《鲁科版高中化学必修一课件4.2.1铝与铝合金.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《鲁科版高中化学必修一课件4.2.1铝与铝合金.pptx（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,1.（1）铝的化学性质活泼，但生活中用铝制作的用品却非常耐腐蚀，为什么？ 提示：铝的化学性质活泼，在空气中容易与氧气生成一层结构致密的氧化物薄膜，从而阻止了进一步的反应，另外，铝更多的是做成铝合金制品，通过改变金属内部结构，使其抗腐蚀性更强。,（2）铝制炊具的表面常因油烟而变暗，能否用钢丝球将其表面擦亮？ 提示：不能。这样会将表面的氧化膜破坏，内层的铝会被腐蚀，缩短铝制炊具的使用寿命。,2.（1）只有铝与氧化铁才可以组成铝热剂吗？ 提示：不是。除铝与氧化铁之外，铝与Fe3O4、V2O5、WO3等高温下稳定的金属氧化物都能构成铝热剂，可以发生铝热反应。 （2）铝热剂为什么可以用于焊接钢轨？除此
2、之外铝热反应还有哪些重要应用？ 提示：铝热反应能够放出大量的热，可以使生成的铁熔化，且不需要电源，焊接速度快、设备简易，所以可以用于焊接钢轨。由于铝热反应放热多，可以使置换出的金属单质熔化，因此还可应用于冶炼难熔金属。,3.实验室若用铝与盐酸、氢氧化钠分别反应来制取氢气，试剂的用量与氢气生成的多少有何关系？ 提示：铝与盐酸反应的离子方程式为： 2Al 6H+ = 2Al3+3H2 与氢氧化钠反应的离子方程式为： 2Al2OH-6H2O = 2Al(OH)4-3H2 由此可知：若用等量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠反应，生成氢气一样多；若用足量的铝与等物质的量的盐酸、氢氧化钠反应，生成氢气的体积比为
3、13。,例1 现有一含少量铁、硅的铝合金，取等质量的两份样品，分别投入足量的盐酸和稀氢氧化钠溶液中，放出等量的氢气，则该合金中铁与硅的关系正确的是 物质的量之比为21 物质的量之比为31 质量之比为21 质量之比为41 A B C D只有,【规范解答】选C。将等质量的合金分别投入足量盐酸和稀氢氧化钠溶液中时，铝与盐酸和氢氧化钠反应生成的氢气相等，铁仅与盐酸反应生成氢气，反应方程式是Fe+2HCl = FeCl2+H2，硅仅与氢氧化钠反应生成氢气，反应方程式是Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2。由于放出等量的氢气，因此铁与硅的物质的量之比应为21，质量之比为41，故选C。,【互
4、动探究】上述铝合金的性质是否完全等同于组成成分的性质？ 提示：不是。将铝、铁、硅熔合制成铝合金以后，通常化学性质与组成成分相似，但是物理性质差别较大，如熔点降低、硬度变大等。,1.铝的一些特性 （1）铝是较活泼的金属，常温下可与空气中的氧气形成致密的氧化膜，因而具有较好的耐腐蚀性。 （2）铝在常温下，遇到浓硫酸、浓硝酸会发生钝化。 （3）铝与某些金属氧化物在高温下发生铝热反应放出大量的热，会使生成的金属熔化。 （4）铝可以与强碱溶液反应生成氢气，反应的实质是铝置换水中的氢。,2.合金的组成及应用 （1）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。 （2）合金通常
5、具有比成分金属更优良的物理化学性能和机械加工性能。如熔点更低、硬度更大、耐腐蚀等。 （3）常见的合金有铝合金、铁合金、镁合金等。,1.为什么铝制炊具不宜长时间盛放酸、碱性食物？ 提示：因为铝制品表面有一层致密的氧化膜，该氧化膜为两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应，用铝制炊具盛放酸或碱性食物，会破坏该氧化膜，使铝制炊具受到进一步腐蚀。,2若采用可溶性铝盐与碱反应制取Al(OH)3，氨水与NaOH溶液哪个更合适？ 提示：由于Al(OH)3可以溶于过量强碱，所以实验室制取Al(OH)3通常采用可溶性铝盐与氨水反应。 3.若采用四羟基合铝酸盐与酸反应制取Al(OH)3沉淀，用何种酸更为恰当？ 提示
6、：由于Al(OH)3能够溶于过量强酸，所以实验室制取Al(OH)3可以采用四羟基合铝酸盐溶液中通入足量二氧化碳气体。,例2 将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定物质的量浓度的盐酸中,合金完全溶解,向所得溶液中加入5 mol/L 的NaOH溶液到过量,生成的沉淀与加入的NaOH溶液的体积关系如图: 求:(1)原合金中Mg、Al的质量各是多少? (2)盐酸的物质的量浓度是多少?,【规范解答】由图像可知，11.6 g是Mg（OH）2的质量，（19.4-11.6） g=7.8 g是Al（OH）3的质量，V（NaOH）从020 mL时用于中和过量盐酸，因而无沉淀生成； 20160 mL时用于沉淀Mg
7、2+,Al3+;160180 mL时用于将 Al（OH）3沉淀溶解。 （1）n(Mg)=nMg（OH）2= 11.6 g/58 gmol-1= 0.2 mol 则m(Mg)= 0.2 mol24 gmol-1=4.8 g n(Al)=nAl（OH）3= 7.8 g/78 gmol-1=0.1 mol 则m(Al)= 0.1 mol27 gmol-1=2.7 g,(2)由图像可知，当V（NaOH）=160 mL时，溶液为NaCl溶液，根据物质守恒，n(Cl-)=n(Na+)=n（NaOH）=5 mol/L 0.16 L=0.8 mol, n（HCl）=n(Cl-) =0.8 mol,c（HCl）
8、=0.8 mol/0.1 L=8 mol/L 答案：（1）Mg、Al的质量分别是4.8 g和2.7 g。 （2）盐酸的物质的量浓度是8 mol/L。,【互动探究】若上题中不知道沉淀的质量变化，能否 仅由V（NaOH）求得合金中Mg、Al的物质的量之比？ 提示：由Al3+3OH- = Al(OH)3 Al(OH)3OH- =Al(OH)4-可知：溶解Al(OH)3沉淀 用去20 mLNaOH溶液，则沉淀Al3+需要60 mLNaOH溶液， 而沉淀Mg2+需要NaOH溶液的体积为 （160-20-60）mL=80 mL。 n(Mg)=n(Mg2+)= =5 mol/L0.08 L/2=0.2 mo
9、l n(Al)=n(Al3+)= =5 mol/L0.06 L/3=0.1 mol合金 中镁铝的物质的量之比为21。,1.不能用强碱和铝盐溶液反应制Al(OH)3,也不能用强酸和四羟基合铝酸盐溶液反应制备Al(OH)3,因Al(OH)3既溶于强酸又溶于强碱,反应物的用量不易控制。 2.既能和盐酸反应，又能和氢氧化钠反应的物质，除了Al、Al2O3、Al(OH)3,还有NaHCO3、NaHSO3、(NH4)2CO3、(NH4)2S、NH4HCO3等物质。,铝盐与强碱、四羟基合铝酸盐与强酸的反应图像 Al3+、Al（OH）3、Al（OH）4-之间的相互转化与反应物的用量和相互滴加的顺序都有关系。试
10、探究以下两个过程中的有关问题: 探究: 1.向可溶性铝盐溶液中滴加强碱 (1)滴加过程中会发生什么反应？有什么现象？ (2)尝试在坐标系中描述生成的沉淀的量与滴加的NaOH溶液的体积之间的关系。,提示：（1）现象：立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失 离子反应：Al3+3OH- = Al（OH）3 Al（OH）3+OH- =Al（OH）4- （2）图像,2.向四羟基合铝酸盐溶液中滴加强酸 (1)滴加过程中会发生什么反应？有什么现象？ (2)尝试在坐标系中描述生成的沉淀的量与滴加的盐酸的体积之间的关系。 提示：（1）现象：立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失 离子反应： Al（OH）4-+H+ = Al
11、（OH）3+H2O Al（OH）3+3H+ = Al3+3H2O,（2）图像,1.镁、铝都是较活泼的金属，下列描述正确的是( ) A.镁和铝的单质都能在空气中剧烈燃烧，并放出耀眼的光芒 B.镁和铝能和稀盐酸、强碱反应生成氢气 C.用镁、铝制造的合金质轻坚固，但是不耐腐蚀 D.铝热反应可以放出大量的热，可以使生成的金属熔化,【解析】选D。镁可以在空气中剧烈燃烧，铝粉可以在纯氧中剧烈燃烧，A错；铝既可以与酸反应也可以与强碱反应，但是镁只能与酸反应而不能与碱反应，B错； 镁铝合金质轻坚固，由于表面形成结构致密的氧化膜，有较好的耐腐蚀性能，C错。,2.（2011荆州高一检测）用坩埚钳夹住一小块刚用盐酸
12、处理过的铝箔，在酒精灯上加热至熔化，发现熔化的铝箔不滴落。下列关于上述实验中有关问题的解释不正确的是 ( ) A铝在空气中能很快形成氧化膜 B铝箔失去金属光泽，氧化铝包裹着金属铝 C氧化铝的熔点比铝高 D氧化铝与盐酸不反应 【解析】选D。铝箔表面的氧化铝是两性氧化物，可以溶于强酸、强碱，因此D错误。,3.（2011洛阳高一检测）下列物质中，不能与氢氧化钠溶液和盐酸都反应的化合物是( ) A（NH4）2CO3 BAl(OH)3 CNaHCO3 DMg(NO3)2 【解析】选D。既能与氢氧化钠溶液反应，又能与盐酸反应的物质有两性化合物Al(OH)3、 有弱酸的酸式盐如 NaHCO3、 弱酸的铵盐如
13、（NH4）2CO3等。选项中的D只能与氢氧化钠溶液反应。,4.浓度均为0.1 molL-1的三种溶液等体积混合，充分反应后没有沉淀的一组溶液是( ) ABaCl2NaOH NaHCO3 BNaHCO3 CaCl2HCl CAlCl3 MgCl2NaOH DBa（OH）2 CaCl2 H2SO4,【解析】选B。A项，发生Ba2+OH-+HCO3- = BaCO3 +H2O的反应；B项中发生HCO3-+H+ = CO2+ H2O的反应；C项中NaOH不足，发生Al3+3OH- = Al（OH）3，Mg2+ 2OH- = Mg（OH）2的反应；D项中发生Ba2+ SO42- = BaSO4的反应。没
14、有沉淀生成的是B项。,5.下列各图中，横坐标为某溶液中加入的某物质的量，纵坐标为生成沉淀的量，从AE中选择符合表中各题要求的序号，填在表中。,【解析】A图中产生的沉淀先逐渐增加，后又部分溶解，应该是MgCl2、AlCl3混合溶液与NaOH溶液反应； B图中先沉淀后全部溶解，应该是Ca(OH)2溶液中通入CO2气体；C图先沉淀，而后也不溶解，应该是AlCl3溶液加入氨水；D图中开始无沉淀，然后沉淀逐渐增加，最后也不溶解，应该是含少量HCl的AlCl3溶液加入氨水；E图像开始无沉淀，然后沉淀逐渐增加，最后又完全溶解，应该是含少量HCl的AlCl3加入NaOH溶液。 答案：B D C E A,6.（
15、2011安庆高一检测）某溶液中可能含有Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、Al3+，当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性气味气体放出和白色沉淀生成。加入淡黄色固体的物质的量(横坐标)与析出沉淀和产生气体的物质的量(纵坐标)的关系如图所示，据图可推知溶液中含有的离子是_，它们的物质的 量浓度之比为_，所加淡 黄色固体是_(填化学式)。,【解析】由题意可以看出加入的淡黄色固体应该为Na2O2，因为先生成的白色沉淀而后部分溶解，可以确定原溶液中应该含有Mg2、Al3，不含有Fe2、Cu2，图中加入 12 mol Na2O2时，生成的12 mol气体中有6 mol O2，还应有6 mol N
16、H3，故原溶液中还含有NH4；通过图中数据可知，Mg2、Al3、NH4的物质的量分别为2 mol、2 mol、 6 mol，三者的物质的量浓度之比为113。 答案：Mg2、Al3、NH4 113 Na2O2,一、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分） 1.铝合金在日常生活、航空航天和汽车制造等方面均有广泛用途。下列关于铝的说法正确的是( ) A.铝的表面容易形成致密的氧化膜，抗腐蚀性能好 B.常温下不与任何酸、碱反应 C.铝元素在地壳中的含量高，储量丰富，仅次于铁 D.工业上通常用钠与铝盐溶液反应来制备铝 【解析】选A。铝既能和强酸反应，又能和强碱反应，B错；铝元素在地壳中的含量高于铁，C错；钠不能从铝盐溶液中置换出铝单质，D错。,2.（2011黄石高一检测）用含有少量镁的铝片制取纯净的Al（OH）3，可能有的步骤为：加盐酸溶解；
