2015-2016学年高一化学苏教版必修1学案312铝及铝合金

第2课时铝及铝合金学习目标定位：1.能了解铝的还原性，认识铝在化学性质上与其他常见金属的相似与不同。2.能学会运用实验分类的方法来研究物质的性质。知识点一铝的物理性质、用途【活动设计】1．观察铝箔、铝条、铝粉，并将铝条折弯，由此总结铝的物理性质，并填入下表元素名称元素符号单质的物理性质颜色和状态硬度密度/g·cm－3熔点/℃沸点/℃2.铝的重要用途铝由其优良的物理性质决定其重要用途，请把以下左栏列举的铝的重要用途与右栏列举的有关铝的性质用线连起来3．铝合金及其制品(1)合金是_______________________________________________________________。其特点是：硬度一般比它的各成分金属的大；多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低；合金的化学性质与成分金属____________；物理、化学和机械性能______各成分金属。(2)铝合金及其制品①形成：铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。②性能：密度____、强度____、塑性____、易于成型、____________、__________等特点。【学以致用】1．近几年的研究显示，铝可以扰乱人体的代谢作用，造成长期地、缓慢地对人体的健康的危害。你认为下列哪几种方法可以防止铝中毒：①人们合理利用开发各种铝资源，从根本上减少铝的排放和流失；②有节制地使用铝制品，避免食物或者饮用水与铝制品的接触或沾染；③改良不合理的饮食习惯，尽量减少铝的入口途径，如丢开Al(OH)3药剂，改用胃动力药物；④利用现代科技手段设法消除或减轻铝毒危害，如改进水处理工艺()A．①③④B．②④C．②③④D．全部2．铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为“食品污染源之一”而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是()①制铝锭②制易拉罐③制电线电缆④制牙膏皮⑤用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]净水⑥制炊具⑦用明矾和苏打作食物膨化剂⑧用Al(OH)3制成药片治胃病⑨制防锈油漆A．②④⑤⑥⑦⑧B．②⑤⑥⑦⑨C．①②④⑤⑥⑦⑧D．③④⑤⑥⑦⑧知识点二铝的化学性质【活动设计】1．你已学过钠、镁、铁等金属单质的知识，这些金属在性质上有相似之处。铝作为一种金属，预测它可能具有的性质并设计实验验证。预测：实验方法：(1)铝粉的燃烧：用镊子夹住一小团脱脂棉，蘸上一些铝粉，在酒精灯上点燃，并立即伸入盛有氧气的集气瓶中。(2)将用砂纸擦去表面氧化膜的铝条放入盛有盐酸的试管中。(3)将用砂纸擦去表面氧化膜的铝条放入盛有硝酸汞溶液的试管中。实验1实验现象：铝粉在氧气中剧烈______，发出耀眼的________，生成__________，集气瓶的温度______。化学方程式：___________________________________________________________。说明这个反应放出________和发出__________，因此，铝可用于制造__________、__________、火箭推进剂等。实验2实验现象：铝条溶解，____________________________________________。化学方程式：_________________________________________________________。说明铝遇稀硝酸等强氧化性酸反应不生成H2；常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生______现象。实验3实验现象：铝条表面有一层毛刷状物质生成。化学方程式：2Al＋3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3＋3Hg。2．铝热反应实验现象：______________________________________________________________________________________________________________________________________。化学方程式：___________________________________________________________。说明在这个反应中，还原剂是______、氧化剂是Fe2O3，这个反应称为铝热反应。______和________的混合物称为铝热剂。问题讨论Al能否与MgO、CaO等金属氧化物反应？3．铝与氢氧化钠溶液反应写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式，并给含铝元素的产物命名。________________________________________________________________________________________________________________________________________________【学以致用】3．称取两份铝粉，第一份加入足量的浓NaOH(aq)，第二份加入足量的HCl(aq)，如果放出等体积的气体(在同温同压下)，则两份铝粉的质量之比为()A．1∶2B．1∶3C．3∶2D．1∶14．写出下列反应的化学方程式，并指出氧化剂和还原剂。如不能发生反应，请说明原因。(1)铝跟四氧化三铁：_____________________________________________________；________________________________________________________________________(2)铝跟氧化铜：_________________________________________________________；________________________________________________________________________(3)铝跟氧化镁：_________________________________________________________________________________________________________________________________。1．铝的性质(1)铝的物理性质银白色金属，熔点为660.4℃，沸点为2467℃；密度2.7g·cm－3；有良好的导电性、传热性和延展性。(2)铝的化学性质①与非金属反应：4Al＋3O2=====点燃2Al2O3②与酸反应：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑③与某些盐溶液反应：2Al＋3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3＋3Hg④铝热反应：2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3⑤铝与碱溶液反应：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑四羟基合铝酸钠离子方程式：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑2．金属与酸溶液反应的有关计算金属与酸反应分两种情况，一种是金属只与酸反应不与H2O反应，此时产生H2的量取决于金属与酸的相对多少，另一种是金属与酸反应又与H2O反应，如钠，产生H2的量只取决于钠的多少，钠不会有剩余。(1)当金属不足酸过量时，要以金属为标准进行计算，生成H2的体积比即为金属失去的电子数之比，1molNa失1mole－，1molMg、Zn、Fe均失去2mole－，1molAl失去3mole－。(2)当金属足量酸不足时，对于Na来说，Na的量决定了H2的量；而对于Mg、Al、Zn、Fe等应以酸为标准进行计算，由于酸提供的H＋一样多，生成H2的量也一样多。(3)Na、Mg、Al与酸的反应产生H2的量比较①酸足量(金属完全反应)时：a．钠、镁、铝与产生氢气的物质的量之比分别为2∶1、1∶1、2∶3。b．等物质的量的钠、镁、铝与足量的酸反应时，产生氢气的量之比为1∶2∶3。c．等质量的钠、镁、铝与足量的酸反应时，产生氢气的物质的量之比为123∶112∶19。d．钠、镁、铝与足量的酸反应，要使产生氢气的量相同，消耗金属的质量最多的是钠，镁次之，铝最少。三者的物质的量之比为1∶12∶13；质量之比是23∶12∶9。②过量的金属与等量的酸反应时，钠产生氢气的量较多(过量的钠与水反应)，镁和铝产生氢气的量相等，且取决于酸的物质的量。3．铝与酸、碱反应产生H2的量的关系(1)等量的铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHClH2VNaOHH2＝1∶1。(2)足量的铝分别与含等物质的量的HCl和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHClH2VNaOHH2＝1∶3。(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为13＜VHClH2VNaOHH2＜11，则必定是：①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足。②铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。第2课时铝及铝合金学习探究区知识点一活动设计1．铝Al银白色固体小2.7660.424672.3．(1)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不完全相同优于(2)②小高好制造工艺简单成本低廉学以致用1．D[这些方法都能减少铝从口入。]2．A[由题意知，铝作为食品污染源，应是与我们日常生活尤其是与饮食有关的用品，由此不难得出正确答案。]知识点二活动设计1．实验1：燃烧白光白色固体升高4Al＋3O2=====点燃2Al2O3大量的热耀眼的白光燃烧弹信号弹实验2：有气泡放出2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑钝化2．剧烈反应，发出耀眼的白光，放出大量的热，从纸漏斗中流出火红的液滴2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3Al铝粉氧化铁粉末不能。因为Mg和Ca的还原性比Al强。3．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，偏铝酸钠学以致用3．D[(推断法)不论是与NaOH(aq)反应，还是与HCl(aq)反应，均是Al失去电子：Al－3e－===Al3＋，还原产物都是H2，则都有如下关系：2Al～6e－～3H2。因此，虽然两种反应不同，但只要放出H2的体积相同，消耗Al的质量就相同。]4．(1)3Fe3O4＋8Al=====高温9Fe＋4Al2O3氧化剂还原剂(2)3CuO＋2Al=====高温3Cu＋Al2O3氧化剂还原剂(3)金属活动性顺序表中，Mg排在Al的前面，Mg比Al活泼，Al不能把Mg从MgO中置换出来。