高三化学一轮复习 第四章 第2节 铝 金属材料1导学案

高三化学一轮复习第四章第2节铝金属材料1学案【考纲要求】１.掌握铝的还原性，氧化铝和氢氧化铝的两性。

２.了解金属材料、合金的概念及其重要应用。

【重点知识】铝的还原性、氧化铝和氢氧化铝的的两性。

【课前预习案】一、铝——注意与钠、镁、铁、铜等比较1.铝元素的原子结构和位置：原子结构示意图，在周期表中的位置是。

2、铝的物理性质：为银白色金属，熔点为660.4℃，沸点为2467℃，密度为2.7g·ml－l，仅为钢的1/3左右，导电性仅次于银、铜和金。

3、铝的化学性质——铝属于极活泼金属，具有很强的还原性。

（1）铝与氧气的反应①常温下，铝被空气中的氧气氧化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续跟氧气发生反应。

因此，铝在常温下，具有抗腐蚀性。

②点燃时,铝箔在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，放出大量的热。

化学方程式。

这个反应放出大量的热和耀眼的白光，因此，铝可用于制造、、等。

【练习1】小亮家中收集了一件清代的铝制佛像，该佛像至今仍保存完好。

该佛像未被锈蚀的主要原因（）A 铝不易发生化学反应B 铝的氧化物容易发生还原反应C 铝不易被氧化D 铝易被氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用（2）铝跟某些金属氧化物反应——铝热反应。

如与Fe2O3的化学反应方程式：实验现象：纸漏斗内混合物立即剧烈反应，发出耀眼的光，产生大量的烟，纸漏斗被烧破，有红热的液珠落入蒸发皿内的细砂上，待熔融物冷却后变为黑色的固体。

铝热反应的用途有：【练习2】下列混合物不能组成铝热剂的是（）A. Al和V2O5B. Al和MnO2C. Al和MgOD. Al和Fe3O4写方程式：Al + MnO2 －Al + Fe3O4 －注意两点:第一点：不仅铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，这个反应称为铝热反应，而且和其它某些金属氧化物的混合物也叫铝热剂，反应也是铝热反应。

铝与Fe3O4 、FeO、V2O5、Cr2O3、MnO2等发生铝热反应。

第二点：铝热反应在生产上的两个重要应用1、用铝做还原剂冶炼高熔点的难熔金属。

如与V2O5、Cr2O3、MnO2、WO3等反应冶炼钒、铬、锰、钨等这些熔点很高的难熔金属。

2、焊接钢轨（课本P113图4－2－4）。

这种焊接优点不用电源，设备简易，焊接速度快。

用这种焊接方法适合于野外作业，在建设铁道的无缝线路上有着重要的意义。

此外，还可用于定向爆破，在地基的钢筋混凝土处安放铝热剂，引燃后产生的温度高达2500－3500℃，使钢筋熔断，楼体倒塌。

（3）铝与酸的反应①与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）反应，有氢气生成。

离子方程式：②与氧化性酸（硝酸，浓硫酸）反应，无氢气生成。

A、Al、Fe遇冷的浓硫酸、浓硝酸会，但加热可反应。

B、Al 与稀硝酸反应：Al＋HNO3 (稀)——（4）铝与氢氧化钠溶液的反应：化学方程式该反应中的还原剂为，氧化剂为。

电子转移数目为。

离子方程式思考1：（1）铝能否和醋酸、氨水反应？（2）家庭中能否用食醋除去铝壶和暖瓶中的水垢？为什么？【练习3】不能用于除去铜粉中混有的铝粉的试剂是（）A、稀硝酸B、CuSO4溶液C、NaOH溶液D、稀盐酸二、氧化铝1、物理性质及存在：白色固体，不溶于水，熔点高，良好的耐火材料。

自然界中纯净的Al2O3 为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石，可作人造宝石。

2、化学性质：氧化铝具有两性，既与强酸反应也与强碱反应，属于两性氧化物。

分别写出氧化铝和盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式：与盐酸与NaOH溶液【练习4】将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（）A、稀HNO3B、稀HClC、硝酸铜D、氢氧化钠思考2：（1）从物质的类别来看，Al2O3属于什么样的氧化物？（2）判断正误并举例说明①能与酸反应的氧化物一定是碱性氧化物②碱性氧化物一定是金属氧化物③不能与酸反应的氧化物一定能跟碱反应④非金属氧化物一定是酸性氧化物⑤既能与酸反应又能与碱反应的氧化物一定为两性氧化物⑥酸性氧化物均可与碱反应⑦氧化物与水的反应都是化合反应⑧酸性氧化物一定是非金属氧化物三、氢氧化铝1、物理性质和用途：Al(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性，既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此Al(OH)3可作净水剂和色素吸附剂。

2、化学性质：（1）受热易分解：反应方程式（2）Al(OH)3的两性：既与强酸反应又与强碱反应，具有不同于一般氢氧化物的性质。

与盐酸反应的化学方程式：离子方程式：与NaOH反应的化学方程式：离子方程式：问题：氢氧化铝能和氨水、碳酸反应吗？3、氢氧化铝的实验室制备：Al2（SO4）3溶液与过量反应，离子方程式：【练习5】（双选）甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同物质的量浓度的氨水和NaOH溶液，各加入10mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。

下列判断正确的是（）A．甲中沉淀一定比乙中的多B．甲中沉淀可能比乙中的多C．甲中沉淀一定比乙中的少D．甲中和乙中的沉淀可能一样多四、重要的铝盐和四羟基合铝酸盐：有氯化铝、硫酸铝、明矾等铝盐和四羟基合铝酸钠等。

1、明矾：化学式，其水溶液的酸碱性为，原因（用离子方程式表示）。

可用它来做净水剂，原理是。

2、（1）向一定量铝盐（如硫酸铝）溶液中逐滴加氢氧化钠溶液直至过量，现象为，对应的离子反应方程式为：、。

（2）向一定量铝盐（如硫酸铝）溶液中逐滴加氨水至过量，现象为，反应的离子方程式为3、（1）向一定量四羟基合铝酸钠溶液中逐滴加盐酸至过量，现象为，对应的离子反应方程式为：、。

（2）向一定量四羟基合铝酸钠溶液中逐渐通CO2至过量，现象为，反应的离子方程式为五、铝合金1、合金：是指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合成的具有金属特性的物质。

2、合金的优点：可以保持甚至强化单一金属的长处，克服其不足，所以合金的性能一般优于纯金属。

一般来说，合金的熔点比它的各成分金属熔点都，硬度比它的各成分金属。

但合金的性质并不是各成分金属性质的总和。

3、铝合金：金属铝与铜、镁、硅、锌、锂等可形成各种性能优良的铝合金。

铝合金具有密度小、强度高、塑性好、易于成形、制造工艺简单、成本低廉等特点，并且表面易形成致密的氧化物保护膜而具有一定的抗腐蚀能力。

4铝合金用途：铝合金主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输及电子行业，如汽车车轮的骨架，硬盘抽取盒等。

另外，还广泛用于制造飞机构件。

【练习6】镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，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、密度小D、强度高【预习检测】1．下列关于铝的叙述中，不正确的是()A．铝是地壳里含量最多的金属元素B．在常温下，铝不能与氧气反应C．铝是一种比较活泼的金属D．在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂2、.用铝热法还原下列物质，制得金属各1摩尔，消耗铝最少的是（）A．MnO2 B．FeO C．Cr2O3 D．V2O53、为了除去铁粉中的少量铝粉，可以选取下列哪种溶液（）A．浓盐酸B．浓硝酸C．浓硫酸D．浓氢氧化钠溶液4、下列物质中既能与氢氧化钠溶液反应，又能与盐酸反应的盐是（）A.(NH4)2CO3B.Al(OH)3C.NaHSO4D.Mg(NO3)25、下列离子方程式书写正确的是（）A、硫酸铝中加入过量氨水：Al3++3OH- Al(OH)3↓B、氢氧化铝跟盐酸反应：Al(OH)3+3H+ Al3++3H2OC、硫酸铜与氢氧化钡溶液反应：Ba2++SO42- BaSO4↓D、四羟基合铝酸钠溶液与过量稀硝酸反应：[Al(OH)]4-+H+ ＝A l(OH)3↓+H2O班级：姓名：【课堂探究案】【探究1】关于铝与碱溶液和与酸溶液反应产生氢气的量的关系的探究：分析铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应，分别找出铝与H+、OH—、H2以及转移电子数的关系式。

【例1】两份相同质量的铝粉，第一份与足量的氢氧化钠溶液反应，第二份和足量的盐酸反应。

则产生的气体物质的量( )A. 相等B. 大于C. 小于D.无法确定【例2】等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液和盐酸中，分别加入过量的铝粉，则产生气体的物质的量之比是（）A.1：1B. 1：3C. 3：1D.无法确定【思考】归纳总结中学化学中：常见的既能与强酸反应又能与强碱反应的物质【探究2】氢氧化铝制备最佳途径选择【例题3】（双选）以稀硫酸、NaOH溶液及铝为原料用三种途径制取等量的Al(OH)3甲：Al → Al2（SO4）3 → Al(OH)3 乙：Al → Na[Al(OH)4] → Al(OH)3丙：Al →Al2（SO4）3Al(OH)3Al→Na[Al(OH)4]有关叙述正确的是（）A.三者消耗的原料一样多B.甲消耗的原料最多C.乙消耗的原料最少D.丙消耗的原料最少【讨论】由铝、稀硫酸、氢氧化钠溶液制备Al(OH)3的最佳途径。

从节省原料的角度，分析，哪种途径更好。

写出制备过程的流程和反应，进行比较，得出结论。

【探究三】熟练掌握Al3+ 、Al(OH)3 、[Al（OH）4]- 三者之间的转化关系【例4】将10.8克Mg—Ａl合金投入到６mol·L-1400ml盐酸中，充分反应后，加入一定量的NaOH溶液，使其中的Mg2+、Al3+完全转化沉淀，则需2mol·L-1NaOH溶液ml？【例5】把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。

过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红色粉末的质量仍为a g则原合金中铁的质量分数为（）A．70％B．52.4％C．47.6％D．30％【探究四】氢氧化铝沉淀的图象：Al(OH)3沉淀图象，大致可分为以下四类（图中纵坐标为Al(OH)3沉淀量，横坐标为加入试剂的物质的量）。

写出有关离子方程式1、向AlCl3溶液中加入NaOH溶液A→BB→C2、向盐酸酸化的AlCl3溶液中滴入NaOＨ溶液Ａ→ＢＢ→Ｃ3、向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液Ａ→ＢＢ→Ｃ4、向Na[Al （OH ）4]中加入盐酸Ａ→ＢB →C【例6】向20 mLAlCl3溶液中滴入2mol/LNaOH 溶液时，得到Al(OH)3沉淀质量与所加NaOH 溶液体积（mL ）关系如下图所示：（1）图中A 点表示的意义是 。

（2）图中B 点表示的意义是 。

（3）上述两步用总的离子方程式可表示为。

（4）若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g ，则此时用去NaOH 溶液的体积为 。

【课堂检测】1．用等质量的金属钠进行下列实验，生成H2最多的是（ ）A ．将Na 放入足量水中B ．用刺小孔的铝箔包好钠，放入足量水中C ．将Na 放入足量稀HCl 中D ．用刺小孔的铝箔包好钠，放人足量AlCl3溶液中2．把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO42-全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（ ）A ．Al3+B ．Al(OH)3C ．[Al(OH)4]-D ．Al3+和Al(OH)33.不能用于除去铜粉中混有的铝粉的试剂是（ ）A 、稀硝酸B 、CuSO4溶液C 、NaOH 溶液D 、稀盐酸4、两份相同质量的铝粉，第一份与足量的氢氧化钠溶液反应，第二份和足量的盐酸反应。