铝的单质【学习目标】1、掌握铝的主要性质及其应用2、掌握铝与氢氧化钠反应的实质，熟悉铝热反应 【主干知识梳理】一、铝的原子结构及铝的物理性质1、铝的结构：铝的原子结构示意图为2、存在：铝元素在地壳中含量丰富，是地壳中含量最多的金属元素，仅次于氧、硅。
自然界中的铝全部以化合态(铝土矿中)存在3、金属铝的物理性质：银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软 二、铝的化学性质1、Al 与O 2的反应实验现象 铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不滴落实验结论 常温下，铝与空气中的氧气反应，生成一薄层致密的氧化膜 实验原因 铝表面生成的氧化膜(Al 2O 3)的熔点高于铝的熔点，包在铝的外面，所以熔化的液态铝不滴落 化学方程式常温时：4Al ＋3O 2===2Al 2O 3 加热时：4Al ＋3O 22Al 2O 3【微点拨】①常温下铝易与空气中的氧气反应，表面生成致密而坚硬的氧化铝薄膜，能阻止氧气等与铝进一步反应，因此铝具有很强的抗腐蚀性②铝的化学性质活泼，但在日常生活中广泛使用的铝制品由于形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，通常具有较好的抗腐蚀性能③空气中久置的铝箔和用砂纸打磨的铝箔在酒精灯火焰上加热，铝箔都不能燃烧，都熔化后而不滴落。
【即学即练1】1、下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是( ) A ．铝的化学性质很活泼，但在空气中不易被腐蚀B ．铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性C ．铝箔在空气中受热可以熔化，但由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落D ．用砂纸打磨的铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧 2、在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀的原因是( )A ．铝的金属活动性比铁弱B ．铝不与氧气发生化学反应C ．铝在空气中易与氧气反应形成一层致密的氧化膜D ．铝的密度比铁的密度小 2、Al 与其它非金属的反应①与Cl 2反应：2Al ＋3Cl 2=====点燃2AlCl 3 ②与S 反应：2Al ＋3S Al 2S 33、Al与酸的反应(1)与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应——铝与盐酸反应铝与盐酸反应实验操作实验现象铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声化学方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑离子方程式Al＋6H+===2Al3+＋3H2↑(2)与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应①常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象，即：浓硫酸、浓硝酸将铝的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。
但在加热的条件下铝可以和浓硫酸、浓硝酸反应②铝与浓硝酸共热：Al＋6HNO3(浓)Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O【微点拨】常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应4、Al与碱溶液的反应铝与氢氧化钠溶液反应实验操作实验现象铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声化学方程式2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑离子方程式2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑【微点拨】①铝与氢氧化钠溶液反反应的机理：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反应中Al为还原剂，水为氧化剂反应过程：2Al＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H 2↑(属于氧化还原反应)2Al(OH)3＋2NaOH===2NaAlO2＋4H2O (非氧化还原反应)双线桥法单线桥法③活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑【即学即练2】1、关于铝与氢氧化钠溶液反应的说法不正确的是()A．铝是还原剂B．氧化剂是氢氧化钠和水C．只有水是氧化剂D．氢气是还原产物2、某无色溶液放入铝片后有氢气产生，则在该溶液中下列离子一定可以大量存在的是()A．Na＋B．Mg2＋C．H＋D．CO2－35、Al 与盐溶液反应：2Al ＋3CuSO 4===Al 2(SO 4)3＋3Cu 2Al ＋3Cu 2+2Al 3+＋3Cu6、Al 与Fe 2O 3、MnO 2、Cr 2O 3等金属氧化物发生铝热反应2Al ＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe 4Al+3MnO 2=====高温3Mn+2Al 2O 3 【铝热反应实验中的有关问题】(1)概念：某些金属氧化物粉末，与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al 2O 3和其它金属并放出大量的热的反应，叫铝热反应(2)原理：铝作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来 (3)铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe 2O 3、V 2O 5、Cr 2O 3、MnO 2等)组成的混合(4)反应特点：在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态易Al 2O 3分离 (5)实验过程实验步骤 ①取一张圆形滤纸，倒入5克炒干的氧化铁(Fe 2O 3)粉末，再倒入2克铝粉、将两者混合均匀 ②用两张圆形滤纸，分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部撕一个孔，用水润湿下面一点，再跟 另一个漏斗套在一起，使四周都有4层③将折好的滤纸架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿，把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉倒入纸漏斗中④再在上面加少量氯酸钾，并在混合物中间插一根镁条 ⑤点燃镁条，观察发生的现象实验装置实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中实验结论高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热Fe 2O 3＋2Al=====高温2Fe ＋Al 2O 3 原理应用①制取熔点较高、活动性弱于Al 的金属，如铁、铬、锰、钨等3MnO 2＋4Al=====高温3Mn ＋2Al 2O 3 ②金属焊接，如：野外焊接钢轨等操作要点①内层纸漏斗底部剪个小孔：使熔融物易于落下②蒸发皿盛沙：防止高温熔融物溅落炸裂蒸发皿③镁条：制造高温条件，引起氯酸钾分解，引发铝热反应 ④氯酸钾：制造氧气利于反应【微点拨】①Al 与MgO 不能发生铝热反应②铝热反应不是一个反应，而是一类反应 ③铝热反应为放热反应【即学即练3】1、铝热反应的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是( )A ．X 物质为KClO 3B ．镁条燃烧提供引发反应所需的热量C ．若转移0.3 mol 电子，被还原的Fe 2O 3为16 gD ．可利用铝热反应冶炼铁2、下列装置或操作能达到实验目的是( )A ．用甲图装置可制得金属锰B ．用乙图装置验证NaHCO 3和Na 2CO 3的热稳定性C ．用丙图装置分离制取蒸馏水D ．用丁图装置称量氢氧化钠固体3、铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应解答下列问题： (1)用铝粉和Fe 2O 3做铝热反应实验，需要的试剂还有________ A ．KCl B ．KClO 3 C ．MnO 2 D ．Mg(2)用等物质的量的MgO 和Fe 2O 3组成的混合物在一定条件下与Al 粉进行铝热反应。
①引发铝热反应的操作是___________________________________________________ ②产物中单质是________(写名称)。
(3)取少量(1)中铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H 2SO 4，滴加KSCN 溶液无明显现象，________(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe 2O 3，理由是_________________________________(用离子方程式说 明)三、铝的制备及用途1、制备(电解熔融Al 2O 3)：2Al 2O 3=====电解Na 3AlF 64Al ＋3O 2↑ (冰晶石的作用是作为熔剂，降低氧化铝的熔点) 2、用途：①纯铝用作导线 ②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等 【课后作业】1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式( )(2)Mg 、Al 在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性( ) (3)MgO 与Al 粉的混合物也可称为铝热剂( ) (4)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物( ) (5)常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气( ) (6)铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属( ) 2、下列关于铝单质的叙述中，正确的是( )A ．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应B ．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定C ．铝和NaOH 溶液反应：Al ＋2OH －＋2H 2O===Al(OH)4]－＋H 2↑D ．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低3、下列金属在常温下能形成致密的氧化物薄膜，从而能保护内层金属的是( ) A ．铜 B ．铝 C ．铁 D ．钠4、下列关于金属性质的叙述中正确的是( )A ．钠与氧气反应时，产物是由氧气的用量决定的B ．打磨的铝箔加热至熔化时，铝会滴落C ．点燃镁条之前，应先用砂纸打磨D ．铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁 5、单质铝不同于铁的性质是( )A ．遇冷的浓硫酸钝化B ．能与氢氧化钠反应C ．能与盐酸反应D ．能在氧气中燃烧 6、下列说法不正确的是( )A ．钠保存在煤油里的原因之一是它极易与氧气反应B ．镁的化学性质活泼，在空气中不能稳定存在C ．铜丝在空气中加热表面可生成黑色的氧化铜D ．铝在自然界中只能以化合态的形式存在7、同温同压下，相同物质的量的铝、铁分别与足量盐酸反应时，放出氢气的体积比是( ) A ．1∶1 B ．3∶1 C ．3∶2 D ．2∶3 8、下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( )A ．盛放食醋B ．烧煮开水C ．用金属丝擦洗表面的污垢D ．用碱水洗涤 9、用等质量的金属钠进行下列实验，产生氢气最多的是( )A ．将钠放入足量的稀盐酸中B ．将钠放入足量的稀硫酸中C ．将钠放入足量的硫酸氢钠溶液中D ．将钠用铝箔包好，并刺穿一些小孔，放入足量的水中 10、足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是( ) A ．盐酸 B ．稀硫酸 C ．氢氧化钠溶液 D ．氯化钠溶液11、铝既能与硫酸溶液反应，又能与烧碱溶液反应，下列说法不正确的是( )A ．两个反应都是氧化还原反应B ．铝与硫酸反应时，硫酸作氧化剂C ．铝与烧碱溶液反应时，氢氧化钠作氧化剂D ．两个反应都有气体生成12、除去镁粉中的少量铝粉，可选用的是( )A ．稀硫酸B ．氢氧化钠溶液C ．水D ．稀盐酸13、在500 mL 氢氧化钠溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L ，该氢氧化钠溶液的浓度为( )A ．1 mol·L －1 B ．2 mol·L－1C ．1.5 mol·L －1D ．3 mol·L －114、将a mol 钠和a mol 铝一同投入V L 足量的水中，所得溶液的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )A ．a V mol·L －1B ．1 000a V mol·L －1C ．a 2V mol·L －1D ．a 1 000Vmol·L －115、等体积的盐酸和苛性钠溶液，分别与两份足量的铝粉反应，在相同条件下产生氢气的体积比为1∶3，则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为( )A ．1∶1B ．2∶1C ．3∶1D ．2∶316、等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为3∶4，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是( ) A ．甲、乙中都是铝过量 B ．甲中铝过量，乙中碱过量 C ．甲中酸过量，乙中铝过量 D ．甲、乙中都是铝不足17、将a mol 钠和a mol 铝一同投入m g 足量水中，所得溶液密度为d g·mL －1，该溶液中溶质质量分数为( ) A ．82a 46a ＋m % B ．8200a 46a ＋2m % C ．8200a 46a ＋m % D ．8200a 69a ＋m %18、下列说法正确的是( )A ．等质量的铝分别投入过量的稀盐酸和NaOH 溶液中，反应生成的气体在相同条件下体积相等B ．金属单质与水反应都生成对应的碱和氢气C ．活泼的金属或较活泼的金属都能与酸反应，但不能与碱反应D ．由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属19、将某铁铝合金样品均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量NaOH 溶液，同温同压下产生的气体体积比为3︰2，则样品中铁、铝物质的量之比为( ) A ．3︰2 B ．2︰1 C ．3︰4 D ．4︰320、类比法是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。