第2节铝金属材料。
第1课时铝与铝合金。
1.铝元素在地壳中含量为第三位。
2．铝遇冷的浓硝酸、浓硫酸发生钝化现象。
3．al、al2o3、al(oh)3既能与酸反应又能与碱反应。
4．在强碱溶液中，铝元素以[al(oh)4]－形式存在；在强酸溶液中，铝元素以al3＋形式存在。
5．主要的反应方程式：
2al＋2naoh＋6h2o===2na[al(oh)4]＋3h2↑
al2o3＋6h＋==2al3＋＋3h2o
al2o3＋2oh－＋3h2o===2[al(oh)4]－
al(oh)3＋3h＋==al3＋＋3h2o
al(oh)3＋oh－==al(oh)4]－
1．金属具有哪些共同的物理性质？
提示：金属具有金属光泽，良好的导电性，传热性和延展性。
2．金属材料指的是什么？
提示：纯金属和它们的合金。
3．什么是合金？它有哪些性能？举出常见合金的实例。
提示：(1)定义：在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。
2)性能：强度、硬度比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性更强。
3)实例：镁铝合金。
4．什么是酸性氧化物、碱性氧化物？
提示：(1)酸性氧化物指与碱反应生成盐和水的氧化物；
2)碱性氧化物指与酸反应生成盐和水的氧化物。
新知**]**1 铝。
1)存在：在自然界中铝元素只以化合态形式存在。
2)物理性质。
3)化学性质。
实验**：归纳整理：
金属铝的主要反应：
**2 铝合金及其制品。
1)形成：铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。
2)性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单等。
3)用途：建筑、包装、交通运输及电子行业。
必记结论]1)铝原子最外层只有3个电子，易失去电子，只有还原性。
2)铝单质能够在空气中稳定存在的原因是在铝表面形成一层氧化物保护膜。
3)金属铝既能与酸反应，又能与碱反应放出h2，反应实质均为al失电子，h＋得电子。
4)常温下，al遇浓硝酸、浓硫酸发生钝化，并不说明al与浓硫酸或浓硝酸不发生反应。
5)铝热剂指铝与比铝不活泼金属的氧化物组成的混合物。
6)合金比成分金属的硬度大，熔点低。
成功体验]1．判断正误。
1)铝在自然界中只以化合态形式存在。(
2)铝是导电性最好的金属，故常用作导线。(
3)常温下，al与浓硝酸、浓硫酸不反应。(
4)铝能与碱溶液反应，故铝为非金属单质。(
5)合金比成分金属具有优良的性能。(
6)铝与稀盐酸或稀硝酸反应，均放出h2。(
答案：(1)√ 2)× 3)× 4)× 5)√ 6)×
新知**]**1 al2o3——两性氧化物。
1)物理性质。
2)化学性质。
**2 al(oh)3——两性氢氧化物。
1)物理性质。
2)化学性质。
实验**：al(oh)3的主要反应：
必记结论]1)al2o3熔点高，常用作耐火材料。
2)al2o3为两性氧化物，故铝制炊具不宜长时间盛放酸性或碱性食物。
3)al(oh)3胶体具有吸附性，故可用于净水。
4)al(oh)3可用于**胃酸过多，实验室制取al(oh)3时，一般不选用强碱或强酸与相应的盐反应。
5)既能与酸又能与碱反应的物质：al、al2o3、al(oh)3、弱酸的酸式盐(如nahco3)、弱酸弱碱盐[如(nh4)2co3]，其中只有al2o3、al(oh)3属于两性化合物，其余物质不能称为两性物质。
成功体验]2．(好题共享·选自人教版教材p62·t)(1)al2o3和al(oh)3既可以与___反应，又可以与___反应，它们分别是___氧化物和___氢氧化物。
2)在mgcl2溶液中滴加少量naoh溶液，现象为继续加入过量的naoh溶液，现象为在alcl3溶液中滴加少量naoh溶液，现象为继续加入过量的naoh溶液，现象为。
答案：(1)强酸强碱两性两性。
2)产生白色沉淀沉淀不消失产生白色沉淀沉淀消失。
1.转化关系网络。
2．转化示例。
1)al→al3＋：
al与酸反应：2al＋6h＋==2al3＋＋3h2↑。
2)al→[al(oh)4]－：
al与碱液反应：
2al＋2oh－＋6h2o===2[al(oh)4]－＋3h2↑。
3)al3＋→al(oh)3或[al(oh)4]－：
与弱碱或少量强碱生成al(oh)3:
al3＋＋3nh3·h2o===al(oh)3↓＋3nh，al3＋＋3oh－==al(oh)3↓；
与过量强碱生成[al(oh)4]－：
al3＋＋4oh－==al(oh)4]－。
4)al(oh)3→al3＋或[al(oh)4]－：
与强酸生成al3＋：
al(oh)3＋3h＋==al3＋＋3h2o。
与强碱生成[al(oh)4]－：
al(oh)3＋oh－==al(oh)4]－。
5)[al(oh)4]－→al(oh)3或al3＋：
与弱酸或少量强酸生成al(oh)3：
al(oh)4]－＋co2(过量)==al(oh)3↓＋hco
或2[al(oh)4]－＋co2(少量)==2al(oh)3↓＋co＋h2o，al(oh)4]－＋h＋(少量)==al(oh)3↓＋h2o。
与过量强酸生成al3＋：
al(oh)4]－＋4h＋==al3＋＋4h2o。
特别提醒]1)[al(oh)4]－也可以写成alo＋2h2o的形式。
2)al3＋al(oh)3 [al(oh)4]－。
例1] a、b、c、d、e五种化合物，均含有某种常见元素，它们的转化关系如图所示，其中a为澄清溶液，c为难溶的白色固体，e则易溶于水，已知a中含钾元素。
请回答下列问题：
1)写出化学式：b___d___
2)五种化合物中难溶于水的是___填化学式)。
3)写出下列反应的离子方程式：
a―→bb―→e
c―→e解析] 解答框图推断题的关键是寻找解题的突破口，然后再顺推或逆推出各物质。本题的突破口是b、c既能与盐酸反应又能与naoh溶液反应，且b△,c，则可判断c为al2o3，b为al(oh)3；又因为a、b、c、d、e均含同一元素，则均含铝元素，从而推知d为alcl3，e为na [al(oh)4]，a为k[al(oh)4]。
答案] (1)al(oh)3 alcl3
2)al(oh)3、al2o3
3)[al(oh)4]－＋co2===al(oh)3↓＋hco
al(oh)3＋oh－==al(oh)4]－
al2o3＋2oh－＋3h2o===2[al(oh)4]－
难溶的氢氧化物如mg(oh)2、al(oh)3、fe(oh)3、cu(oh)2等受热易分解生成相应的氧化物和水。
好题共享·选自人教版教材p70·t3)下列变化不能通过一步反应直接完成的是( )
a．al3＋―→al(oh)3 b．al―→[al(oh)4]－
c．al(oh)3―→al2o3 d．al2o3―→al(oh)3
解析：选d a项，al3＋＋3oh－==al(oh)3↓；b项，2al＋2naoh＋6h2o===2na[al(oh)4]＋3h2↑；c项，2al(oh)3al2o3＋3h2o；d项，al2o3不溶于水，不能通过一步反应转化成al(oh)3。
1.铝与酸或碱溶液反应生成h2的量的关系。
2．几种反应情况的分析。
1)等量al分别与足量酸(h＋)和碱(oh－)溶液反应，生成h2的物质的量之比为1∶1，耗h＋和oh－物质的量之比为3∶1。
2)足量al分别与物质的量相等的h＋和oh－溶液反应，生成h2的物质的量之比为1∶3。
3)若产生h2的物质的量之比为<<，则必定是：与酸反应时，al过量、h＋不足；与碱反应时，al不足、oh－过量。
例2] 将5.4 g al投入200.0 ml 2.0 mol·l－1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为( )
a．hno3溶液 b．ba(oh)2溶液。
c．h2so4溶液 d．hcl溶液。
解析] al与hno3反应不产生h2，a项被排除。n(al)＝＝0.2 mol，b项中n(oh－)＝0.
2 l×2.0 mol·l－1×2＝0.8 mol，c项中n(h＋)＝0.
8 mol，d项中n(h＋)＝0.4 mol，由2al＋2oh－＋6h2o===2[al(oh)4]－＋3h2↑，2al＋6h＋==2al3＋＋3h2↑，可知0.2 mol al与0.
2 mol oh－或0.6 mol h＋正好完全反应，则b中oh－过量，c中h＋过量，d中al过量。
铝第一课时
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