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1、一、一、铝的性质铝的性质1 1、铝原子的结构:、铝原子的结构:2 2、铝的物理性质铝的物理性质:银白色银白色金属,金属,硬度硬度和和密度小密度小,具有良好的导,具有良好的导电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐腐蚀性。腐蚀性。老年性痴呆症老年性痴呆症与铝有密切关系。与铝有密切关系。铝的原子结构示意图、核外电子排布式、电铝的原子结构示意图、核外电子排布式、电子式的书写?子式的书写?3 3、铝的化学性质:、铝的化学性质:AlAl的化学性质活泼的化学性质活泼, ,具有较强还原性具有较强还原性(1 1)与非金属反应)与非金属反应(2 2)与酸反应)与酸反应(4 4
2、)与盐溶液反应)与盐溶液反应(3 3)与碱反应)与碱反应(5 5)与某些氧化物反应)与某些氧化物反应铝热反应铝热反应(1 1)与非金属反应)与非金属反应4Al+3O2 2Al2O32Al+3Cl2 2AlCl 3铝在空气中缓慢氧化,在铝在空气中缓慢氧化,在氧气氧气中点燃剧烈燃烧。中点燃剧烈燃烧。思考:思考:在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面,那为在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面,那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢?铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面,阻止了内部的铝与空气接触
3、。覆盖在铝表面,阻止了内部的铝与空气接触。2Al+3S 2Al2S 3(2 2)与酸反应)与酸反应注意:铝在冷的注意:铝在冷的浓硫酸、浓硝酸浓硫酸、浓硝酸中中钝化钝化。某些金属在常温下遇某些金属在常温下遇强氧化性酸强氧化性酸如如浓硫酸、浓硝酸浓硫酸、浓硝酸时在表面生成时在表面生成致密的氧化膜致密的氧化膜,从而阻止内部金属进,从而阻止内部金属进一步发生反应,这种现象称为钝化。一步发生反应,这种现象称为钝化。化学变化化学变化+=+23H2Al3+ 2Al6H+思考:铝在思考:铝在热的热的浓硫酸、浓硝酸中浓硫酸、浓硝酸中的反应的反应。(3 3)与碱反应)与碱反应Al+2NaOH+2HAl+2NaOH
4、+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 2还原剂和还原剂和氧化剂是?氧化剂是?反应的实质反应的实质: :分两步进行分两步进行 (1)2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2(2)Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O 将(将(1)+(2)2:2Al+6H2O +2NaOH 2NaAlO2+4H2O +3H2 2Al+6H2O+2NaOH = 2NaAlO2+3H2+4H2O 失失23 e得得6e(4 4)与盐溶液反应)与盐溶液反应2Al+3CuSO4 3Cu+Al2(SO4)3(5 5)与某些氧化物)与某些氧化物( (FeFe2 2O O3 3 、 CrC
5、r2 2O O3 3 、 MnO MnO2 2 、V V2 2O O5 5 等等) )反应反应 现象现象 : 化学方程式化学方程式 :2Al + Fe2Al + Fe2 2O O3 3 = 2Fe + = 2Fe + AlAl2 2O O3 3高温高温高温高温铝热剂铝热剂铝热剂铝热剂铝热反应铝热反应的用途:的用途: 焊接铁轨、冶炼金属焊接铁轨、冶炼金属铝热反应铝热反应 铝粉和氧化铁反应装置图铝粉和氧化铁反应装置图铝热反应铝热反应引燃:引燃:在铝热剂上面加在铝热剂上面加在铝热剂上面加在铝热剂上面加少量的氯酸钾,少量的氯酸钾,少量的氯酸钾,少量的氯酸钾,并在混合物中间并在混合物中间并在混合物中间并
6、在混合物中间插上一根镁条,插上一根镁条,插上一根镁条,插上一根镁条,将其点燃将其点燃将其点燃将其点燃发出耀眼的光芒、发出耀眼的光芒、放出大量的热、放出大量的热、有熔有熔融物生成。融物生成。4Al+3MnO2=3Mn+2Al2O310Al+3V2O5=6V+5Al2O3高温高温高温高温 试一试试一试 :写出写出Al分别与分别与MnO2 、V2O5 的反应方程式的反应方程式二、二、铝的化合物铝的化合物(1 1)氧化铝)氧化铝(Al(Al2 2O O3 3) ):物理性质:物理性质:白色、不溶于水白色、不溶于水的固体,的固体,熔点很高熔点很高(20542054)常作)常作耐火材料耐火材料。刚玉刚玉的
7、主要成分是的主要成分是AlAl2 2O O3 3 ,其中把含,其中把含少量少量铬元素铬元素的的刚玉称为刚玉称为红宝石红宝石;含少量的;含少量的铁和钛元素铁和钛元素的刚玉称为的刚玉称为蓝宝石蓝宝石。两性氧化物:两性氧化物:既能与既能与酸酸反应又能与反应又能与碱碱反应反应生成生成盐盐和和水水的氧化物。的氧化物。 Al2O3的化学性质的化学性质 -具有两性具有两性酸酸铝盐铝盐 水水 碱碱偏铝酸盐偏铝酸盐 水水酸性氧化物酸性氧化物碱性氧化物碱性氧化物两性两性Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O工业上采用工业上采用电解熔融氧化铝电解熔融氧化铝的方法的
8、方法冶炼铝冶炼铝。但由于铝的熔点很高,故在氧化铝中添加但由于铝的熔点很高,故在氧化铝中添加冰晶石(冰晶石(NaNa3 3AlFAlF6 6) )降低其熔点降低其熔点。2Al2O3 4Al3O2电解熔融得得12e12e失失12e12e(2 2)氢氧化铝)氢氧化铝AlAl(OH)OH)3 3 :(1 1)物理性质:)物理性质: 氢氧化铝是氢氧化铝是白色胶状物质白色胶状物质,不溶于水不溶于水,有强的有强的吸附性吸附性,可以吸附水中的悬浮物和,可以吸附水中的悬浮物和各种色素。各种色素。(2 2)化学性质:)化学性质:不稳定性不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解。:氢氧化铝不稳定,受热易分解。 2Al(
9、OH) 2Al(OH)3 3 Al Al2 2O O3 32H2H2 2O O这是工业上制取纯净氧化铝的方法。这是工业上制取纯净氧化铝的方法。氢氧化铝为两性氢氧化物氢氧化铝为两性氢氧化物H+AlOAlO2 2- -+H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH-碱式电离酸式电离与碱反应与酸反应Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2OAl(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2O步步高步步高5353页考点三深化理解页考点三深化理解KAl(SO4)212H2OKAl(SO4)2 =K+Al3+2SO42-无色晶体,易溶于水无色晶体,易溶于水Al3+3H2OAl(OH)3 (胶体
10、)(胶体) +3H+(3 3)明矾明矾AlCl3中逐滴加入中逐滴加入NaOH?三、三、 Al Al3+3+与碱、与碱、 AlO AlO2 2- -与酸的反应与酸的反应AlCl3中逐滴加入氨水?中逐滴加入氨水?AlAl3+3+3NH+3NH3 3.H.H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3 +3NH +3NH4 4+ +故,用故,用AlAl3+3+制取制取Al(OH)Al(OH)3 3用弱碱更合适用弱碱更合适NaAlONaAlO2 2中逐滴加入盐酸?中逐滴加入盐酸?NaAlONaAlO2 2中缓慢通入中缓慢通入COCO2 2?2AlO2AlO2 2- -+ +COCO2 2+3H+3H2
11、 2O=2O=2Al(OH)Al(OH)3 3 + +COCO3 32-2-AlOAlO2 2- -+ +COCO2 2+2H+2H2 2O=O=Al(OH)Al(OH)3 3 +H +HCOCO3 3- -故,由故,由AlOAlO2 2- -制取制取Al(OH)Al(OH)3 3用弱酸更合适用弱酸更合适 NaAlO2 AlCl3 Al12345678910 Al2O3Al(OH)3 四、四、AlAl3+3+、Al(OH)Al(OH)3 3、AlOAlO2 2- -间的转化间的转化铝的存在:铝的存在:铝元素占地壳总量的铝元素占地壳总量的7.73%7.73%,是地壳中含量,是地壳中含量最多最多的
12、金属的金属。由于铝是活泼的金属,因此铝元素在自然界中均由于铝是活泼的金属,因此铝元素在自然界中均以以化合态化合态的形式存在。的形式存在。五、从铝土矿中提取铝五、从铝土矿中提取铝 铝元素在地壳中的主要存在铝元素在地壳中的主要存在于于 中,中,其主要成分其主要成分 ,还含有少的还含有少的 。 Al2O3铝土矿铝土矿Fe2O3、SiO2Al2O3Fe2O3SiO2过量过量盐酸盐酸过滤过滤SiO2除去除去AlCl3FeCl3HCl溶液溶液过量过量NaOH溶液溶液过滤过滤Fe(OH)3除去除去NaAlO2NaClNaOH溶液溶液过量过量CO2过滤过滤滤液除去滤液除去Al(OH)3Al2O3方法方法1 1Al通电通电酸溶法酸溶法酸碱(弱)酸酸碱(弱)酸Al2O3Fe2O3SiO2过量过量NaOH溶液溶液过滤过滤Fe2O3除去除去NaAlO2Na2SiO3NaOH溶液溶液过量过量盐酸盐酸过滤过滤AlCl3NaClHCl溶液溶液过量氨水过量氨水过滤过滤滤液除去滤液除去Al(OH)3方法方法2 2H2SiO3除去除去Al2O3Al通电通电碱溶法碱溶法碱酸(弱)碱碱酸(弱)碱