从铝土矿到铝合金案例.ppt

* 在19世纪中期，法兰西第二共和国总统拿破仑三世，珍藏着一套铝制的餐具，平时舍不得用，直到国宴时才拿出来炫耀一番，而元素周期表的创始人门捷列夫在受到英国皇家学会的表彰时，得到的却是一只铝杯。为什么拿破仑没有珍藏金制的餐具,而门捷列夫也没有给奖励一只金杯呢？ 一、铝的存在： 铝在自然界以化合态形式存在，铝土矿（主要成分为Al2O3，还有少量的Fe2O3，SiO2等杂质）是铝元素在地壳中的主要存在形式之一。 铝元素占地壳总量的7.73%，是地壳中含量最多的金属。 想一想： 列举你所熟悉的铝和铝合金制品，并指出它们分别利用了铝的哪些性质？ 二、铝的物理性质和应用： 1.物理性质： 铝为银白色金属，质地柔软， 密度较小（2.70g/cm3），熔沸点较低， 具有良好的导电性、延展性。 2. 主要用途： 常用于制造轻质合金，用于飞机、汽车、轮船部件;做导线、炊具、建筑装饰材料等。 回 忆 什么叫合金？ 合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。 特性：合金的硬度一般比各成分金属大，多数合金的熔点低于组成它的成分金属。 三、铝的化学性质： 比 较 （一）铝的原子结构示意图： 根据钠、镁、铝三种元素的原子结构示意图请比较： 1.三种原子的失电子能力由强到弱的次序; 2.三种金属的金属性由强到弱的次序； 3.三种金属的金属活泼性由强到弱的次序； 结论：Na>Mg>Al 铝也是一种比较活泼的金属，很容易失去最外层的3个电子，形成铝离子（Al3+）。 思考：铝是一种较活泼的金属，那为什么其在空气中不易被腐蚀呢？ 1.与O2的反应：4Al + 3O2 = 2Al2O3 想一想: 有人对铝制品因为表面氧化出现灰色而总感到不美观，所以常用钢丝球进行擦洗，你认为有必要吗？为什么？ （二）铝的化学性质： 2.与酸的反应： ① 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 ② 钝化： 要点： 常温下 是铝 浓HNO3、浓H2SO4 实质：Al H+（酸中） H2 e- 想一想:铝能与酸反应，为什么工业上还用铝槽车贮运浓硝酸、浓硫酸呢？ 试一试 将表面已完全钝化的铝条投入下列溶液中， 不会发生反应的是 （ ） A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D.氢氧化钠 C 3、与强碱溶液的反应 2Al+6H2O= 2Al(OH)3+3H2↑ ? 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ ? 2Al(OH)3+2NaOH=2NaAlO2+4H2O ? 2Al+2NaOH+6H2O =2NaAlO2+ 4H2O +3H2↑ +) 6e- 实质：Al H+ (水中) H2 e- 练习：相同物质的量的铝与足量的酸或足量的氢氧化钠反应时，用去的酸和氢氧化钠的物质的量相等吗？产生的氢气的物质的量相等吗？ 4.与金属氧化物的反应： 2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 高温 铝热反应的实质是高温下，较活泼的铝置换出较不活泼的金属，工业上常用于冶炼金属。 利用铝的强还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质，工业上常用铝粉来还原一些金属氧化物，这类反应被称为铝热反应。 练一练 和铝粉可以发生铝热反应的是 （ ） A.氧化钠 B.镁粉 C.氧化钨 D.硫粉 C 小结： 一、铝在自然界以化合态形式存在 二、物理性质及用途 三、化学性质 1、与氧气等非金属反应 2、与酸反应 3、与强碱溶液反应 4、与氧化物反应 练习1：铝粉投入某无色溶液中产生H2，则下列离子组合可存在于该无色溶液中的是 （ ） A. H+，Mg2+，Ba2+，Cl- B. OH-, NO3- , Cl-, Ba2+ C. H+，Cu2+，K+ ，SO42- D. OH-, Mg2+, CO32-, NO3- 试一试 AB 练习2、向一装满CO2的铝制易拉罐中迅速加入足量NaOH溶液，立即将口封住，摇动易拉罐，经过一段时间后罐壁内凹变瘪，再过一段时间后又鼓起来，解释发生这一现象的原因，并写出必要的化学方程式 ①罐壁内凹的原因是----------方程式为--------- ②罐壁又鼓起的原因是-------