课件35张PPT。第一单元 从铝土矿到铝合金
第1课时 从铝土矿中提取铝、
铝的氧化物与氢氧化物地壳中含量最多的元素是____，最多的金属元素是____，铝元素占地壳总质量的7.73%，主要以________形式存在于铝土矿，主要成分是__________，含有少量的__________、____________。笃学一 铝的存在氧 铝 化合态 氧化铝氧化铁 二氧化硅 从铝土矿中提取铝涉及的反应方程式有：
(1)溶解：__________________________________。
(2)酸化：__________________________________。
(3)灼烧：__________________________________。
(4)电解：__________________________________。笃学二 从铝土矿中提取铝Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 1.Al2O3
(1)物理性质：硬度大、熔点高、难溶于水。
(2)化学性质——两性氧化物
①两性氧化物：既可以与____反应又可以与____反应生成________的氧化物称为两性氧化物。
笃学三 铝的重要化合物酸 碱盐和水
②Al2O3分别与酸、碱反应的化学方程式和离子方程式：
Al2O3＋2NaOH===________________；Al2O3＋2OH－===____________；
Al2O3＋3H2SO4===________________；Al2O3＋6H＋===______________。2NaAlO2＋H2O Al2(SO4)3＋3H2O 2Al3＋＋3H2O 白色 难 酸 碱 盐和水 易分解 阳离子 阴离子 KAl(SO4)2·12H2O Al(OH)3胶体
【慎思1】 从铝土矿中提取铝的流程中涉及的反应方程式是不是都是氧化还原反应？
【答案】在电解这一步的反应为氧化还原反应，溶解、酸化和灼烧均为非氧化还原反应。
【慎思2】 如何分离并提纯氧化铁、氧化铝的混合物？
【答案】向混合物中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤，滤渣为氧化铁；再向滤液中通入足量的二氧化碳，将过滤后的滤渣高温灼烧，即可得到氧化铝。
【慎思3】 电解Al2O3时冰晶石的作用是什么？
【答案】由于电解时需要将Al2O3熔化，而Al2O3的熔点高达 2 054 ℃，为了降低熔点，工业上一般加助熔剂冰晶石(Na3AlF6)从而使Al2O3在1 000 ℃熔融，以降低铝的冶炼成本。
【慎思4】 能用三氧化二铝与水反应来制备氢氧化铝吗？
【答案】不能，三氧化二铝不能与水反应。
【慎思5】 实验室制备氢氧化铝有哪些方法？
【答案】方法一：氯化铝溶液与氨水反应；方法二：向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳；方法三：偏铝酸钠溶液与氯化铝溶液混合。
【慎思6】 既能与酸反应又能与碱反应的物质还有哪些？
【答案】碳酸氢盐。“铝三角”及其之间的相互转化
解析 Al2O3与水不反应，故A项不正确；NaAlO2＋HCl＋H2O ===Al(OH)3↓＋NaCl，但盐酸过量时Al(OH)3＋3HCl ===AlCl3＋3H2O，所以B项不正确；C项中Na首先与H2O反应生成NaOH，但NaOH不与NaAlO2反应，因此C项不正确；AlCl3与少量NaOH可发生反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，D项正确。
答案 D向氯化铝溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，得到的是偏铝酸钠，加入过量的氨水得到的是氢氧化铝；向偏铝酸钠溶液中加入过量的盐酸得到的是氯化铝，通入过量的二氧化碳得到的是氢氧化铝。(1)写出化学式：A____________，B______________，C____________，D____________，E____________。
(2)写出下列反应的离子方程式：
A→B_______________________________________，
A→D_______________________________________。
(2)根据反应Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑、2Al＋3H2SO4 ===Al2(SO4)3＋3H2↑、H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O、MgSO4＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋Na2SO4、Al2(SO4)3＋6NaOH===2Al(OH)3↓＋3Na2SO4，很明显使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，所需NaOH的物质的量恰好是H2SO4物质的量的2倍，即0.4 mol，体积为400 mL。
答案 (1)0.06 440 (2)400(1)解答图像计算题，必须抓住有关化学原理和有关物质的性质，结合图像的特点，综合分析逐步计算求答，其关键是抓住图像四点(原点、交点、转折点、终点)，数形结合，分析计算。
(2)Al(OH)3的生成、溶解图象中，只要沉淀量未达最大值，则产生沉淀对应的碱或酸的量有过量和不足两种情况，计算时要注意讨论。【探究过程】实验探究十六 氢氧化铝的制备
【答案】产生白色胶状沉淀 Al2(SO4)3＋6NH3·H2O=== 2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4 白色沉淀溶解
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O 白色沉淀溶解
Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
【案例】 以氧化铝为原料制取氢氧化铝，最好的方法是( )
A．将氧化铝溶于水
B．将氧化铝先溶于盐酸中，再滴加氨水
C．将氧化铝先溶于盐酸中，再滴加氢氧化钠溶液
D．将氧化铝先溶于氢氧化钠溶液中，再滴加盐酸
【答案】B
【解释】因氧化铝不溶于水，故A不正确；氧化铝是两性氧化物，C、D中不易控制碱或酸的量，用此法容易造成生成的氢氧化铝被溶解，故不是最好的方法；B项由于生成的氢氧化铝只溶于强碱溶液中，而与弱碱不反应，故用此法制取氢氧化铝是最好的方法。课件28张PPT。第2课时 铝及铝合金 1.物理性质
铝是一种较____的_____色金属固体，具有较强的_____、________、良好的____________性。在常温下能很快被________，形成______________，具有一定的________性。笃学一 铝的性质软 银白 韧性延展性 导电和导热 氧化 致密的氧化膜抗腐蚀 2.化学性质
(1)铝与氧气的反应的实验探究 熔化 高熔化 光泽 (2)铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应的探究气泡 冒出 溶解爆鸣声2Al＋6HCl===
2AlCl3＋3H2↑ 气泡冒出 溶解 爆鸣声 2Al＋2NaOH＋2H2O
===2NaAlO2 ＋3H2↑ (3)铝热反应
①概念：铝热反应是指___________________________ _____________________________的一类反应。
②反应原理：利用了铝的________和反应___________。
③铝热剂：____________________________。
④铝与氧化铁的反应：___________________________。
⑤用途：________________、________________等。工业上用铝粉来还原一些 金属氧化物，得到金属单质 还原性 放出的热量 铝粉和金属氧化物的混合物 冶炼难熔金属 野外焊接钢轨1.合金
合金是指________________________________________ ______________________________的物质。笃学二 铝合金两种或两种以上的金属(或金属与非金属) 熔合而成的具有金属特性
2.铝合金
金属铝中加入其他元素如铜、镁、硅、锌、锂等，即形成各种性能优良的铝合金。
(1)性质特征
铝合金具有________、________、________、________、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________能力。密度小 强度高 塑性好易于成型 抗腐蚀
(2)用途
铝合金主要用于________、容器和包装业、交通运输以及电子行业，如汽车车轮的骨架、硬盘盒等。另外，还广泛用于制造飞机构件。
建筑业
【慎思1】 铝可以称为两性物质吗？
【答案】由于化学上把既可以与酸反应又可以与碱反应且只生成盐和水的物质才称为两性物质，如两性氧化物、两性氢氧化物。所以Al、NaHCO3等物质均不能称为两性物质。
【慎思2】 铝与强碱溶液反应的实质是什么？
【答案】铝和碱溶液反应时，不是直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3，然后Al(OH)3再和强碱反应生成偏铝酸盐。2Al＋6H2O=== 2Al(OH)3＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，因此在2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑中，氧化剂是H2O，而不是NaOH和H2O。电子转移的方向和数目表示如下：
失去2×3e－
2Al＋2NaOH＋6H2O===2NaAlO2＋3H2↑＋4H2O
得到6×e－【慎思3】 初中曾学过有关合金的一些知识，你还记得什么是合金吗？合金有哪些优良的性质？你知道合金在生活中有哪些用途吗？举出一些例子。
【答案】初中提到的合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得具有金属特征的金属材料。不同的合金具有不同的性能，与钢铁相比，主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑性、耐腐蚀性等方面。例如，不锈钢抗腐蚀性好，用来做医疗器械、炊具等；硬铝强度和硬度好，用来制门窗，也用于制火箭、飞机、轮船等；青铜强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀，用于制机器零件等。
【慎思4】 有同学认为“合金是金属的混合物，合金的性质是各种金属性质的总和”。这句话对吗？
【答案】不对；合金的性质并不是各成分金属性质的总和；一般说来，合金的性能优于纯金属，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低，硬度比它的各成分金属的大。 铝与强酸或强碱反应生成H2的量的关系解析 根据反应：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见质量相同的铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应时产生氢气的量相同；如果足量的铝分别与0.3 mol HCl和0.3 mol NaOH反应(HCl和NaOH均不足)，产生的氢气体积比为1∶3。现产生H2的体积比为1∶2，说明盐酸的量不足，于是根据 0.3 mol 盐酸产生H2为 0.15 mol，可知铝与NaOH反应产生的H2为 0.3 mol，继续求出放入的铝片应为0.2 mol，即5.4 g。
答案 A
【答案】A利用铝的强还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质，工业上常用铝粉来还原一些金属氧化物，这类反应被称为铝热反应。铝不仅可与氧化铁发生铝热反应，用其他金属氧化物，如V2O5、Cr2O3、MnO2等代替氧化铁也可发生铝热反应。铝热反应答案 C铝热反应属于置换反应，也属于氧化还原反应。反应中氧化剂得电子数目与还原剂失电子数目相等。【答案】D
【解释】能和铝组成铝热剂的氧化物对应金属的金属性要比铝弱，D选项中Mg的金属性比Al强，所以MgO不能和Al组成铝热剂。【案例】 测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：800 mL 烧杯、100 mL量筒、短颈漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸(密度1.19 g·L－1)、水。按图示装置进行实验，完成下列问题。(设合金样品完全反应，产生的气体体积不超过100 mL)实验探究十七 合金中金属含量的测定 补充下列实验步骤，直到反应开始进行(铁架台和铁夹的安装可省略)：
①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800 mL 烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。
②_____________________________________________。
③___________________________________________。
④_______________________________________________ _________________________。【答案】②往烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈(没答水面没过漏斗颈是错误的) ③在100 mL量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中(量筒中不应留有气泡)，使漏斗颈插入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约100 mL 空间 ④将长颈漏斗(或答玻璃棒)插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸至有气体产生
【解释】本题考查合金与酸的反应以及气体体积的测定，为保证气体体积测量的准确性，所以需要将漏斗浸没在液体中，同时量筒内必须盛满水，然后再向体系中加入酸使反应发生。
