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1、第第2 2讲铝金属材料复合材料讲铝金属材料复合材料考纲导向考纲导向热点导学热点导学1.1.了解了解铝、铜及其重要化合及其重要化合物的主要性物的主要性质及其及其应用。用。2.2.了解合金的概念及其重要了解合金的概念及其重要应用。用。1.“1.“铝三角三角”转化及化及Al(OH)Al(OH)3 3沉淀的沉淀的图像分析。像分析。2.2.铜及其化合物及其化合物间的的转化关系。化关系。3.3.合金的合金的应用。用。考点突破考点突破基础梳理基础梳理课堂演练课堂演练基础梳理基础梳理 抓主干抓主干 固双基固双基知识梳理知识梳理一、铝及其化合物的性质一、铝及其化合物的性质1.1.铝铝(1)(1)自然界中的存在自
2、然界中的存在铝元素在地壳中含量丰富铝元素在地壳中含量丰富, ,仅次于仅次于O O、SiSi。自然界中的铝全部以。自然界中的铝全部以 态态存在。存在。(2)(2)物理性质物理性质银白色银白色, ,有金属光泽的固体有金属光泽的固体, ,有良好的延展性、导电性和传热性等有良好的延展性、导电性和传热性等, ,密度密度较较 , ,质地柔软。质地柔软。化合化合小小(3)(3)化学性质化学性质(4)(4)铝的用途铝的用途纯铝用作导线纯铝用作导线, ,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。2.2.铝的氧化物和氢氧化物铝的氧化物和氢氧化物(1)(1)氧化铝氧化铝物理性质物理
3、性质通常为白色固体通常为白色固体, ,不不溶于水溶于水, ,有很高的熔点。有很高的熔点。化学性质化学性质两性氧化物两性氧化物(2)(2)氢氧化铝氢氧化铝物理性质物理性质 色色 状不溶于水的物质。状不溶于水的物质。白白胶胶化学性质化学性质两性氢氧化物两性氢氧化物【想一想】【想一想】 既能与强酸反应又能与强碱反应的物质有哪些既能与强酸反应又能与强碱反应的物质有哪些? ?答案答案: :既能与强酸反应又能与强碱反应的物质有既能与强酸反应又能与强碱反应的物质有:金属单质金属单质:Al;:Al;两性氧两性氧化物化物:Al:Al2 2O O3 3;两性氢氧化物两性氢氧化物:Al(OH):Al(OH)3 3;
4、弱酸的酸式盐弱酸的酸式盐:NaHCO:NaHCO3 3,NaHSO,NaHSO3 3等等;弱酸的铵盐弱酸的铵盐:(NH:(NH4 4) )2 2COCO3 3,CH,CH3 3COONHCOONH4 4,(NH,(NH4 4) )2 2S S等。等。二、铜及其化合物的性质二、铜及其化合物的性质1.Cu1.Cu(1)(1)物理性质物理性质: : 色色, ,不能被磁铁吸引。不能被磁铁吸引。紫红紫红(2)(2)化学性质化学性质: :2.2.氧化铜氧化铜(1)(1)物理性质物理性质: :不溶于水的黑色固体。不溶于水的黑色固体。2Cu2Cu2 2O+OO+O2 2 白白(2)(2)无水无水CuSOCuS
5、O4 4遇水变蓝色遇水变蓝色( (生成生成CuSOCuSO4 45H5H2 2O),O),可作为水的检验试剂。可作为水的检验试剂。蓝蓝【练一练】【练一练】 在稀硫酸中加入铜粉在稀硫酸中加入铜粉, ,铜粉不溶铜粉不溶, ,再加入下列物质再加入下列物质FeClFeCl3 3FeFe2 2O O3 3Cu(NOCu(NO3 3) )2 2KNOKNO3 3, ,铜粉溶解的是铜粉溶解的是( ( ) )A.A.只有只有或或B.B.只有只有或或C.C.只有只有或或或或D.D.上述四种物质中任意一种上述四种物质中任意一种D D三、金属和材料三、金属和材料1.1.合金合金(1)(1)概念概念: :一种金属与其
6、他一种或几种金属或一种金属与其他一种或几种金属或 形成的具有金属特性形成的具有金属特性的物质。的物质。(2)(2)特性特性熔点较各成分的熔点熔点较各成分的熔点低低。合金比各成分金属具有更好的合金比各成分金属具有更好的 、 以及物理、化学和机械加以及物理、化学和机械加工性能等。工性能等。2.2.金属材料金属材料(1)(1)黑色金属材料黑色金属材料包括包括 以及它们的合金以及它们的合金, ,如钢铁。如钢铁。非金属非金属硬度硬度强度强度铁、锰、铬铁、锰、铬(2)(2)有色金属材料有色金属材料除除 以外的其他金属材料及其合金以外的其他金属材料及其合金, ,重要的有色金属有重要的有色金属有: :镁、铝、
7、镁、铝、金、银、铜、钛等。金、银、铜、钛等。3.3.复合材料复合材料(1)(1)概念概念: :将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的一种新型将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的一种新型材料。材料。(2)(2)组成组成基体基体: :在复合材料中起在复合材料中起 作用。作用。增强体增强体: :在复合材料中起在复合材料中起 作用。作用。黑色金属黑色金属黏结黏结骨架骨架(4)(4)性能性能: :既保持或发展了原来材料的长处既保持或发展了原来材料的长处, ,又能弥补原材料的不足。又能弥补原材料的不足。【断一断】【断一断】 (1)(1)合金中不可能含有非金属元素。合金中不可能含有非金
8、属元素。( () )(2)(2)合金中的金属元素以化合态形式存在。合金中的金属元素以化合态形式存在。( () )(3)(3)合金属于纯净物。合金属于纯净物。( () )(4)(4)铝合金的熔点比纯铝的高。铝合金的熔点比纯铝的高。( () )(5)(5)根据金属单质的颜色根据金属单质的颜色, ,将其分成黑色金属和有色金属。将其分成黑色金属和有色金属。( () )(6)(6)将不同性质的材料经简单混合便成复合材料。将不同性质的材料经简单混合便成复合材料。( () )(7)(7)钢筋混凝土的增强体是钢筋。钢筋混凝土的增强体是钢筋。( () )答案答案: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(
9、4)(5)(5)(6)(6)(7)(7)自主整理自主整理1.1.两种两性物质两种两性物质AlAl2 2O O3 3、Al(OH)Al(OH)3 3既能溶于强酸又能溶于强碱。既能溶于强酸又能溶于强碱。2.2.六种物质颜色六种物质颜色(1)Cu(1)Cu紫红色紫红色;(2)CuO;(2)CuO黑色黑色;(3)Cu(OH);(3)Cu(OH)2 2蓝色蓝色;(4)CuSO;(4)CuSO4 4白色白色;(5)CuSO;(5)CuSO4 45H5H2 2O O蓝色蓝色;(6)Cu;(6)Cu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3绿色。绿色。4.4.两种性质比较两种性质比较(1)(1)合金熔点比成分
10、金属低合金熔点比成分金属低; ;(2)(2)合金的硬度比成分金属大。合金的硬度比成分金属大。考点突破考点突破 解疑难解疑难 提知能提知能考点一考点一 典例引领典例引领“铝三角铝三角”转化关系及应用转化关系及应用答案答案: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)(7)(7)归纳总结归纳总结1.“1.“铝三角铝三角”转化关系转化关系(3)(3)鉴别鉴别( (利用滴加顺序不同利用滴加顺序不同, ,现象不同现象不同) )AlClAlCl3 3溶液中滴加溶液中滴加NaOHNaOH溶液现象为溶液现象为: :先产生白色沉淀先产生白色沉淀, ,后沉淀溶解。后沉淀溶解。NaO
11、HNaOH溶液中滴加溶液中滴加AlClAlCl3 3溶液现象为溶液现象为: :开始无明显现象开始无明显现象, ,后产生白色沉淀后产生白色沉淀, ,沉沉淀不溶解。淀不溶解。(4)(4)分离提纯分离提纯利用利用AlAl能溶于强碱溶液能溶于强碱溶液, ,分离分离AlAl与其他金属的混合物。与其他金属的混合物。利用利用AlAl2 2O O3 3能与强碱溶液反应能与强碱溶液反应, ,分离分离AlAl2 2O O3 3与其他金属氧化物。与其他金属氧化物。利用利用Al(OH)Al(OH)3 3能与强碱溶液反应能与强碱溶液反应, ,分离分离AlAl3+3+与其他金属阳离子。与其他金属阳离子。跟踪训练跟踪训练C
12、 C 考点剖析考点剖析有关有关Al(OH)Al(OH)3 3的计算及图像分析的计算及图像分析考点二考点二 1.1.铝盐与强碱溶液反应生成铝盐与强碱溶液反应生成Al(OH)Al(OH)3 3沉淀的计算沉淀的计算反应关系如下反应关系如下: :(1)Al(1)Al3+3+3OH+3OH- -Al(OH)Al(OH)3 3(生成沉淀生成沉淀) )【特别提示】【特别提示】 分析图像时不仅要注意加入酸、碱的强弱、滴加的量分析图像时不仅要注意加入酸、碱的强弱、滴加的量及滴加的顺序及滴加的顺序, ,还要注意还要注意“三看三看”:”:一看起点一看起点, ,即加入极少量即加入极少量X X物质时物质时, ,看能否产
13、生沉淀看能否产生沉淀; ;二看终点二看终点, ,即加入过量的即加入过量的X X物质时物质时, ,看所生成的沉淀能看所生成的沉淀能否全部消失否全部消失; ;三看三看“拐拐”点点, ,即图像中拐点在即图像中拐点在x x轴上的坐标轴上的坐标, ,也就是生成也就是生成最大量沉淀所需最大量沉淀所需X X的量与完全溶解这些沉淀所需的量与完全溶解这些沉淀所需X X量的比值。量的比值。典型例题典型例题1.(20151.(2015山西大同质检山西大同质检) )某无色溶液中某无色溶液中, ,已知含有已知含有H H+ +、MgMg2+2+、AlAl3+3+等阳离子等阳离子, ,逐滴加入逐滴加入NaOHNaOH溶液溶
14、液, ,则消耗则消耗NaOHNaOH溶液体积溶液体积(x(x轴轴) )和生成沉淀量和生成沉淀量(y(y轴轴) )之间的函之间的函数关系数关系, ,可用下图表示可用下图表示, ,则下图中正确的是则下图中正确的是( ( ) )B B答案答案: :根据上述例题可知根据上述例题可知, ,混合液无混合液无MgMg2+2+, ,滴加滴加NaOHNaOH溶液直至过量时溶液直至过量时, ,沉淀全沉淀全部溶解部溶解, ,应为应为D D图像。图像。变式训练变式训练1.(20121.(2012年安徽理综年安徽理综) )已知室温下已知室温下,Al(OH),Al(OH)3 3的的K Kspsp或溶解度远大于或溶解度远大
15、于Fe(OH)Fe(OH)3 3。向浓度均为向浓度均为0.1 mol/L0.1 mol/L的的Fe(NOFe(NO3 3) )3 3和和 Al(NO Al(NO3 3) )3 3混合溶液中混合溶液中, ,逐滴加入逐滴加入NaOHNaOH溶溶液。下列示意图表示生成液。下列示意图表示生成Al(OH)Al(OH)3 3的物质的量与加入的物质的量与加入NaOHNaOH溶液的体积的关溶液的体积的关系系, ,合理的是合理的是( ( ) )C C考点剖析考点剖析铜及其化合物之间的转化关系铜及其化合物之间的转化关系 考点三考点三 【特别提示】【特别提示】 (1)(1)溶液中的溶液中的CuCu2+2+常为蓝色常
16、为蓝色, ,可作为可作为CuCu2+2+的判断依据。的判断依据。(2)Cu(2)Cu2+2+与碱反应生成蓝色沉淀与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)Cu(OH)2 2, ,这是鉴定这是鉴定CuCu2+2+的原理之一。的原理之一。(3)(3)无水无水CuSOCuSO4 4只能用于检验水只能用于检验水, ,不能作为吸收水的干燥剂。不能作为吸收水的干燥剂。2.2.某课外研究小组某课外研究小组, ,用含有较多杂质的铜粉用含有较多杂质的铜粉, ,通过不同的化学反应制取胆矾。通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为其设计的实验过程为: :典型例题典型例题(1)(1)杂铜中含有大量的有机物杂铜中含有大量的
17、有机物, ,可采用灼烧的方法除去有机物可采用灼烧的方法除去有机物, ,灼烧时将瓷灼烧时将瓷坩埚置于坩埚置于上上( (用以下所给仪器的编号填入用以下所给仪器的编号填入, ,下同下同),),取用坩埚应使用取用坩埚应使用, ,灼烧后的坩埚应放在灼烧后的坩埚应放在上上, ,不能直接放在桌面上。不能直接放在桌面上。实验所用仪器实验所用仪器:a.:a.蒸发皿蒸发皿b.b.石棉网石棉网c.c.泥三角泥三角d.d.表面皿表面皿 e. e.坩埚钳坩埚钳f.f.试管夹试管夹(2)(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物, ,灼烧后含有少量灼烧后含有少量铜的
18、可能原因是铜的可能原因是。a.a.灼烧过程中部分氧化铜被还原灼烧过程中部分氧化铜被还原b.b.灼烧不充分铜未被完全氧化灼烧不充分铜未被完全氧化c.c.氧化铜在加热过程中分解生成铜氧化铜在加热过程中分解生成铜d.d.该条件下铜无法被氧气氧化该条件下铜无法被氧气氧化(3)(3)通过途径通过途径实现用粗制氧化铜制取胆矾实现用粗制氧化铜制取胆矾, ,必须进行的实验操作步骤必须进行的实验操作步骤: :酸溶、酸溶、通氧气并加热、过滤、通氧气并加热、过滤、冷却结晶、冷却结晶、自然干燥。、自然干燥。(4)(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾, ,与途径与途径相比相比, ,途径
19、途径明显的两明显的两个优点是个优点是 、 。答案答案: :(1)c(1)ce eb b(2)ab(2)ab(3)(3)蒸发过滤蒸发过滤(4)(4)产生等量胆矾途径产生等量胆矾途径消耗硫酸少途径消耗硫酸少途径不会产生污染大气的气体不会产生污染大气的气体2.2.铜是重要的金属材料。铜是重要的金属材料。(1)(1)在在100 mL 18 molL100 mL 18 molL-1-1浓硫酸中加入过量的铜片浓硫酸中加入过量的铜片, ,加热使之充分反应加热使之充分反应, ,反应中被还原的反应中被还原的H H2 2SOSO4 4 molmol。(2)(2)电子工业曾用电子工业曾用30%30%的的FeClFe
20、Cl3 3溶液腐蚀覆盖铜箔的绝缘板制印刷电路板溶液腐蚀覆盖铜箔的绝缘板制印刷电路板, ,为了从使用过的废腐蚀液中回收铜为了从使用过的废腐蚀液中回收铜, ,并重新得到并重新得到FeClFeCl3 3溶液溶液, ,设计如下实验设计如下实验流程。流程。上述流程中上述流程中, ,所加试剂的化学式所加试剂的化学式:X:X,Y,Y,Z,Z; ;第第步反应的离子方程式为步反应的离子方程式为 。变式训练变式训练答案答案: :(1)0.9(1)0.9课堂演练课堂演练 试身手试身手 强素能强素能基础题组基础题组1.(20151.(2015湖南邵阳模拟湖南邵阳模拟) )下列有关铝及其化合物的叙述正确的是下列有关铝及
21、其化合物的叙述正确的是( ( ) )A.A.铝粉与氧化镁共热可制取金属镁铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B.B.足量铝分别与含足量铝分别与含1 mol HCl1 mol HCl、1 mol NaOH1 mol NaOH的溶液反应的溶液反应, ,产生相同量产生相同量的氢气的氢气C.C.工业上用电解熔融工业上用电解熔融AlAl2 2O O3 3的方法冶炼铝的方法冶炼铝D.D.在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后, ,立即加入铝片立即加入铝片, ,铝片表面发生铝片表面发生钝化钝化C C2.(20142.(2014福建漳州质检福建漳州质检) )向物质的量浓度均为向物质的量浓度均为1
22、 mol/L1 mol/L的的AlClAlCl3 3和盐酸的混合和盐酸的混合溶液中逐滴滴入溶液中逐滴滴入NaOHNaOH溶液溶液, ,如图如图nn表示表示Al(OH)Al(OH)3 3的物质的量、的物质的量、V V表示表示NaOHNaOH溶液的溶液的体积体积 能正确表示这个反应过程的是能正确表示这个反应过程的是( ( ) )D D3.(20153.(2015大连高三质检大连高三质检) )某研究小组通过实验探究某研究小组通过实验探究CuCu及其化合物的性质及其化合物的性质, ,操作正确且能达到目的的是操作正确且能达到目的的是( ( ) )A.A.将铜丝插入浓硫酸加热将铜丝插入浓硫酸加热, ,反应
23、后把水加入反应器中反应后把水加入反应器中, ,观察硫酸铜溶液的观察硫酸铜溶液的颜色颜色B.B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中, ,观察观察CuClCuCl2 2的生成的生成C.C.将将CuClCuCl2 2溶液在蒸发皿中加热蒸干溶液在蒸发皿中加热蒸干, ,得到无水得到无水CuClCuCl2 2固体固体D.D.将铜丝在空气中加热至红热后迅速伸入装有乙醇的试管中将铜丝在空气中加热至红热后迅速伸入装有乙醇的试管中, ,可闻到刺激可闻到刺激性气味性气味D D4.(20154.(2015山西晋中模拟山西晋中模拟) )元素及其化合物丰富了物质世界元素及其化合物丰富了物
24、质世界, ,下列说法正确下列说法正确的是的是( ( ) )A.A.铜在冷的浓硫酸中会钝化铜在冷的浓硫酸中会钝化, ,所以把铜放入冷的浓硫酸中无明显现象所以把铜放入冷的浓硫酸中无明显现象B.NaOHB.NaOH溶液和溶液和AlClAlCl3 3溶液相互滴加的现象不同溶液相互滴加的现象不同C.C.金属比非金属易失电子金属比非金属易失电子, ,所以金属可以置换非金属所以金属可以置换非金属, ,而非金属不能置换而非金属不能置换金属金属D.AlD.Al、FeFe、CuCu三者对应的氧化物均为碱性氧化物三者对应的氧化物均为碱性氧化物B B高考题组高考题组1.1.下列说法错误的是下列说法错误的是( ( )
25、)A.A.(2012(2012年江苏化学年江苏化学) )明矾能水解生成明矾能水解生成Al(OH)Al(OH)3 3胶体胶体, ,可用作净水剂可用作净水剂B.B.(2014(2014年重庆理综年重庆理综) )用用COCO2 2鉴别鉴别NaAlONaAlO2 2溶液和溶液和CHCH3 3COONaCOONa溶液溶液C.C.(2014(2014年安徽理综年安徽理综) )反应物浓度越大反应物浓度越大, ,反应速率越快反应速率越快, ,常温下常温下, ,相同的铝片相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸中分别加入足量的浓、稀硝酸, ,浓硝酸中铝片先溶解完浓硝酸中铝片先溶解完D.D.(2014(2014年北京
26、理综改编年北京理综改编) )金属金属AlAl表面自然形成的氧化层能保护内层金属表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化不被空气氧化C C2.(20152.(2015年山东理综年山东理综) )某化合物由两种单质直接反应生成某化合物由两种单质直接反应生成, ,将其加入将其加入Ba(HCOBa(HCO3 3) )2 2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是条件的是( ( ) )A.AlClA.AlCl3 3 B.NaB.Na2 2O O C.FeClC.FeCl2 2 D.SiOD.SiO2 2A A(2)(2)(2012(20
27、12年福建理综年福建理综) )硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为. .。(3)(3)(2013(2013年新课标全国理综年新课标全国理综)工业上从铝土矿制备较高纯度工业上从铝土矿制备较高纯度AlAl2 2O O3 3的主要工艺的主要工艺流程是流程是 ( (用化学方程式表示用化学方程式表示) )。4.(20104.(2010年新课标全国理综节选年新课标全国理综节选) )物质物质A AG G有如图所示转化关系有如图所示转化关系( (部分反应物、部分反应物、生成物没有列出生成物没有列出) )。其中。其中A A为某金属矿的主要成分为某金属矿的主要成分, ,经过
28、一系列反应可得到经过一系列反应可得到B B和和C C。单质单质C C可与可与E E的浓溶液发生反应的浓溶液发生反应,G,G为砖红色沉淀。为砖红色沉淀。请回答下列问题请回答下列问题: :(1)(1)写出下列物质的化学式写出下列物质的化学式:B:B、E E、GG。(2)(2)利用电解可提纯利用电解可提纯C C物质物质, ,在该电解反应中阳极物质是在该电解反应中阳极物质是, ,阴极物质是阴极物质是, ,电解质溶液是电解质溶液是。(3)(3)反应反应的化学方程式是的化学方程式是。答案答案: :(1)SO(1)SO2 2H H2 2SOSO4 4CuCu2 2O O(2)(2)粗铜精铜粗铜精铜CuSOCuSO4 4溶液溶液
