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班级:高一( )班 姓名: 学号: 成绩:
高一化学教学案一体化 第一单元 从铝土矿到铝合金
铝的性质
【学习目标】
1、知道铝的物理性质和化学性质
2、了解铝在生产生活中的重要应用
【主干知识】
铝的物理性质
铝是一种较软________色的轻金属固体,密度为2.70 g/cm3 , 仅为铁的三分之一,熔点660.4℃。
〈小知识〉 按不同的分类标准,可对金属从不同的角度进行分类
1. 冶金工业的分类方法
黑色金属:铁、铬、锰(实际颜色并非黑色)
有色金属:除以上三种以外的金属
2. 根据金属密度的大小
轻金属:密度小于4.5g/cm3的金属。如钠、钾、镁、铝等。
重金属:密度大于4.5g/cm3的金属。如铁、铜、银、汞等。
3. 根据地壳中的含量
常见金属:如铁、铜、锡、镁、铝等
稀有金属:如钽、锆、铌等。
铝的化学性质
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。
1、与非金属的反应
常温下,在空气中铝的表面能形成致密的氧化膜而失去金属光泽,由于氧化膜能阻止金属继续氧化,所以铝具有抗腐蚀性。
练习 写出铝分别与氧气、氯气反应的化学方程式。
Al+ O2―― Al+ Cl2――
2、与水反应(用砂纸擦亮去掉铝表面的氧化膜)
Al+ H2O(沸)――
3、与酸反应
a、与非氧化性酸(如盐酸)反应
Al+ H+ ――
b、与氧化性酸反应
铝被冷的浓H2SO4或浓HNO3所钝化。因此常用铝桶装运浓H2SO4、浓HNO3。
4、铝与强碱溶液的反应
Al+ NaOH+ H2O――
该反应的氧化剂是 ,标出电子转移的方向和数目。
5、与某些氧化剂反应(铝热反应)
Al+ Fe2O3 ――
① 铝热剂:铝粉和某些金属氧化物(氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、五氧化二钒、三氧化二铬、二氧化锰等)
② 应用:野外焊接、冶炼难熔金属
写出V2O5、MnO2、Cr2O3分别与Al发生铝热反应的化学方程式:
______________________
_________________________________________________
_________________________________________________
【精彩例题】
1、某无色透明溶液能与铝作用放出氢气, 此溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A、Cl-、SO42-、Na+、K+ B、K+、ClO-、Na+、NO3-
C、HCO3-、Na+、NO3-、K+ D、NO3-、Ba2+、Cl-、NH4+
2、两份铝屑,第一份与过量的盐酸反应,第二份与过量的NaOH溶液反应,产生氢气的体积比为1:2,则第一份与第二份铝屑的质量比为 ( )
A、1:1 B、1:2 C、1:3 D、1:4
【达标提高】
一.选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
1、用于飞机制造业的重要材料的是
A.Mg-Al合金 B.Cu-Sn合金 C.Al-Si合金 D.不锈钢
※2、将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是
A、1︰2︰3 B、6︰3︰2 C、3︰1︰1 D、1︰1︰1
3、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
4、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.3:1 B.2:1 C.1:1 D.1:3
5、将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是
A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D.氢氧化钠
6、相同质量的镁条分别在下列气体中充分燃烧,所得固体物质的质量最大的是
A、O2 B、N2 C、CO2 D、空气
7、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、Cr2O3
8、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
A、Fe Cu Al Ag Mg B、Al Cu Mg Ag Fe C、Mg Cu Al Ag Fe D、Mg Ag Al Cu Fe
9、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︰3 B.9︰8 C.3︰4 D.4︰3
10、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
11、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做防锈油漆 ⑧做合金用作飞机制造业材料 ⑨工业做热交换器
A、①②③④ B、③④⑥⑦⑧⑨ C、①③⑤⑦⑧⑨ D、①③②④⑥⑧
※12、将amol钠和amol铝一同投入到m g足量的水中,所得溶液密度为d g·ml-1,该溶液中溶质的质量分数为
A、82/(46a+m) % B、8200a/(46d+2m )%
C、8200a/(46a+m) % D、8200a/(69a+m) %
二.填空题
1、除去铁粉中混有的少量铝粉时,应用的化学试剂是________,发生的化学反应是______________________________.
2、请写出下列反应的离子方程式
①金属铝溶于盐酸中:
_____________________________________________________________
②铝片与氢氧化钠溶液反应:
_____________________________________________________________
3、哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸氨(NH4ClO4)混合物作为固体燃料。加热铝粉使其氧化并放出大量热量,促使混合物中另一种燃料分解。m mol高氯酸氨分解时除产生2m mol水蒸气和m mol氧气外,其他组成元素均以单质气体形式放出,因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及的化学方程式:
(1) 。
(2) 。
根据此反应原理,1mol高氯酸氨分解所产生的气体有 mol。
4、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a g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b L。反应的化学方程式是________________________________________________
样品中铝的质量是________________g。
⑵ 若取a g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c L,该气体与⑴中所
得气体的体积比c: b=__________________
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