高中化学人教版（2019）必修第一册3.2.2铝和铝合金（共21张ppt）
文档属性
| 名称 | 高中化学人教版（2019）必修第一册3.2.2铝和铝合金（共21张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 7.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-06-17 22:28:59 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
人教版必修第一册
网
学
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
3.2.2 铝和铝合金 新型合金
学习目标 核心素养
1．通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。丰富对金属多样性的认识，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用。 2.了解储氢合金、钛合金等新型合金。 1．通过对“合金材料”的学习，培养科学精神和社会责任。
2．通过对“铝、氧化铝”的学习，培养实验探究能力和创新意识。
2021年5月，第十届花卉博览会在上海举办。在博览会上，一个总长160米的环保长椅吸引了众人的目光。
牛奶盒的主要成份是什么呢？
纸 塑料 铝箔
1.生活中的铝制品有哪些？各表现其什么物理性质？
2.铝比较活泼，铝容易被空气腐蚀吗？
3.预测铝与稀盐酸反应的现象？
4.家里的铝锅能用金属清洁球擦吗？
5.铝会与氢氧化钠溶液反应吗？
6.使用铝制餐具需注意什么？
7.生活中为什么很少见到纯铝材的制品？
8.铝含量高，铝一直被广泛使用吗？
一、铝的物理性质
【自主学习1】阅读课本P76-77，思考问题，时间为5min
⑥铝制包装膜
①铝合金门窗
③笔记本电脑
⑤电缆
②铝制模具
④铝制导热片
【合作交流1】生活中的铝制品有哪些，并分析其物理性质
铝的导电性仅次于Cu和Ag
铝是热的良导体，导热性是铁的3倍。
良好的延展性
铝是轻金属，号称“会飞的金属”
二、铝的化学性质
根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，但铝为什么却不像铁那样容易被空气腐蚀？
铜的锈蚀
二战时期美军铝制军用水壶
铁的锈蚀
【合作交流2】
实验步骤 实验现象 现象解释
1.用砂纸打磨铝片上部，除去氧化膜 2.点燃酒精灯 3.用坩埚钳夹住铝片在酒精灯上加热，观察现象
4Al + 3O2 = 2 Al2O3
△
加热时，铝与氧气反应生成致密氧化膜。这层致密氧化膜阻止了内部铝与氧气接触，对内部的铝起到保护作用！
1.铝与氧气反应
1.查资料知：金属铝的熔点约为660℃，表面氧化层主要成分为氧化铝，熔点约为2054℃。
二、铝的化学性质
【合作交流2 .探究活动1】
2.活泼的金属在空气中易与氧气反应，产生一层氧化物。有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁和钠等。有的氧化物致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁和铝等。
3.用途：制燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等
1.与非金属单质反应
铝箔熔化，且失去光泽，但熔化的铝并不滴落，好像一层膜兜着。
资料卡
铝制品的表面处理
在空气中，铝的表面自然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还不够强。为了使铝制品适应于不同的用途，常采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，对氧化膜进行着色等。例如，化学氧化（用铬酸做氧化剂）可以使氧化膜产生美丽的颜色。市场上有不少铝制品是经过这种方法处理的。
实验步骤 实验现象 实验结论和离子方程式
用铝片，稀盐酸，硫酸铜溶液，硫酸溶液，砂纸等实验用品。证明铝表面有氧化铝薄膜，完成试验方案。（不同小组提供试剂不同）
【合作交流3 .学生活动2】2.与酸反应
实验步骤 实验现象 实验结论和离子方程式
用铝片，稀盐酸，硫酸铜溶液，硫酸溶液，砂纸等实验用品证明铝表面有氧化铝薄膜，完成下列试验方案。（不同小组提供试剂不同）
【合作交流3 .学生活动2】
为什么工业上可以用铝罐储存和运输浓硫酸、浓硝酸？
常温下，将铝片浸
泡到浓硫酸或浓硝酸溶
液中，在铝片表面形成
一层致密的氧化膜，从
而阻止内部金属进一步
反应 ，这种现象叫做铝
的钝化！
3.铝的钝化
注意：铝的钝化是化学变化，不能表述成铝与浓硫酸、浓硝酸不反应!
家里的铝锅能用金属清洁球擦吗？为什么酸性物质会腐蚀锅体
答：用钢丝球擦洗铝合金锅会破坏铝合金表面的氧化铝薄膜，减弱其防腐蚀的效果。酸性物质可以和氧化铝薄膜铝反应，进而腐蚀锅体。
猜想：难道碱性物质会腐蚀锅体？
氧化铝薄膜、铝也可以和碱性物质反应，从而腐蚀锅体。
【合作交流4】
实验步骤 实验现象 实验结论和离子方程式
取一根用砂纸打磨过的铝丝，伸入中NaOH溶液
取一根没有用砂纸打磨过的铝丝，伸入NaOH溶液中
两性氧化物：
既能与酸反应生成盐和水,
又能与碱反应生成盐和水的氧化物,如Al2O3
【合作交流5.学生活动3】3.与碱反应
用铝片，氢氧化钠溶液 ，砂纸，火柴等实验用品
1.探究铝和氢氧化钠溶液反应
2.探究铝与氢氧化钠反应生成的是什么气体？
迅速有气体产生
开始不生成气体，一段时间后有气体产生
Al + NaOH →
产生的气体可能为H2或O2
1、实验验证法
收集气体，利用氢气或氧气的性质进行检验
2、利用氧化还原理论进行分析
失去最外层3个电子
分析反应前后的H、O元素化合价，可以推断生成的气体
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2+ 3H2↑
偏铝酸钠
+3
【展示探究】
怎么证明铝与氢氧化钠反应生成的是什么气体？
1、铝
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O=3H2↑+2NaAlO2
2、氧化铝（两性氧化物）
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
3、氢氧化铝（两性氢氧化物）
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
偏铝酸钠
2Al + 2OH－ + 2H2O = 3H2↑+2AlO2－
偏铝酸根
Al
Al2O3
Al(OH)3
Al3+
AlO2-
【巩固提升】试写出铝，氧化铝，氢氧化铝与酸或碱的反应。
【合作交流6】为什么生活中很少见到以纯铝为材料的制品？
纯铝的硬度和强度都比较小，不适合作为生产生活中的材料使用，使用较多的是具有不同组成和性质的铝合金。
硬铝中含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%，它密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
除了传统的合金材料以外，随着科技的发展，人们合成了很多具有特殊性能的新型合金
【自主学习2】新型合金 请观看视频
铝的趣话
物以稀为贵，在100多年前，铝曾是一种稀有的贵重金属，被称为“银色的金子”，比黄金还珍贵。法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己制造一顶比黄金更名贵的王冠——铝王冠。他戴上铝王冠，神气十足地接受百官的朝拜，这曾是轰动一时的新闻。拿破仑三世在举行盛大宴会时，只有他使用一套铝质餐具，而他人只能用金制、银制餐具。即使在化学界，铝也被看成最贵重的。英国皇家学会为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，不惜重金制作了一只铝杯，赠送给门捷列夫。
到19世纪末，西门子改进了发电机后，有了廉价的电力；有人提出用电解氧化铝（Al2O3的熔点很高，2050℃）的方法来获得铝，一直未取得很好的成效。 1886年法国的Heroult和美国的C. M. Hall于分别发展了将氧化铝溶解在冰晶石（Na3AlF6，冰晶石作为助熔剂）中电解的方法。铝的价格发生了成千倍的跌落。这项创举使铝以大规模生产，奠定了今天世界电解铝的工业方法。至今各种铝制品已广泛进入千家万户
思考 ：为什么选择电解熔融Al2O3来冶炼Al？
【趣味化学】1.铝在地壳中含量高，铝一直被广泛使用吗？
AlCl3 Al(OH)3 Al2O3
熔点/℃ 194 300 2050
沸点/℃ 181 2980
备注 140℃以上分解
科学研究发现，老年性痴呆症与铝有密切关系。同时还发现，铝对人体的脑、心、肝、肾功能都有损害。因此，世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制。提出成年人每天允许铝摄入量为36 mg。如经常吃油条等油炸食品，喝铝罐装饮料等，或是经常食用铝制炊具炒出的饭菜，都会使人的摄铝量增加，从而影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝。
【趣味化学】2.你会购买铝锅吗？
1.铝及铝合金制品的使用注意事项有哪些？
2.设计实验，证明铝镁合金中含有金属铝
3.指出并订正下列说法存在的错误
铁易生锈，铝不易生锈，说明铁的金属性比铝活泼
铁和铝都能置换出盐酸中的氢，生成Fe3+和Al3+
4.用铝箔包裹一小块金属钠，表面用针扎若干个小孔，放入水中，写出发生的反应方程式
5.写出铝与MnO2反应制备金属Mn的反应方程式
【学以到用】测：
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第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
3.2.2 铝和铝合金 新型合金
学习目标 核心素养
1．通过实验探究铝和氧化铝的性质及转化，认识两性氧化物。丰富对金属多样性的认识，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用。 2.了解储氢合金、钛合金等新型合金。 1．通过对“合金材料”的学习，培养科学精神和社会责任。
2．通过对“铝、氧化铝”的学习，培养实验探究能力和创新意识。
2021年5月，第十届花卉博览会在上海举办。在博览会上，一个总长160米的环保长椅吸引了众人的目光。
牛奶盒的主要成份是什么呢？
纸 塑料 铝箔
1.生活中的铝制品有哪些？各表现其什么物理性质？
2.铝比较活泼，铝容易被空气腐蚀吗？
3.预测铝与稀盐酸反应的现象？
4.家里的铝锅能用金属清洁球擦吗？
5.铝会与氢氧化钠溶液反应吗？
6.使用铝制餐具需注意什么？
7.生活中为什么很少见到纯铝材的制品？
8.铝含量高，铝一直被广泛使用吗？
一、铝的物理性质
【自主学习1】阅读课本P76-77，思考问题，时间为5min
⑥铝制包装膜
①铝合金门窗
③笔记本电脑
⑤电缆
②铝制模具
④铝制导热片
【合作交流1】生活中的铝制品有哪些，并分析其物理性质
铝的导电性仅次于Cu和Ag
铝是热的良导体，导热性是铁的3倍。
良好的延展性
铝是轻金属，号称“会飞的金属”
二、铝的化学性质
根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，但铝为什么却不像铁那样容易被空气腐蚀？
铜的锈蚀
二战时期美军铝制军用水壶
铁的锈蚀
【合作交流2】
实验步骤 实验现象 现象解释
1.用砂纸打磨铝片上部，除去氧化膜 2.点燃酒精灯 3.用坩埚钳夹住铝片在酒精灯上加热，观察现象
4Al + 3O2 = 2 Al2O3
△
加热时，铝与氧气反应生成致密氧化膜。这层致密氧化膜阻止了内部铝与氧气接触，对内部的铝起到保护作用！
1.铝与氧气反应
1.查资料知：金属铝的熔点约为660℃，表面氧化层主要成分为氧化铝，熔点约为2054℃。
二、铝的化学性质
【合作交流2 .探究活动1】
2.活泼的金属在空气中易与氧气反应，产生一层氧化物。有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁和钠等。有的氧化物致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁和铝等。
3.用途：制燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等
1.与非金属单质反应
铝箔熔化，且失去光泽，但熔化的铝并不滴落，好像一层膜兜着。
资料卡
铝制品的表面处理
在空气中，铝的表面自然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还不够强。为了使铝制品适应于不同的用途，常采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，对氧化膜进行着色等。例如，化学氧化（用铬酸做氧化剂）可以使氧化膜产生美丽的颜色。市场上有不少铝制品是经过这种方法处理的。
实验步骤 实验现象 实验结论和离子方程式
用铝片，稀盐酸，硫酸铜溶液，硫酸溶液，砂纸等实验用品。证明铝表面有氧化铝薄膜，完成试验方案。（不同小组提供试剂不同）
【合作交流3 .学生活动2】2.与酸反应
实验步骤 实验现象 实验结论和离子方程式
用铝片，稀盐酸，硫酸铜溶液，硫酸溶液，砂纸等实验用品证明铝表面有氧化铝薄膜，完成下列试验方案。（不同小组提供试剂不同）
【合作交流3 .学生活动2】
为什么工业上可以用铝罐储存和运输浓硫酸、浓硝酸？
常温下，将铝片浸
泡到浓硫酸或浓硝酸溶
液中，在铝片表面形成
一层致密的氧化膜，从
而阻止内部金属进一步
反应 ，这种现象叫做铝
的钝化！
3.铝的钝化
注意：铝的钝化是化学变化，不能表述成铝与浓硫酸、浓硝酸不反应!
家里的铝锅能用金属清洁球擦吗？为什么酸性物质会腐蚀锅体
答：用钢丝球擦洗铝合金锅会破坏铝合金表面的氧化铝薄膜，减弱其防腐蚀的效果。酸性物质可以和氧化铝薄膜铝反应，进而腐蚀锅体。
猜想：难道碱性物质会腐蚀锅体？
氧化铝薄膜、铝也可以和碱性物质反应，从而腐蚀锅体。
【合作交流4】
实验步骤 实验现象 实验结论和离子方程式
取一根用砂纸打磨过的铝丝，伸入中NaOH溶液
取一根没有用砂纸打磨过的铝丝，伸入NaOH溶液中
两性氧化物：
既能与酸反应生成盐和水,
又能与碱反应生成盐和水的氧化物,如Al2O3
【合作交流5.学生活动3】3.与碱反应
用铝片，氢氧化钠溶液 ，砂纸，火柴等实验用品
1.探究铝和氢氧化钠溶液反应
2.探究铝与氢氧化钠反应生成的是什么气体？
迅速有气体产生
开始不生成气体，一段时间后有气体产生
Al + NaOH →
产生的气体可能为H2或O2
1、实验验证法
收集气体，利用氢气或氧气的性质进行检验
2、利用氧化还原理论进行分析
失去最外层3个电子
分析反应前后的H、O元素化合价，可以推断生成的气体
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2+ 3H2↑
偏铝酸钠
+3
【展示探究】
怎么证明铝与氢氧化钠反应生成的是什么气体？
1、铝
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O=3H2↑+2NaAlO2
2、氧化铝（两性氧化物）
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
3、氢氧化铝（两性氢氧化物）
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
偏铝酸钠
2Al + 2OH－ + 2H2O = 3H2↑+2AlO2－
偏铝酸根
Al
Al2O3
Al(OH)3
Al3+
AlO2-
【巩固提升】试写出铝，氧化铝，氢氧化铝与酸或碱的反应。
【合作交流6】为什么生活中很少见到以纯铝为材料的制品？
纯铝的硬度和强度都比较小，不适合作为生产生活中的材料使用，使用较多的是具有不同组成和性质的铝合金。
硬铝中含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%，它密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
除了传统的合金材料以外，随着科技的发展，人们合成了很多具有特殊性能的新型合金
【自主学习2】新型合金 请观看视频
铝的趣话
物以稀为贵，在100多年前，铝曾是一种稀有的贵重金属，被称为“银色的金子”，比黄金还珍贵。法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己制造一顶比黄金更名贵的王冠——铝王冠。他戴上铝王冠，神气十足地接受百官的朝拜，这曾是轰动一时的新闻。拿破仑三世在举行盛大宴会时，只有他使用一套铝质餐具，而他人只能用金制、银制餐具。即使在化学界，铝也被看成最贵重的。英国皇家学会为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，不惜重金制作了一只铝杯，赠送给门捷列夫。
到19世纪末，西门子改进了发电机后，有了廉价的电力；有人提出用电解氧化铝（Al2O3的熔点很高，2050℃）的方法来获得铝，一直未取得很好的成效。 1886年法国的Heroult和美国的C. M. Hall于分别发展了将氧化铝溶解在冰晶石（Na3AlF6，冰晶石作为助熔剂）中电解的方法。铝的价格发生了成千倍的跌落。这项创举使铝以大规模生产，奠定了今天世界电解铝的工业方法。至今各种铝制品已广泛进入千家万户
思考 ：为什么选择电解熔融Al2O3来冶炼Al？
【趣味化学】1.铝在地壳中含量高，铝一直被广泛使用吗？
AlCl3 Al(OH)3 Al2O3
熔点/℃ 194 300 2050
沸点/℃ 181 2980
备注 140℃以上分解
科学研究发现，老年性痴呆症与铝有密切关系。同时还发现，铝对人体的脑、心、肝、肾功能都有损害。因此，世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制。提出成年人每天允许铝摄入量为36 mg。如经常吃油条等油炸食品，喝铝罐装饮料等，或是经常食用铝制炊具炒出的饭菜，都会使人的摄铝量增加，从而影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝。
【趣味化学】2.你会购买铝锅吗？
1.铝及铝合金制品的使用注意事项有哪些？
2.设计实验，证明铝镁合金中含有金属铝
3.指出并订正下列说法存在的错误
铁易生锈，铝不易生锈，说明铁的金属性比铝活泼
铁和铝都能置换出盐酸中的氢，生成Fe3+和Al3+
4.用铝箔包裹一小块金属钠，表面用针扎若干个小孔，放入水中，写出发生的反应方程式
5.写出铝与MnO2反应制备金属Mn的反应方程式
【学以到用】测：