2024_2025学年高中化学第4章材料家族中的元素第2节第1课时铝与铝合金学案鲁科版必修1.docxVIP

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铝与铝合金

[核心素养发展目标]依据生产、生活中的应用实例或通过试验探究，了解铝及其重要化合物的主要性质。

一、铝

铝是一种银白色固体，硬度较小，密度为2.7_g·cm－3，熔点为660.4_℃，沸点为2_467_℃。导电性仅次于银、铜和金。

1.铝与氧气反应

(1)试验探究：用镊子夹住一小团脱脂棉，蘸上一些铝粉，在酒精灯上点燃，并马上伸入盛有O2的集气瓶中(瓶底放一些细沙)，视察到铝粉猛烈燃烧，放出大量的热和刺眼的白光，最终得到白色固体，反应方程式为4Al＋3O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))2Al2O3。

(2)铝是特别活泼的金属，极易与氧气反应，但生活中很多铝制品很耐腐蚀，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，能阻挡氧气与铝进一步反应。

2.铝热反应

如图所示，用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状并套在一起。使四周都是四层。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，架在铁架台的铁圈上，下面放置盛有细沙的蒸发皿。把5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉混合匀称，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，用燃着的小木条点燃镁条，视察发生的现象。

通过以上试验信息，回答下列问题：

(1)选出该试验的试验现象：①②③④(将序号填写在横线上)。

①镁条猛烈燃烧②放出大量的热，并发出刺眼的光线，火星四射③“纸漏斗”的下部被烧穿④熔落物能够被磁铁吸引

(2)写出该反应的化学方程式：Fe2O3＋2Aleq\o(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe，并指出：Fe2O3是氧化剂，Al是还原剂，该反应称为铝热反应。

(3)写出下列操作或物质的作用：内层“纸漏斗”底部剪一个孔：使熔融物易于落下；蒸发皿盛沙：防止溅落物炸裂蒸发皿；镁条：引起KClO3分解，为铝热反应供应热量；氯酸钾：助燃剂。

(4)如何用简洁的方法证明生成物为金属铁？用磁铁吸引生成物，假如磁铁上有黑色物质被吸附，则证明生成物中有金属铁。

3.铝与酸或碱反应

(1)将两小块用砂纸打磨过的铝条分别放入两支干净的试管中，再向试管中分别加入浓硝酸、浓硫酸，视察铝片能否溶解？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5mL盐酸和5mLNaOH溶液，再分别放入一小片铝片，视察到的现象是铝片渐渐溶解，有气泡产生；用手当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)由以上试验可知，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。

①铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，氧化剂是H2O，还原剂是Al，氧化产物是Na[Al(OH)4]。

②铝与盐酸反应的离子方程式是2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，氧化剂是H＋，还原剂是Al，氧化产物是Al3＋。

例1下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是()

A.铝的化学性质很活泼，但在空气中不易被腐蚀

B.铝是比较活泼的金属，在化学反应中简洁失去电子，表现出还原性

C.铝箔在空气中受热可以熔化，但由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落

D.用砂纸打磨的铝箔在空气中受热可以熔化，且发生猛烈燃烧

答案D

解析铝在空气中易与氧气反应，生成一层稳定的致密氧化膜，而不易被腐蚀；铝箔在空气中受热可以熔化，但形成的氧化膜使得铝与氧气不再反应，而使铝不能燃烧。

例2足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()

A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸

C.盐酸 D.稀硝酸

答案A

解析设铝为1mol,1mol铝与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]，消耗1molNaOH；1mol铝与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3，消耗1.5mol硫酸；1mol铝与盐酸反应生成AlCl3，消耗3mol盐酸；硝酸与金属铝反应不生成氢气。

二、氧化铝和氢氧化铝

1.氧化铝是一种两性氧化物，既能与酸(如盐酸)反应，又能与碱(如NaOH溶液)反应。

(1)与盐酸反应的化学方程式是Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O，离子方程式是Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。

(2)与NaOH溶液反应的化学方程式是Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]，离子方程式是Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。

2.试验室制备氢氧化铝的方法：在试管中加入10mL0.5mol·L－1的硫酸铝溶液，逐滴加入氨水至过量。视察到的试验现象是产生白色胶状沉淀；反应的化学方程式是Al