高中化学 第四章 元素与材料世界 第2节 铝金属材料学案（2）鲁科版必修1-鲁科版高一必修1化学学案VIP专享VIP免费

第2节铝金属材料知识·巧学·升华一、铝与铝合金1．认识铝及其化合物(1)金属的通性①金属的物理性质：金属的一般特性是具有导电性、导热性和延展性等。导电性、导热性最好的金属是Ag。延展性最好的金属是Au，Au可以压成非常薄的金箔。②金属的化学性质：a．金属能跟非金属发生反应生成盐或氧化物。如：2Na＋Cl22NaCl3Fe＋2O2Fe3O42Mg＋O22MgOb．金属能跟盐发生置换反应，如：Cu＋2AgNO3══Cu（NO3）2＋2Ag2Al＋3CuSO4══Al2（SO4）3＋3Cu（还原剂）Cu＋2AgNO3══Cu（NO3）2＋2Ag（还原剂）c．金属能跟酸发生置换反应，如：Zn＋H2SO4══ZnSO4＋H2↑Mg＋2HCl══MgCl2＋H2↑要点提示注意此处空半格金属在反应中化合价均升高，失电子是还原剂。（2）铝的物理性质：铝密度小，具有银白色光泽，是电和热的良导体，具有延展性。①色态：银白色固体。熔、沸点：熔点：660℃，沸点：2467℃。硬、密度：硬度较小，密度较小。②导电、导热性：仅次于Ag、Cu、Au。③密度：Na、Mg、Al密度都小于4.5g·cm－3，都是轻金属。（3）铝的化学性质常温下的稳定性：常温下，Al与O2发生反应，表面生成一层致密的氧化物保护膜，阻止了内部金属的进一步氧化。①金属铝的还原性：a．跟氧气反应、铝热反应实验记录：实验内容#实验现象#结论或化学方程式Al+O2#Al在O2中燃烧，发出耀眼的白光，生成白烟和白色固体#4Al+3O22Al2O3Al+Fe2O3#反应放出大量的热，发出耀眼的光芒，生成熔融物，烧穿漏斗落入沙中#2Al+Fe2O32Fe+Al2O3要点提示火柴快要燃尽时，才能把Al片放入O2中，以免火柴耗O2。铝热反应中KClO3是Mg条燃烧的供O2剂，以使Mg条快速燃烧，产生高温。b．铝跟酸、碱的反应(4)Al(OH)3跟酸、碱溶液的反应实验内容反应现象结论或化学方程式Al2(SO4)3+氨水生成白色胶状沉淀Al2(SO4)3+6NH3·H2O══2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4Al(OH)3+HCl(aq)Al(OH)3固体溶解Al(OH)3+3HCl══AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH(aq)Al(OH)3固体溶解Al(OH)3+NaOHNa［Al(OH)4］Al(OH)3既能凝聚水中的悬浮物，又能吸附色素，因此可用于水的净化。Al(OH)3+3H+══Al3++3H2OAl(OH)3+OH－══［Al(OH)4］－四羟基合铝酸根离子(5)Al2O3跟酸、碱溶液的反应:Al2O3+6HCl══2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH══2NaAlO2+H2O要点提示Al2O3为两性氧化物，既能与强酸反应生成盐和水，也能与强碱反应生成盐和水，Al(OH)3是两性氢氧化物，既能溶于强酸，也能溶于强碱。2．铝合金及其制品（1）铝合金的性能一般优于纯金属。（2）铝合金易形成致密的氧化物保护膜，具有一定的抗腐蚀能力。（3）铝合金密度小、强度高、塑性好、成本低。（4）铝合金用途广泛：可用于车轮骨架、计算硬盘抽取盒、飞机构件等。铝的用途二、金属与金属材料1．金属的分类(1)黑色金属：Fe、Cr、Mn及其合金表面常有呈灰黑色的氧化物，故称黑色金属。(2)有色金属分9大类：①重金属：铜、铅、锌等；②轻金属：铝、镁等；③轻稀有金属：锂、铍等；④难熔稀有金属：钨、钛等；⑤稀散金属：镓、锗等；⑥稀土金属：钪、钇等；⑦放射性金属：镭、锕等；⑧贵金属：金、银、铂等；⑨碱金属：钾、钠等。金、银是贵金属，铜是重金属。2．重要的黑色金属材料——钢铁(1)生铁：硬度大，质脆、不易加工，含C量高。(2)钢：性能优于生铁、含C量低，易锈蚀。(3)不锈钢：含Cr、Ni等元素的钢材。Cr元素能使钢材表面形成致密且坚固的氧化物保护膜；Ni元素使钢材在多种酸、碱、盐水溶液里具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。3．几种有色金属材料——金、银、铜（1）Au、Ag、Cu的主要物理性质AuAgCu色泽黄色银白色紫红色硬度较小，Au>Ag>Cu延展性Au>Ag>Cu导电导热性Ag>Cu>Au密度Au>Ag>Cu（2）Au、Ag、Cu的化学性质①Au、Ag、Cu都是不活泼金属，化学稳定性：Au>Ag>Cu。②Cu的化学性质：铜的锈蚀：加热或点燃条件下，铜跟非金属的反应：2Cu+O22CuOCu+SCu2S(3)含Cu化合物间的相互转化+O2↑·5H2O+5H2O↑Cu2CO3+H2O↑+CO2↑(4)Au、Ag、Cu的应用①Au的应用②Ag的应用③Cu的应用(5)未来的钢铁——钛(Ti)钛表面易形成致密的氧化物保护膜，抗蚀力强。钛具有熔点高、硬度大、可塑性强、密度小等优点。地壳中，钛具有丰富的储量。...