2019-2020版高中化学专题3从矿物到基础材料第一单元从铝土矿到铝合金第1课时学案苏教版必修1
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第 1 课时 铝及铝合金
[ 学习目标定位 ] 1. 根据铝的原子结构，会分析铝具有较强的还原性，知道铝能与非金属、
酸、碱反应。 2. 认识铝在化学性质上与其他常见金属的相似与不同。
3. 了解铝及其合金的性
能及应用。
一、铝的性质
1．物理性质
铝是银白色的金属，密度较小，有较强的韧性和延展性，熔点较低，硬度较小，有良好的导
的化合价降低最少即得电子数最少， 因而消耗的 Al 最少 ( 耗 Al 量由多到少的拉罐中收集满 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
观察到的现象是 _______________________________________________________
才叫铝热剂。 【例 2】 甲、乙两烧杯中各盛有
－1
100 mL 3 mol ·Ｌ 的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中
分别加入等质量的铝粉， 反应结束后测得生成的气体体积比为 V 甲∶ V 乙＝1∶2， 则加入铝粉
的质量为 ( )
A． 5.4 g B ． 3.6 g C ． 2.7 g D ．1.8 g
Al 反应。
2．在冷的浓硫酸、浓硝酸中铝的表面会迅速生成一层致密的氧化膜而停止反应，我们把这
种现象称为铝的钝化。因此，浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器中，亦可用铝槽车运输。
3．铝与酸、碱溶液反应的比较
①还原剂均为 Al,1 mol Al 产物为 AlO－2 。
失去电子数目均为
3 mol ，与酸反应产物为
________________________ ；并指出： ________是氧化剂， ________是还原剂，该反应称为
__________。
②选出该实验的实验现象 ( 将字母填写在横线上 ) ： _________________________________ 。
a．镁条剧烈燃烧 b．放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射
高温下发生铝热反应， 可用来冶炼难熔的相对较不活泼的金属 ( 如 V、Cr、Mn)、焊接钢轨等。
【例 1】 下列有关铝的叙述中正确的是 (
)
A．铝在常温下不能与 O2 反应
B．铝既能溶于强酸，又能溶于强碱
C．铝与氧化镁组成的混合物称为铝热剂
D．铝片放入浓 H2SO4 中，无明显现象，说明二者未发生反应
B 项正确，铝在
常温下就能与 NaOH溶液反应；铝排在金属活动性顺序表的第
5 位，是比较活泼的金属，所
以在反应中易失去电子，作还原剂， C 项和 D 项是正确的。
2．在工业上，铝常用于冶炼难熔金属，这一用途主要是由于铝
Al 3＋ ，与碱溶液反应
②相同质量的铝分别与足量盐酸溶液和氢氧化钠溶液完全反应后，
在相同条件下产生氢气的
体积比是 1∶1。
③产生相同量的 H2，所需 HCl 和 NaOH的物质的量之比为 3∶1。
4．铝粉和某些金属氧化物 ( 如 Fe3O4、CuO、MnO2、Cr2O3、 V2O5 等) 组成的混合物叫铝热剂，在
答案 铝片不溶解，无气体产生。
②在两支试管中分别加入 5 mL 盐酸和 5 mL NaOH溶液，再分别放入一小片铝片，观察到的
现象是铝片逐渐溶解， 有气泡产生； 用手小心触摸试管外壁有热感 ( 反应放热 ) ；一段时间后，
将点燃的木条分别放在试管口部，发生的现象是产生爆鸣声。由此可说明反应过程中有
H2
________________________________________________________________________ 、
________________________________________________________________________ 。
答案 易拉罐又鼓起来 易拉罐中的 CO2 与浓 NaOH反应，致使易拉罐内气压降低，从而使
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。
a．铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是
2Al ＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋ 3H2↑。
b．铝与盐酸反应的离子方程式是 2Al ＋6H＋===2Al3＋＋ 3H2↑。
(3) 铝热反应
如下图所示，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
答案 A
解析 Al 和盐酸的反应式为 2Al ＋ 6HCl===2AlCl 3＋ 3H2↑； Al 与 NaOH溶液的反应式为 2Al
＋2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋ 3H2↑。 若 Al 均完全反应， 则产生的 H2 体积比为 1∶1，实际产生 H2 的体积比为 1∶2，即 NaOH溶液中产生的 H2 多，说明消耗的 Al 多，即甲中 Al 过量。由 n(HCl) ＝0.3 mol ，可知甲中产生 0.15 mol H 2，那么乙中产生 0.3 mol H 2，消耗 0.2 mol OH －， OH －还剩余 0.1 mol ，则 Al 没有剩余，则投入的 Al 为 0.2 mol ，其质量为 5.4 g 。
并解释后一现象的原因： ____________________________________________________
________________________________________________________________________ 。
写出反应过程中的两个离子方程式： ___________________________________________
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 5 g 炒干的氧化铁粉末和 2 g 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写出该反应的化学方程式： _____________________________________________
D．铝槽车能贮存浓硫酸、浓盐酸，铝合金是制造门窗、汽车、飞机的重要材料
答案 C
解析 铝在常温下能与 O2 反应 ( 表面生成氧化膜 ) ，A 项错误；铝与氯气能反应， B 项错误；
铝与 FexOy、 Cr 2O3、MnO2 等发生铝热反应， C 项正确；铝槽车不能贮存浓盐酸， D 项错误。
3．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是
1 mol 时，消耗铝的量最少的是 (
)
A． MnO2
B． WO3
C． Co3O4
D． Cr2O3
答案 C
解析 比较生成 1 mol 金属时转移的电子数目即可得出答案。由“ MnO 2→Mn(降 4 价 ) 、
1
8
1
WO3 →W(降 6 价 ) 、 3Co3O4→Co(降 3价 ) 、2Cr2O3→Cr( 降 3 价) ”可知，生成 1 mol 金属时， Co
方法点拨 计算铝的质量分三步： 先由酸中的 n(H＋ ) 计算产生的 n(H2) 酸，再由酸、 碱中产生的 H2 的体积
比计算碱中产生的 n(H2) 碱，最后由 n(H 2) 碱计算 n(Al) 和 m(Al) 。
二、铝合金及其应用
1．金属铝与其他金属 ( 或非金属 ) 熔合形成铝合金。铝合金具有密度小，强度高，塑性好等
易拉罐被大气压压瘪 NaOH溶液与易拉罐 (Al) 反应产生 H2，随着易拉罐内 H2 的量增多，易
拉罐内气压增大
－
2－
－
－
CO2＋2OH ===CO3 ＋ H2O 2Al ＋ 2OH ＋ 2H2O===2AlO2 ＋3H2↑
解析 易拉罐的材质是铝，本题应从 CO2、铝与 NaOH的反应入手分析，结合气体压强变化，
答案 B
解析 铝为活泼金属，常温下能与 O2 反应生成致密氧化物薄膜， A 项错误； 铝既能与强酸反
应，又能与强碱反应， B 项正确；镁比较活泼，铝不能置换出镁， C 项错误；铝常温下在浓
H2SO4 中钝化，在铝表面形成致密氧化膜，发生了化学反应，
D 项错误。
易错提醒
铝热反应冶炼的是难熔金属且金属性比铝弱， 故铝与比其不活泼的金属氧化物组成的混合物
c．纸漏斗的下部被
烧穿 d．熔落物能够被磁铁吸引
③如何用简单的方法证明生成物为金属铁？
高温 答案 ①Fe2O3＋2Al=====Al 2O3＋ 2Fe Fe2O3 Al
铝热反应 ②abcd
③用磁铁吸引生成物，如磁铁上有黑色物质被吸附，则证明生成物中有金属铁。
铝的性质
1．除 O2 外， Cl 2、 S、 Br 2、I 2 等许多非金属单质也能在一定条件下与
②如果将铝丝加强热后插入到纯氧中会观察到铝丝剧烈燃烧，
并产生耀眼的白光， 最后得到
白色块状固体。反应的化学方程式是
点燃 4Al ＋ 3O2=====2Al 2O3。
(2) 铝与酸、碱的反应
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？
()
A．氢氧化钠溶液
B．稀硫酸
C．盐酸
D．浓硝酸
答案 A
解析 本题考查金属铝的性质，意在考查学生运用元素化合物知识的能力。根据关系式：
2Al ～ 2NaOH,2Al～ 3H2SO4, 2Al ～ 6HCl， A 项正确， B、C 项错误；浓硝酸会使 Al 发生钝化，不
会放出氢气。
4．用铝热法还原下列化合物，制得金属各
优点。
2．铝及铝合金其优良的物理性质决定其重要用途，请把以下左栏列举的铝的重要用途与右
[ 学习目标定位 ] 1. 根据铝的原子结构，会分析铝具有较强的还原性，知道铝能与非金属、
酸、碱反应。 2. 认识铝在化学性质上与其他常见金属的相似与不同。
3. 了解铝及其合金的性
能及应用。
一、铝的性质
1．物理性质
铝是银白色的金属，密度较小，有较强的韧性和延展性，熔点较低，硬度较小，有良好的导
的化合价降低最少即得电子数最少， 因而消耗的 Al 最少 ( 耗 Al 量由多到少的拉罐中收集满 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
观察到的现象是 _______________________________________________________
才叫铝热剂。 【例 2】 甲、乙两烧杯中各盛有
－1
100 mL 3 mol ·Ｌ 的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中
分别加入等质量的铝粉， 反应结束后测得生成的气体体积比为 V 甲∶ V 乙＝1∶2， 则加入铝粉
的质量为 ( )
A． 5.4 g B ． 3.6 g C ． 2.7 g D ．1.8 g
Al 反应。
2．在冷的浓硫酸、浓硝酸中铝的表面会迅速生成一层致密的氧化膜而停止反应，我们把这
种现象称为铝的钝化。因此，浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器中，亦可用铝槽车运输。
3．铝与酸、碱溶液反应的比较
①还原剂均为 Al,1 mol Al 产物为 AlO－2 。
失去电子数目均为
3 mol ，与酸反应产物为
________________________ ；并指出： ________是氧化剂， ________是还原剂，该反应称为
__________。
②选出该实验的实验现象 ( 将字母填写在横线上 ) ： _________________________________ 。
a．镁条剧烈燃烧 b．放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射
高温下发生铝热反应， 可用来冶炼难熔的相对较不活泼的金属 ( 如 V、Cr、Mn)、焊接钢轨等。
【例 1】 下列有关铝的叙述中正确的是 (
)
A．铝在常温下不能与 O2 反应
B．铝既能溶于强酸，又能溶于强碱
C．铝与氧化镁组成的混合物称为铝热剂
D．铝片放入浓 H2SO4 中，无明显现象，说明二者未发生反应
B 项正确，铝在
常温下就能与 NaOH溶液反应；铝排在金属活动性顺序表的第
5 位，是比较活泼的金属，所
以在反应中易失去电子，作还原剂， C 项和 D 项是正确的。
2．在工业上，铝常用于冶炼难熔金属，这一用途主要是由于铝
Al 3＋ ，与碱溶液反应
②相同质量的铝分别与足量盐酸溶液和氢氧化钠溶液完全反应后，
在相同条件下产生氢气的
体积比是 1∶1。
③产生相同量的 H2，所需 HCl 和 NaOH的物质的量之比为 3∶1。
4．铝粉和某些金属氧化物 ( 如 Fe3O4、CuO、MnO2、Cr2O3、 V2O5 等) 组成的混合物叫铝热剂，在
答案 铝片不溶解，无气体产生。
②在两支试管中分别加入 5 mL 盐酸和 5 mL NaOH溶液，再分别放入一小片铝片，观察到的
现象是铝片逐渐溶解， 有气泡产生； 用手小心触摸试管外壁有热感 ( 反应放热 ) ；一段时间后，
将点燃的木条分别放在试管口部，发生的现象是产生爆鸣声。由此可说明反应过程中有
H2
________________________________________________________________________ 、
________________________________________________________________________ 。
答案 易拉罐又鼓起来 易拉罐中的 CO2 与浓 NaOH反应，致使易拉罐内气压降低，从而使
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。
a．铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是
2Al ＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋ 3H2↑。
b．铝与盐酸反应的离子方程式是 2Al ＋6H＋===2Al3＋＋ 3H2↑。
(3) 铝热反应
如下图所示，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
答案 A
解析 Al 和盐酸的反应式为 2Al ＋ 6HCl===2AlCl 3＋ 3H2↑； Al 与 NaOH溶液的反应式为 2Al
＋2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋ 3H2↑。 若 Al 均完全反应， 则产生的 H2 体积比为 1∶1，实际产生 H2 的体积比为 1∶2，即 NaOH溶液中产生的 H2 多，说明消耗的 Al 多，即甲中 Al 过量。由 n(HCl) ＝0.3 mol ，可知甲中产生 0.15 mol H 2，那么乙中产生 0.3 mol H 2，消耗 0.2 mol OH －， OH －还剩余 0.1 mol ，则 Al 没有剩余，则投入的 Al 为 0.2 mol ，其质量为 5.4 g 。
并解释后一现象的原因： ____________________________________________________
________________________________________________________________________ 。
写出反应过程中的两个离子方程式： ___________________________________________
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 5 g 炒干的氧化铁粉末和 2 g 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写出该反应的化学方程式： _____________________________________________
D．铝槽车能贮存浓硫酸、浓盐酸，铝合金是制造门窗、汽车、飞机的重要材料
答案 C
解析 铝在常温下能与 O2 反应 ( 表面生成氧化膜 ) ，A 项错误；铝与氯气能反应， B 项错误；
铝与 FexOy、 Cr 2O3、MnO2 等发生铝热反应， C 项正确；铝槽车不能贮存浓盐酸， D 项错误。
3．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是
1 mol 时，消耗铝的量最少的是 (
)
A． MnO2
B． WO3
C． Co3O4
D． Cr2O3
答案 C
解析 比较生成 1 mol 金属时转移的电子数目即可得出答案。由“ MnO 2→Mn(降 4 价 ) 、
1
8
1
WO3 →W(降 6 价 ) 、 3Co3O4→Co(降 3价 ) 、2Cr2O3→Cr( 降 3 价) ”可知，生成 1 mol 金属时， Co
方法点拨 计算铝的质量分三步： 先由酸中的 n(H＋ ) 计算产生的 n(H2) 酸，再由酸、 碱中产生的 H2 的体积
比计算碱中产生的 n(H2) 碱，最后由 n(H 2) 碱计算 n(Al) 和 m(Al) 。
二、铝合金及其应用
1．金属铝与其他金属 ( 或非金属 ) 熔合形成铝合金。铝合金具有密度小，强度高，塑性好等
易拉罐被大气压压瘪 NaOH溶液与易拉罐 (Al) 反应产生 H2，随着易拉罐内 H2 的量增多，易
拉罐内气压增大
－
2－
－
－
CO2＋2OH ===CO3 ＋ H2O 2Al ＋ 2OH ＋ 2H2O===2AlO2 ＋3H2↑
解析 易拉罐的材质是铝，本题应从 CO2、铝与 NaOH的反应入手分析，结合气体压强变化，
答案 B
解析 铝为活泼金属，常温下能与 O2 反应生成致密氧化物薄膜， A 项错误； 铝既能与强酸反
应，又能与强碱反应， B 项正确；镁比较活泼，铝不能置换出镁， C 项错误；铝常温下在浓
H2SO4 中钝化，在铝表面形成致密氧化膜，发生了化学反应，
D 项错误。
易错提醒
铝热反应冶炼的是难熔金属且金属性比铝弱， 故铝与比其不活泼的金属氧化物组成的混合物
c．纸漏斗的下部被
烧穿 d．熔落物能够被磁铁吸引
③如何用简单的方法证明生成物为金属铁？
高温 答案 ①Fe2O3＋2Al=====Al 2O3＋ 2Fe Fe2O3 Al
铝热反应 ②abcd
③用磁铁吸引生成物，如磁铁上有黑色物质被吸附，则证明生成物中有金属铁。
铝的性质
1．除 O2 外， Cl 2、 S、 Br 2、I 2 等许多非金属单质也能在一定条件下与
②如果将铝丝加强热后插入到纯氧中会观察到铝丝剧烈燃烧，
并产生耀眼的白光， 最后得到
白色块状固体。反应的化学方程式是
点燃 4Al ＋ 3O2=====2Al 2O3。
(2) 铝与酸、碱的反应
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？
()
A．氢氧化钠溶液
B．稀硫酸
C．盐酸
D．浓硝酸
答案 A
解析 本题考查金属铝的性质，意在考查学生运用元素化合物知识的能力。根据关系式：
2Al ～ 2NaOH,2Al～ 3H2SO4, 2Al ～ 6HCl， A 项正确， B、C 项错误；浓硝酸会使 Al 发生钝化，不
会放出氢气。
4．用铝热法还原下列化合物，制得金属各
优点。
2．铝及铝合金其优良的物理性质决定其重要用途，请把以下左栏列举的铝的重要用途与右
