(共23张PPT)
第三章第二节 金属材料
第2课时
铝和铝合金
【学习目标】
1
2
通过探究铝和氧化铝的主要性质,体会研究物质性质的一般思路和方法,加深对铝和氧化铝重要化学性质的理解,强化性能决定用途的观念。
通过了解金属铝的发展史,认识铝和铝合金在生产生活中的重要价值,体会化学学科在促进人类文明可持续发展中发挥的重要作用。
前世之铝
今生之铝
未来之铝
1807年,英国的H.Dary用电解法制得的钾与氧化铝反应,制得少量铝合金。
1854年,法国的S.C.Deville用钠还原NaAlCl4络合盐,制得可以批量生产的金属铝。
【铝的发展历史】
1825年,丹麦的H.C.Oersted用钾汞齐还原无水氯化铝,得到几mg铝粉。
1845年,德国的P.Wohler用钾还原氯化铝,得到10~15mg的铝珠,并初步测定了其密度、延展性和熔点。
60000卢布
800卢布
前世之铝
今生之铝
未来之铝
前世之铝
今生之铝
未来之铝
1886年,美国的Martin Hall和法国的Paul Heroult几乎同时发现了用电解的方法制备出纯度高达98%以上的铝,且易操作、成本大大降低。
800卢布
1卢布
旧时皇室贵族铝 飞入寻常百姓家
前世之铝
今生之铝
未来之铝
前世之铝
今生之铝
未来之铝
前世之铝
今生之铝
未来之铝
【环节一:大胆预测】
请同学们依据研究金属Na、Fe及其氧化物性质的一般思路,从物质类别和元素价态等角度预测Al、Al2O3的主要性质,完成相应学案,限时3~5min。
1. 画出Al的原子结构示意图,Al元素的主要化合价有哪些?
2. Al属于金属单质,请由此预测,Al单质具有哪些物理性质?
并结合其价态预测, Al单质具有哪些化学性质?
3. 你认为Al2O3属于酸性氧化物还是碱性氧化物?由此预测Al2O3
具有哪些化学性质?
前世之铝
今生之铝
未来之铝
【环节二:查阅资料】
请同学们认真阅读课本P76-77“二、铝和铝合金”的有关内容,思考下列问题,并完成相应学案,限时3min 。
1. 根据课本内容,结合你学到的相关知识,你确信刚才的预测结果哪些一定是正确的?
2. Al和Al2O3的哪些性质在你的预测之外?
前世之铝
今生之铝
未来之铝
前世之铝
今生之铝
未来之铝
【环节三:实验探究】
1、揭秘铝餐盒
铝餐盒的表面真的有一层致密的氧化铝薄膜吗?
如何设计实验能够证明上述结论呢?
性能 用途
请同学们按照学案提示开始实验!
注意:控制单一变量、注意实验安全!
要点:(1)纯铝与酸的反应、
铝餐盒与酸的反应
(2)控制单一变量
资料:
(1)Al的熔点是660℃
(2)Al2O3的熔点是2054℃
前世之铝
今生之铝
未来之铝
【环节三:实验探究】
2、揭秘发热包
发热包中的铝粒起什么作用呢?
请同学们根据学案提示
开始实验,注意实验安全!
思考:
如何设计简单又安全的实验验证生成了氢气?
如何验证反应是否放热?
前世之铝
今生之铝
未来之铝
【环节三:实验探究】
前世之铝
今生之铝
未来之铝
【环节四:总结提升】
请根据以上三个环节,总结Al和Al2O3的主要性质:
1. Al和Al2O3有什么重要的物理性质?
这些性质决定了Al和Al2O3可以用于哪些方面?
2. Al和Al2O3有什么重要的化学性质?
这些性质决定了Al和Al2O3可以用于哪些方面?
今生之铝
未来之铝
前世之铝
教材P73“合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。”
未来之铝
今生之铝
今生之铝
课堂练习
金属铝在大气及很多溶液中都有耐蚀性,但在特定溶液中腐蚀速率却很快,详见下图,请认真分析图像并回答下列问题:
(1)经检测,某酸辣白菜汤的pH≈4,盛过此汤的铝盆如果不及时清洗是否会被腐蚀?若会请写出相应的化学方程式和离子方程式。
(2)埋在某混凝土[含Ca(OH)2,pH≈13]中的铝管,早期腐蚀严重,随着时间延长混凝土硬化、干燥,腐蚀停止。人们发现地下埋有铝管的水泥路面透气、透水性能特别好,于是发明了多孔混凝土。请写出铝管早期腐蚀的化学方程式和离子方程式,并由此分析,透气透水性能极佳的多孔混凝土的形成原理。
你认为铝与液态水是否反应?与水蒸气是否反应?试试设计相关实验方案进行验证吧!
课后作业
结构决定性能!
扫描隧道显微镜下氧化铁和氧化铝的微观结构
性能决定用途!
密度小:自行车、电动车、各种汽车、飞机、火车、船舶、宇宙火箭、航天飞机、人造卫星结构材料。
延展性:可制成铝箔用于包装行业,制造高压电线、电缆、无线电工业。
导热性:制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
耐腐蚀:用来制造医疗器械、化学反应器、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。
可燃性:制造爆炸混合物、燃烧混合物、照明混合物。
装饰性:具有银白色光泽,做涂料,美观又防腐。
耐低温:低温装置材料,如冷藏库、冷冻库、高寒地带的交通工具、南极科考船上精密仪器、装备与起居用品。
反射性能好:制造高质量的反射镜,如太阳灶反射镜等。
吸音性能好:广播室、电影院、现代化大型建筑室内的天花板。
性能决定用途!
易回收:
谢谢大家!