第三章

鐵

金屬材料

第二節(jié)

金屬材料

課時(shí)1合金

鋁及其化合物素養(yǎng)目標(biāo)宏觀辨識(shí)與微觀探析：

以鐵合金、鋁合金為例，能從元素組成上對(duì)合金進(jìn)行分類，并認(rèn)識(shí)不同類型金屬材料組成、性能與應(yīng)用的聯(lián)系，強(qiáng)化性能決定用途的觀念。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：

通過對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察進(jìn)行適度的推理，建立證據(jù)意識(shí)，能基于證據(jù)對(duì)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè)，通過分析推理加以證實(shí)?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：

通過完成知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物的實(shí)驗(yàn)，初步體驗(yàn)有序地、全面地、敏銳地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能準(zhǔn)確地用語言描述，嘗試對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析、歸納，了解科學(xué)探究的基本方法，培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力。壹貳1.認(rèn)識(shí)合金知識(shí)導(dǎo)航叁2.鐵合金3.鋁合金肆4.新型合金五5.鋁及其化合物課堂導(dǎo)入請(qǐng)你舉例！請(qǐng)你說一說生活中常見的金屬材料4知識(shí)點(diǎn)1：認(rèn)識(shí)合金1.金屬材料：是指金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。2.合金：是由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。金屬材料純金屬合金90多種幾千種在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬制得的具有金屬特征的混合物。物理變化，故合金中各成分保持各自原有的化學(xué)性質(zhì)。5知識(shí)點(diǎn)1：認(rèn)識(shí)合金3.合金的性能：具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能，如合金的硬度、熔點(diǎn)不同于其成分金屬。不銹鋼護(hù)欄鐵制護(hù)欄①具有金屬通性④硬度大于各成分金屬③熔點(diǎn)低于各成分金屬②導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低于各成分金屬⑤其抗腐蝕能力一般強(qiáng)于組成它們的金屬合金是混合物,不是純凈物。合金的物理性質(zhì)通常不同于它的成分金屬！合金的化學(xué)性質(zhì)通常相同于它的成分金屬！6知識(shí)點(diǎn)1：認(rèn)識(shí)合金請(qǐng)你思考！為什么合金應(yīng)用如此廣泛？具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能7知識(shí)點(diǎn)1：認(rèn)識(shí)合金你知道嗎？為什么合金硬度比成分金屬大？在純金屬內(nèi)加入其他元素形成合金以后，結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，使合金的性能與純金屬有很大的差異。課本P788知識(shí)點(diǎn)1：認(rèn)識(shí)合金B(yǎng)D

FeCuZnAgAuW熔點(diǎn)/5960.810633380沸點(diǎn)/℃30002595907221227075627A.FeB．ZnC．AgD．W并非所有的金屬都能形成合金，兩種金屬形成合金，其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內(nèi)都能熔化，若一種金屬的熔點(diǎn)高于另一金屬的沸點(diǎn)，則二者不能形成合金。(雙選)合金是不同種金屬(也包括非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種具有金屬特性的熔合物，下表中金屬難與表中其他金屬形成二元合金的元素是9知識(shí)點(diǎn)2：鐵合金請(qǐng)你思考！不銹鋼護(hù)欄與鐵制護(hù)欄材質(zhì)上的不同鐵制護(hù)欄不銹鋼護(hù)欄生鐵鋼10知識(shí)點(diǎn)2：鐵合金1.鐵碳合金：生鐵和鋼是含碳量不同兩種鐵碳合金，主要由碳元素和鐵元素，以及少量其他元素融合而成的合金由于含碳量不同，鋼和生鐵在性能上有很大的差異。生鐵鋼含碳量：2%～4.3%性能：硬度大，抗壓，性脆，可鑄造成型鐵、碳化學(xué)成分：制造機(jī)座、管道應(yīng)用：含碳量：性能：0.03%～2%鐵、碳化學(xué)成分：制造機(jī)械、交通工具等應(yīng)用：11知識(shí)點(diǎn)2：鐵合金2.鋼是用量最大、用途最廣的合金鋼碳素鋼合金鋼（特種鋼）化學(xué)成分含碳量不同低碳鋼含碳量低于0.3%中碳鋼含碳量為0.3%~0.6%高碳鋼含碳量高于0.6%韌性、焊接性好，但強(qiáng)度低，用于制造鋼板、鋼絲和鋼管等。強(qiáng)度高，韌性及加工性好，用于制造鋼軌、車輪和建材等硬而脆，熱處理后彈性好，用于制造器械、彈篢和刀具等12知識(shí)點(diǎn)2：鐵合金3.合金鋼（特種鋼）：在碳素鋼里適量地加入一種或幾種合金元素，使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而使鋼具有各種特殊性能，如強(qiáng)度、硬度大，可塑性、韌性好，耐磨，耐腐蝕等。在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、硅等合金元素，使其具有特殊性能不銹鋼硅鋼錳鋼13知識(shí)點(diǎn)2：鐵合金

在碳素鋼中，由于含碳量不同，高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼的性能有很大差異；向碳素鋼中加入不同的合金元素，可制得不同性能的合金鋼。這對(duì)你有什么啟示？思考與討論鋼：①含碳量越低，韌性越好，

硬度越低；

②含碳量越高，韌性越差，

硬度越高。⒈合金元素不同，其性能不同⒉結(jié)構(gòu)決定性能，性能決定其用途⒊合金的性能可以通過所添加的合金元素的種類、含量和生成合金的條件等來加以調(diào)節(jié)。14例1[2024·湖南寧鄉(xiāng)期中]2023年10月26日“神舟十七號(hào)”載人飛船成功發(fā)射,其外殼主要為耐高溫金屬材料,金屬是當(dāng)今社會(huì)不可或缺的材料之一,下列關(guān)于金屬材料的說法正確的是(

)A.合金為混合物,具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能B.組成合金的元素種類相同,得到的合金性能就相同C.合金中至少含有兩種金屬D.不銹鋼中的主要元素是鎳、鉻、碳A知識(shí)點(diǎn)2：鐵合金15例2我國很早就已將不同碳含量的鐵合金進(jìn)行了區(qū)分,如《天工開物》中“凡鐵分生、熟,出爐未炒則生,既炒則熟。生、熟相合,煉成則鋼?！毕铝袛⑹稣_的是(

)A.生鐵的含碳量比熟鐵低B.生鐵變?yōu)槭扈F是物理變化C.鋼的含碳量越高,硬度越小D.合金鋼與碳素鋼的組織結(jié)構(gòu)不同D知識(shí)點(diǎn)3：鋁和鋁合金請(qǐng)你思考！為什么鐵合金、鋁合金是生活、生產(chǎn)中使用最廣泛的金屬材料？鋁是地殼中含量最多的金屬。鋁密度小，雖然很活潑，但表面覆蓋著致密的氧化物薄膜,保護(hù)內(nèi)部金屬不易被腐蝕。16知識(shí)點(diǎn)3：鋁和鋁合金鋁合金：鋁合金是目前用途廣泛的合金之一鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、塑性好、制造工藝簡單、成本低、耐抗腐蝕等特點(diǎn)，主要用于建筑外墻材料及房屋的門窗，可制成汽車車輪骨架和飛機(jī)構(gòu)件等。17知識(shí)點(diǎn)3：鋁和鋁合金鋁合金：鋁合金是目前用途廣泛的合金之一主要組成元素主要特性主要用途鋁合金硬鋁Al、Mg、Cu、Si、Mn等(Mg0.5%、Cu4%、Si0.7%、Mn0.5%)密度小，強(qiáng)度和硬度都比純鋁的大，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力用于汽車、飛機(jī)、火箭、船舶等制造業(yè)鎂鋁合金Mg、Al強(qiáng)度和硬度都比純鋁和純鎂的大用于火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)18你知道嗎？你了解我國蛟龍?zhí)柹詈］d人潛水器嗎？

知識(shí)點(diǎn)4：新型合金知識(shí)點(diǎn)4：新型合金1.鈦合金鈦合金強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高。鈦合金主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件。鈦的外形很像鋼鐵，但遠(yuǎn)比鋼鐵堅(jiān)硬，而重量只有同樣大小的鋼鐵的一半。安然無恙的“躺”在各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中；連比較兇猛的酸—王水，也不能腐蝕它。知識(shí)點(diǎn)4：新型合金請(qǐng)你想想！

氫能是人類未來的理想能源之一，氫能利用的難題是什么？關(guān)鍵解決安全儲(chǔ)存和運(yùn)輸問題氫能利用存在兩大難題是：制取和儲(chǔ)存新型儲(chǔ)氫合金材料的研究和開發(fā)為氫氣作為能源的實(shí)際應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用。知識(shí)點(diǎn)4：新型合金2.儲(chǔ)氫合金知識(shí)點(diǎn)4：新型合金儲(chǔ)氫合金2.儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫合金是一類能夠大量吸收H2，并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料。如Ti-Fe合金、La-Ni合金，為氫氣作為能源的實(shí)際應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用。要求：儲(chǔ)氫量大,金屬氫化物既容易形成，稍稍加熱又容易分解，室溫下吸、放氫的速率快。知識(shí)點(diǎn)4：新型合金3.耐熱合金合金在高溫下還具有高強(qiáng)度和良好的抗氧化性，因而還可用于熱處理工業(yè)，制造各種結(jié)構(gòu)件。知識(shí)點(diǎn)4：新型合金你知道嗎？有些金屬是有“記憶的”知識(shí)點(diǎn)4：新型合金4.形狀記憶合金記憶合金是—種原子排列很有規(guī)則、體積變?yōu)樾∮?.5%的馬氏體相變合金。這種合金在外力作用下會(huì)產(chǎn)生變形，當(dāng)把外力去掉，在一定的溫度條件下，能恢復(fù)原來的形狀。由于它具有百萬次以上的恢復(fù)功能，因此叫作“記憶合金”。知識(shí)點(diǎn)4：新型合金4.形狀記憶合金人造衛(wèi)星的天線發(fā)射人造衛(wèi)星之前，將拋物面天線折疊起來裝進(jìn)衛(wèi)星體內(nèi)，火箭升空把人造衛(wèi)星送到預(yù)定軌道后，只需加溫，折疊的衛(wèi)星天線因具有"記憶"功能而自然展開，恢復(fù)拋物面形狀。知識(shí)點(diǎn)4：新型合金5.用途廣泛的稀土金屬~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~在金屬元素中，有一類性質(zhì)相似，并在自然界共生在一起的稀土元素，他們是元素周期表中原子序數(shù)從57~71（從鑭至镥，稱為鑭系元素）的15種元素以及鈧和釔，共17種元素。稀土元素在科技、生產(chǎn)中有廣泛的用途，被譽(yù)為新材料的寶庫。

稀土金屬既可單獨(dú)使用，也可用于生產(chǎn)合金。在合金中加入適量稀土金屬，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被稱為“冶金工業(yè)的維生素”。例如，在鋼中加入稀土元素，可以增加鋼的塑性、韌性、耐磨性、耐熱性、耐腐蝕性和抗氧化性等。因此，稀土金屬廣泛應(yīng)用在冶金、石油化工、材料工業(yè)（電子材料、熒光材料、發(fā)光材料、永磁材料、超導(dǎo)材料、染色材料、納米材料、引火合金和催化劑等）、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。我國是稀土資源大國。到目前為止，我國的稀土儲(chǔ)量、稀土產(chǎn)量、稀土用量和稀土出口量均居世界第一位。我國化學(xué)家徐光憲院士與其研究團(tuán)隊(duì)在稀土元素的分離及應(yīng)用中做出了重要貢獻(xiàn)。隨著稀土資源的不斷開采，如何合理利用和保護(hù)我國的稀土資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，已經(jīng)引起政府和社會(huì)各界的關(guān)注?？茖W(xué)·技術(shù)·社會(huì)稀土元素鏑Dy常用于制造硬盤驅(qū)動(dòng)器知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物1.鋁的物理性質(zhì)常溫下為固體銀白色金屬延展性好質(zhì)地軟具有金屬光澤電和熱的良導(dǎo)體2.鋁元素的原子結(jié)構(gòu)易失去3個(gè)電子還原性29知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物請(qǐng)你思考！鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，為什么我們通常看見鐵生銹而沒有看到鋁生銹？鋁被氧化后在表明生成一層致密的氧化層，阻止鋁繼續(xù)被氧化，因此鋁具有良好的抗腐蝕性。而鐵被氧化后，在表面形成疏松多孔的鐵銹，能吸收水分和二氧化碳以及氧氣，加速內(nèi)部鐵的持續(xù)氧化。30知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物3.常溫下，在空氣中鋁與氧氣反應(yīng)，其表面生成一層致密氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化。4Al+3O22Al2O3氧化鋁膜和氧化鐵膜的微觀形態(tài)氧化鋁膜氧化鐵膜

致密的氧化膜31知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物金屬的防腐：在表面鍍致密的氧化膜32知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物請(qǐng)你思考！鋁制餐具為何不易用來蒸煮或長時(shí)間存放酸性或堿性食品？在一支試管中加入5mL鹽酸，再向試管中放入一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象過一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，你觀察到什么現(xiàn)象?【實(shí)驗(yàn)3-4】33知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物4.鋁與稀鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象開始不太明顯，鋁片_________，有無色氣泡冒出，將點(diǎn)燃的木條放在試管口有_______化學(xué)方程式離子方程式逐漸溶解爆鳴聲2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑34知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物在兩支試管中分別加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支試管中放入一小塊鋁片，向另一支試管中放入用砂紙仔細(xì)打磨過(除去表面的氧化膜)的一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象。過一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條分別放在兩支試管口。你觀察到什么現(xiàn)象?【實(shí)驗(yàn)3-5】35知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物5.鋁與氫氧化鈉反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管①中一開始無氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后，鋁片______，有無色氣泡冒出，試管②中鋁片溶解，立即產(chǎn)生無色氣泡，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，都有_______化學(xué)方程式離子方程式溶解爆鳴聲2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)]4＋3H2↑2Al＋2OH－＋6H2O===2Al(OH)4－＋3H2↑36鋁與酸、堿溶液反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系1.反應(yīng)原理2.量的關(guān)系(1)定量關(guān)系

知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物37(2)鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的體積關(guān)系:反應(yīng)物的量產(chǎn)生H2的體積關(guān)系(同溫同壓下)等量的鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)足量的鋁分別與等濃度、等體積的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)一定量的鋁分別與不足量的鹽酸和過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物38知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物請(qǐng)你思考！分析兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)鋁制品的化學(xué)性質(zhì)鋁片與鹽酸反應(yīng)鋁片與氫氧化鈉溶液反應(yīng)開始不太明顯，隨后鋁片表面有氣泡產(chǎn)生，氣體遇到明火發(fā)生爆鳴開始沒有明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后鋁片表面有氣泡產(chǎn)生，氣體遇到明火發(fā)生爆鳴①鋁表面有某種物質(zhì)，能與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，但不能產(chǎn)生氣體。②表面的物質(zhì)反應(yīng)完全之后，內(nèi)部的鋁能與鹽酸和氫氧化鈉溶液繼續(xù)反應(yīng)生成可燃性氣體。39知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物6.氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)①氧化鋁既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)Al2O3

+6HCl==2AlCl3+3H2OAl2O3

+6H+==2Al3++3H2O與酸反應(yīng)Al2O3

+2NaOH+3H2O==2Na[Al(OH)4]與堿反應(yīng)Al2O3

+2OH-+3H2O==2Al(OH)4-四羥基合鋁酸鈉四羥基合鋁酸離子②兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水40知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物請(qǐng)你總結(jié)！鋁制餐具為何不易用來蒸煮或長時(shí)間存放酸性或堿性食品？由于Al和Al2O3均能與酸、堿反應(yīng)，因此鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時(shí)間存放酸性或堿性食物。為什么生活中很少見到以純鋁為材料的制品？純鋁的硬度和強(qiáng)度都比較小，不適合作為生產(chǎn)生活中的材料使用，使用較多的是具有不同組成和性質(zhì)的鋁合金。41知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物一、氫氧化鋁：Al(OH)31.實(shí)驗(yàn)室制備：向鋁鹽中加入氨水42知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物試管中產(chǎn)生__________沉淀，氨水過量時(shí)，沉淀________現(xiàn)象：白色膠狀原理：不溶解Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4離子方程式?Al3＋＋3NH3·H2O

=Al(OH)3↓＋3NH4+Al(OH)3有什么性質(zhì)？1.實(shí)驗(yàn)室制備：向鋁鹽中加入氨水43知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物2.氫氧化鋁的性質(zhì)白色膠狀不溶于水的固體，有較強(qiáng)的

性。(1)物理性質(zhì)吸附(2)化學(xué)性質(zhì)②氫氧化鋁的溶解可以吸附水中的懸浮物和各種色素①受熱分解：

。2Al(OH)3==Al2O3＋3H2O規(guī)律：難溶金屬氫氧化物，受熱易分解.如Mg(OH)2、AI(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)244知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物2.氫氧化鋁的性質(zhì)Al(OH)3＋3H+

=Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋OH—==[Al(OH)4]—兩性氫氧化物與HCl(aq)反應(yīng)：與強(qiáng)堿(NaOH)反應(yīng)：②(2)化學(xué)性質(zhì)45Al(OH)3＋H2O

Al3＋＋3OH－②酸式電離

①堿式電離[Al(OH)4]－＋H＋Al(OH)3Al(OH)3是兩性氫氧化物，既能與酸，又能與堿反應(yīng)。知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物交流與討論：為什么常用氨水與硫酸鋁溶液反應(yīng)制取氫氧化鋁，

而不用氫氧化鈉溶液呢?①Al3＋＋3OH－

=Al(OH)3↓②Al(OH)3+OH—=[Al(OH)4]—Al2(SO4)3+NaOH，首先發(fā)生反應(yīng)：當(dāng)NaOH過量時(shí)所以，生成的Al(OH)3↓會(huì)溶于過量的NaOH,不好控制的NaOH用量注意：Al(OH)3能溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，

但不溶于弱酸(如H2CO3)和弱堿(如氨水)46知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物下列物質(zhì)既與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是()A.NaHCO3B.(NH4)2CO3C.Al(OH)3

D.AlCl3

E.NaHSO4F.Al2O3G.AlH.Na2CO3既可以與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的物質(zhì)有：AlAl2O3

Al(OH)3

如:NaHCO3

NaHSO3NaHSNa2HPO4等如:(NH4)2CO3(NH4)2SO3CH3COONH4等

√√√√√弱酸的銨鹽弱酸的酸式鹽47知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物3.氫氧化鋁的用途(2)Al(OH)3是一種醫(yī)用的胃酸中和劑。(1)Al(OH)3是白色膠狀沉淀，它能凝聚水中的懸浮物，并能吸附色素，可用來凈水。醫(yī)用胃酸中和劑凈水劑48知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物二、鋁鹽和四羥基合鋁酸鹽KAl(SO4)2·12H2OAlCl3

Na[Al(OH)4]

1.AlCl3

①Al3＋＋3OH－

=Al(OH)3↓

Al3＋＋3NH3·H2O

=Al(OH)3↓＋3NH4+與強(qiáng)堿反應(yīng)：少量NaOH過量NaOH

與氨水反應(yīng)：Al3＋＋4OH－

=

[Al(OH)4]—49知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物它是無色晶體，可溶于水.(2)明礬的化學(xué)式為

，

KAl(SO4)2·12H2OAl(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水(1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽?；騅2SO4·Al2(SO4)3·24H2OAl3＋＋3H2O?Al(OH)3(膠體)＋3H＋其凈水的原理是:

2.KAl(SO4)2·12H2O→明礬可以凈水.KAl(SO4)2=K+

+

Al3+

+

2SO42-

50知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物思考與討論:下列反應(yīng)離子方程式明礬[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中加入Ba(OH)2溶液①至Al3＋恰好完全沉淀②至SO42—恰好完全沉淀KAl(SO4)2Ba(OH)2：2:32Al3＋＋

SO42—＋3Ba2＋＋6OH-2Al(OH)3↓＋433BaSO4↓KAl(SO4)2Ba(OH)2：1:2問:此時(shí)Al元素以什么形式存在？[Al(OH)4]-Al3＋＋2SO42—＋2Ba2＋＋4OH－2BaSO4↓+[Al(OH)4]-

51知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物3.Na[Al(OH)4]

性質(zhì)：[Al(OH)4]－＋H＋

Al(OH)3[如HCl、H2SO4、HNO3、醋酸、碳酸(H2O+CO2)等]Na[Al(OH)4]+HCl=Al(OH)3↓＋NaCl+H2O

“強(qiáng)酸”制“弱酸”(若鹽酸過量呢？)離子方程式？[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2O

Al(OH)3＋3H+

=Al3＋＋3H2O總:

[Al(OH)4]－＋4H＋=Al3＋＋4H2O

能與比Al(OH)3酸性更強(qiáng)的酸反應(yīng)(過量HCl)(少量HCl)記住52知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物3.Na[Al(OH)4]

[Al(OH)4]－＋H＋

Al(OH)3Na[Al(OH)4]+CO2Al(OH)3↓＋Na2CO3+H2O22“較強(qiáng)酸”制“較弱酸”離子方程式？[Al(OH)4]—＋CO2=Al(OH)3↓＋CO32-＋H2O22若CO2過量？Na[Al(OH)4]

+CO2Al(OH)3↓＋NaHCO3[Al(OH)4]-＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3-(CO2過量)(CO2少量)記住性質(zhì)：[如HCl、H2SO4、HNO3、醋酸、碳酸(H2O+CO2)等]能與比Al(OH)3酸性更強(qiáng)的酸反應(yīng)53知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物注意：Al3＋＋

3[Al(OH)4]—=

4Al(OH)3↓1)AlCl3溶液與Na[Al(OH)4]溶液混合也可產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3↓AlCl3＋3Na[Al(OH)4]=4Al(OH)3↓＋3NaCl(后續(xù)學(xué))3)Al3＋與OH－、[Al(OH)4]－與H＋、Al3＋與[Al(OH)4]—、[Al(OH)4]-與HCO3-2)[Al(OH)4]-+HCO3-

＝Al(OH)3↓+CO32-+H2O“較強(qiáng)酸”制“較弱酸”均不能大量共存54①向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為

。②NaAlO2溶液中通入足量CO2，離子方程式為

。③Na[Al(OH)4]溶液與AlCl3溶液混合：

。歸納：制備Al(OH)3的方法Al3＋＋3NH3·H2O

=Al(OH)3↓＋3NH4+[Al(OH)4]—＋CO2=

Al(OH)3↓＋HCO3—若通入少量CO2呢？換NaOH溶液呢？換稀HCl呢？不好控制NaOH的量不好控制HCl的量制取Al(OH)3一般不用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，因?yàn)閺?qiáng)酸、強(qiáng)堿都能溶解生成的Al(OH)3，而不易控制酸、堿的用量。[Al(OH)4]—＋CO2==2Al(OH)3↓＋CO32-＋H2O2Al3＋＋

3[Al(OH)4]—=

4Al(OH)3↓55知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物“鋁三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析Al3+Al(OH)3[Al(OH)4]—(1)Al3＋——→Al(OH)3↓①

Al3＋＋3NH3·H2O

=Al(OH)3↓＋3NH4+③Al3＋＋3[Al(OH)4]—

=4Al(OH)3↓②Al3＋＋3OH－

=Al(OH)3↓(1)+堿+堿(2)+強(qiáng)堿(2)Al(OH)3↓——→[Al(OH)4]—+強(qiáng)堿Al(OH)3+OH—=[Al(OH)4]—56知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物Al3+Al(OH)3(3)[Al(OH)4]—

——→Al3＋(1)+強(qiáng)酸+堿(2)+強(qiáng)堿(3)+酸[Al(OH)4]—＋4H＋

=Al3＋＋4H2O(4)+堿(4)Al3＋——→

[Al(OH)4]—+強(qiáng)堿Al3＋＋4OH-=[Al(OH)4]—[Al(OH)4]—“鋁三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析57知識(shí)點(diǎn)5：鋁及其化合物“鋁三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析Al3+Al(OH)3(1)+堿(2)+強(qiáng)堿(3)+酸(4)+堿(5)+酸(5)[Al(OH)4]—

—→Al(OH)3+酸①[Al(OH)4]—+H+=Al(OH)3↓+H2O②[Al(OH)4]—＋CO2=

Al(OH)3↓＋HCO3—(6)+強(qiáng)酸(6)Al(OH)3

——→Al3＋+強(qiáng)酸Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O[Al(OH)4]—58課堂小結(jié)鋁存在物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)硬鋁鋁、氧化鋁的性質(zhì)——與酸反應(yīng)鋁、氧化鋁的性質(zhì)——與堿反應(yīng)金屬材料合金鐵合金鋁合金生鐵鋼碳素鋼合金鋼鋁和氧化鋁59例3[2024·山東臨沂期中]國產(chǎn)航空母艦“福建艦”的“超級(jí)甲板”采用了大量新型鋁鋰合金和鋁鎂合金等航天材料,真正實(shí)現(xiàn)了“浴千度火仍無恙”。下列關(guān)于兩種合金的說法錯(cuò)誤的是 (

)A.鋁鋰合金是鋁與鋰熔合形成的一種新型化合物B.鋁鋰合金的硬度比鋁大,化學(xué)及機(jī)械性能好C.鋁鎂合金能溶解于稀鹽酸中D.鋁鎂合金焊接前可用適量NaOH溶液處理表面氧化鋁膜A60例4[2024·廣東廣州六區(qū)期中]用砂紙仔細(xì)打磨鋁片后,稱取質(zhì)量均為2.7g的兩塊鋁片,將其中一塊鋁片迅速放入120mL2mol·L-1NaOH溶液中,另一塊鋁片在空氣中放置一段時(shí)間后,再放入等濃度等體積的NaOH溶液中。下列說法不正確的是 (

)A.均有氧化還原反應(yīng)發(fā)生B.消耗NaOH的物質(zhì)的量相同C.均有氣體生成,且體積相同D.均有Na[Al(OH)4]生成,且質(zhì)量相同C611.判斷正誤(