高一化学 知识点总结 必修一 4.2 铝 金属材料教学内容
高中化学《金属材料》知识点总结

高中化学《金属材料》知识点总结一、金属材料:金属材料可分为纯金属和合金。
新型金属材料是具有特殊性能的金属结构材料。
1、合金(1)概念:合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质(2)性能:合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①熔点:合金的熔点比各成分金属低②硬度和强度:合金的硬度比各成分金属大(3)易错点:①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属,也可以是金属与非金属,合金中一定含金属元素②合金的性质不是各成分金属的性质之和。
合金具有许多良好的物理、化学和机械性能,在许多方面不同于各成分金属,不是简单加合;但在化学性质上,一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质③并非所有的金属都能形成合金,两种金属形成合金,其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化,若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点,则二者不能形成合金④合金一定是混合物⑤常温下,多数合金是固体,但钠钾合金是液体2、常见的金属材料(1)金属材料分类①黑色金属材料:铁、铬、锰以及它们的合金②有色金属材料:除黑色金属以外的其他金属及其合金(2) 黑色金属材料——钢铁①生铁:含碳量在2%~4.3%的铁的合金。
生铁里除含碳外,还含有硅、锰以及少量的硫、磷等,它可铸不可煅。
根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种②钢:含碳量在0.03%~2%的铁的合金。
钢坚硬有韧性、弹性,可以锻打、压延,也可以铸造。
钢的分类方法很多,如果按化学成分分类,钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢就是普通的钢,碳素钢又可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢,低碳钢韧性、焊接性好,强度低;中碳钢强度高,韧性及加工性好;高碳钢硬而脆,热处理后弹性好。
合金钢也叫特种钢,是在碳素钢是适当地加入一种或几种,如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。
合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能,用于制不锈钢及各种特种钢③钢是用量最大,用途最广的合金(3) 有色金属材料——铜和铝①铝及铝合金:Al 是地壳中含量最多的金属元素,纯铝的硬度和强度较小,有良好的延展性和导电性,通常用作制导线。
高一化学知识点总结钠镁铝

高一化学知识点总结钠镁铝高一化学知识点总结钠镁铝在高一化学学习中,钠(Na)、镁(Mg)和铝(Al)是我们经常接触到的金属元素。
它们具有不同的性质和用途,在本文中,我将总结这三种元素的一些重要知识点。
1. 钠(Na)钠是一种常见的碱金属,具有银白色的外观和良好的导电性。
以下是钠的一些重要性质:1.1 密度和熔点:钠的密度相对较低,为0.97 g/cm³。
它的熔点也相对较低,为97.72°C。
这使得钠在室温下为固体状态,但在较低温度下容易熔化。
1.2 反应性:钠是一种极其活泼的金属,容易与氧气、水和酸反应。
当钠与水反应时,会产生氢气,并且还会产生碱性溶液。
这个反应可以用以下化学方程式表示:2Na + 2H₂O -> 2NaOH + H₂1.3 应用:钠在工业上有广泛的应用,用于制备化学品、合金和矿石提取等。
此外,钠离子也在生物体系中起着重要的作用,如细胞内外的离子平衡和神经传导。
2. 镁(Mg)镁是一种轻质、银白色金属,在自然界中广泛存在于矿石和岩石中。
以下是镁的一些重要性质:2.1 密度和熔点:镁的密度为1.74 g/cm³,略小于钠。
它的熔点较高,为648.8°C,在室温下是固体。
2.2 反应性:镁是一种活泼的金属,但比钠的反应性低。
它可以与许多非金属和酸反应,生成相应的化合物。
当镁与氧气反应时,会生成氧化镁:2Mg + O₂ -> 2MgO2.3 应用:镁及其合金在工业上有广泛的应用,用于制造航空器、汽车和电子设备等。
此外,镁离子也对人体健康有益,需要通过饮食摄入。
3. 铝(Al)铝是一种常见的金属元素,在地壳中的含量较高。
以下是铝的一些重要性质:3.1 密度和熔点:铝的密度相对较低,为2.7 g/cm³,比钠和镁都要大。
它的熔点为660.3°C,在室温下是固体。
3.2 反应性:铝具有良好的耐腐蚀性,因为它与氧气反应生成一层氧化铝(Al₂O₃)的薄膜,这可以防止进一步腐蚀。
人教版高中化学必修一《铝及其化合物》

点燃 铝及其化合物 知识点一. 铝单质的性质1.物理性质:银白色金属,硬度和密度小,具有良好的导电导热性和延展性。
在空气中具有很好的耐腐蚀性。
2.化学性质:(1)与非金属单质反应:A 、2Al+3Cl 2====2AlCl 3B 、铝在空气中缓慢氧化,在氧气中点燃剧烈燃烧。
4Al+3O 2 ========= 2Al 2O 3铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面,阻止了内部的铝与空气接触。
(2)与盐溶液反应:2Al+3CuSO 4 =3Cu+Al 2(SO 4)3(3)与某些氧化物反应—铝热反应:2Al + Fe 2O 3 == 2Fe + Al 2O 3 铝热剂是Al 和 Fe 2O 3(4)与沸水微弱反应:2Al+6H 2O Δ 2Al (OH )3 + 3H 2↑(5)与酸反应::2Al+6HCl ====== 2AlCl 3+H2↑2Al+3H 2SO 4 ====== Al 2(SO 4)3+ 3H2↑注意:铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。
某些金属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,从而阻止内部金属进一步发生反应,这种现象称为钝化。
(6)与碱反应: 2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑反应的实质:分两步进行:②Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO 2+2H 2O知识点二. 铝的重要化合物1. 氧化铝(Al 2O 3)化合价降低,被还原,得6e —①2Al+6H 2O ====== 2Al(OH)3 + 3H 2↑化合价升高,被氧化,失6e —2Al+6H 2O+2NaOH = 2NaAlO 2+3H 2↑+4H 2O失2×3 e —得6×e —(1)物理性质:白色固体、熔点高(2054℃) 、不溶于水,不与水化合。
常作耐火材料。
刚玉的主要成分是Al 2O 3 ,其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石;含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。
高一化学与铝有关的知识点

高一化学与铝有关的知识点铝是一种常见的金属元素,也是地壳上含量最丰富的金属之一。
在我们的日常生活中,铝被广泛应用于建筑、包装、航空航天等领域。
本文将介绍与铝有关的化学知识点,包括铝的性质、组成、反应特点等内容。
1. 铝的性质铝是一种轻便、柔软的金属,具有良好的导电和导热性能。
它的熔点相对较低,约为660°C,且在常温下具有良好的耐腐蚀性。
这些性质使得铝成为了制造各种产品的理想材料。
2. 铝的组成铝的化学符号为Al,原子序数为13,位于III A族元素。
其原子结构为2-8-3,其中外层电子数为3,使得铝具有较强的金属特性。
铝的原子量为26.98 g/mol。
3. 铝的制取现代工业中,铝主要通过电解铝矾土制取。
首先将铝矾土与碱石灰石煅烧,生成氧化铝。
然后将氧化铝与熔融的氢氟酸反应,得到氟化铝。
最后,用电解法将氟化铝电解,得到纯铝。
4. 铝的吸湿性铝具有较强的吸湿性能,与空气中的水蒸气反应生成氢氧化铝。
这也是为什么铝制品在长时间暴露在空气中会产生氧化层的原因。
氧化层可以保护铝制品不被进一步腐蚀。
5. 铝与酸的反应铝与稀酸反应生成相应的盐和氢气。
例如,铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气的反应方程式为:2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑6. 铝与碱的反应铝与氢氧化钠等强碱反应,生成相应的盐和氢气。
例如,铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝和氢气:2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑7. 铝与氯气的反应铝与氯气反应生成氯化铝。
反应过程中,铝原子失去3个电子形成铝离子,而氯气中的氯原子接受这些电子。
反应方程式为:2Al + 3Cl2 → 2AlCl38. 铝的合金铝可以与其他金属元素进行合金化,以改变铝的硬度、强度和耐腐蚀性。
常见的铝合金包括铝镁合金、铝硅合金等。
这些合金在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。
总结:铝是一种重要的金属元素,具有轻便、柔软、导电、导热等优良性质。
高一化学al的相关知识点

高一化学al的相关知识点高一化学:关于铝(Al)的相关知识点铝(Al)是我们生活中广泛应用的一种金属元素。
它的轻巧、强度高、耐腐蚀等特性,使得它在航空、建筑、包装等领域有着广泛的应用。
本文将从铝的性质、制备、化合物以及环境问题等方面,来探讨关于铝的相关知识点。
一、铝的性质1. 密度:铝的密度较低,仅为2.7 g/cm³,是一种轻金属。
因此,铝制品通常都比较轻便,适用于制作飞机零部件、轻型汽车等。
2. 导电性:铝是良好的导电材料,其电导率在金属中属于中等水平。
因此,铝制电线非常常见。
3. 耐腐蚀性:铝具有良好的耐腐蚀性,可以在空气中迅速产生一层致密的氧化铝膜,该膜可以防止物质进一步腐蚀铝本体。
4. 反射性:铝具有高反射率,特别是对于紫外线和红外线的反射性极佳。
因此,在制造反光镜、太阳能集热板等方面有着广泛应用。
二、铝的制备铝的制备主要有电解法和热还原法两种方法。
1. 电解法:通过电解铝矾土(Al2O3)的熔融物质制得铝。
铝矾土经过煅烧后转化为氧化铝,然后与熔融的氟铝狂反应,经过电解,析出纯铝。
2. 热还原法:将铝矾土与焦炭在高温下反应,生成气相的三氯化铝,然后通过金属铝与氯化铝反应,得到纯铝。
三、铝的化合物1. 氧化铝(Al2O3):氧化铝是铝最常见的氧化物,常见于铝矾土。
氧化铝是陶瓷的主要原料,也是制备金属铝的重要中间体。
2. 氯化铝(AlCl3):氯化铝是一种具有较强脱水能力的无机盐,广泛应用于有机合成反应和催化剂制备中。
3. 硫酸铝(Al2(SO4)3):硫酸铝是一种重要的工业化学品,广泛用于水处理、纺织工业和制备其他铝盐等领域。
四、铝的环境问题尽管铝在工业和生活中有着广泛的应用,但其排放和处理也会对环境造成一定的影响。
1. 铝的污染:铝制造过程中,主要会产生废气和废水,其中含有一定的氧化铝和有害金属离子。
这些废物的排放会对空气、土壤和水体造成污染。
2. 铝对生物的影响:铝离子对大多数植物和动物生命不产生直接的有害影响,但在过量暴露的情况下,铝会对一些生物体造成毒性和生长发育异常等问题。
高一化学钠铝铁硅知识点

高一化学钠铝铁硅知识点化学是一门研究物质的性质、组成、结构以及它们之间的转化的科学学科。
在高一的学习中,钠(Na)、铝(Al)、铁(Fe)和硅(Si)是常见的元素之一,它们在化学中具有重要的地位。
下面将介绍这些元素的一些基本知识点。
钠(Na)是一种常见的金属元素,具有银白色。
在元素周期表中,钠属于第3周期和1A族,原子序数为11,原子量为22.99。
钠具有较低的密度和熔点,同时也是一种良好的导电体。
在自然界中,钠以化合物的形式存在,如氯化钠(NaCl)等。
钠在化学反应中常以+1的氧化态出现。
铝(Al)是一种轻质金属元素,具有银白色。
在元素周期表中,铝属于第3周期和3A族,原子序数为13,原子量为26.98。
铝是地壳中含量最多的金属元素之一,广泛应用于建筑、航空航天和包装等领域。
铝具有良好的导电和导热性能,同时也具有较高的反射性。
氧化铝(Al2O3)是铝最常见的氧化物。
铁(Fe)是一种重要的过渡金属元素,具有银白色。
在元素周期表中,铁属于第4周期和8B族,原子序数为26,原子量为55.85。
铁在自然界中广泛存在,以氧化铁矿的形式存在于地壳中。
铁具有较高的熔点和良好的磁性,是制造钢铁的重要原料。
在化学反应中,铁常以+2或+3的氧化态出现。
硅(Si)是一种非金属元素,具有灰白色。
在元素周期表中,硅属于第3周期和4A族,原子序数为14,原子量为28.09。
硅是地壳中第二丰富的元素,广泛存在于岩石、石英和沙土中。
硅是半导体材料的重要组成部分,也被广泛应用于光伏发电和电子器件中。
二氧化硅(SiO2)是硅最常见的氧化物。
除了上述的基本知识点,钠、铝、铁、硅在化学中还有许多化合物和反应值得我们学习和了解。
通过学习这些知识点,我们可以更好地理解和应用化学知识,丰富我们对元素和化学反应的理解。
总结起来,高一化学中钠、铝、铁和硅是重要的元素,它们具有丰富的应用价值和化学性质。
通过深入学习这些知识点,我们可以更好地掌握化学的基础知识,为未来的学习打下坚实的基础。
高一化学书金属材料知识点
高一化学书金属材料知识点金属材料是一种常见而重要的材料,广泛应用于各个领域。
它具有良好的导电性、导热性、延展性等特点,使得它在电子、建筑、制造等领域有着广泛的应用。
下面是关于金属材料的一些基本知识点。
1. 金属晶体结构金属的晶体结构通常表现为紧密堆积。
最常见的金属晶体结构是面心立方(fcc)和体心立方(bcc)。
在fcc结构中,每个原子的周围都有12个最近邻原子,而在bcc结构中,每个原子有8个最近邻原子。
2. 金属的导电性金属具有良好的导电性,这是由于金属中的自由电子。
金属中的电子可以在原子之间自由移动,形成电流。
这也是为什么金属常被用于电线和电路的原因。
3. 金属的导热性金属具有良好的导热性,这是由于金属中的自由电子的热运动。
当金属受热时,热能会通过自由电子的传导而快速扩散到整个金属体。
4. 金属的延展性金属具有很高的延展性,可以通过拉伸、挤压等方式加工成各种形状。
这是因为金属中的金属键可以自由滑动,而不会断裂。
5. 金属的熔点和沸点金属的熔点通常较高,这是金属的一大特点。
例如,铁的熔点为1535°C,铝的熔点为660°C。
相对而言,非金属元素的熔点要低很多。
6. 金属合金金属合金是由两种或多种金属元素组成的材料。
金属合金通常具有比纯金属更高的强度、硬度、耐腐蚀性等性能。
例如,不锈钢就是铁、铬、镍等金属元素的合金。
7. 金属的腐蚀金属在化学环境中容易发生腐蚀。
腐蚀是金属与环境中的氧气、水、酸等发生化学反应而产生的。
为了防止腐蚀,常常采用电镀、涂层等方法进行保护。
8. 金属的应用金属广泛应用于各个领域。
在建筑中,常用的金属材料有钢铁、铝合金等;在电子领域,金属用于制造电线、电路板等;在制造业中,金属用于生产汽车、机械等。
9. 金属的再循环利用金属具有很好的再循环利用性。
废旧金属可以回收利用,减少资源浪费和环境污染。
金属回收也是可持续发展的重要方向之一。
总结:金属材料是一种广泛应用于各个领域的材料。
高一化学铝和化合物知识点
高一化学铝和化合物知识点铝是一种常见的金属元素,化学符号为Al,原子序数为13,属于第13族元素。
铝具有较低的密度、良好的导电性和导热性,因此广泛应用于航空航天、建筑、电子等领域。
本文将介绍铝及其化合物的相关知识点。
一、铝的性质1. 物理性质:铝是一种银白色的金属,具有良好的延展性和可塑性。
它的密度为2.7 g/cm³,熔点约为660°C,沸点约为2450°C。
2. 化学性质:铝在常温下与氧气反应生成氧化铝,即铝的表面会产生一层铝氧化物的薄膜,起到保护作用。
在酸性溶液中,铝会被溶解释放出氢气。
二、铝的制取铝的主要制取方法为电解法。
将氧化铝与氟化钠或氯化钠混合,在高温下电解,铝离子被还原成金属铝沉积在阴极上。
三、铝的应用1. 建筑领域:铝具有轻质、抗腐蚀性和良好的加工性能,因此被广泛应用于建筑领域,如门窗、幕墙等。
2. 电子领域:铝具有良好的导电性和导热性,常用于制作电线、散热器等电子器件。
3. 包装领域:由于铝的耐腐蚀性和无毒性,常用于食品和药品的包装材料。
四、铝的化合物1. 氧化铝(Al2O3):氧化铝是铝最常见的氧化物,具有高熔点和硬度,不溶于水。
它被广泛应用于陶瓷、玻璃、砂纸等领域。
2. 硫酸铝(Al2(SO4)3):硫酸铝是一种重要的无机化合物,常用于水处理、制革等行业。
3. 氯化铝(AlCl3):氯化铝是一种具有强烈刺激性气味的化合物,常用于有机合成反应中,如芳香化反应、卤代烷烃的制备等。
4. 碳酸铝(Al2(CO3)3):碳酸铝是一种无机盐,常见于天然矿物中。
它可以用于制备其它铝化合物或用作催化剂。
五、铝对环境的影响铝在自然界中广泛存在,但大量排放和使用铝会对环境造成一定影响。
铝的生产过程消耗大量能源,排放大量二氧化碳和氟化物。
此外,过度使用铝制品也可能引发资源浪费和垃圾问题。
六、铝与人类健康铝在一定程度上可溶于水、食物和药物中,并可经过呼吸道和皮肤吸收。
高一化学铁铝的知识点总结
高一化学铁铝的知识点总结在高一化学学习中,学生需要掌握铁铝的一些基本知识点。
本文将通过总结和梳理的方式,对铁铝的重要知识进行概括,帮助学生更好地理解和记忆相关知识。
一、铁的性质和应用铁是一种常见的金属元素,具有以下性质和应用:1. 铁的性质铁是一种有磁性的金属元素,可以通过磁铁吸引。
铁具有良好的延展性和塑性,可以被轻松拉伸和压制成不同形状。
在空气中容易生锈,形成铁的氧化物。
铁的密度较大,比重约为7.87 g/cm³。
2. 铁的应用铁是人类社会发展中最早使用的金属之一,具有广泛的应用。
铁的主要用途包括制造建筑材料、汽车、船舶、工具和武器等。
此外,铁还是制造钢铁的重要原料。
二、铝的性质和应用铝是另一种常见的金属元素,与铁相比具有不同的性质和应用:1. 铝的性质铝是一种轻质金属,颜色为银白色。
铝具有良好的导电性和导热性,比铁轻,但比铁的密度略大。
铝在空气中具有良好的耐腐蚀性,形成铝的氧化膜。
同时也是一种反应活泼的金属,可以与酸和氧化剂发生反应。
2. 铝的应用铝的轻质特性赋予了它广泛的应用前景。
铝广泛用于制造飞机、汽车、轮船等交通工具,也用于制造建筑材料、包装材料和电子设备等。
铝的优点在于它不易生锈,重量轻,热导性能好等。
三、铁铝合金铁铝合金是由铁和铝两种金属元素合成的合金。
铁铝合金具有以下特点:1. 物理性质铁铝合金具有优异的物理性质,如高强度、硬度和耐磨性。
铁铝合金的熔点较高,热膨胀系数小,热导率较低。
2. 应用领域铁铝合金的应用领域广泛,常用于制造汽车引擎的活塞、连杆等零部件。
此外,铁铝合金也可以用于制造航空航天、机械设备等领域的重要组件。
四、铁铝合金对环境的影响1. 环境污染铁铝合金的生产过程中,会产生大量的废气和废水,其中含有一些有害物质,对周围环境造成污染。
2. 资源浪费铁铝合金含有大量铁和铝元素,而这些元素是有限的资源,大量使用会导致资源浪费。
3. 回收利用尽可能地对废弃的铁铝合金进行回收和利用,可以减少环境污染和资源浪费,实现可持续发展。
第三章第二节第二课时铝和铝合金-课件-2021-2022学年上学期高一化学人教版(2019)必修一
8 mol/L
2.某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、 SO42-等离子, 已知①该溶液的焰色反应没有黄色;②当向该溶 液中加入某浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随
NaOH溶液的体积变化如图所示。由此可知:
H+、 Al3+ 、
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料 第二课时 铝和铝合金
1 能描述铝和氧化铝的主要化学性质。
能用化学方程式和离子方程式表示铝、
2 氧化铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应
原理。
3
能说明铝合金的组成及其在生产、生活中 的应用。
一、铝元素在地壳中的含量
铝是地壳中含量最多的金属元素。
二、铝的物理性质
银白色具有金属光泽的固体、密度小(2.702g/cm³)、 质软、熔点低(660℃)、良好的导电性、导热性和 延展性
2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4 )3 + 3Cu 2Al +3Cu2+ = 2Al3+ +3Cu
五、铝的用途及制备方法
2Al2O3(熔融)电=解= 4Al+3O2 ↑
铝合金
由于纯铝的硬度和强度较小,所以使用最多的是铝合金。向 铝中加入少量的合金元素,如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素 等,可制成铝合金。铝合金是目前用途广泛的合金之一。
3.与NaOH溶液反应
现象:
放入打磨过铝片的试管中立即产生气泡;而放入未打磨 的铝片的试管中开始没有气泡,一段时间后才产生气泡。
将点燃的木条放在试管口,均可听到轻微的爆鸣声。
结论: 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 写出离子方程式
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1 4.2 铝 金属材料 一、铝: 1、物理性质: ➢ 银白色金属, ➢ 硬度和密度小, ➢ 具有良好的导电、导热性和延展性。其导电性在银铜金之后
2、化学性质:
(1) 与非金属单质反应: 2Al+3Cl2 2AlCl3 4Al+3O2 2Al2O3
(常温也可以反应,生成致密氧化膜,常用来解释为什么铝不容易生锈) (2) 与酸反应: A、与非氧化性酸反应(盐酸,稀硫酸等),生成氢气 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2
↑
B、与氧化性酸反应,发生钝化,即铝、铁在冷的浓硫酸,浓硝酸中发生钝化 注意: ① 如果是稀硫酸或者是稀硝酸,则不会发生钝化 ② 如果是热的浓硫酸或者是热的浓硝酸,也不会发生钝化 (3) 与碱反应:生成四羟基合铝酸钠 2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 2Al+2OH–+6H2O=2[Al(OH)4]–+3H2↑ (4) 与盐反应:按照金属活动性顺序,发生置换反应 2Al+3Cu2+===3Cu+2Al3+ (5) 与氧化物反应:发生铝热反应 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 注意事项:① 反应物铝和金属氧化物统称铝热剂 2
② 铝热反应的实验现象为:发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。 ③ 铝热反应常用于焊接铁轨和冶炼金属 二、氧化铝 1、存在形式:氧化铝主要存在刚玉中,刚玉的主要成分是Al2O3 , A、其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石; B、含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。 2、物理性质:白色固体、不溶于水、熔沸点高。 3、化学性质: (1) 电解反应:电解氧化铝用于制取金属铝
2Al2O3 ========= 2Al + 3 O2 ↑ (2) 两性氧化物(即能与酸反应,也能与碱反应) A、氧化铝与酸反应: Al2O3+6HCl=AlCl3+3H2O
B、氧化铝与碱反应: Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4] 三、氢氧化铝 1、物理性质: ➢ 白色胶状物质, ➢ 不溶于水, ➢ 强吸附性,可以吸附水中的悬浮物和各种色素。 2、化学性质: (1) 不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解。 2Al(OH)3 ===== Al2O3+2H2O (这是工业上制取纯净氧化铝的方
法。) (2) 两性氢氧化物:
A、与酸反应:Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2O B、与碱反应:Al(OH)3 + NaOH=Na[Al(OH)4] 3、制取:实验室一般用铝盐跟氨水反应制取氢氧化铝
电解 △ 3
AlCl3+3NH3·H2O === Al(OH)3↓+3NH4Cl Al3+ + 3NH3·H2O === Al(OH)3↓+3NH4+ 注意:弱酸(比如碳酸),弱碱(比如氢氧化钠)均不能使氢氧化钠溶解
4、知识补充:四羟基合铝酸盐{[Al(OH)4]– }的性质: [Al(OH)4]–可以看成[Al(OH)4]–= Al(OH)3+(OH) – (1) 与不能共存的离子:只要不能与氢氧根共存的离子,都不能与[Al(OH)4]–共存,比如:铁离子、铝离子、碳酸氢根等 (2) 铝盐可以跟四羟基合铝酸盐反应,生成氢氧化铝 Al3+ + 3[Al(OH)4]–=4 Al(OH)3↓ (3) 四羟基合铝酸盐也可以和酸反应,比如实验室也可以利用四羟基合铝酸盐跟二氧化碳反应来制取氢氧化铝 A、 当CO2不足时,2[Al(OH)4]–+ CO2 = 2 Al(OH)3↓+H2O+CO32- B、 当CO2过量时,[Al(OH)4]–+ CO2 = Al(OH)3↓+ HCO3- 四、铝合金: 1、合金的概念:金属跟金属,或者金属跟非金属通过加热融合 而形成的混合物。 2、合金的特征:两大一小 (1) 合金的硬度一般比组成它的金属大 (2) 合金的熔点一般比组成它的金属低 (3) 合金的抗腐蚀性一般比组成它的金属强 3、铝合金的优点:密度小、强度高、塑性好、易于成型等优点 4、铝合金的用途:经常用于制造飞机构件,建筑业及电子行业等。 五、金属材料: 4
1、分类:分为黑色金属材料和有色金属材料 (1) 黑色金属:黑色金属是指铁、锰、铬以及它们的合金 (2) 有色金属:除黑色金属外所有的金属材料统称有色金属 注意事项:① 黑色金属只是一种称呼,并不是说黑色金属都是黑色的 ② 黑色金属材料是人类使用最广泛的金属材料
2、黑色金属—钢铁: (1) 铁的合金主要包括钢铁和生铁,其中生铁的含碳量比较高 (2) 铁的使用经历了一个“铁—普通钢—不锈钢等特种钢”的演变 (3) 不锈钢主要是在普通钢的基础上加入铬、镍等元素, 不锈钢有很多类型,但是有一个共同的特征是:其含铬量一般都大于12%。 3、有色金属材料—金、银、铜 (1) 金银铜的三性(导电性、导热性、延展性) ➢ 导电性:银>铜>金 ➢ 导热性:银>铜>金 ➢ 延展性:金>银>铜 (2) 物理性质:金是黄色金属、银是银白色金属、铜是紫红色金属 其中铜是人类最早使用的金属。 (3) 化学性质: 金:金的化学性质很稳定,基本不与任何物质反应。 银:银的化学性质也很稳定,除了跟硝酸、浓硫酸等少数氧化剂 反应外,也基本不与其它物质反应
铜:铜的化学性质相对比较活泼 (1) 常温下,铜在干燥的空气中性质稳定,但是在潮湿的空气中容易被腐蚀,生成绿色的铜锈(或者铜绿),方程式为: 2Cu+O2+H2O+CO2====Cu2(OH)2CO3 (2) 铜在加热或者点燃的条件下,能与许多非金属反应: 2Cu+O2====2CuO 2Cu+S====Cu2S (3) 铜及其化合物之间可以相互转化,而且转化时常伴着颜色变化
△ △
△ 高温 5
4 CuO ======2Cu2O + O2↑ CuSO4·5H2O====CuSO4+5H2O↑
六、铝的图象问题总结: 1、铝盐与氨水的反应 由于产物氢氧化铝不溶于氨水,因此无论是铝盐里面加入氨水,还是氨水里面加入铝盐,反应都是一样的,因此图像也应该相同,具体如下所示: A、实验现象:加入试剂后,生成沉淀,沉淀不消失 B、离子方程式:Al3+ + 3NH3·H2O === Al(OH)3↓+3NH4+ 1mol 3mol C、图像: (1) 铝盐里面加入氨水: (2) 氨水中加入铝盐
2、铝盐与强碱(以氢氧化钠为例) 因为产物氢氧化铝溶于氢氧化钠,因此往铝盐里面加入氢氧化钠,跟氢氧化钠里面加入铝盐,反应情况应该是有所不同的,图像也应该是有所不同的,具体如下所示: (1) 铝盐里面加入氢氧化钠 A、实验现象: ① 先生成沉淀(铝盐里面Al3+较多,加入OH-后生成Al(OH)3沉淀) ② 沉淀消失(Al(OH)3与OH-继续反应,生成〔Al(OH)4
〕-)
B、离子方程式: ① Al3+ + 3OH - = Al(OH)3↓ 1mol 3mol ② Al(OH)3 + OH- = 〔Al(OH)4
〕- 6
1mol 1mol C、 图像:
D、习题: 例1. 向30毫升1 mol/L的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol/L的 NaOH溶液,若产生0.78g白色沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为( ) A. 3mL B. 7.5mL C. 15mL D. 27.5mL 例2 向含有a mol AlCl3的溶液中加入含b mol KOH的溶液,生成沉淀的物质的量可能是() (1)a mol (2)b mol (3) a/3 mol (4)b/3 mol (5)0 mol (6)(4a-b)mol A. (1)(2)(4)(5)(6) B. (1)(4)(5)(6) C. (1)(2)(3)(5)(6) D. (1)(3)(5) 总结:a mol AlCl3与b mol NaOH反应,沉淀的物质的量的讨论情况: A、 b≤3a 时,先写离子方程式,计算沉淀时,要以不足的量来计算 Al 3+ + 3 OH-==== Al(OH)3↓ amol 3amol amol ∨ bmol b/3 mol 所以当b≤3a 时,即氢氧化钠不足时,沉淀的物质的量为b/3mol B、 3a要以不足的物质来计算沉淀的质量。 ① Al 3+ + 3 OH-==== Al(OH)3↓ 7
amol 3amol amol ∧ 即AlCl3不足 bmol amol 此时沉淀应该以AlCl3来算② Al(OH)3 + OH- = 〔Al(OH)4〕-
amol amol (b-3a)mol (b-3a)mol (b-3a)mol 则生成的沉淀为a-(b-3a)=(4a-b)mol 所以当3aC、 当b≥4a时,沉淀的物质的量为0
(2) 往氢氧化钠溶液里面加入铝盐 A、实验现象: ① NaOH溶液中出现沉淀,沉淀立即消失(氢氧化钠溶液里面OH-较多,加入Al3+后生成Al(OH)3沉淀,沉淀马上又跟OH-
反应) ② 继续滴加Al3+后沉淀突然增多后不变(Al3+与〔Al(OH)4〕-反应生成Al(OH)3后,Al(OH)3不消失) B、离子方程式: ① Al3+ + 3OH - = Al(OH)3↓ ,Al(OH)3 + OH- = 〔Al(OH)4〕-
1mol 1mol 1mol 1mol 1mol 3mol 1mol 1mol 即第一步发生 Al3+ + 4OH - = 〔Al(OH)4〕- ② Al3+ + 3 〔Al(OH)4〕- = 4 Al(OH)3↓ 1mol 3 mol