铝及其铝合金.ppt

铝的氧化物与氢氧化物【问题1】请同学们根据课本地壳中元素含量分布图，比较铝元素、钠元素、钙元素、铁元素在地壳中的含量。
答：铝＞铁＞钙＞钠，即：铝是地壳中含量最多的金属元素，其次是铁。
一、自然界中铝元素的存在形式
1、铝元素的存在：铝元素在自然界中只有化合态形式，不存在游离态。
2、地壳中：含量最多的元素是氧元素，其次是硅元素；含量最多的金属元素是铝元素，其次是铁元素。【资料卡】氧化铝是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，常用于制造耐火材料。刚玉的主要成分是α－氧化铝，硬度仅次于金刚石。红宝石、蓝宝石是含少量不同金属氧化物的优质刚玉。一般红宝石因含有少量铬元素而显红色，蓝宝石则应含少量铁和钛元素而显蓝色。
1、氧化铝的物理性质
纯净的氧化铝白色不溶于水的固体，高硬度，熔点、沸点都很高。刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分都是氧化铝。
【问题2】在物质的分类中已经介绍过，氧化铝是典型的两性氧化物。请同学们回忆一下两性氧化物的定义？
答：既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水的氧化物，叫做两性氧化物。
【问题3】请写出氧化铝分别与烧碱溶液和稀硫酸含有的化学方程式和离子方程式。
答：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，
Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O。
Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，
Al2O3+6H＋=2Al3++3H2O。
【问题4】你认为氧化铝能与水反应生成氢氧化铝吗？为什么？
答：不能！因为氧化铝不溶于水。
【问题5】根据氧化铝的性质及从铝土矿中提取铝的知识介绍的预习，你认为氧化铝有什么用途？
3.主要用途：
（1）作耐火材料：制耐火管、耐火坩埚、耐高温的实验仪器等
（2）冶炼铝的原料。
【思考】氧化铝耐火坩锅可用来熔融氢氧化钠吗？为什么？
答：不能！因为加热情况下，氧化铝会与氢氧化钠反应。
三、氢氧化铝（Al(OH)3）
1、物理性质：白色胶状固体，不溶于水，有吸附性，可以除去水中的悬浮物，吸附色素。【实验1】将2～3mL2mol/L氯化铝溶液分别注入两支洁净的试管中，逐滴加入6mol/L氨水，直至过量，观察实验现象，并得出结论。
【实验现象】生成白色沉淀。
【结论】氨水与铝盐溶液反应可生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3沉淀不溶于氨水。
【问题6】请写出氨水与硫酸铝溶液反应的化学方程式和离子方程式。
答：Al2(SO4)3+6NH3·H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓Al3++3NH3·H2O=3NH4＋+Al(OH)3↓
【实验2】将实验1所得的沉淀分别装在两支试管中，向其中的一支试管中加入6mol/L盐酸，另一支试管中加入6mol/L氢氧化钠溶液，观察实验现象，并得出结论。
【实验现象】两支试管中的白色沉淀均被溶解，得到无色溶液。
【结论】氢氧化铝既能与强酸溶液反应，也能与强碱溶液反应，属于两性氢氧化物。
2、化学性质：
（1）属于两性氢氧化物。
两性氢氧化物：既可与酸反应又可与碱反应生成盐和水的氢氧化物。
【注意】氢氧化铝不与氨水反应，也不溶于二氧化碳的水溶液。

【问题7】请写出氢氧化铝分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式和离子方程式。
答：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，
Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O。
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，
Al(OH)3+3H＋=Al3++3H2O。

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【问题8】已知偏铝酸是一种比碳酸还弱的酸，其盐与酸反应生成的偏铝酸在水溶液中不稳定，会与水结合成稳定的氢氧化铝沉淀。请写出下列反应的化学方程式：
①氯化铝溶液与少量氢氧化钠溶液反应；
②氯化铝溶液与足量氢氧化溶液反应（要求写出有关的化学方程式和总化学方程式）；
③偏铝酸钠溶液与少量的盐酸反应；
④偏铝酸钠溶液与足量的盐酸反应（要求写出有关的化学方程式和总化学方程式）。
答：①AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl
②AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl、
NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O
总方程式：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O
③NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl
④NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl、
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
总方程式：AlCl3+4HCl=AlCl3+2H2O（2）不稳定性：
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
【工业上制取纯净氧化铝的方法】
3、氢氧化铝的实验室制法
【问题9】
①实验室用铝盐溶液制取氢氧化铝，加NaOH溶液和氨水哪种溶液更好呢？为什么？
②若实验室用偏铝酸钠溶液制取氢氧化铝