第4章

第2節

鋁金屬材料第1課時鋁與鋁合金1.了解鋁的主要性質及用途。2.了解鋁合金的概念及鋁合金的重要用途。目標導航基礎知識導學重點難點探究隨堂達標檢測欄目索引1.鋁的存在鋁在地殼中的含量僅次于

和

，居第三位。在自然界中鋁元素以____態存在。2.鋁的性質(1)物理性質：

色固體，質

，密度

，導電性僅次于金、

和

。(2)化學性質①鋁與非金屬的反應鋁與O2反應：鋁在氧氣中燃燒的化學方程式為_____________________。該反應的現象為

。一、鋁基礎知識導學答案氧硅化合銀白軟小銀銅放出大量的熱和耀眼的白光②鋁與酸的反應與非氧化性酸：如鹽酸、稀硫酸等反應，離子方程式為_________________________。與氧化性酸：如Al常溫下遇冷的濃硫酸、濃硝酸會發生

。③鋁與強堿溶液反應鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為_______________________________________________，離子方程式：_______________________________________________。答案6H＋＋2Al===3H2↑＋2Al3＋鈍化2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑④鋁熱反應Al在高溫下與Fe2O3反應的方程式為__________________________。該反應常用于

、

等。答案焊接鋼軌冶煉金屬二、鋁合金及其制品1.合金(1)定義：由兩種或兩種以上金屬(或金屬和非金屬)熔合而成的具有金屬特性的混合物。(2)特點①熔點：一般合金的熔點比它的成分金屬的熔點低②硬度：一般合金的硬度大于其成分金屬的硬度2.鋁合金(1)形成：鋁中加入其他元素(如銅、鎂、硅、鋅、鋰等)熔合而形成鋁合金。(2)性能：密度

、強度

、塑性

、易于成型、制造工藝簡單、成本低廉等。

答案小高好練一練1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)鋁是較活潑的金屬元素，所以在自然界中只能以化合態存在(

)(2)鋁是較活潑的金屬，易被氧化，但鋁具有抗腐蝕的性能(

)(3)鎂粉中的鋁粉可以通過加入NaOH溶液，再過濾洗滌干燥，得到純凈的鎂(

)(4)鋁與Fe2O3、MgO均可以組成鋁熱劑(

)(5)合金的性質是各成分金屬性質之和(

)(6)合金均是有兩種或兩種以上金屬形成的(

)答案√√√×××2．“神八”與“天宮一號”的成功對接，標志著中國的航空鋁材處于領先世界的行列。下面關于鋁合金的說法中，錯誤的是(

)A．鋁合金是一種混合物，它比純鋁的熔點低B．高溫鋁液易被氧化，鋁合金應在熔劑層覆蓋下熔煉C．鎂鋁合金耐腐蝕，但能被燒堿(NaOH)腐蝕D．鎂鋁合金在鹽酸中無法溶解返回解析答案解析A項，合金均為混合物，一般來說，合金的熔點比成分金屬的熔點低；B項，在熔劑層覆蓋下熔煉，可隔絕空氣，防止高溫鋁液被O2氧化；C項，鎂鋁合金中的鋁能與NaOH溶液反應；D項，合金中的Mg、Al均能與鹽酸反應。D一、金屬鋁與酸、堿反應生成H2的量的關系1.反應原理重點難點探究(1)等量的Al分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應產生H2的量相等，此時消耗HCl與NaOH的物質的量之比為3∶1。(2)足量的鋁與等物質的量的HCl和NaOH溶液反應，產生H2的物質的量之比為1∶3，此時消耗Al的物質的量之比也為1∶3。②鋁與氫氧化鈉溶液反應時，鋁不足而氫氧化鈉過量。解析答案例1甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L－1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后測得生成的氣體體積比為1∶2，則加入的鋁粉質量為(

)A.5.4g B.3.6gC.2.7g D.1.8g解析由6HCl＋2Al===2AlCl3＋3H2↑和2NaOH＋2Al＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑可知，兩份等質量的Al都完全反應時，生成的H2也等量，消耗的HCl與NaOH不等量。實際上HCl、NaOH都為0.3mol，且生成H2的體積比為1∶2，則甲中HCl不足，Al過量；乙中NaOH過量，Al不足。生成H2的物質的量之比為1∶2，參加反應的Al的物質的量之比也為1∶2。與0.3molHCl反應的Al為2.7g，與NaOH溶液反應的Al為5.4g。

答案A(1)金屬與酸堿反應生成H2的定量關系：解題反思變式訓練1稱取兩份鋁粉，第一份加入足量的濃NaOH溶液，第二份加入足量的鹽酸，如果放出等體積的氣體(在同溫、同壓下)，則兩份鋁粉的質量之比為(

)A.1∶2

B.1∶3

C.3∶2

D.1∶1D解析答案解析不論是與NaOH溶液反應，還是與鹽酸反應，均是Al失去電子，還原產物都是H2，且都有如下關系：2Al～6e－～3H2，由化學方程式可知，2molAl生成3molH2，只要在酸堿足量的情況下，生成H2的多少決定于參加反應的鋁的多少。生成相同質量的H2，消耗鋁的質量相同。二、鋁熱反應1.反應原理：鋁熱反應的本質就是利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來。2.反應特點：在高溫下進行，反應劇烈，放出大量的熱，新生成的金屬單質呈液態且易與Al2O3分離。3.鋁熱劑：在鋁熱反應中，反應混合物(鋁、不活潑金屬氧化物)稱為鋁熱劑。能與Al組成鋁熱劑的金屬氧化物常見的有：Fe2O3、Fe3O4、CuO、WO3、Cr2O3、MnO2、V2O5等。4.應用：焊接鋼軌、定向爆破、冶煉難熔金屬錳、鉻、釩等。例2研究發現用鋁熱法可從下列氧化物中冶煉出有關金屬，若要得到等物質的量的有關金屬單質，需消耗單質鋁最多的是(

)A.MnO2

B.V2O5C.Cr2O3D.WO3解析答案解析根據氧化還原反應中化合價升高的總價數等于化合價降低的總價數可知：化合價降低最多的消耗的鋁最多，MnO2(＋4－0)，V2O5(＋5－0)，Cr2O3(＋3－0)，WO3(＋6－0)，WO3消耗鋁最多。D變式訓練2下列金屬不能用鋁熱反應制備的是(

)A.鎂

B.銅

C.鐵

D.鉻返回解析答案解析鎂比鋁活潑，因此不能用鋁熱反應制備鎂。A隨堂達標檢測答案1.對于鋁和燒堿溶液的反應，下列說法不正確的是(

)A.鋁是還原劑B.H2O是氧化劑C.該反應說明所有金屬都能與堿反應D.鋁與堿或酸反應能產生氫氣123456C2.下列有關鋁及其化合物的敘述正確的是(

)A.鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂B.足量鋁分別與含1molHCl、1molNaOH的溶液反應，產生相同量的氫氣C.工業上用電解熔融Al2O3的方法冶煉鋁D.在濃硝酸中加入等體積的濃硫酸后，立即加入鋁片，鋁片表面發生鈍化解析答案123456解析鎂比鋁活潑，不能用鋁粉制取鎂，A錯誤；根據關系式2Al～6HCl～3H2,2Al～2NaOH～3H2，當鋁足量時，等物質的量的HCl和NaOH產生H2的體積比為1∶3，B錯誤；濃H2SO4溶解于濃HNO3中放出大量熱，同時也促進HNO3揮發，使兩種酸的濃度減小，鋁片不鈍化，D錯誤。C3．由Na、Mg、Al、Fe四種金屬單質中的兩種組成的混合物共12g，跟足量鹽酸反應，產生5.6LH2(標準狀況下)，由此可判斷混合物中必定含有(

)A．Fe B．Na C．Mg D．Al解析答案123456A4.鎂鋁合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為被廣泛應用的新型建筑裝潢材料。主要用于制做窗框、卷簾門、防護欄等。下列與這些用途無關的性質是(

)A.不易生銹

B.導電性好C.密度較小

D.強度較高解析答案123456解析題目中已指出鎂鋁合金堅硬(強度較高)、輕巧(密度較小)、潔凈(不易生銹)等性質，即可分析判斷“導電性好”與上述用途無關。B123456解析答案123456解析能與鋁作用生成氫氣的溶液，可以是強堿溶液，也可以是強酸溶液，即選項離子必須是在強堿或強酸的溶液中都能大量共存的離子組。A組離子能大量共存，但在酸性條件下，由于HNO3具有強氧化性，不產生H2，不符合題意。B組離子雖然能大量共存，但

既能與酸反應，又能與堿反應，不符合題意。D組離子能大量共存，但在堿性條件下

與OH－不能大量共存。不符合題意。答案C6.向一個鋁制易拉罐中充滿CO2，然后往罐中注入足量的NaOH溶液，立即用膠布嚴封罐口，不多會兒聽到罐內“咔、咔”作響，發現易拉罐變癟，再過一會兒易拉罐又鼓起來。(1)易拉罐變癟的原因___________________________________________，反應的離子方程式為____________________________________________。123456解析答案(2)易拉罐又鼓起來的原因______________________________________，反應的