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2011-2012学年鲁教版化学必修1同步练习--第4章 第2节 铝 金属材料

  • ※基本信息※
    • 资料类型：一课一练
    • 教材版本：不限
    • 适用学校：不限
    • 所需点数：1点
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  • 2011-2012学年鲁教版化学必修1同步练习
    第4章  第2节  铝  金属材料
    一. 教学内容：
        第4章  第2节  铝  金属材料

    二. 教学目的
    1、掌握铝及其化合物的性质，了解铝合金材料的用途
    2、了解金属性质和金属材料之间的密切关系
    3、了解金、银、铜的主要性质以及应用

    三. 教学重点、难点
    铝及其化合物的性质

    四. 知识分析
    （一）铝和铝合金
    1、铝
    （1）物理性质：铝是硬度较小的银白色金属
    铝最重要的性质是质轻，密度为2.7g/cm，具有一定的耐磨性
    铝有很好的延展性和导电性
    铝熔点低（666.4℃），沸点高（2467℃）
    铝能与多种金属形成高强度的合金，有些合金的强度还可以与铜媲美
    （2）化学性质
    ①与氧气的反应
    常温下，铝被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的氧化物薄膜，失去金属光泽。
        若点燃时：则 4Al＋ 3O2     2Al2O3
    （利用此反应，铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等）
    问题探究①：a. 英阿马岛战争中英方的一艘现代化驱逐舰（夹板上大量使用铝）被阿方导弹击中后，燃起滔天大火，无法扑灭，导致舰艇沉没，你知道这是怎么回事吗？
    b. 你能利用分类方法预测铝与Cl2 ，S非金属单质的反应吗？若能反应请写出反应方程式。
    解答：a. 铝在高温下发生了燃烧，生成氧化铝。
    b. 2Al＋ 3Cl2     2AlCl3  4Al＋ 3S     2Al2S3
    ②与酸的反应
    a. 与非氧化酸（盐酸.稀硫酸）反应，有氢气生成。
    离子方程式： 2Al＋ 6H＋ ＝ 2Al3＋＋ 3H2 ↑
    b. 与氧化酸（硝酸，浓硫酸）反应，无氢气生成。
    Al＋ 4HNO3 (稀)＝ Al(NO3)3 ＋ NO↑＋ 2H2O
    注意：Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸会钝化，但加热可反应。
    ③与碱的反应
    2Al＋ 2NaOH ＋ 6H2O ＝ 2Na〔Al(OH)4〕＋ 3H2 ↑（铝为还原剂，水为氧化剂）
    离子方程式： 2Al＋ 2OH－ ＋ 6H2O ＝ 2〔Al(OH)4〕－＋ 3H2 ↑
    ④与金属氧化物的反应（铝热反应）
    2Al＋ Fe2O3  2Fe ＋ Al2O3
    该反应称为铝热反应，铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂。利用铝热反应可焊接钢轨大截面的钢材部件等。
    铝和氧化铁在高温下发生的反应不仅可用于焊接钢轨，还可用于定向爆破定向爆破是指在地基的钢筋混处安放铝热剂，引燃后产生的温度高达2500－3500℃，使钢筋熔断，楼体倒塌。
    铝不仅可与氧化铁发生铝热反应，用其他金属氧化物如V2O5、Cr2O3、MnO2等代替氧化铁也可发生铝热反应。铝热反应还可用于冶炼钒、锰等金属。
    2、铝合金
    （1）合金：合金是指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。
    一般来说，合金的性能优于纯金属，合金的熔点比它的各成分金属熔点都低，硬度比它的各成分金属大。但合金的性质并不是各成分金属性质的总和。
    （2）铝合金
    金属铝中加入其他元素如铜、镁、硅、锌、锂等，即形成各种性能优良的铝合金。
    ①性质特征
    铝合金具有密度小、强度高、塑性好、易于成形、制造工艺简单、成本低廉等特点，并且表面易形成致密的氧化物保护膜而具有一定的抗腐蚀能力。
    ②用途
    铝合金主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输及电子行业，如汽车车轮的骨架，硬盘抽取盒等。另外，还广泛用于制造飞机构件。
    3、氧化铝
    （1）物理性质：白色固体，不溶于水，熔点高，良好的耐火材料。自然界中纯净的Al2O3 为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石，可作人造宝石。
    （2）化学性质
    既与强酸反应也与强碱反应，具有不同于一般氧化物的性质，属于两性氧化物。
    化学方程式：Al2O3 ＋6HCl＝ 2AlCl3 ＋3H2O
    Al2O3  ＋2NaOH ＋ 3H2O ＝  2Na〔Al(OH)4〕
    离子方程式：Al2O3 ＋6H＋ ＝ 2Al3＋ ＋3H2O
    Al2O3  ＋2OH－ ＋ 3H2O ＝  2〔Al(OH)4〕－
    问题探究：将未打磨的铝片投入盛有氢氧化钠溶液的试管中，观察到开始并无气泡，一段时间后才有气体产生，这是怎么回事？
    解答：开始是铝表面的氧化铝与碱液反应，不生成气体，当表面的氧化铝溶解完，才发生铝与碱液反应，生成氢气。
    特别提醒：①两性氧化物是物质类别，氧化物可分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物（CO、NO）、过氧化物（Na2O2）等。
    ②金属氧化物不一定是碱性氧化物。如 Al2O3 为金属氧化物，却是两性氧化物。
    4、氢氧化铝
    （1）物理性质和用途
     

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