1、第4章材料家族中的元素 第2节 铝 金属材料第1课时导学案1【学习目标】1.了解铝合金的性质及应用。2.了解铝的还原性,认识铝在化学性质上与其他常见金属的相似与不同【学习过程】一、铝的物理性质和用途1观察铝箔、铝条、铝粉,并将铝条折弯,由此总结铝的物理性质。铝是一种_色固体,硬度较_,密度为_,熔点为_,沸点为_。导电性仅次于_、_和_。2铝合金及其制品(1)合金是_。其特点是硬度一般比它的各成分金属的大;多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低;合金的化学性质与成分金属_;物理、化学和机械性能_各成分金属。(2)形成:铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。性能:密度_、强
2、度_、塑性_、易于成型、_、_等特点。二、铝的化学性质1铝与氧气的反应(1)实验探究:用镊子夹住一小团脱脂棉,蘸上一些铝粉,在酒精灯上点燃,并立即伸入盛有O2的集气瓶中(瓶底放一些细沙),观察到_,_,最后得到_,反应方程式为_。(2)铝是非常活泼的金属,极易与氧气反应,但生活中许多铝制品很耐腐蚀,这是因为_。2铝热反应如右图所示,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5g干燥的氧化铁粉末和2g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
3、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)选出该实验的实验现象:_(将序号填写在横线上)。镁条剧烈燃烧放出大量的热,并发出耀眼的光芒,火星四射“纸漏斗”的下部被烧穿熔落物能够被磁铁吸引(2)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_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:_;蒸发皿盛沙:_;镁条:_;氯酸钾:_。(4)如何用简单的方法证明生成物为金属铁?_。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?(2)
4、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,观察到的现象是_;用手小心触摸试管外壁_;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_。由此可说明反应过程中有_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。铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是_,氧化剂是_,还原剂是_,氧化产物是_。铝与盐酸反应的离子方程式是_,氧化剂是_,还原剂是_,氧化产物是_。三、【归纳总结】1.铝粉和某些金属氧化物(如Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物叫 ,在高温下发生 反应,可用来冶炼难熔的、相对较 的金属,如V、Cr、Mn等,
5、焊接钢轨等。2铝能与 、 反应,都能产生 ,但在冷的浓硫酸、浓硝酸中铝的表面会迅速生成一层致密的 而停止反应,我们把这种现象称为铝的 。因此,浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器中,亦可用铝制槽车运输。3铝与强酸或强碱溶液反应放出氢气的有关计算(1)反应原理铝和强酸溶液反应: ;铝和强碱溶液反应: 。(2)计算规律等量的铝分别与足量的酸、碱溶液反应时,生成氢气的量相等,消耗的H和OH的物质的量之比为 。足量的铝分别和等物质的量的H、OH反应时,消耗的铝的量之比和产生的氢气的量之比都为 。4.铝具有金属共有的性质,也有一些不同于其他金属的 。单质铝为银白色金属,熔、沸点较高,硬度较小,导电性较强(仅次
6、于银、铜和金)。五、【学习小结】铝导学案参考答案一、1银白小2.7gcm3660.42467银铜金2(1)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不完全相同优于(2)小高好制造工艺简单成本低廉二、1(1)铝粉剧烈燃烧放出大量的热和耀眼的白光白色固体4Al3O22Al2O3(2)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,能阻止氧气等与铝进一步反应2(1)(2)Fe2O32AlAl2O32FeFe2O3Al铝热(3)使熔融物易于落下防止溅落物炸裂蒸发皿引起KClO3分解,为铝热反应提供热量助燃剂(4)用磁铁吸引生成物,如果磁铁上有黑色物质被吸附,则证明生成
7、物中有金属铁3(1)铝片不溶解,无气体产生。(2)铝片逐渐溶解,有气泡产生有热感(反应放热)产生爆鸣声H2(3)2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2H2OAlNaAl(OH)42Al6H=2Al33H2HAlAl3三、1. 铝热剂 铝热 不活泼2. 酸、碱 H2 氧化膜 钝化3.(1)2Al6H=2Al33H22Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(2)31 134. 物理性质四、检测题1.镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为被广泛应用的新型建筑装潢材料。主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( )A.不易生锈B.导电性好C.密度较小D
8、.强度较高2.铝在人体中积累可使人慢慢中毒,1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一并加以控制。铝在下列场合使用必须加以控制的是( )制铝锭 制易拉罐 制电线电缆 制牙膏皮 用明矾净水 制炊具 用明矾和小苏打做食品膨化剂 用氢氧化铝Al(OH)3制成药片制胃病 制防锈油漆A.B.C.D.3.除去镁粉中含有的少量铝粉,可选用的试剂是( )A盐酸BNaOH溶液C硝酸D氨水4.下列物质中既能与稀硫酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应是( )(1)NaHCO3 (2)(NH4)2S (3)Al2O3 (4)Al (5)Al(OH)3A.(3) (4)B.(3)(4)(5)C.(1)(3)(4)(5
9、)D.全部5.称取两份铝粉,第一份加足量NaOH溶液,第二份加足量盐酸,如果要得到相同体积(同温同压)的氢气,两份铝粉的质量比为( )A12B13C32D116. 物质的性质决定了物质的用途,下面列出了金属的几种性质:导热性、导电性、还原性、延展性、具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。(1)用铝锭制成包装用的铝箔 ;(2)用铝制成的高压铝锅 ;(3)用铁粉回收照相业废液中的银 ;(4)电信业中大量使用的铜丝、金属电缆 。7. 古代的“药金”外观与金相似,常被误认为金子。其冶炼方法如下:将碳酸锌、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热至800 即得金光闪闪的“药金”。(1)“
10、药金”的主要成分是 ;(2)有关冶炼的化学方程式是: 、 、 。检测题参考答案1. 【解析】题目中已指出铝镁合金坚硬(强度较高)、轻巧(密度较小)、洁净(不易生锈)等性质,即可分析判断“导电性好”与这些性质无关。【答案】B2. 【解析】制铝锭、制电线电缆、制防锈油漆,铝在这些场合使用不会进入人体内,不会在人体中积累,不用加以控制。【答案】C3. 【解析】硝酸、盐酸都和主体物质镁反应;氨水和镁、铝都不反应;NaOH溶液只与铝反应,反应后铝转化为Al(OH)4-。【答案】B4. 【解析】硝酸、盐酸都和主体物质镁反应;氨水和镁、铝都不反应;NaOH溶液只与铝反应,反应后铝转化为Al(OH)4-。【答
11、案】D5. 【解析】铝分别和氢氧化钠、盐酸反应的化学方程式如下:2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2,2Al+6HCl= 2AlCl3 +3H2,由化学方程式可知,只要在酸、碱用量足够的情况下,生成H2的多少决定于参加反应的铝的多少。生成相同体积(同温同压)的H2,消耗掉铝的质量相同。【答案】D6. 【解析】物质的性质决定物质的用途,铝锭能被制成铝箔是因为金属铝有延展性;利用铝的导热性,金属铝可以制成铝锅;铁的还原性比银的强,用铁粉回收照相业废液中的银是利用铁的还原性;利用金属的导电性,金属可被制成金属电缆。【答案】(1) (2) (3) (4)来源:学|科|网7. 【解析】由石灰石的热稳定性可知高温下,碳酸锌分解生成氧化锌和二氧化碳,木炭将ZnO、Cu2O还原为金属锌和铜,故“药金”的主要成分为Cu、Zn。【答案】(1)Cu、Zn(2)ZnCO3ZnO+CO2 2Cu2O+C4Cu+CO2 2ZnO+C2Zn+CO2 来