铝及其化合物课件【知识精讲+拓展训练】高一上学期化学人教版（2019）必修第一册.pptx

第三章 铁 金属材料第二节 金属材料第二课时第二课时 铝及其化合物铝及其化合物铝和铝合金闪耀着六射星光的天然红宝石（Al2O3中混有Cr）“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闪耀着六射星光的天然蓝宝石（Al2O3中混有少量Ti、Fe）“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一、铝：一、铝：2.2.金属铝的物理性质金属铝的物理性质铝原子结构示意图为铝原子结构示意图为 铝元素在地壳含量丰铝元素在地壳含量丰富，仅富，仅次于次于 和和 自然界中的铝全部以自然界中的铝全部以 态态存在1.1.铝的结构和存在铝的结构和存在 色有金属光泽的固体，有良好的延展性，是热和电色有金属光泽的固体，有良好的延展性，是热和电的良导体的良导体2 2 8 8 3 3+13+13氧氧硅硅化合化合白白3.3.铝的化学性质铝的化学性质1、铝与O2等非金属单质反应(1)常温下铝与O2的反应常温下，金属铝被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜能阻止内部金属继续与氧气发生反应反应的化学方程式为4Al+3O2=2Al2O32.2.铝的化学性质铝的化学性质1、铝与O2等非金属单质反应(2)点燃条件下铝与O2的反应实验记录实验装置实验现象结论及化学方程式剧烈燃烧，发出耀眼剧烈燃烧，发出耀眼的白光，出现大量的的白光，出现大量的白烟，瓶底有白色固白烟，瓶底有白色固体生成体生成点燃条件下，铝与点燃条件下，铝与O2可发生反应：可发生反应：4Al+3O2=2Al2O3。

点燃点燃可利用此反应制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等想一想想一想1、钠与铝都能被空气中的氧气氧化，钠不能在空气中存放，而铝却可以长时间存放，为什么？因为铝制品表面的致密的氧化铝薄膜，可以起到保护内部金属的作用，所以铝虽然化学性质活泼，但在空气中可以稳定存在，具有较强抗腐蚀性感受铝的氧化膜的存在加热铝箔加热铝箔实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：铝箔熔化，表面失去光泽，熔化的铝并不滴落，好象有一铝箔熔化，表面失去光泽，熔化的铝并不滴落，好象有一层膜兜着层膜兜着 因为铝表面有一层氧化膜保护了铝构成膜的氧化因为铝表面有一层氧化膜保护了铝构成膜的氧化铝铝(Al2O3)的熔点很高，没有熔化，包在外面使熔化的液的熔点很高，没有熔化，包在外面使熔化的液态铝不会滴落下来态铝不会滴落下来活泼的金属在空气中易与氧气反应活泼的金属在空气中易与氧气反应，产生，产生有一层氧化物有有一层氧化物有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁和钠等有的氧化物致的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁和钠等有的氧化物致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁和铝等密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁和铝等资料卡资料卡铝制品的表面处理铝制品的表面处理 在空气中，铝的表面自然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还在空气中，铝的表面自然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还不够强。

为了使铝制品适应于不同的用途，不够强为了使铝制品适应于不同的用途，常采用化学方法对铝的常采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，对氧化膜进行着色等表面进行处理，如增加膜的厚度，对氧化膜进行着色等例如，化例如，化学氧化（用铬酸做氧化剂）可以使氧化膜产生美丽的颜色市场上学氧化（用铬酸做氧化剂）可以使氧化膜产生美丽的颜色市场上有不少铝制品是经过这种方法处理的有不少铝制品是经过这种方法处理的注意：铝箔在空气中加热不燃烧，只能熔化成液体但不滴落铝制品的表面处理2.铝的化学性质：铝的化学性质：(1)与非金属单质反应与非金属单质反应4Al+3O2 2Al2O3 点燃=2Al+3S Al2S3点燃=2Al+3Cl2 2AlCl3 点燃=实验3-4Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O2Al+6HCl=2AlCl3+3H2实验表明，铝表面的保护膜和铝均能与盐酸发生反应实验现象铝片逐渐溶解，一段时间后产生气泡且速率由慢到快，将点燃的木条放在试管口，发出爆鸣声离子方程式2Al+6H+=2Al3+3H2Al2O3+6H+=2Al3+3H2O2Al+6H+=2Al3+3 H2 注意注意:任何金属和强氧化性酸（包括稀硝酸，浓任何金属和强氧化性酸（包括稀硝酸，浓硝酸，浓硫酸）硝酸，浓硫酸）“反应反应”时，均不会产生氢气时，均不会产生氢气实验3-5实验表明，铝表面的保护膜和铝均能与氢氧化钠发生反应。

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2实验现象未打磨的铝片逐渐溶解，开始没有气泡产生，一段时间后才有气泡产生；打磨过的铝片逐渐溶解，立即产生气泡且速率始终较快；将点燃的木条分别放在两支试管口，均发出爆鸣声离子方程式2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2Al2O3+2OH=2AlO2+H2O偏铝酸钠【思考与交流】1.在上面的实验中，我们还观察到，反应开始的时候气泡很少，后期才有大量气泡，产生这种现象的原因是什么？2、在铝制易拉罐中收集满CO2气体，然后在其中倒入10 mL浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了，可经过一段时间之后，又可以观察到易拉罐又鼓起来试解释易拉罐变瘪的原因易拉罐中的CO2与浓NaOH反应(CO22OH=CO32+H2O)，致使易拉罐内气压降低，从而使易拉罐被大气压压瘪；经过一段时间之后，NaOH溶液与易拉罐(Al)反应产生H2(2Al2OH2H2O=2AlO23H2)随着易拉罐内H2的量增多，易拉罐内气压增大铝热反应铝热反应Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3 高温=提示：在铝热反应中，镁条作引燃剂，氯酸钾作助燃剂。

实验：铝粉和氧化铁混合均匀的粉末（铝热粉）（铝热粉），放入铁漏斗中，加入氯酸钾作助燃剂，用镁条引燃，观察现象用途：焊接金属(1(1)等物质的量等物质的量的铝分别与足量的氢氧化钠溶液和盐酸反应，的铝分别与足量的氢氧化钠溶液和盐酸反应，消耗消耗HClHCl和和NaOHNaOH的物质的量之比是的物质的量之比是_，生成，生成H H2 2的体积之的体积之比是比是_ (_ (气体在相同状况下测定气体在相同状况下测定)2 2）足量的铝粉与等浓度、等体积的盐酸和）足量的铝粉与等浓度、等体积的盐酸和NaOHNaOH溶液反应，溶液反应，生成生成H H2 2的体积之比是的体积之比是_(_(气体在相同状况下测定气体在相同状况下测定)3 3：1 11 1：1 11 1：3 3思考与交流思考与交流 氧化铝氧化铝二、铝的重要化合物二、铝的重要化合物 1.1.氧化铝氧化铝 （1 1）物理性质）物理性质 【小结小结】氧化铝白色、难溶于水，熔点很高，很坚硬氧化铝白色、难溶于水，熔点很高，很坚硬通过下面的描述，试归纳氧化铝的物理性质通过下面的描述，试归纳氧化铝的物理性质1 1）铝能与沸水反应，但由于铝锅表面有一层白色氧化）铝能与沸水反应，但由于铝锅表面有一层白色氧化 膜，所以可用铝锅来烧水。

膜，所以可用铝锅来烧水2 2）加热铝箔时，熔化的铝箔不滴落加热铝箔时，熔化的铝箔不滴落3 3）红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝红宝石、蓝宝石的主要成分是氧化铝思考与交流思考与交流】AlAl2 2O O3 3是一种是一种两性氧化物两性氧化物氧化铝难溶于水，却能溶于酸或强碱溶液中氧化铝难溶于水，却能溶于酸或强碱溶液中AlAl2 2O O3 3+6HCl=2AlCl+6HCl=2AlCl3 3+3H+3H2 2O OAlAl2 2O O3 3+2NaOH=2NaAlO+2NaOH=2NaAlO2 2+H+H2 2O O（2 2）化学性质）化学性质既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的金属氧化物生成盐和水的金属氧化物取两支试管，向试管中加入少量氧化铝粉末，分别滴加稀盐取两支试管，向试管中加入少量氧化铝粉末，分别滴加稀盐酸和氢氧化钠溶液你看到什么现象？酸和氢氧化钠溶液你看到什么现象？酸碱能侵蚀铝的保护膜，铝能与酸或碱反应，用铝锅长期酸碱能侵蚀铝的保护膜，铝能与酸或碱反应，用铝锅长期存放酸性或碱性食物，会造成铝锅腐蚀，更不利于健康存放酸性或碱性食物，会造成铝锅腐蚀，更不利于健康。

液态液态AlAl2 2O O3 3被电解生成铝和氧气，氧化铝是冶炼铝的主要原料被电解生成铝和氧气，氧化铝是冶炼铝的主要原料3 3）用途）用途 2Al 2Al2 2O O3 3（熔融）（熔融）=4Al+3O=4Al+3O2 2电解电解耐火材料耐火材料，可以用来制造耐火坩埚、耐火管和，可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等耐高温的实验仪器等1 1）物理性质）物理性质氢氧化铝是白色胶状固体，难溶于水氢氧化铝是白色胶状固体，难溶于水它能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素，所以可作它能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素，所以可作净水剂明矾明矾(KAl(SO(KAl(SO4 4)2 212H12H2 2O)O)净水的原理：明净水的原理：明 矾溶于水，生成矾溶于水，生成Al(OH)Al(OH)3 3胶体，它凝聚水中的胶体，它凝聚水中的悬浮物，吸附色素，使水澄清悬浮物，吸附色素，使水澄清2.2.氢氧化铝氢氧化铝氢氧化铝的两性氢氧化铝的两性（2 2）化学性质）化学性质氢氧化铝与酸、碱溶液的反应氢氧化铝与酸、碱溶液的反应2mol/L氢氧氢氧化钠溶液化钠溶液2mol/L盐酸盐酸Al(OH)3 现象现象结论结论HCl溶液溶液NaOH溶液溶液Al(OH)Al(OH)3 3 能和能和酸酸反应反应Al(OH)Al(OH)3 3能和能和碱碱反应反应沉淀消失沉淀消失沉淀消失沉淀消失Al(OH)Al(OH)3 3既能与酸反应又能与既能与酸反应又能与 碱反应碱反应强强Al(OH)Al(OH)3 3+3H+3H+=Al=Al3+3+3H+3H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3+OH+OH-=AlO=AlO2 2-+2H+2H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3是两性氢氧化物。

是两性氢氧化物既能和酸又能和碱反应生成既能和酸又能和碱反应生成盐和水的氢氧化物叫做盐和水的氢氧化物叫做两性两性氢氧化物氢氧化物注意：注意：Al(OH)Al(OH)3 3不不能溶于弱碱能溶于弱碱Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH=NaAlO+NaOH=NaAlO2 2+2H+2H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3+3HCl=AlCl+3HCl=AlCl3 3+3H+3H2 2O O氢氧化铝的两性氢氧化铝的两性1 1、下列各物质既能与强酸反应，又能与强碱反应的是（下列各物质既能与强酸反应，又能与强碱反应的是（）Al AlCl Al AlCl3 3 Na Na2 2COCO3 3 Al Al2 2O O3 3 NaHCO NaHCO3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 A.A.B.B.C.D.C.D.D演练获得演练获得2Al(OH)2Al(OH)3 3=Al=Al2 2O O3 33H3H2 2O O这是工业上制取纯净氧化铝的方法这是工业上制取纯净氧化铝的方法不稳定性不稳定性氢氧化铝不稳定，受热易分解氢氧化铝不稳定，受热易分解规律：规律：难溶性的氢氧化物受热会分解成难溶性的氢氧化物受热会分解成相应的氧化物和水。

相应的氧化物和水3 3）实验室制备：）实验室制备：AlClAlCl3 3+3NH+3NH3 3HH2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3+3NH+3NH4 4ClCl将将氨水氨水滴入盛有氯化铝溶液的试管中，有白色胶状物质滴入盛有氯化铝溶液的试管中，有白色胶状物质生成，继续滴入氨水至沉淀不再产生为止生成，继续滴入氨水至沉淀不再产生为止AlAl3+3+3NH+3NH3 3HH2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3 +3NH+3NH4 4+思考：制。