金属铝的性质
金属材料之铝的详细介绍
金属材料之铝的详细介绍概述铝是一种常见的轻金属材料，其化学符号为Al，原子序数为13。
铝具有低密度、良好的导电性和热传导性，是工业中广泛应用的材料之一。
本文将详细介绍铝的物理性质、化学性质、制备方法以及常见应用领域。
物理性质1.密度：铝的密度为2.7 g/cm³，相对于其他金属来说较轻。
2.熔点：铝的熔点较低，约为660°C。
3.熔化热：铝的熔化热为397.8 kJ/mol，这意味着在熔化过程中需要吸收大量的热能。
4.导电性：铝具有良好的电导性能，是一种优秀的导电材料。
1.耐腐蚀性：铝在大部分常见的化学物质中具有良好的耐腐蚀性，但在强碱性溶液和酸性物质中会发生反应。
2.氧化性：铝与氧气反应会形成致密的氧化铝层，这层氧化物能够有效地保护铝材料不被进一步氧化。
3.反应性：铝在高温下可以与非金属元素发生化学反应，如与氮气形成氮化铝。
制备方法1.熔炼法：通过熔炉将铝矿石与化合物还原剂一同加热，使铝矿石中的氧气与还原剂发生反应，最终得到纯铝。
2.电解法：将铝矿石熔融于钠铝氟化物（Na3AlF6）的熔体中，通过电解的方式从中提取纯铝。
1.包装材料：铝材料具有良好的屏蔽性能，常常用于食品包装、制药包装等行业。
2.建筑领域：铝合金是一种轻便且耐候性良好的材料，常用于建筑结构、门窗、幕墙等方面。
3.汽车工业：铝具有良好的强度、刚性和耐腐蚀性，常用于汽车的车身、发动机零部件等。
4.航空航天工业：铝是一种轻金属，适合用于航空器和航天器的结构材料，可以减轻重量，提高载荷能力。
综上所述，铝是一种常见的金属材料，具有低密度、良好的导电性和热传导性等物理性质，以及优良的耐腐蚀性和化学反应性。
铝的制备方法包括熔炼法和电解法。
铝在包装材料、建筑领域、汽车工业和航空航天工业等多个领域都有广泛的应用。
铝的知识点总结高中
铝的知识点总结高中1. 铝的发现历史铝的发现可以追溯到1812年，一位丹麦化学家汉斯·克里斯蒂安·厄歇德发现了铝。
当时，铝是一种非常昂贵的金属，被认为比黄金更宝贵。
直到1886年，法国化学家查尔斯·马丁和美国发明家保罗·赫鲁输的使用了电解法成功地生产出了纯铝，才使铝的生产成为可能。
2. 铝的物理性质铝是一种银白色、柔软、轻质、有延展性和导热性的金属。
它的熔点为660.37°C，沸点为2467°C，密度为2.7g/cm³。
铝具有良好的导电性和导热性，是一种很好的热传导材料。
3. 铝的化学性质铝是一种活泼的金属，能与氧、氮、硫等元素直接发生化学反应。
在空气中，铝会形成一层致密的氧化膜，保护其不被进一步氧化。
此外，铝还能与酸、碱等发生化学反应。
铝的氧化物具有很强的还原性，可以被还原为金属铝。
4. 铝的结晶结构铝的晶体结构为面心立方结构，每个原子都与其周围的12个原子相邻。
这种结构使得铝具有良好的延展性和强度，能够用于制造一系列的形状复杂的产品。
5. 铝的生产工艺工业上通常通过两种主要方法来生产铝：铝的电解法和铝的熔炼法。
铝的电解法是指将氧化铝溶解在氟化铝熔剂中，经电解制取纯铝。
而铝的熔炼法是指将氧化铝和还原剂（如木炭）一起放入电炉中进行还原反应制得铝金属。
6. 铝的应用铝是一种非常重要的金属，广泛应用于工业和日常生活中。
在建筑领域，铝被用于制造门窗、天花板、墙板等建筑材料。
在汽车制造领域，铝被用于制造车身、发动机零部件等。
在食品包装领域，铝被用于制造易拉罐、食品包装盒等。
此外，铝还被用于制造航空器、火箭、铁路车辆等。
7. 铝合金铝合金是指将铝与其他金属元素合金化得到的材料。
铝合金具有较高的强度、良好的耐腐蚀性和良好的导热性，因而被广泛用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
常见的铝合金包括铝硅合金、铝镁合金、铝铜合金等。
8. 铝的环境影响铝的生产和使用在一定程度上会对环境产生影响。
铝的性质及用途
铝是一种轻金属，化学符号为Al，原子序数：13。
铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素，其蕴藏量在金属中居第2位。
在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。
铝的性质及用途1.铝的性质工业上广泛使用的纯铝具有以下性质。
⑴熔点低熔点与纯度有关，99.996%的铝其熔点为660.37℃，99.97%的铝为659.8℃，熔炼、铸造、加工比较容易。
⑵密度小密度与温度和纯度有关，室温下纯度为99.996%铝的密度为2698.9kg/m3，而纯度为99.75%的铝的密度为2703kg/m3，约为铁的密度的35%，可制造轻结构，有“会飞金属”之称。
⑶可强化纯铝强度不高，冷加工硬化能使强度提高一倍以上，当然塑性变低。
可通过添加各种元素合金化（变成铝合金），使其强度提高，塑性下降不太大。
有的铝合金还可通过热处理进一步强化，其比强度可与优质合金钢媲美。
⑷塑性好，易加工可轧成薄板和箔，拉成管材和细丝，挤成各种型材，锻造成各种零件，可高速进行车、铣、镗、刨等机械加工，无低温脆性。
⑸抗腐蚀铝表面上极易生成致密而牢固的氧化铝（AL2O3）薄膜，而且被破坏后会立即生成，保护铝不被腐蚀。
因此，铝可在大气、普通水，多数酸和有机物中使用。
⑹导热、导电性好铝的导热、导电性仅次于金、银和铜。
室温下电工铝的等体积电导率可达62%IACS，若按单位质量导电能力计算，其导电能力为铜的2倍。
其热导率（0~100℃）为22.609W/（m·K），电阻率（20℃）为26.7nΩ·m，电阻温度系数为0.1（nΩ·m）·K-1 另外，还有无磁性、反射性强、有吸音性、耐核辐射和美观等特性。
2.铝的用途（消费结构）由于铝有很多独特的优点，因此用途广泛。
中国铝的消费量增加速度居世界首位（见图1），消费结构变化也大，建筑行业占30%左右，交通运输占约15%，机械行业占不到9%，包装（包括易拉罐）占约8.5%，电器与电力占不到8%等。
铝的物理性质和化学性质
铝的物理性质铝是银白色的轻金属，较软，密度2.7g/cm3，熔点660.4℃，沸点2467℃，铝和铝的合金具有许多优良的物理性质，得到了非常广泛的应用。
铝对光的反射性能良好，反射紫外线比银还强，铝越纯，它的反射能力越好，常用真空镀铝膜的方法来制得高质量的反射镜。
真空镀铝膜和多晶硅薄膜结合，就成为便宜轻巧的太阳能电池材料。
铝粉能保持银白色的光泽，常用来制作涂料，俗称银粉。
纯铝的导电性很好，仅次于银、铜，在电力工业上它可以代替部分铜作导线和电缆。
铝是热的良导体，在工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和民用炊具等。
铝有良好的延展性，能够抽成细丝，轧制成各种铝制品，还可制成薄于0.01mm的铝箔，广泛地用于包装香烟、糖果等。
铝合金具有某些比纯铝更优良的性能，从而大大拓宽了铝的应用范围。
例如，纯铝较软，当铝中加入一定量的铜、镁、锰等金属，强度可以大大提高，几乎相当于钢材，且密度较小，不易锈蚀，广泛用于飞机、汽车、火车、船舶、人造卫星、火箭的制造。
当温度降到-196℃时，有的钢脆如玻璃，而有些铝合金的强度和韧性反而有所提高，所以是便宜而轻巧的低温材料，可用来贮存火箭燃料液氧和液氢。
铝的化学性质和氧气反应：铝粉可燃铙4Al+3O22Al2O3（发强白光）和非金属反应：2Al+3SAl2S3和热水反应：2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑（反应缓慢）和较不活动金属氧化物反应：3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3和酸反应：在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化。
盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应，生成盐并放出氢气。
2Al+6H2O=2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑和盐溶液反应：2Al+3Hg(NO3)2=3Hg+2Al(NO3)3和碱溶液反应：主要和NaOH、KOH强碱溶液反应，可看做是碱溶液先溶解掉铝表面氧化铝保护膜Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O铝和水发生置换反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑Al(OH)3溶解在强碱溶液中，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O一般可用下列化学方程式或离子方程式表示这一反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑注：1.铝和不活动金属氧化物（主要是难熔金属氧化物如Cr2O3、V2O5以及Fe2O3等）的混合物，都叫铝热剂，在反应中铝做还原剂。
金属铝的知识点归纳总结
金属铝的知识点归纳总结金属铝（Aluminum）是一种常见的轻金属，具有良好的导热、导电性能，广泛应用于工业和日常生活中。
本文将对金属铝的制备方法、物理性质、化学性质、应用领域以及可持续性开发等方面进行归纳总结。
一、制备方法金属铝的制备主要有电解法和热还原法两种常见方法。
1. 电解法电解法是目前生产金属铝最常用的方法。
该方法通过在氧化铝熔体中通入直流电流，使氧化铝电解分解成金属铝和氧气。
这种方法具有高效、经济的优点，被广泛应用于铝的大规模工业生产过程中。
2. 热还原法热还原法是通过将含铝矿石与还原剂在高温条件下反应，使氧化铝还原为金属铝。
这种方法适用于小规模生产或临时铝锭的制备过程中。
二、物理性质金属铝具有以下主要的物理性质：1. 密度轻金属铝的密度相对较低，约为2.7g/cm³。
这使得铝成为一种重要的轻金属材料，在航空航天、交通运输等领域得到广泛应用。
2. 导电导热性能良好金属铝具有良好的导电导热性能，其导电性能仅次于银和铜。
这使得铝能够广泛应用于电力传输、散热器等领域。
3. 抗腐蚀性强金属铝能够与氧气迅速反应生成致密的氧化铝膜，该膜具有一定的抗腐蚀性能，能够保护铝材不受其他物质的侵蚀。
三、化学性质金属铝的化学性质主要表现在以下方面：1. 建立致密氧化铝膜金属铝在空气中与氧气迅速反应生成致密的氧化铝膜。
这一膜层能够阻止进一步的铝材氧化，具有一定的抗腐蚀性。
2. 与酸反应金属铝可以与酸反应，生成相应的盐和氢气。
然而，由于氧化铝膜的存在，金属铝对许多常见酸的腐蚀性较弱。
3. 不与碱反应金属铝与碱反应生成相应的盐和氢气。
与酸相比，铝在碱性溶液中更容易发生化学反应。
四、应用领域金属铝由于其独特的物理性质和化学性质，在众多领域广泛应用：1. 轻型结构材料金属铝的轻质、高强度特性使其成为制造轻型结构材料（如航空器、汽车等）的理想选择。
2. 食品包装材料金属铝具有良好的抗腐蚀性和热传导性能，常用于食品罐、饮料包装盒等的制作。
铝的性质
铝与氢氧化钠的反应
与强碱反应方程式： 与强碱反应方程式： 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ ＝
与铝反应的 物质 浓硝酸 浓硫酸
实验现象 铝条上无明显 现象 铝条上无明显 现象 铝条上产生大量 气泡 铝条上产生大量 气泡 铝条上附着上 了红色的固体
结论（或化学方程式） 结论（或化学方程式） 发生钝化 发生钝化 2Al+6HCl=2AlCl3+ 3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O ＝2NaAlO2+3H2↑ 2Al+3CuSO4 ＝ Al2(SO4)3 +3Cu
△
3、常温下，铝能与稀盐酸、稀硫酸等 常温下，铝能与稀盐酸、 反应放出氢气。（与酸反应） 。（与酸反应 反应放出氢气。（与酸反应） 2Al+6HCl ＝ 2AlCl3+3H2↑ 4、常温下，铝能与氢氧化钠等溶液反 常温下， 应放出氢气。（与碱反应） 。（与碱反应 应放出氢气。（与碱反应） 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ 5、铝和盐溶液反应 2Al+3CuSO4 ＝3Cu+Al2(SO4)3 6、铝与某些氧化物反应—铝热反应 铝与某些氧化物反应— 2Al + Fe2O3 ＝ 2Fe + Al2O3
（二）铝的化学性质 1、铝的原子结构 、
+13
2 8 3
Al – 3e = Al3+
铝具有还原性
2、与非金属单质反应 、 氧气反应 1) 与氧气反应 反应方程式： 反应方程式：4Al+3O2＝2Al2O3
点燃
4Al+3O2＝2Al2O3（常温） 常温）
铝单质总结
铝单质总结引言铝单质，简称铝，是一种常见的金属元素，化学符号为Al，原子序数13。
铝具有低密度、良好的延展性、导电性和热传导性等特点，因此在各个领域得到广泛应用。
本文将对铝单质的性质、用途以及生产工艺进行总结。
性质物理性质•密度：铝的密度为2.7 g/cm³，属于轻金属，约为铁的1/3。
•熔点和沸点：铝的熔点为660°C，沸点为约2519°C。
•延展性：铝具有良好的延展性，可以制成各种形状的材料。
•导电性：铝是良好的导电体，热导率也较高。
化学性质•反应性：铝单质具有较强的反应性，容易与氧气等元素发生反应。
•腐蚀性：铝在常温下相对稳定，但容易受酸、碱等腐蚀。
•与其他元素的反应：铝与氧、硫、卤素等元素能够发生反应，形成相应的氧化物、硫化物或卤化物。
用途铝是一种广泛应用的金属，被用于许多领域，以下是一些常见的应用：1.建筑领域：铝材是建筑行业中常用的材料之一，用于制作门窗框架、铝合金幕墙、屋顶等结构。
2.汽车工业：铝具有较低的密度和良好的强度，被广泛应用于汽车制造中，能够减轻车身重量，提高燃油效率。
3.航空航天领域：铝合金是航空航天工业中常用的结构材料，用于制造飞机、火箭等器件。
4.包装行业：铝箔具有良好的保鲜性能和隔热性能，被广泛应用于食品、医药等包装领域。
5.电子行业：铝是良好的导电材料，被应用于电子设备中，如电线、散热片等。
生产工艺铝单质的生产主要包括矿石选矿、冶炼和精炼几个步骤：1.选矿：首先从铝矿石中提取铝的含量较高的矿石。
2.冶炼：将选矿得到的铝矿石进行冶炼，主要包括煤气化还原法、铝电解法等，通过还原和电解的过程将铝得到的还原为金属状态。
3.精炼：冶炼得到的铝经过精炼，去除杂质，提高纯度。
其中，铝电解法是一种常用的方法。
具体步骤如下：1.制备电解质：将铝矿石经过破碎、磨浆等处理得到氧化铝。
2.预处理：给氧化铝加入适量的草酸、铝酸等材料，加热反应生成可熔的混合物。
铝的性质(LCL)
常温下 常温下 思考：钝化的铝条 要点： 要点： 是铝 可以和硫酸铜溶液 发生置换反应吗？ 浓HNO3、浓H2SO4
试一试
将表面已完全钝化的铝条投入下列溶液中， 将表面已完全钝化的铝条投入下列溶液中， 不会发生反应的是 A.稀硝酸 稀硝酸 C.硝酸铜 硝酸铜 B.稀盐酸 稀盐酸 D.氢氧化钠 氢氧化钠 （ ）
随堂练习
1.下列物质中，不属于合金的是（ D） A.硬铝 B.黄铜 C.钢铁 D.水银 解析：硬铝为Al-Cu-Mg-Mn-Si合金，黄铜 为Cu-Zn合金，水银即汞单质，为纯净物
2、除去镁粉中的少量铝粉，可选用的溶液是（ D ） A.盐酸 B.浓硝酸 C.氨水 D.氢氧化钾
解析：Mg和Al都是活泼金属，都能跟盐酸反应生 成H2， A不符合。Al在浓硝酸中钝化，不能除去， B也不符合。氨水与Mg、Al都不反应，不能选用。 KOH溶液为强碱，只溶解Al不溶解Mg，符合要求。
e实质： 实质：Al H+（酸中） 酸中） H2
想一想:铝能与酸反应， 想一想 铝能与酸反应，为什么工业上
还用铝槽车贮运浓硝酸、浓硫酸呢？ 还用铝槽车贮运浓硝酸、浓硫酸呢？ 钝化：铝在常温下遇强氧化性酸如（浓硫酸、 ② 钝化：铝在常温下遇强氧化性酸如（浓硫酸、
浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜， 浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，从而阻止内部 金属进一步发生反应，这种现象称之。） 金属进一步发生反应，这种现象称之。）
Al（OH）3 （ ） ① ⑤ Al3+ ③ ⑥ ④ ② AlO2-
①Al3+ + 3OH- =Al（OH）3 （ ） ②Al（OH）3+ OH- = AlO2-+2H2O （ ） ③ Al3+ + 4OH- = AlO2-+2H2O ④ AlO2- +H2O+H+= Al（OH）3 （ ） ⑤ Al（OH）3 +3H+ = Al3+ +3H2O （ ） ⑥ AlO2- +4H+= Al3+ + 2H2O
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人教版高中化学必修1第三章第一节“金属铝的性质”教学设计
一、学情和教学内容分析：
学生在初三化学中已经接触到铝单质的片面的一些化学性质，学生通过个案了解铝的个别化学反应以及与生活的联系，例如铝的抗腐蚀性是源自于和氧气反应产生的致密氧化膜，铝与硫酸铜溶液的置换反应完成的铜树实验，当然还有在教材上未专门叙述但是联系金属活泼性顺序表常常提及的铝和酸的反应。
高中教材中，铝与氧气、酸的反应再次被提及，如何在教学中体现与初中的差异，如何上升到学科观念教学呢？本课教学设计依据高中化学教材必修一中铝的性质的相关知识。
人教版教材中铝的知识比较分散，从铝在空气中的反应异常引出氧化膜的作用，这个性质与钠的氧化反应并列作为金属和氧气的反应知识点下的典型案例；将铝与氢氧化钠溶液的反应单独列出重点阐述。
我们认为铝单质主要的化学反应，铝在氧化生成氧化铝或氢氧化铝的时候放出大量的热，所以要突出铝参与的化学反应都释放大量能量，并且利用这些能量可以在工业、生活中极大地发挥作用。
学生在初中的氧化反应、中和反应、置换反应中初步接触到化学反应中有能量变化，尤其是在燃烧和燃料的学习中得以强化，又在高中必修1中通过元素及其化合物具体性质的学习积累能量转化的事实，为高中学生在必修2和选修4两个模块系统了解微观结构与能量的关系、学习化学反应中能量转化的规律打下基础。
我们的教学设计将化学能量观建构的教学建构作为目的之一，希望学生在学习具体物质转化的过程中, 要关注能量的变化。
教师通过课外信息的拓展，将我们的教学不止限于教材本身，而体现与时俱进的科学性，促使学生主动探究科学的奥妙；通过生活中的素材开展实验，有力地激发学生学习兴趣，调动学生学习内驱力。
二、教学目标：
【知识与技能目标】：通过实验了解铝与其他金属单质的相似和不同，理解铝的的化学性质。
通过铝与强碱溶液的反应认识铝的“两性”。
【过程与方法】：在铝的化学变化事实积累学习中强化物质转化伴随有能量变化的认识；通过科技新闻及生活中铝单质性质的表现，感知应用所学知识对新闻或生活中的现象进行解释和探究的角度和过程。
【情感态度与价值观】：利用从实验中得出的理论知识解答生活中的常识性问题，提高学生学习化学的兴趣和增强学习化学的现实意义。
在具体物质事实学习过程中初步形成能量观。
通过科技前沿新闻素材的阅读和分析提升科学素养。
三、教学重难点：
教学重点：铝的化学性质
教学难点：铝和氢氧化钠溶液的反应的现象及方程式的书写。
四、教学过程：。