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1、江苏省扬中高级中学2014级高一化学教案专题3 从矿物到基础材料第一单元 从铝土矿到铝合金定案时间 2014-11-28课题：3-1-1. 铝及铝合金 教 学 目 标： 知识目标1、 掌握铝与氧化物、酸、碱溶液的反应了解铝制品的相关使用知识能力目标3、通过对铝的性质的实验探究，锻炼学生的实验能力和观察能力。情感目标4、铝在日常生活中的应用介绍，让学生体验化学与生活的紧密联系。教 学 重 点： 铝的化学性质教 学 难 点： 铝与强碱溶液的反应、铝的钝化教 学 过 程：引入：铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门，是轻合金中应用最广、用
2、量最多的合金。(图2)这是一架播音747飞机, 铝合金是飞机的主要用材，用量占70%80%，其中仅铝合金铆钉一项就有40150万个，用铝约22吨，据预测，2010年全球航空航天铝材的消费量可达60万吨，年平均增长率约为4.5%。（图3）这是一款新型轿车，在广告中的卖点是“宽敞的空间”和“全铝合金引擎”。 1991-1999年铝及铝合金在汽车上的应用翻了一番，预计到2005年还将再翻一番。预计2005年美国汽车用铝及铝合金将超过130kg/辆，西欧将达到119kg/辆。提问：请大家思考下日常生活中铝还有什么应用？主要利用了铝的哪些物理性质？板书：一、铝的物理性质及用途： 飞机制造-铝的密度小；
3、用作导线-良好的导电性 铝制炊具-良好的导热性： 用作包装-良好的延展性提问：我们知道铝是地壳里含量最丰富的金属元素，但是它在自然界中是以游离态还是化合态存在的？说明了铝的性质如何？过渡： 铝的性质很活泼。根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，我们来看看现实中铝和铁制品的使用情况。请同学分别来展示你们的调查记录：学生活动：先将活动地点、活动时间、活动情况作简要表述，然后将记录内容投影出来。观察对象现象初步结论铁门铁窗锈迹斑斑，锈蚀严重，表皮脱落，裸露出来的内层铁也被腐蚀了铁在空气中生锈腐蚀铝制门窗表面平整光滑，无生锈腐蚀现象铝制品没有发生生锈腐蚀设疑一：这个与金属活动顺序不符。铝怎么不像铁那样容易
4、被空气腐蚀？铝难道不能被空气中的氧气氧化？你们能设计一个简单实验，来确认铝有没有被氧气氧化吗？学生活动：互相讨论，设计方案。教师评价，确定实验方案。学生实验：用砂纸打磨铝条表面，观察表面颜色变化，然后将铝条在空气中放置一会儿。设问：1为何铝条在打磨前后颜色会有变化？在打磨后铝表面是什么物质呢？2放置后铝片表面颜色变化说明铝的活泼性如何？追问：铁在空气中被氧化表面生成Fe2O3而生锈腐蚀，且生锈后内部的铁被腐蚀的程度和速度都会越来越严重，那么，Al在空气中同样也被氧化表面生成了Al2O3，Al为何没有继续被氧化而一直腐蚀下去，越来越严重呢？两者好像有点矛盾啊。强调：因为铝与氧气反应生成了Al2O
5、3，Al2O3是一层致密的氧化膜，牢固覆盖在金属铝的表面上，使内部的铝与氧气隔绝，起到了一个保护作用，从而防止了铝进一步被氧化。板书：二化学性质：1与氧气反应 4Al+3O2=2Al2O3追问： （1）以上两种金属铁和铝在空气中的不同腐蚀情况，是否说明Al的金属活动性比不上铁呢？（2）家中的铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮呢？设疑二： 铝的氧化物和氢氧化物都有两性，既能与酸反应，又能与碱反应。那么铝的性质是否与它们相似呢？请大家设计实验来探究下。学生实验完成下列实验，并将实验现象与结论填入表中。将用砂纸打磨过的铝条分别与6mol/L的盐酸 、6mol/L 的氢氧化钠溶液反应。与铝反应的物质实
6、验现象结论或化学方程式盐酸氢氧化钠溶液师生归纳：上述实验说明了铝既能与酸反应，又能与碱反应。板书：2与酸反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H23与碱反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2 【分析电子转移，并与酸比较】追问：铝桶能否盛放稀盐酸、稀硫酸？设疑三：铝桶能否盛放浓硝酸、浓硫酸？学生实验： 将用砂纸打磨过的铝条分别与浓硫酸、浓硝酸反应。提问：实验现象与铝与盐酸反应一样吗？与铝反应的物质实验现象结论或化学方程式浓硫酸无气泡产生钝化浓硝酸无气泡产生钝化强调：没气泡不代表没反应，它们也发生了反应。只不过在常温下，铝遇浓硝酸、浓硫酸时，会在表面生成致密的氧化膜而发生钝
7、化，从而阻止内部金属进一步发生反应。但加热时，铝与浓硝酸和浓硫酸都进一步发生反应。【设计实验方案证明铝是否反应】板书： Al+H2SO4 (钝化)提问：浓硝酸、浓硫酸可用什么材料的容器储存运输？设疑四：煮好的菜能否放铝锅中过夜？强调：不能。铝制品表面虽然有致密的氧化膜保护层，但若遇长时间遇酸、碱及氯化钠溶液都会发生反应而被腐蚀。因为氯化铝、铝都能与酸或碱溶液反应，所以，铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液，不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，也不能用具有强酸性或强碱性的洗涤剂来洗涤。过渡：铝还能和一些金属氧化物反应，例如焊接钢轨时，人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃，由于反应放出大量的热，置换出的铁以熔融态形
8、式流出，让熔融的铁流入铁轨的裂逢，冷却后就将铁轨牢牢地焊接在一起了。播放：铝热反应视频。提问：1什么叫铝热反应？2什么是铝热剂？3写出工业上利用铝热反应焊接铁轨的化学方程式？资料： 铝与人体健康铝使用不当也会产生一些副作用。有资料报道：铝盐可能导致人的记忆力丧失。澳大利亚一个私营研究团体说：广泛使用铝盐净化水可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是早老性痴呆症特有的症状。研究人员对老鼠的实验表明，混在饮水中的微量铝进入老鼠的脑中并在那里逐渐积累，给它们喝一杯经铝盐处理过的水后，它们脑中的含铝量就达到可测量的水平。世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克体重1mg，一般情况下，一个人每天
9、摄取的铝量绝不会超过这个量，但是，经常喝铝盐净化过的水，吃含铝盐的食物，如油条、粉丝、凉粉、油饼、易位罐装的软饮料等，或是经常食用铝制炊具炒出的饭莱，都会使人的摄铝量增加，从而影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝。讲述：物质都有两面性，铝及其化合物对人类的危害与其贡献相比是无法相提并论的，只要人们切实注意，不要过量摄入，都不会对我们造成危害；扬长避短，它对人类社会将发挥出更为重要的作用。巩固练习：1两份等质量的铝粉，一份投入足量的稀盐酸中，另一份投入足量的氢氧化钠溶液中，则生成氢气的质量比为_1:1_。2不宜用铝热法冶炼的金属是 （ A）A镁 B铁 C铬 D钨结束语： 铝是我们生活中非
10、常重要的一种金属，它的性质和我们前面学习的氧化铝、氢氧化铝一样，既能和酸反应又能和碱反应，我们平时在使用铝制品时要考虑到铝性质的特殊性，这样才能延长铝制品的使用寿命。 铝的性质练习班级_姓名_1.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2.铝能提炼难熔金属和制成铝热剂，是因为铝（ ）A.密度小，熔点较低 B具有还原性，且生成氧化铝时放出大量热C.在空气中燃烧，发出耀眼白光 D是金属3.镁粉中混进少量铝粉，将Al粉除去，可选用的试剂是（ ）A盐酸 B硝酸 CNaOH溶液 D H2O4.1mol钠、镁、铝分别与50ml 2mol/L的H
11、2SO4溶液反应，下列说法中正确的是（ ）A镁、铝产生氢气一样多 B钠放出氢气最多C铝最终产生氢气最多 D产生氢气的量无法比较5等体积等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5：6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是( )A甲、乙都是铝过量 B甲中铝过量，乙中碱过量C甲中酸过量，乙中铝过量 D甲中酸过量，乙中碱过量6把由NaOH、AICI3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量的水中，有058 g白色沉淀析出，向所得的浊液里逐渐加入05molL1的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图。（1）混合物中NaOH的质量是_；AlCl3的 质量是
12、_；MgCl2的质量是_.(2)P点所表示盐酸加入体积是_7某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，判断下列离子: Mg2+ ，Cu2+，Ba2+，H+，Ag+，SO42-，SO32-，OH-，HCO3-，Cl-，何种离子能大量存在（1）当生成Al3+时，可能存在:_（2）当生成AlO2-时，可能存在:_8某同学在进行铝的性质实验时发现，用擦去氧化膜的相同大小的铝片分别与H浓度相同的稀硫酸和稀盐酸反应时，实验现象明显不同：铝与硫酸反应速度较慢，产生的气泡很少，铝与盐酸反应速率较快，产生的气泡很多。（1）写出铝与稀硫酸、稀盐酸反应的离子方程式。_ _（2）有人认为，铝与稀盐酸反应的速率较快，其原因是盐酸中的氯离子对反应有促进作用，试设计一简单的实验验证该说法是否正确。_（3）也有人认为，铝与稀硫酸反应的速率较慢，其原因是硫酸中的硫酸根离子对反应有抑制作用，试设计一简单实验验证该说法是否正确。_。9有10.2g镁和铝的混合粉末溶于500ml 4molL1的盐酸中。若加入2 molL1的氢氧化钠溶液，要使产生的沉淀的质量最大，则需加入的氢氧化钠溶液的体积为？- 1 -
