝、氧化铝AlAl2 2OO3 3（1） Al2O3物理性质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。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：与酸反应： Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3+3H2O与强碱反应：与强碱反应： Al2O3+2NaOH+3H2

12、O=2NaAl(OH)4Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)4-（2） Al2O3化学性质化学性质（3）用途：耐火材料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝石等）用途：耐火材料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝石等 氧化铝不溶于水氧化铝不溶于水, ,与水不反应与水不反应, ,故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝铝 铝制餐具不宜用来蒸煮或长时铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物间存放酸性、碱性或咸的食物制备：制备： A.A.工业：从铝土矿工业：从铝土矿 B.B.实验室：实验室：4Al + 3O4Al + 3O2 2 2 AlAl2 2O O3 3 2Al(OH

13、)3 AlAl2 2O O3 3 +3H2O 铝土矿铝土矿以三水合氧化铝、一以三水合氧化铝、一水合氧化铝石等铝的水合氧化铝石等铝的氧化物为主，并包含氧化物为主，并包含高岭石、蛋白石、针高岭石、蛋白石、针铁矿等而成的混合物。铁矿等而成的混合物。常含镓。成分变化很常含镓。成分变化很大。常成豆状、块状、大。常成豆状、块状、多孔状、或土状产出。多孔状、或土状产出。是炼铝的最重要原料，是炼铝的最重要原料，也是提炼分散元素镓也是提炼分散元素镓的主要来源的主要来源 氧化铝的天然存在形式氧化铝的天然存在形式 铝土矿铝土矿 由氧化铝的水合由氧化铝的水合物和少量的氧化铁物和少量的氧化铁和二氧化硅杂质组和二氧化硅杂

14、质组成成 刚刚 玉玉 氧化铝的天然晶体，硬氧化铝的天然晶体，硬度大仅次于金刚石、金度大仅次于金刚石、金刚砂（刚砂（SiCSiC）( (蓝宝石、蓝宝石、红宝石是刚玉的一种）红宝石是刚玉的一种）自然界中的化学自然界中的化学红宝石红宝石 含微量铬而呈不同色调含微量铬而呈不同色调红色的刚玉宝石。属高红色的刚玉宝石。属高档宝石。以透明且呈微档宝石。以透明且呈微带紫色色调的鲜红色品带紫色色调的鲜红色品种最为名贵。用焰熔法种最为名贵。用焰熔法制备的合成红宝石除用制备的合成红宝石除用作装饰品外，还广泛地作装饰品外，还广泛地用作精密仪器、钟表中用作精密仪器、钟表中的轴承和激光材料的轴承和激光材料绿宝石绿宝石 除

15、祖母绿和海蓝宝除祖母绿和海蓝宝石外其他各种颜色石外其他各种颜色绿柱石类宝石的统绿柱石类宝石的统称。品种有金色绿称。品种有金色绿宝石、玫瑰绿宝石、宝石、玫瑰绿宝石、紫色绿宝石、暗褐紫色绿宝石、暗褐色绿宝石等色绿宝石等 蓝宝石蓝宝石 含铁和铊的刚玉宝含铁和铊的刚玉宝石，属高档宝石。石，属高档宝石。以微带紫的鲜蓝色以微带紫的鲜蓝色品种最为名贵。用品种最为名贵。用作个人装饰品。用作个人装饰品。用焰熔法制得的各色焰熔法制得的各色合成蓝宝石较为常合成蓝宝石较为常见见 刚玉刚玉刚玉的化学刚玉的化学成分为氧化成分为氧化铝，晶体常铝，晶体常呈桶状、柱呈桶状、柱状，因含钛状，因含钛而呈蓝色。而呈蓝色。蓝色透明的蓝

16、色透明的刚玉叫蓝宝刚玉叫蓝宝石。石。闪耀着六射星光的天然蓝宝石闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星亚洲之星”重重330330克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。国华盛顿斯密森博物馆。宝石展示宝石展示 闪耀着六射星光的天然红宝石闪耀着六射星光的天然红宝石“罗斯利罗斯利夫斯夫斯”，重，重138.7138.7克拉，斯里兰卡产，世界著克拉，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。名珍宝。现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。宝石展示宝石展示纯色刚玉纯色刚玉东方蓝巨人东方蓝巨人卡门卡门露西亚露西亚天然宝石天然宝石纯色刚玉纯色刚玉东方蓝巨人

17、东方蓝巨人卡门卡门露西亚露西亚天然宝石天然宝石 英帝国王冠：英帝国王冠：镶有镶有4 4粒红宝石、粒红宝石、1111粒祖母绿、粒祖母绿、1616粒宝石蓝、粒宝石蓝、227227粒珍珠粒珍珠和超过和超过28002800粒粒大大小小的钻石。大大小小的钻石。 人造宝石人造宝石机械表中的机械表中的“钻钻”精美的氧化铝陶瓷制品精美的氧化铝陶瓷制品耐火坩埚耐火坩埚耐火砖耐火砖燃器具点火瓷头燃器具点火瓷头生活中的化学生活中的化学通常用通常用明矾（明矾（KAl（SO4）212H2O）作净水剂）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

18、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。表面积的氢氧化铝，可以吸附水中的悬浮杂质而形成沉淀。硫酸铝钾硫酸铝钾 又称又称“白矾白矾”、“钾钾明矾明矾”、“明矾明矾” ” 。硫酸钾和硫酸铝的含硫酸钾和硫酸铝的含水复盐。无色透明晶水复盐。无色透明晶体，有酸味。溶于水，体，有酸味。溶于水，水解时生成氢氧化铝水解时生成氢氧化铝胶状沉淀。用作媒染胶状沉淀。用作媒染剂和净化剂。化学工剂和净化剂。化学工业中用于炼铝和制造业中用于炼铝和制造钾肥等。钾肥等。 课外思考 1 1、将盐酸逐滴滴入到、将盐酸逐滴滴入到NaAlO2溶液中，直至过量。溶液中，直至过量。 2 2、NaAlONaAlO2 2溶液逐

19、滴滴入到盐酸溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。中，直至过量。 2 2、NaAlONaAlO2 2溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。先产生沉淀，振荡后消失，当先产生沉淀，振荡后消失，当NaAlONaAlO2 2过量时，产过量时，产生的沉淀不再消失。生的沉淀不再消失。4H4H+ +AlO+AlO2 2- -=Al=Al3+3+2H+2H2 2O O AlAl3+3+3AlO+3AlO2 2- -+6H+6H2 2O=4AlO=4Al（OHOH）3 3析：析：1 1、先产生白色絮状沉淀，当、先产生白色絮状沉淀，当HClHCl过量时过量时沉淀消失。沉淀消失。AlO2-+H+

20、H2O=Al（OH）3 Al（OH）3+3H+=Al3+3H2O HH+ +H+H2 2OO或或COCO2 2AlAl3+3+Al(OH)Al(OH)3 31.1.3OH3OH- -或或NHNH3 3 H H2 2OOAlOAlO2 2- -2.2.OHOH- -3H3H+ +4OH4OH- -6.6.4H4H+ + 7. 7. 双水解双水解2. Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O1. Al3+ + 3OH- = Al(OH)34. AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)36. AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O 3. Al3+ + 4OH- =

21、 AlO2- + 2H2O5. Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O7. Al3+ + 3AlO2- + 6H2O= 4Al(OH)3AlO2- - H+ -Al(OH)3Al3+ - 4OH- -AlO2-Al3+ - 3OH- -Al(OH)3AlO2- - 4H+ -Al3+ 1.1.往往AlClAlCl3 3溶液逐滴加入溶液逐滴加入NaOHNaOH溶液至过量溶液至过量AlAl3+3+ + 3OH + 3OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2

22、 2OOn n(NaOH)(NaOH)n nAl(OH)Al(OH)3 3 1 12 23 34 41 12.2.往往NaOHNaOH溶液中加入溶液中加入AlClAlCl3 3溶液至过量溶液至过量AlAl3+3+ + 4OH + 4OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOAlAl3+3+3AlO+3AlO2 2- -+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3 1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n(AlCl(AlCl3 3) )AlOAlO2 2- - + H + H+ + + H + H2 2O =Al

23、(OH)O =Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2OO1 12 23 34 41 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n(HCl)(HCl)n n(NaAlO(NaAlO- -2 2) )1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 AlOAlO2 2- - + 4H + 4H+ + = Al = Al3+3+ + 2H + 2H2 2O O AlAl3+3+3AlO+3AlO2 2- -+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3 n(HCl)n(HCl

24、)1 11 12 23 34 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 5 5OH-+H+ = H2OAlOAlO2 2- - + H + H+ + + H + H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2OO 1 12 23 34 41 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n( ( NHNH3 3. .HH2 2OO ) )AlAl3+3+ +3NH +3NH3 3. .HH2 2O = Al(OH)O = Al(OH)3 3+3NH+3NH4 4+ +7.7.往往Al

25、ClAlCl3 3溶液中加入溶液中加入NaAlONaAlO2 2溶液溶液1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n( (NaAlONaAlO2 2) )AlAl3+3+ + 3AlO + 3AlO2 2- - + 6H + 6H2 2O = 4Al(OH)O = 4Al(OH)3 3 1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n( (AlClAlCl3 3) )AlAl3+3+ + 3AlO + 3AlO2 2- - + 6H + 6H2 2O = 4Al(OH)O = 4Al(OH)3 3 1 12 22 2或或1 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n(CO(CO2 2) )2AlO2AlO2 2- - +CO +CO2 2 +3H +3H2 2O =2Al(OH)O =2Al(OH)3 3+CO+CO3 32-2-或或AlOAlO2 2- -+CO+CO2 2 +2H +2H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3+HCO+HCO3 3- -AlAl3+3+ + 3OH + 3OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOn n(Na