铝金属材料.ppt

第二节 铝 金属材料第一课时 铝及其化合物你在日常生活中见到过哪些铝制品？想一想 食品包装材料食品包装材料铝箔铝箔香烟包装材料香烟包装材料一、铝一、铝1、铝的物理性质、铝的物理性质 1)具有银白色光泽，密度较小；具有银白色光泽，密度较小；物理性质物理性质用途用途4)有良好的延展性有良好的延展性.3)热的良导体；热的良导体；2)导电性好，仅次于银、铜；导电性好，仅次于银、铜；飞机飞机铝导线铝导线铝壶铝壶铝箔包装材料铝箔包装材料2 2、铝的化学性质、铝的化学性质现象现象化学方程式化学方程式与与O2常常温温加加热热与与Cl2与与S（（1）铝与非金属反应）铝与非金属反应（还原性）（还原性）表面形成致密的氧化膜，表面形成致密的氧化膜，失去光泽失去光泽剧烈反应，发光放热剧烈反应，发光放热剧烈反应，冒白烟剧烈反应，冒白烟加热反应，生成白色固体加热反应，生成白色固体2Al + 3S = Al2S3 △△2Al + 3Cl2 == 2AlCl3 点燃点燃4Al + 3O2 = 2Al2O3 （实验（实验1）铝跟氧气反应）铝跟氧气反应铝在氧气中燃烧，放铝在氧气中燃烧，放出大量的热，发出耀出大量的热，发出耀眼的白光，瓶内有白眼的白光，瓶内有白烟。

烟用途：制燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等用途：制燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等【【思考思考① ① 】】集气瓶的底部要放一些水（或细沙），其作用是什么？集气瓶的底部要放一些水（或细沙），其作用是什么？【【思考思考② ② 】】铝锅为什么可以用来煮饭？铝锅为什么可以用来煮饭？常温下铝的表面被氧化，生成一层致密氧化物薄膜常温下铝的表面被氧化，生成一层致密氧化物薄膜因此铝具因此铝具有抗腐蚀性有抗腐蚀性(2)铝与酸反应铝与酸反应①①与盐酸、稀硫酸反应与盐酸、稀硫酸反应 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ ②②与强氧化性酸（浓硫酸、浓硝酸）与强氧化性酸（浓硫酸、浓硝酸）　　　　　　　　　　　　------发生钝化现象发生钝化现象2Al +6H2Al +6H+ + 2Al2Al3+3+ + 3H + 3H2 2↑↑（（3）铝与）铝与强碱强碱反应反应注意事项：注意事项：v金属镁不与碱反应金属镁不与碱反应v铝只与强碱反应，很难与弱碱反应铝只与强碱反应，很难与弱碱反应v铝是还原剂，水为氧化剂铝是还原剂，水为氧化剂应用：应用：铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸性、碱性或咸味的食物。

性、碱性或咸味的食物2Al+2NaOH+6H2Al+2NaOH+6H2 2O = 2Na[Al(OH)O = 2Na[Al(OH)4 4]+3H]+3H2 2↑↑+e×6－－3e×2还原剂还原剂氧化剂氧化剂（（四羟基合铝酸钠四羟基合铝酸钠））2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑偏铝酸钠偏铝酸钠讨论讨论铝制容器能否用于盛放硫酸铜溶液？铝制容器能否用于盛放硫酸铜溶液？（（4）与盐溶液反应）与盐溶液反应 根据金属活动性顺序的应用，铝能把根据金属活动性顺序的应用，铝能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如出来，如: :2Al+3CuSO4￿＝3Cu+Al2(SO4)32Al+3Cu2+＝3Cu+2Al3+（（5）铝）铝与氧化铁的反应与氧化铁的反应(还原性还原性)应用应用：焊接钢轨，冶炼金属焊接钢轨，冶炼金属铝热反应）铝热反应）现象：现象：2Al +Fe2O3 ==== 2Fe +Al2O3高温高温剧烈反应，发出耀眼的光芒，产生大量的烟，剧烈反应，发出耀眼的光芒，产生大量的烟，纸漏斗被烧穿，有红热液珠落下，液珠冷却纸漏斗被烧穿，有红热液珠落下，液珠冷却后变为黑色。

后变为黑色铝热反应：铝热反应： 铝在高温条件下和某金属氧化物发生铝在高温条件下和某金属氧化物发生的反应的反应铝热剂：铝热剂：铝粉和金属氧化物的混合物铝粉和金属氧化物的混合物Mg条和条和KClO3的作用：的作用：引燃剂引燃剂铝热剂铝热剂焊焊接接钢钢轨轨2Al+Cr2O3==2Cr+Al2O34Al+3MnO2==3Mn+2Al2O310Al+3V2O5==6V+5Al2O3高温高温高温高温高温高温Al分别与分别与Cr2O3 、、 MnO2 、、V2O5 的反应的反应 白色胶状物，难溶于水，能凝聚水中的悬浮物，白色胶状物，难溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素并能吸附色素 可作净水剂可作净水剂（（1））物理性质物理性质（（3）制备）制备:AlCl3 + 3NH3·H2O== 3NH4Cl + Al(OH)3↓ 1.氢氧化铝（氢氧化铝（Al(OH)3)））----两性氢氧化物两性氢氧化物二二. .几种铝的重要化合物几种铝的重要化合物（（2））化学性质化学性质①①与酸反应：与酸反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2O②②与与强碱强碱反应：反应：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-③③加热分解：加热分解：2Al(OH)3===Al2O3+3H2ONaOH2mLAl2(SO4)3白色沉淀白色沉淀实验实验2 Al(OH)3的性质的性质Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 3H2O沉淀溶解沉淀溶解一分为二一分为二 振荡振荡滴盐酸滴盐酸滴滴NaOH Al(OH)3+ OH- == AlO2- + 2H2O沉淀溶解沉淀溶解胃不痛了，多亏胃不痛了，多亏了胃舒平！！！了胃舒平！！！胃舒平胃舒平又名复方氢又名复方氢氧化铝，是由能中和胃氧化铝，是由能中和胃酸的酸的氢氧化铝氢氧化铝和三硅酸和三硅酸镁两药合用，并组合解镁两药合用，并组合解痉止痛药浸膏而成。

痉止痛药浸膏而成Al(OH)3在在医学上的应用医学上的应用—— 治疗胃酸过多治疗胃酸过多 胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物，其中胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物，其中含有的有效成分是氢氧化铝，其治疗原理是含有的有效成分是氢氧化铝，其治疗原理是（用离子方程式表示）（用离子方程式表示） ；； 碳酸氢钠也常用于做治疗胃酸过多，请说碳酸氢钠也常用于做治疗胃酸过多，请说出与氢氧化铝相比较，用碳酸氢钠作为治疗出与氢氧化铝相比较，用碳酸氢钠作为治疗胃酸过多的药物的优缺点（各一条）胃酸过多的药物的优缺点（各一条）优点优点 ；；缺点缺点 Al(OH)3+3H＋＋=Al3＋＋+3H2O 不产生对人体有害的物质；不产生对人体有害的物质； 产生大量的产生大量的CO2，人服用后会打嗝人服用后会打嗝 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = = [Al(OH)[Al(OH)4 4] ]- -与酸反应与酸反应与碱反应与碱反应Al(OH)Al(OH)3 3不溶于较弱的酸，如不溶于较弱的酸，如H H2 2COCO3 3; ;不溶于弱碱，如不溶于弱碱，如NHNH3 3·H H2 2O O ，，而溶于强碱，故宜用可溶性铝盐和而溶于强碱，故宜用可溶性铝盐和NHNH3 3·H H2 2O O制备制备Al(OH)Al(OH)3 3思考：思考：实验室为何不用可溶性铝盐与氢氧化钠溶液反应制取氢氧化铝？实验室为何不用可溶性铝盐与氢氧化钠溶液反应制取氢氧化铝？氢氧化铝氢氧化铝会会溶于溶于过量的过量的氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液Al(OH)3 +NaOH＝＝Na[Al (OH) 4]说明：说明：2 2、氧化铝、氧化铝AlAl2 2O O3 3（（1）） Al2O3物理性质物理性质氧化铝是白色、不溶于水的固体，熔点高，是一种较好的耐火材氧化铝是白色、不溶于水的固体，熔点高，是一种较好的耐火材料。

天然产的无色氧化铝晶体叫刚玉，其硬度仅次于金刚石天然产的无色氧化铝晶体叫刚玉，其硬度仅次于金刚石①①与酸反应：与酸反应： Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2O②②与强碱反应：与强碱反应： Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-（（2）） Al2O3化学性质化学性质（（3）用途：耐火材料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝石等）用途：耐火材料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝石等说说 明明 ②②氧化铝不溶于水氧化铝不溶于水, ,与水不反应与水不反应, ,故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝铝 ① ①铝制餐具不宜用来蒸煮或长时铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物间存放酸性、碱性或咸的食物制备：制备： A.A.工业：从铝土矿工业：从铝土矿 B.B.实验室：实验室：4Al + 3O4Al + 3O2 2 2 AlAl2 2O O3 3 2Al(OH)3 AlAl2 2O O3 3 +3H2O 铝土矿铝土矿以三水合氧化铝、一以三水合氧化铝、一水合氧化铝石等铝的水合氧化铝石等铝的氧化物为主，并包含氧化物为主，并包含高岭石、蛋白石、针高岭石、蛋白石、针铁矿等而成的混合物。

铁矿等而成的混合物成分变化很常含镓成分变化很大常成豆状、块状、大常成豆状、块状、多孔状、或土状产出多孔状、或土状产出是炼铝的最重要原料，是炼铝的最重要原料，也是提炼分散元素镓也是提炼分散元素镓的主要来源的主要来源 氧化铝的天然存在形式氧化铝的天然存在形式 铝土矿铝土矿 由氧化铝的水合由氧化铝的水合物和少量的氧化铁物和少量的氧化铁和二氧化硅杂质组和二氧化硅杂质组成成 刚刚 玉玉 氧化铝的天然晶体，硬氧化铝的天然晶体，硬度大仅次于金刚石、金度大仅次于金刚石、金刚砂（刚砂（SiCSiC））( (蓝宝石、蓝宝石、红宝石是刚玉的一种）红宝石是刚玉的一种）自然界中的化学自然界中的化学红宝石红宝石•含微量铬而呈不同色调含微量铬而呈不同色调红色的刚玉宝石属高红色的刚玉宝石属高档宝石以透明且呈微档宝石以透明且呈微带紫色色调的鲜红色品带紫色色调的鲜红色品种最为名贵用焰熔法种最为名贵用焰熔法制备的合成红宝石除用制备的合成红宝石除用作装饰品外，还广泛地作装饰品外，还广泛地用作精密仪器、钟表中用作精密仪器、钟表中的轴承和激光材料的轴承和激光材料绿宝石绿宝石•除祖母绿和海蓝宝除祖母绿和海蓝宝石外其他各种颜色石外其他各种颜色绿柱石类宝石的统绿柱石类宝石的统称。

品种有金色绿称品种有金色绿宝石、玫瑰绿宝石、宝石、玫瑰绿宝石、紫色绿宝石、暗褐紫色绿宝石、暗褐色绿宝石等色绿宝石等 蓝宝石蓝宝石•含铁和铊的刚玉宝含铁和铊的刚玉宝石，属高档宝石石，属高档宝石以微带紫的鲜蓝色以微带紫的鲜蓝色品种最为名贵用品种最为名贵用作个人装饰品用作个人装饰品用焰熔法制得的各色焰熔法制得的各色合成蓝宝石较为常合成蓝宝石较为常见见 刚玉刚玉»刚玉的化学刚玉的化学成分为氧化成分为氧化铝，晶体常铝，晶体常呈桶状、柱呈桶状、柱状，因含钛状，因含钛而呈蓝色而呈蓝色蓝色透明的蓝色透明的刚玉叫蓝宝刚玉叫蓝宝石闪耀着六射星光的天然蓝宝石闪耀着六射星光的天然蓝宝石““亚洲之星亚洲之星””重重330330克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿斯密森博物馆国华盛顿斯密森博物馆宝石展示宝石展示宝石展示宝石展示 闪耀着六射星光的天然红宝石闪耀着六射星光的天然红宝石““罗斯利罗斯利夫斯夫斯””，重，重138.7138.7克拉，斯里兰卡产，世界著克拉，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现藏于美国华盛顿斯密森博物馆宝石展示宝石展示宝石展示宝石展示纯色刚玉纯色刚玉东方蓝巨人东方蓝巨人卡门卡门●露西亚露西亚天然宝石天然宝石纯色刚玉纯色刚玉东方蓝巨人东方蓝巨人卡门卡门●露西亚露西亚天然宝石天然宝石 英帝国王冠：英帝国王冠：镶有镶有4 4粒红宝石、粒红宝石、1111粒祖母绿、粒祖母绿、1616粒宝石蓝、粒宝石蓝、227227粒珍珠粒珍珠和超过和超过28002800粒粒大大小小的钻石。

大大小小的钻石 人造宝石人造宝石机械表中的机械表中的“钻钻”精美的氧化铝陶瓷制品精美的氧化铝陶瓷制品耐火坩埚耐火坩埚耐火砖耐火砖燃器具点火瓷头燃器具点火瓷头生活中的化学生活中的化学通常用通常用明矾（明矾（KAl（（SO4））2·12H2O））作净水剂作净水剂 原理是：铝离子在溶液中可以与水发生微弱的反应，生成有很大原理是：铝离子在溶液中可以与水发生微弱的反应，生成有很大表面积的氢氧化铝，可以吸附水中的悬浮杂质而形成沉淀表面积的氢氧化铝，可以吸附水中的悬浮杂质而形成沉淀硫酸铝钾硫酸铝钾•又称又称““白矾白矾””、、““钾钾明矾明矾””、、““明矾明矾” ” 硫酸钾和硫酸铝的硫酸钾和硫酸铝的含水复盐无色透明含水复盐无色透明晶体，有酸味溶于晶体，有酸味溶于水，水解时生成氢氧水，水解时生成氢氧化铝胶状沉淀用作化铝胶状沉淀用作媒染剂和净化剂化媒染剂和净化剂化学工业中用于炼铝和学工业中用于炼铝和制造钾肥等制造钾肥等 课外思考•1 1、将盐酸逐滴滴入到、将盐酸逐滴滴入到NaAlO2溶溶液中，直至过量液中，直至过量•2 2、、NaAlONaAlO2 2溶液逐滴滴入到盐酸溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。

中，直至过量 2 2、、NaAlONaAlO2 2溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量  先产生沉淀，振荡后消失，当先产生沉淀，振荡后消失，当NaAlONaAlO2 2过量时，产过量时，产生的沉淀不再消失生的沉淀不再消失4H4H+ ++AlO+AlO2 2- -=Al=Al3+3++2H+2H2 2O O AlAl3+3++3AlO+3AlO2 2- -+6H+6H2 2O=4AlO=4Al（（OHOH））3 3↓↓析：析：1 1、先产生白色絮状沉淀，当、先产生白色絮状沉淀，当HClHCl过量时过量时沉淀消失沉淀消失AlO2-+H++H2O=Al（（OH））3↓ Al（（OH））3+3H+=Al3++3H2O 4.H++H2O或或CO2Al3+Al(OH)31.3OH-或或NH3· H2OAlO2-2.OH- 5.3H+3.4OH-6.4H+铝铝“三角三角” 铝的化合物之间转化关系铝的化合物之间转化关系7. 双水解双水解按按以上关系写出离子方程式以上关系写出离子方程式2. Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O1. Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓4. AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3↓6. AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O 3. Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O5. Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O7. Al3+ + 3AlO2- + 6H2O= 4Al(OH)3↓讨论以上反应量与产物关系讨论以上反应量与产物关系AlO2- ---- H+ ----Al(OH)3Al3+ ---- 4OH- ----AlO2-Al3+ ---- 3OH- ----Al(OH)3AlO2- ---- 4H+ ----Al3+ 1.1.往往AlClAlCl3 3溶液逐滴加入溶液逐滴加入NaOHNaOH溶液至过量溶液至过量Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O有关铝化合物的图像问题n(NaOH)n[Al(OH)3] ↓123412.2.往往NaOHNaOH溶液中加入溶液中加入AlClAlCl3 3溶液至过量溶液至过量Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓12344n[Al(OH)3] ↓n(AlCl3)3.3.往往NaAlONaAlO2 2溶液中加入稀盐酸至过量溶液中加入稀盐酸至过量AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3↓Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O12341n[Al(OH)3] ↓n(HCl)4.4.往稀盐酸溶液中加入往稀盐酸溶液中加入 NaAlONaAlO2 2至过量至过量n(NaAlO-2)12344n[Al(OH)3] ↓AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓n(HCl)11234n[Al(OH)3] ↓55.5.往往NaAlONaAlO2 2和和NaOHNaOH混合溶液中加入混合溶液中加入HClHCl溶溶液至过量液至过量OH-+H+ = H2OAlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3↓Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O6.6.往往AlClAlCl3 3溶液中滴加入氨水至过量溶液中滴加入氨水至过量 12341n[Al(OH)3] ↓n( NH3.H2O )Al3+ +3NH3.H2O = Al(OH)3↓+3NH4+7.7.往往AlClAlCl3 3溶液中加入溶液中加入NaAlONaAlO2 2溶液溶液12344n[Al(OH)3] ↓n(NaAlO2)Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3↓12344n[Al(OH)3] ↓n(AlCl3)Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3↓8.8.往往NaAlONaAlO2 2溶液中加入溶液中加入AlClAlCl3 3溶液溶液9.9.往往NaAlONaAlO2 2溶液中通入溶液中通入COCO2 2 ( (或过量或过量) )122或或1n[Al(OH)3] ↓n(CO2)2AlO2- +CO2 +3H2O =2Al(OH)3↓+CO32-或或AlO2-+CO2 +2H2O =Al(OH)3↓+HCO3-10.10.往往AlClAlCl3 3 HClHCl混合溶液中加混合溶液中加NaOHNaOH至过量至过量Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ↓Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2On(NaOH)1n[Al(OH)3] ↓1234OH-+H+ = H2O511.11.往往AlAl3+3+、、MgMg2+2+、、H H+ +各各1mol1mol的混合溶液的混合溶液中加中加NaOHNaOH溶液至过量溶液至过量 n(NaOH)Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ↓Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2OOH-+H+ = H2OMg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 ↓12342n[沉淀沉淀] 165712.12.往往OHOH- - 、、AlOAlO2 2- - 、、 Mg(OH)Mg(OH)2 2各各1mol1mol的的 混合溶液中加入盐酸至过量混合溶液中加入盐酸至过量n(HCl)AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3↓Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OOH-+H+ = H2O12342n[沉淀沉淀] 1657Mg(OH)2+2H+ = Mg2+ +2H2O。