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2019-2020年高中化学《25铝及铝合金》学案苏教版必修1[学习目标]
1、了解铝的性质;
2、了解铝在生产生活中的重要应用;[课前检测]下列有关金属钠和镁的性质叙说不正确的有A、都是银白色金属、硬度小、密度小B、反应中都易得电子,被氧化C、与同浓度盐酸反应时,Mg比Na剧烈D、常温下,Na、Mg都会与O2反应[交流讨论]铝是日常生活中经常使用的金属,很多炊具就是采用铝或铝合金制造的铝制容器不能长时间盛放食物这是一个生活常识,你知道这里蕴含的化学原理吗?[实验探究1]取一块铝片,观察表面的颜色将铝片部分浸入4mol/L的NaOH溶液中,静止一段时间后观察实验现象[知识体系]
一、铝的物理性质[问题解决]铝的原子结构示意图为_________________,最外层电子数是_______,易________电子(填得或失),被_________(填氧化或还原),在反应中常作为____________填氧化剂或还原剂,具有较强的_________填氧化性或还原性,所以说铝是较活泼的金属元素但是铝在空气中却能表现出良好的抗腐蚀性,是因为它能与空气中的反应生成并牢牢的覆盖在铝的表面,阻止了内部的铝与空气接触,从而防止铝被进一步[知识体系]
二、铝的化学性质
1、与非金属的反应⑴常温下铝与O2反应方程式根据铝的这一性质,人们常通过一定的方法来增加,以加强对铝的保护⑵铝与Cl2反应方程式[实验探究2]将几块用砂纸打磨过的铝条分别放入四支洁净的试管中,再向试管中分别加入6mol/L的盐酸、浓硝酸、浓硫酸、6mol/L的氢氧化钠溶液各3ml,观察实验现象实验现象结论或化学方程式盐酸浓硝酸浓硫酸NaOH溶液
2、与酸反应a、与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)反应b、与氧化性酸反应常温下,铝遇到或时会在表面形成而发生钝化,从而阻止内部金属进一步发生反应因此,常用铝桶装运浓H2SO
4、浓HNO
33、铝与强碱溶液(如NaOH溶液)反应[实验探究3]根据右图装置进行实验
4、与某些氧化物反应——铝热反应利用铝的和铝转化成氧化铝时的性质,工业上常用铝粉来还原一些金属氧化物(如氧化铁、五氧化二钒、二氧化锰等),这类反应称为铝热反应Al+Fe2O3====,该反应的应用;[问题解决]铝桶能否用于配制波尔多液(主要成分CuSO4)?为什么?[知识体系]
三、铝合金
1、合金合金是指两种或两种以上的或熔合而成的具有的物质
2、铝合金的特点小、高、塑性好、制造工艺简单、成本低、强、装饰效果好
3、铝合金的应用[课外练习](选择题每题有1-2个答案)1.下列用途主要是体现铝的物理性质的是()
①家用铝锅
②盛浓硝酸的容器
③制导线
④焊接钢轨
⑤包装铝箔
⑥炼钢的脱氧剂
⑦做建筑外墙材料或房屋门窗
⑧做合金用作飞机制造业材料
⑨工业做热交换剂A.
①②③④B.
③④⑥⑦⑧⑨C.
①③⑤⑦⑧⑨D.
①②③④⑥⑧2.能用铝为原料来冶炼难熔的金属主要是因为()A.铝的密度小熔点较低B.铝在空气中燃烧放出大量的热C.铝在金属活动性顺序表排在较前面D.铝具有还原性、发生氧化还原反应时放出大量的热3.铝具有较强的抗腐蚀性能,主要是因为()A.铝表面形成一层致密的氧化膜B.铝与O2在常温下不反应C.铝的性质不活泼D.铝耐酸碱腐蚀4.在常温下,将铝分别放入下列溶液中,溶液质量会减少的是()A.稀硫酸B.氢氧化钠溶液C.硫酸铜溶液D.食盐水5.下列有关厨房铝制品的使用中,你认为合理的是()A.盛放食醋B.烧煮开水C.用金属丝擦洗表面的污垢D.用碱水洗涤6.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为()A.3:1B.2:1C.1:1D.1:37.将钠、镁、铝各
0.3mol分别放入100mL1mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是()A.1︰2︰3B.6︰3︰2C.3︰1︰1D.1︰1︰18.用铝热法还原下列化合物,制得金属各1mol,需消耗铝最少的是()A.MnO2 B.WO3 C.Co3O4 D.Cr2O39.a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg5种金属中的一种已知
①a、c、e均能与稀硫酸反应放出气体;
②b与d的硝酸盐反应,置换出单质d;
③c与强碱反应放出气体;
④c、e在冷浓硫酸中发生钝化由此可判断a、b、c、d、e依次为(Fe遇到冷的浓硫酸、浓硝酸会钝化)()A.FeCuAlAgMgB.AlCuMgAgFeC.MgCuAlAgFeD.MgAgAlCuFe10.除去镁粉中混有的少量铝粉,可选用下列溶液中的() A.盐酸B.稀硝酸C.氨水D.浓氢氧化钾溶液11.由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量的盐酸反应生成的氢气在标准状况下为
11.2L,则混合物中一定含有的金属是 () A.锌B.铁C.铝D.镁12.把Al和Fe3O4粉配成铝热剂,分成两等份,前一份在高温下恰好完全反应,然后将生成物与足量的盐酸充分反应,后一份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应,前后两种情况下生成气体的物质的量之比为()A.1︰3B.9︰8C.3︰4D.4︰
313.向一个铝制易拉罐充满CO2气,然后往罐内注入足量的NaOH溶液,立即用胶布严封罐口,不多会儿听到罐内“卡卡”作响,发现易拉罐变瘪,再过一会易拉罐又鼓起来
①易拉罐变瘪的原因,反应的离子反应式;
②易拉罐又鼓起来的原因,离子反应式14.为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成,分别进行下列实验⑴若取ag样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况,下同)体积为bL反应的化学方程式是________________________________,样品中铝的质量是_______g;⑵若取ag样品将其点燃,恰好完全反应,该反应的化学方程式是,氧化铁和铝的质量比是___________;⑶待⑵中反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为cL,该气体与⑴中所得气体的体积比c:b=__________________;
15.在隔绝空气的条件下,某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好,然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内待钠块反应完全后,在容器中仅收集到
1.12L氢气(标准状况),此时测得铝箔质量比反应前减少了
0.27g,水槽和容器内溶液的总体积为
2.0L,溶液中NaOH的浓度为
0.050mol·L-1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)⑴写出该实验中发生反应的化学方程式⑵通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数
12、每空2分,共10分
(1)罐中的CO2被NaOH溶液吸收反应,使罐内压强小于大气压,从而被压瘪;2OH-+CO2==CO32-+H2O
(2)NaOH溶液继续与铝制易拉罐反应,产生H2使罐内压强增大,故易拉罐又鼓起;Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H
21、
(1)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;9b/
11.2
(2)8027
(3)
2324、
(1)
①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
②Na2O+H2O=2NaOH
③2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(2)nAl=
0.27g/ 27g·mol-1=
0.010mol根据反应
③可得由铝消耗NaOH的物质的量为nNaOH=
0.010mol生成的氢气的物质的量为nH2=
0.015mol那么由金属钠生成的氢气的物质的量为nH2=
0.035mol根据反应
①可得金属钠的物质的量为nNa=2×
0.035mol=
0.070mol又因为反应后溶液中的NaOH的物质的量为nNaOH=
2.0L×
0.050mo1·L-1=
0.10mol所以溶液中Na+的总物质的量即原金属钠的总物质的量为nNa+=
0.10mol+
0.010mol=
0.11molnNa2O==
0.020mol该钠块中钠元素的质量分数为=89%答该钠块中钠元素的质量分数约为89%。