8.2铝和铝合金的崛起资料

8。2铝和铝合金的崛起铝的概况(存在与发现）（1）地壳中含量仅次于氧和硅，是地壳里含量最多的金属元素，以化合态存在（2）铝的发现：直到1825年丹麦科学家用无水AlCl3与钾作用，才第一次获得金属铝（3）60年后，1886年才发明电解Al2O3工业2Al2O34Al＋3O2↑冰晶石熔融即：一.铝的物理性质及用途性质用途银白色光泽反射性好导电性好导热性好延展性好轻(铝合金)吸音性能好涂料(银粉)反射镜导线、电缆炊具、热交换器铝箔门窗、人造卫星、飞机等天花板二、铝的化学性质1、铝原子的结构最外层3个电子，易失电子，具有较强的还原性，通常显+3价2、铝元素在周期表中的位置Si（非）Ga（金）Mg（金）AlB（非）处于典型金属元素向非金属元素过渡位置，其性质既体现金属性又体现非金属性。表中位置：第三周期、第三主族十八世纪初的欧洲，人们普遍采用含汞的材料补牙，而单质铝在当时也非常稀少，其价值相当于现在的白金。某贵族宴客时用铝制牙签剔补过的牙。不久，牙签上长出若干白毛。贵族大惊，速命仆人于热水中洗净。仆人刚洗了几下，忽然就叫了起来：“不好了，牙签冒出泡来了。”神秘事件3、化学性质（1）铝与非金属反应现象：剧烈燃烧，产生耀眼白光，放出大量热4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)+Q点燃2Al+3Hg（NO3）22Al（NO3）3+3Hg铝汞合金-------铝汞齐4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)+Q（常温）白毛练习：写出铝与氯气、硫反应的化学方程式2Al+3SAl2S3加热2Al+3Cl22AlCl3加热（2）铝与水反应2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑沸水（3）铝与酸反应注意：与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）反应产生H2：2Al+6H+2Al3++3H2↑与氧化性酸（稀硝酸）反应产生NO（浓硝酸、浓硫酸）钝化（4）铝与某些金属氧化物反应高温2Al+Fe2O32Fe+Al2O3现象：1、剧烈反应，发出耀眼的光芒2、放出大量的热3、有火红的熔融物落入沙中（铝热反应）铝热剂：铝+金属氧化物Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr高温铝热反应用途：①冶炼难熔的金属②焊接铁轨写出Al与V2O5、Cr2O3反应的化学方程式3V2O5+10Al5Al2O3+6V高温我是一个从流水线上剔出来的，未灌满碳酸型饮料的易拉罐。你们班上的“小淘气”给我打了满满一针浓浓的氢氧化钠溶液。害得我肚子一会饿得“瘪”下去，过了一会儿又“胖”了出来。他使了什么魔法呀？想一想（5）铝与强碱溶液反应2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑分析：2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑（1）Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O（2）（1）+（2）2得：2Al+6H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2↑+4H2O思考：指出该反应的氧化剂，还原剂，并标出电子转移？铝的化学性质小结①与非金属反应④与某些金属氧化物反应（铝热反应）②与H2O反应③与酸反应⑤与强碱溶液反应解决神秘事件注：铝锅一般不宜存放酸性、碱性较强的物质1、铝热反应说明了()A、铝的密度小、熔点较低B、氧化铝具有氧化性C、氧化铁等金属氧化物具有氧化性D、铝具有还原性CD练习2、下列各对物质中不能产生氢气的是()A.Zn+HClB.Al+HNO3(浓常温)C.Al+NaOH溶液D.Al+H2O(沸腾)B3、取两份铝粉，一份投入足量浓氢氧化钠溶液中，一份投入足量盐酸中，充分反应，产生等量氢气。则两份铝粉的质量之比为：A.1:2B.1:3C.3:2D.1:14、除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶液中的：A.盐酸B.稀硝酸C.氨水D.浓氢氧化钾溶液三、铝的重要化合物红宝石（Al2O3）蓝宝石（Al2O3）明矾晶体KAl(SO4)2•12H2O闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星”重330克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。闪耀着六射星光的天然红宝石“罗斯利夫斯”，重138.7克拉，斯里兰卡产，世界著名珍宝。现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。（一）氧化铝1、氧化铝的天然存在形式刚玉氧化铝的天然晶体，硬度大仅次于金刚石、金刚砂（SiC）红宝石：由于含有极微量的氧化铬而呈火焰般的鲜红色蓝宝石：由于含有铁和钛的氧化物而呈湛蓝色2、物理性质白色、难溶解、难熔化的固体（较好的耐火材料）铝土矿由氧化铝的水合物和少量的氧化铁和二氧化硅杂质组成3、氧化铝的化学性质实验内容化学方程式和离子方程式氧化铝中滴加盐酸氧化铝中滴加氢氧化钠氧化铝中滴加氨水Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+2Al3++3H2OAl2O3+2NaOH2NaAlO2+H2OAl2O3+2OH¯2AlO2+H2O不反应两性氧化物的性质——既与酸又与强碱反应AlO2-Al2O3Al3+Al2O3化学性质小结（二）氢氧化铝难溶于水，白色胶状（絮状）沉淀1、物理性质：2、化学性质3、氢氧化铝的化学性质实验内容实验现象结论化学（离子）方程式氢氧化铝中滴加盐酸氢氧化铝中逐滴滴入氢氧化钠溶液氢氧化铝中滴加氨水沉淀溶解沉淀溶解与氢氧化钠反应与盐酸反应Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH¯AlO2+2H2OAl(OH)3+3HClAlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+Al3++3H2O沉淀不溶解与氨水不反应无请用酸碱电离平衡知识解释Al（OH）3的两性H2O＋AlO2－＋H+Al(OH)3Al3＋＋3OH－结论：两性氢氧化物性质——既与强酸又与强碱反应酸式电离碱式电离加酸,C(H+)加碱,C(OH¯)不稳定性：2Al（OH）3Al2O3+3H2O加热4、Al（OH）3的制备可溶性铝盐+氨水AlCl3+3NH3．H2OAl（OH）3+3NH4ClAl3++3NH3．H2OAl（OH）3+3NH4+拓展：偏铝酸盐的性质研究实验：在偏铝酸钠溶液中滴入少量盐酸现象:结论:有白色絮状沉淀生成偏铝酸盐能与酸反应生成氢氧化铝沉淀NaAlO2+HCl+H2OAl（OH）3+NaClAlO2-+H++H2OAl（OH）3思考？1、向氯化铝中逐滴加入氢氧化钠描述实验现象，并书写相关的化学方程式AlCl3+3NaOHAl（OH）3+3NaClAl3++3OH-Al（OH）3Al（OH）3+NaOHNaAlO2+2H2OAl（OH）3+1OH-AlO2-+2H2OAl3++4OH-AlO2-+2H2O2、向氢氧化钠中逐滴加入氯化铝描述实验现象，并书写相关的化学（离子）方程式Al3++4OH-AlO2-+2H2OAl3++3AlO2-+6H2O4Al（OH）35、Al3+、Al（OH）3、AlO2-之间的相互转化（1）氢氧化铝遇强碱、强酸均要“溶解”。遇弱酸（碳酸）或弱碱（氨水）均不溶。（2）Al3＋不能存在于大量OH-的溶液中，AlO2–不能存在于大量H+的溶液中。（3）由于Al3＋是弱碱根离子，而AlO2–是弱酸根离子，所以两者不能共存。Al3＋＋3AlO2–+6H2O→4Al(OH)3↓（双水解反应）（4）实验室制备Al(OH)3不能用氢氧化钠溶液，只能用弱碱氨水注意：胃不痛了，多亏了胃舒平！！！4、氢氧化铝的用途胃舒平又名复方氢氧化铝，是由能中和胃酸的氢氧化铝和三硅酸镁两药合用，并组合解痉止痛药颠茄浸膏而成。思考？怎样用铝土矿来获得纯净的氧化铝？铝土矿滤液沉淀Al(OH)3↓()()过滤()()通入CO2煅烧NaOHNaAlO2Fe2O3、SiO2Al2O3（三）铝盐明矾：KAl(SO4)2·12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O(2)明矾物理性质：无色晶体、易溶于水(3)化学性质：与碱反应(1)复盐：电离能产生两种或两种以上不同的金属离子及酸根离子的盐，叫做复盐KAl(SO4)2→K++Al3++2SO42-Al3++3H2OAl(OH)3（胶体）+3H+（4）用途：作净水剂净水原理：明矾水解产生的Al(OH)3胶体能吸附水中的杂质从水中沉降下来，使水澄清AlO2Al(OH)3Al3+AlAl2O3O2加热小结:或氨水或CO2练习：写出下列反应的离子方程式1、在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钾直至过量2、在硫酸铝溶液中逐滴加入氨水直至过量3、在偏铝酸钠溶液中逐滴加入硫酸直至过量4、硝酸铝溶于水后，溶液呈酸性5、带有氧化膜的铝片投入热的氢氧化钠溶液中四、有关计算1、3.42gAl2(SO4)3加到15mlNaOH中，得到1.17g沉淀，则原NaOH的物质的量浓度是多少？(NaOH反应完全）解:(1)Al2(SO4)3过量,以NaOH为标准。（3．42/342=0．01mol）Al2(SO)4+6NaOH→2Al(OH)3↓+3Na2SO462X0．015X=0．045C(NaOH)=0.045/0.015=3mol/L(2)NaOH过量，以Al2(SO4)3准。Al2(SO)4+6NaOH→2Al(OH)3↓+3Na2SO41620．010.060．02Al(OH)3+NaOH→NaAlO2+2H2O110．02-0．015z=0.005C(NaOH)=(0.06+0.005)/0.015=4.33mol/L2、盛有2mL0.5mol/L的AlCl3溶液的试管中滴加1mol/L的NaOH溶液至过量，将会产生什么现象？写出有关反应的化学方程式，并画出加入NaOH物质的量与产生的沉淀的量的关系图AlCl3+3NaOH→Al(OH)3↓+3H2O11234n[Al(OH)3]↓n(NaOH)Al(OH)3+NaOH→NaAlO2+2H2O3、将一定量的钠、铝合金投入水中，合金完全溶解，得到20mlPH=14溶液，然后再向其中加入1mol/L的盐酸到沉淀量最大时消耗盐酸40ml，则合金中钠的物质的量为多少？4、把3．9克镁和铝的混合粉末加到50ml6mol/L的硫酸中，搅拌后，得到澄清溶液，接着滴入25ml8mol/L的氢氧化钠溶液，开始出现沉淀。在原混合粉末中，镁、铝各多少克？5、150ml1mol/L的氯化铝溶液跟240ml2mol/L氢氧化钠溶液混合，能生氢氧化铝沉淀多少克？6、在50ml硫酸铝溶液中，一小块一小块地加入钠，在加入1.61克钠以后，溶液尚有浑浊，改用滴定管滴入0.5mol/LNaOH溶液，当滴入20ml时溶液恰好澄清。求Al2(SO4)3溶液的摩尔浓度。7、80ml0.5mol/L的硫酸铝溶液与120ml2.5mol/L的氢氧化钠溶液混合，可生成沉淀多少克？经过滤后，假设滤液为200ml，求其中Na+、AlO2-的摩尔浓度。8、在100ml0.06mol/L的硫酸铝溶液中，加入100ml0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，充分反应后，有没有沉淀？在反应后的溶液里加入多少毫升0.2mol/L的盐酸，沉淀的量最大？铝箔1825年，丹麦H.C.奥斯特无水AlCl3+钾汞齐→Al1854年，H.S.C.德维尔Na还原NaCl和AlCl3熔盐→Al1886年，C.M.霍尔和P.L.T.埃鲁电解冰晶石(Na3AlF6)和Al2O3的熔盐→Al制取困难少量易制取产量高1825年前……未发现2Al2O34Al＋3O2↑冰晶石熔融即：电解