高一化學(xué)第一單元從鋁土礦到鋁合金 蘇教

第一單元 從鋁土礦到鋁合金一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解地殼中鋁元素的含量，知道鋁元素在自然界中的主要存在形式，了解工業(yè)上從鋁土礦獲得鋁的方法，從金屬鋁冶煉方法的變化體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對(duì)人類生活的影響。2．知道鋁、氧化鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)，了解鋁及其化合物在生產(chǎn)生活中的重要應(yīng)用，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)化學(xué)與生產(chǎn)生活的關(guān)系。3．了解兩性氧化物和兩性氫氧化物的概念，知道氧化鋁和氫氧化鋁分別是兩性氧化物和兩性氫氧化物。4．通過(guò)相關(guān)探究活動(dòng)進(jìn)一步了解探究學(xué)習(xí)的一般過(guò)程和方法。5．嘗試采用聯(lián)想、類比等方法學(xué)習(xí)新知識(shí)，學(xué)習(xí)構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)的常用方法。編輯ppt拿破侖的餐叉和鈕扣

現(xiàn)在，對(duì)鋁制品誰(shuí)也不稀罕，誰(shuí)家都有鋁鍋、鋁盆、鋁勺之類的日用器具?？墒?，在100多年前，凡和鋁沾邊的東西，就是一種極貴重的寶貝，別說(shuō)是鋁鍋，就是誰(shuí)家有一把鋁勺，那都身價(jià)百倍。當(dāng)時(shí)，就像法國(guó)皇帝拿破侖三世這樣的一國(guó)之君，對(duì)鋁也是垂涎三尺。有一個(gè)故事，講的就是他如何像趕“新潮”的小伙子一樣對(duì)鋁極盡頂禮膜拜之能事的。 1848年以后，拿破侖三世登上了法國(guó)皇帝的寶座。這位法國(guó)皇帝很能干，但也很虛榮。當(dāng)時(shí)，鋁這種金屬由于產(chǎn)量很少，成本比金子還高，因而很難得到。據(jù)說(shuō)，當(dāng)時(shí)有一位歐洲的國(guó)王買了一件有鋁鈕扣的衣服之后，就趾高氣揚(yáng)，并且瞧不起那些買不起這種奢侈品的窮國(guó)的君主。當(dāng)然，買不起鋁鈕扣的君主們又十分嫉妒這位有著十分罕見的鈕扣的國(guó)王，編輯ppt渴望著有朝一日也能得到這種鈕扣。 拿破侖三世上臺(tái)后，決定炫耀一下自己的與眾不同。一天，他舉辦了一個(gè)盛大的宴會(huì)，邀請(qǐng)了王室成員和貴族赴宴，另外還有一些地位較低的來(lái)賓。客人入席后，發(fā)現(xiàn)用餐的餐具各不相同，在高貴的王室成員和皇宮貴族的餐桌上擺的都是鋁匙和鋁叉，而在地位較低的來(lái)賓面前，擺的卻是普通的金制和銀制的餐具。那一天，宴會(huì)雖很豐盛，但是使用金制和銀制餐具的人心里就堵得慌，因?yàn)樗麄儼l(fā)覺自己是在低人一等的餐桌上用餐。其實(shí)，這也不是拿破侖三世的本意，而是在當(dāng)時(shí)，即使是皇上也無(wú)法給每個(gè)來(lái)賓提供當(dāng)時(shí)是既貴重而又稀少的鋁餐具。 不久，拿破侖三世決定擺脫這種“寒酸”局面。他給提煉鋁的法國(guó)科學(xué)家和工業(yè)家圣克萊爾·德維利提供了一大筆資金，用來(lái)大量生產(chǎn)鋁，他準(zhǔn)備用這些鋁為法國(guó)軍隊(duì)士兵的所有服裝上都安上鋁鈕扣并裝備鋁胸甲。但是，由于當(dāng)時(shí)鋁的冶煉方法很落后，又沒有足夠的電力，因此鋁的產(chǎn)量一直很少，德維利生產(chǎn)的鋁仍然很貴，結(jié)果，拿破侖三世用鋁鈕扣和鋁胸甲裝備法國(guó)軍隊(duì)的計(jì)劃沒有實(shí)現(xiàn)。但是，編輯ppt他對(duì)保衛(wèi)他的安全的警衛(wèi)部隊(duì)則另眼相看，為他們裝備了新的鋁胸甲。 一直到19世紀(jì)80年代，鋁仍然是一種有珠寶價(jià)值的珍貴金屬。有這樣一件有趣的事，很充分地說(shuō)明了那時(shí)鋁的價(jià)值：1889年，俄國(guó)著名的化學(xué)家門捷列夫到英國(guó)倫敦訪問(wèn)和講學(xué)，英國(guó)科學(xué)家為表彰他在化學(xué)上的杰出貢獻(xiàn)，尤其是在發(fā)現(xiàn)元素周期律和建立元素周期表上的貢獻(xiàn)，贈(zèng)給他一件貴重的獎(jiǎng)品，就是用金和鋁制成的一架天平。 100多年后，鋁進(jìn)入了最平常的百姓家中，這是拿破侖三世決沒有想到的。鋁現(xiàn)在變得這么便宜，要?dú)w功于那些一直在研究如何大批生產(chǎn)鋁的科學(xué)家。19世紀(jì)末，奧地利化學(xué)家拜爾在前人實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上研究出了一種生產(chǎn)鋁的方法——電解氧化鋁。不久后，鋁的產(chǎn)量劇增，鋁的價(jià)格也大降。在俄國(guó)，1854年時(shí)1千克鋁要1200盧布；而到19世紀(jì)末，就降到了1個(gè)盧布。珠寶商人從此對(duì)鋁失去了興趣，但鋁卻受到了整個(gè)工業(yè)界的青睞。編輯ppt編輯ppt（一）存在一、從鋁土礦中提取鋁鋁元素占地殼總量的7．73％，是地殼中含量

的金屬元素。鋁土礦(主要成分為

，還有少量的Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))是鋁元素在地殼中的主要存在形式之一。

編輯ppt（二）結(jié)構(gòu)很容易失3e－結(jié)論:鋁有很強(qiáng)的還原性。Al3＋Al編輯ppt（三）物性鋁是銀白色有金屬光澤的金屬，熔點(diǎn)較低（660.4℃）,是熱和電的良導(dǎo)體。密度較小（2.7g·cm－3）,編輯ppt（四）化性（1）與非金屬反應(yīng)：（2）與酸反應(yīng)①在冷的濃硫酸、濃硝酸中鈍化。②在熱的濃硫酸、濃硝酸，稀硝酸中反應(yīng)，但不產(chǎn)生氫氣。③與稀硫酸，鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。編輯ppt（4）與堿反應(yīng)（3）與氧化物反應(yīng)編輯ppt向一個(gè)鋁制的易拉罐中充滿CO2氣體，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口，不多會(huì)兒聽到罐內(nèi)“卡卡”作響，發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過(guò)一會(huì)兒易拉罐又鼓起來(lái)，試回答：（1）易拉罐變癟的原因是

，反應(yīng)的離子方程式是

。（2）易拉罐又鼓起來(lái)的原因是

，反應(yīng)的離子方程式是

。編輯ppt（五）用途編輯ppt（五）用途鋁合金：主要用于建筑業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及電子行業(yè)。鋁導(dǎo)熱能力強(qiáng)，可用于各種家用器皿。鋁導(dǎo)電能力強(qiáng)，可用于導(dǎo)線。鋁延展性好，可制成鋁箔。鋁熱反應(yīng)放出大量熱，可置換鐵。編輯ppt下列為鋁或鋁合金的各種用途，在后面的橫線上寫出所根據(jù)的性質(zhì)。（1）制造飛機(jī)或汽車外殼

（2）作為儲(chǔ)存濃硫酸的容器

（3）制造各種日用炊具

（4）鋁熱法冶煉金屬

（5）制造電線電纜

（6）制造包裝用的鋁箔

編輯ppt編輯ppt編輯ppt2．鋁在人體中積累可使人慢性中毒，1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁確定為食品污染源之一而加以控制。鋁及其化合物在下列場(chǎng)合的使用須加以控制的是 （ ）①制鋁錠②制易拉罐③制電線、電纜④制包糖果用的鋁箔⑤用明礬凈水⑥制炊具⑦用明礬和蘇打作食物膨化劑⑧用氫氧化鋁制胃藥 ⑨制防銹油漆A．①②④⑤⑥⑦⑧ B．②⑤⑥⑦⑧C．②④⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧編輯ppt3．鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時(shí)，反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為 （ ）A．1：l B．2：l C．3：1 D．1：3編輯ppt7．某同學(xué)在進(jìn)行鋁的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，用擦去氧化膜的相同大小的鋁片分別與H+濃度相同的稀硫酸和稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯不同：鋁與硫酸反應(yīng)的速率較慢，產(chǎn)生的氣泡很少；鋁與鹽酸反應(yīng)的速率較快，產(chǎn)生的氣泡較多。（1）寫出鋁與稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式。（2）有人認(rèn)為，鋁與稀鹽酸反應(yīng)的速率較快，其原因是鹽酸中的氯離子對(duì)反應(yīng)有促進(jìn)作用，試設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該說(shuō)法是否正確。（3）也有人認(rèn)為，鋁與稀硫酸反應(yīng)的速率較慢，其原因是硫酸中的硫酸根離子對(duì)反應(yīng)有抑制作用，試設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該說(shuō)法是否正確。編輯ppt（六）制?。◤匿X土礦中提取鋁）鋁編輯ppt“從鋁土礦中提取鋁”所涉及反應(yīng)：編輯ppt8．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，若有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則理論上能得到金屬鋁多少克?需氧化鋁多少克?＋3－200失6×2e－得4×3e－12e－_______________4Al_______________2Al2O312mol4mol2mol0.2moln(Al)n(Al2O3)編輯ppt1．從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是（ ）A．鋁土礦溶于NaOH溶液中B．偏鋁酸鈉溶液的酸化C．灼燒氫氧化鋁固體D．電解熔融的氧化鋁編輯ppt二、鋁的化合物1。Al2O3（五）用途（四）化性（三）物性（一）存在鋁土礦、剛玉、紅寶石、藍(lán)寶石高硬度、高熔點(diǎn)（2054℃）兩性氧化物編輯ppt新鄉(xiāng)市晶華耐火材料廠剛玉耐磨球紅寶石編輯ppt2。Al(OH)3（四）化性（三）物性難溶于水的白色絮狀沉淀,具有吸附性,常用于水的凈化。（1）兩性氫氧化物（2）受熱分解編輯ppt（六）制?、泞凭庉媝pt（六）制取⑶⑷編輯ppt（六）制?、删庉媝pt4．要使氯化鋁溶液中的A13＋完全轉(zhuǎn)化成Al(OH)3沉淀，應(yīng)選用的試劑是（）A．NaOH溶液 B．稀鹽酸 C．氨水 D．AgNO3溶液編輯ppt6．已知氯化鋁溶液和偏鋁酸鈉溶液能發(fā)生下列反應(yīng)：AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl現(xiàn)以廢鋁、鹽酸、氫氧化鈉溶液為原料制取氫氧化鋁。（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）請(qǐng)與同學(xué)交流討論，從中找出最理想的實(shí)驗(yàn)方案。編輯ppt⑴AlCl3＋3NaOH=Al(OH)

3↓＋3NaCl⑵NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)

3↓＋NaCl⑶AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaClAl(OH)3HClNaOH⑴4mol⑵4mol⑶4mol編輯ppt3。明礬[KAl(SO4)2·12H2O]（1）復(fù)鹽：（2）水解生成膠體KAl(SO4)2·12H2O=K＋＋Al3＋＋2SO42－＋12H2OAl3＋＋3H2O=3H＋＋Al(OH)

3（膠體）編輯ppt5．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證明礬中含有K＋，Al3＋，和SO42－，寫出實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。

12．向明礬[KAl(SO4)2]溶液中滴人氫氧化鋇溶液，當(dāng)硫酸根離子恰好完全沉淀時(shí)，鋁元素的存在形式是（）A．一部分為Al(OH)3，一部分為Al3＋B．一部分為Al(OH)3，一部分為AlO2－C．全部是Al(OH)3

D．全部是AlO2－1KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2=2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O編輯ppt（1）Al3＋鹽性質(zhì)Al3＋＋3OH－=Al(OH)

3↓Al3＋＋4OH－=AlO

2－＋2H2O（2）AlO2－鹽性質(zhì)AlO2－＋H＋＋H2O=Al(OH)

3↓AlO2－＋4H＋=Al3＋＋2H2O：Al(OH)

3的兩性Al3＋＋3OH－Al(OH)

3AlO2－＋H＋＋H2O編輯ppt2．下列關(guān)于鋁及其化合物與強(qiáng)堿溶液 反 應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是（ ） A．都有H2O生成 B．都有H2生成 C．反應(yīng)后鋁元素主要以AlO2－的形式存在 D．反應(yīng)后鋁元素主要以Al3＋的形式存在編輯ppt5．試判斷下列關(guān)于鋁的敘述是否正確，并說(shuō) 明理由。（1）鋁在常溫下不與濃硝酸、濃硫酸發(fā)生反應(yīng)。（2）氫氧化鋁既能與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶 液反應(yīng)。（3）鋁不能與氧氣發(fā)生反應(yīng)。（4）在高溫下，鋁能將氧化鐵中的鐵置換出來(lái)。編輯ppt（1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：編輯ppt（2）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液：編輯ppt（3）向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液：NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)

3↓＋NaCl編輯ppt（4）向HCl溶液中滴加NaAlO2溶液：NaAlO2＋4HCl=AlCl3＋NaCl＋2H2O編輯ppt（5）向AlCl3溶液中滴加NaAlO2溶液：編輯ppt（6）向鹽酸酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：編輯pp