高中化学专题3从矿物到基础材料第一单元从铝土矿到铝合金第1课时铝及铝合金学案苏教版必修1.docVIP

第1课时　铝及铝合金 [学习目标定位]　1.根据铝的原子结构，会分析铝具有较强的还原性，知道铝能与非金属、酸、碱反应。2.认识铝在化学性质上与其他常见金属的相似与不同。3.了解铝及其合金的性能及应用。 一、铝的性质 1．物理性质 铝是银白色的金属，密度较小，有较强的韧性和延展性，熔点较低，硬度较小，有良好的导电、导热性。 2．化学性质 (1)铝与O2反应 ①铝是非常活泼的金属，极易与氧气反应，其化学方程式是4Al＋3O22Al2O3。但生活中许多铝制品却很耐腐蚀，这是因为常温下铝在空气中极易与氧气反应，表面生成致密的氧化铝薄膜并牢固地覆盖在铝表面，能阻止氧气等与铝进一步反应，因而铝具有很强的抗腐蚀性。 ②如果将铝丝加强热后插入到纯氧中会观察到铝丝剧烈燃烧，并产生耀眼的白光，最后得到白色块状固体。反应的化学方程式是4Al＋3O22Al2O3。 (2)铝与酸、碱的反应 ①将两小块用砂纸打磨过的铝条分别放入两支洁净的试管中，再向试管中分别加入浓硝酸、浓硫酸，观察铝片能否溶解？有无气体产生？ 答案　铝片不溶解，无气体产生。 ②在两支试管中分别加入5 mL盐酸和5 mL NaOH溶液，再分别放入一小片铝片，观察到的现象是铝片逐渐溶解，有气泡产生；用手小心触摸试管外壁有热感(反应放热)；一段时间后，将点燃的木条分别放在试管口部，发生的现象是产生爆鸣声。由此可说明反应过程中有H2产生。 ③由以上实验可知，铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，二者均生成氢气。 a．铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑。 b．铝与盐酸反应的离子方程式是2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑。 (3)铝热反应 如下图所示，用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起。使四周都有四层。把内层纸漏斗取出，在底部剪一个小孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿。把5 g炒干的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加上少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条，观察发生的现象。 通过以上实验信息，回答下列问题： ①写出该反应的化学方程式：_____________________________________________ ________________________；并指出：________是氧化剂，________是还原剂，该反应称为__________。 ②选出该实验的实验现象(将字母填写在横线上)：_________________________________。 a．镁条剧烈燃烧　b．放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射　c．纸漏斗的下部被烧穿　d．熔落物能够被磁铁吸引 ③如何用简单的方法证明生成物为金属铁？ 答案　①Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe　Fe2O3　Al 铝热反应　②abcd ③用磁铁吸引生成物，如磁铁上有黑色物质被吸附，则证明生成物中有金属铁。 　铝的性质 1．除O2外，Cl2、S、Br2、I2等许多非金属单质也能在一定条件下与Al反应。 2．在冷的浓硫酸、浓硝酸中铝的表面会迅速生成一层致密的氧化膜而停止反应，我们把这种现象称为铝的钝化。因此，浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器中，亦可用铝槽车运输。 3．铝与酸、碱溶液反应的比较 ①还原剂均为Al,1 mol Al失去电子数目均为3 mol，与酸反应产物为Al3＋，与碱溶液反应产物为AlO。 ②相同质量的铝分别与足量盐酸溶液和氢氧化钠溶液完全反应后，在相同条件下产生氢气的体积比是1∶1。 ③产生相同量的H2，所需HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。 4．铝粉和某些金属氧化物(如Fe3O4、CuO、MnO2、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物叫铝热剂，在高温下发生铝热反应，可用来冶炼难熔的相对较不活泼的金属(如V、Cr、Mn)、焊接钢轨等。 1．下列有关铝的叙述中正确的是(　　) A．铝在常温下不能与O2反应 B．铝既能溶于强酸，又能溶于强碱 C．铝与氧化镁组成的混合物称为铝热剂 D．铝片放入浓H2SO4中，无明显现象，说明二者未发生反应 答案　B 解析　铝为活泼金属，常温下能与O2反应生成致密氧化物薄膜；既能与强酸反应又能与强碱反应，A项错误，B项正确；镁比较活泼，铝不能置换出镁，C项错误；铝常温下在浓H2SO4中钝化，在铝表面形成致密氧化膜，发生了化学反应，D项错误。 易错提醒　 铝热反应冶炼的是难熔金属且金属性比铝弱，故铝与比其不活泼的金属氧化物组成的混合物才叫铝热剂。 2．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为V甲∶V乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为(　　) A．5.4 g