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第2讲 铝 金属材料 复合材料,考点突破,基础梳理,课堂演练,基础梳理 抓主干 固双基,知识梳理,一、铝及其化合物的性质 1.铝 (1)自然界中的存在 铝元素在地壳中含量丰富,仅次于O、Si。自然界中的铝全部以 态 存在。 (2)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 ,质地柔软。,化合,小,(3)化学性质,(4)铝的用途 纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。,2.铝的氧化物和氢氧化物 (1)氧化铝 物理性质 通常为白色固体,不溶于水,有很高的熔点。 化学性质两性氧化物 (2)氢氧化铝 物理性质 色 状不溶于水的物质。,白,胶,化学性质两性氢氧化物,【想一想】 既能与强酸反应又能与强碱反应的物质有哪些? 答案:既能与强酸反应又能与强碱反应的物质有:金属单质:Al;两性氧化物:Al2O3;两性氢氧化物:Al(OH)3;弱酸的酸式盐:NaHCO3,NaHSO3等;弱酸的铵盐:(NH4)2CO3,CH3COONH4,(NH4)2S等。,二、铜及其化合物的性质 1.Cu (1)物理性质: 色,不能被磁铁吸引。,紫红,(2)化学性质:,2.氧化铜 (1)物理性质:不溶于水的黑色固体。,2Cu2O+O2,白,(2)无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO45H2O),可作为水的检验试剂。,蓝,【练一练】 在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶,再加入下列物质 FeCl3 Fe2O3 Cu(NO3)2 KNO3,铜粉溶解的是( ) A.只有或 B.只有或 C.只有或或 D.上述四种物质中任意一种,D,三、金属和材料 1.合金 (1)概念:一种金属与其他一种或几种金属或 形成的具有金属特性的物质。 (2)特性 熔点较各成分的熔点低。 合金比各成分金属具有更好的 、 以及物理、化学和机械加工性能等。 2.金属材料 (1)黑色金属材料 包括 以及它们的合金,如钢铁。,非金属,硬度,强度,铁、锰、铬,(2)有色金属材料 除 以外的其他金属材料及其合金,重要的有色金属有:镁、铝、金、银、铜、钛等。 3.复合材料 (1)概念:将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的一种新型材料。 (2)组成 基体:在复合材料中起 作用。 增强体:在复合材料中起 作用。,黑色金属,黏结,骨架,(4)性能:既保持或发展了原来材料的长处,又能弥补原材料的不足。,【断一断】 (1)合金中不可能含有非金属元素。( ) (2)合金中的金属元素以化合态形式存在。( ) (3)合金属于纯净物。( ) (4)铝合金的熔点比纯铝的高。( ) (5)根据金属单质的颜色,将其分成黑色金属和有色金属。( ) (6)将不同性质的材料经简单混合便成复合材料。( ) (7)钢筋混凝土的增强体是钢筋。( ),答案:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7),自主整理,1.两种两性物质 Al2O3、Al(OH)3既能溶于强酸又能溶于强碱。 2.六种物质颜色 (1)Cu紫红色;(2)CuO黑色;(3)Cu(OH)2蓝色;(4)CuSO4白色;(5)CuSO45H2O蓝色;(6)Cu2(OH)2CO3绿色。,4.两种性质比较 (1)合金熔点比成分金属低; (2)合金的硬度比成分金属大。,考点突破 解疑难 提知能,考点一,典例引领,“铝三角”转化关系及应用,答案:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7),归纳总结,1.“铝三角”转化关系,(3)鉴别(利用滴加顺序不同,现象不同) AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为:先产生白色沉淀,后沉淀溶解。 NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为:开始无明显现象,后产生白色沉淀,沉淀不溶解。 (4)分离提纯 利用Al能溶于强碱溶液,分离Al与其他金属的混合物。 利用Al2O3能与强碱溶液反应,分离Al2O3与其他金属氧化物。 利用Al(OH)3能与强碱溶液反应,分离Al3+与其他金属阳离子。,跟踪训练,C,考点剖析,有关Al(OH)3的计算及图像分析,考点二,1.铝盐与强碱溶液反应生成Al(OH)3沉淀的计算 反应关系如下: (1)Al3+3OH-Al(OH)3(生成沉淀),【特别提示】 分析图像时不仅要注意加入酸、碱的强弱、滴加的量及滴加的顺序,还要注意“三看”:一看起点,即加入极少量X物质时,看能否产生沉淀;二看终点,即加入过量的X物质时,看所生成的沉淀能否全部消失;三看“拐”点,即图像中拐点在x轴上的坐标,也就是生成最大量沉淀所需X的量与完全溶解这些沉淀所需X量的比值。,典型例题,1.(2015山西大同质检)某无色溶液中,已知含有H+、Mg2+、Al3+等阳离子,逐滴加入NaOH溶液,则消耗NaOH溶液体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系,可用下图表示,则下图中正确的是( ),B,答案:根据上述例题可知,混合液无Mg2+,滴加NaOH溶液直至过量时,沉淀全部溶解,应为D图像。,变式训练,1.(2012年安徽理综)已知室温下,Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 mol/L的Fe(NO3)3和 Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系,合理的是( ),C,考点剖析,铜及其化合物之间的转化关系,考点三,【特别提示】 (1)溶液中的Cu2+常为蓝色,可作为Cu2+的判断依据。 (2)Cu2+与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2,这是鉴定Cu2+的原理之一。 (3)无水CuSO4只能用于检验水,不能作为吸收水的干燥剂。,2.某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为:,典型例题,(1)杂铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于 上(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用坩埚应使用 ,灼烧后的坩埚应放在 上,不能直接放在桌面上。 实验所用仪器:a.蒸发皿 b.石棉网 c.泥三角 d.表面皿 e.坩埚钳 f.试管夹,(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,灼烧后含有少量铜的可能原因是 。 a.灼烧过程中部分氧化铜被还原 b.灼烧不充分铜未被完全氧化 c.氧化铜在加热过程中分解生成铜 d.该条件下铜无法被氧气氧化,(3)通过途径实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、通氧气并加热、过滤、 、冷却结晶、 、自然干燥。,(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径相比,途径明显的两个优点是 、 。,答案:(1)c e b (2)ab (3)蒸发 过滤 (4)产生等量胆矾途径消耗硫酸少 途径不会产生污染大气的气体,2.铜是重要的金属材料。 (1)在100 mL 18 molL-1浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,反应中被还原的H2SO4 mol。 (2)电子工业曾用30%的FeCl3溶液腐蚀覆盖铜箔的绝缘板制印刷电路板,为了从使用过的废腐蚀液中回收铜,并重新得到FeCl3溶液,设计如下实验流程。 上述流程中,所加试剂的化学式:X ,Y ,Z ;第步反应的离子方程式为 。,变式训练,答案:(1)0.9,课堂演练 试身手 强素能,基础题组,1.(2015湖南邵阳模拟)下列有关铝及其化合物的叙述正确的是( ) A.铝粉与氧化镁共热可制取金属镁 B.足量铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应,产生相同量的氢气 C.工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝 D.在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后,立即加入铝片,铝片表面发生钝化,C,2.(2014福建漳州质检)向物质的量浓度均为1 mol/L的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,如图n表示Al(OH)3的物质的量、V表示NaOH溶液的体积能正确表示这个反应过程的是( ),D,3.(2015大连高三质检)某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( ) A.将铜丝插入浓硫酸加热,反应后把水加入反应器中,观察硫酸铜溶液的颜色 B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCl2的生成 C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,得到无水CuCl2固体 D.将铜丝在空气中加热至红热后迅速伸入装有乙醇的试管中,可闻到刺激性气味,D,4.(2015山西晋中模拟)元素及其化合物丰富了物质世界,下列说法正确的是( ) A.铜在冷的浓硫酸中会钝化,所以把铜放入冷的浓硫酸中无明显现象 B.NaOH溶液和AlCl3溶液相互滴加的现象不同 C.金属比非金属易失电子,所以金属可以置换非金属,而非金属不能置换金属 D.Al、Fe、Cu三者对应的氧化物均为碱性氧化物,B,高考题组,1.下列说法错误的是( ) A.(2012年江苏化学)明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂 B.(2014年重庆理综)用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液 C.(2014年安徽理综)反应物浓度越大,反应速率越快,常温下,相同的铝片 中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铝片先溶解完 D.(2014年北京理综改编)金属Al表面自然形成的氧化层能保护内层金属 不被空气氧化,C,2.(2015年山东理综)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述 条件的是( ) A.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2,A,(2)(2012年福建理综)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 . 。,(3)(2013年新课标全国理综)工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 (用化学方程式表示)。,4.(2010年新课标全国理综节选)物质AG有如图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A为某金属矿的主要成分,经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应,G为砖红色沉淀。 请回答下列问题: (1)写出下列物质的化学式:B 、E 、 G 。 (2)利用电解可提纯C物质,在该电解反应中阳极物质是 ,阴极物质是 ,电解质溶液是 。 (3)反应的化学方程式是 。,答案:(1)SO2 H2SO4 Cu2O (2)粗铜 精铜 CuSO4溶液,
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