第2节 铝 金属材料
在生活中,我们到处都可以看到铝的"影子"。然而,在一百多年前,铝却被认为是一种希罕的贵金属,价格比黄金还贵,甚至还被列为"稀有金属"之一。据说有一次法国皇帝拿破仑三世举行了一次宫廷宴会,来宾都用金碗喝酒,唯独皇帝一人在用铝碗,来宾都对皇帝的铝碗羡慕不已。真是怪事,铝怎么比金子还贵?这件事说起来也不奇怪。当时,一公斤钠价值2000法郎。当时,铝是用钠还原法制出来的,因此就更贵了。那么,铝到底有什么样的性质和用途呢?
研习教材重难点
研习点1 铝与铝合金
【温故·知新】
钠、镁、铁性质的相似性
(1)物理性质:都是银白色,有金属的光泽,都能导电,都能传热,都有良好的延展性。
(2)化学性质:都能与非金属单质(如氧气、氯气等)反应;都能与酸反应;都能与某些盐溶液(如:CuSO4溶液)反应。
1.铝
(1)物理性质:硬度较小,银白色质轻,密度为2.7g/cm,具有一定的耐磨性,有很好的延展性和导电性,熔点低(666.4℃),沸点高(2467℃)。
(2)化学性质
①与非金属反应
a 与氧气反应:
常温下,铝被空气中的氧气氧化,表面生成一层致密的氧化物薄膜,失去金属光泽。
点燃时,金属铝可以在氧气中燃烧:4Al+ 3O2 2Al2O3
说明:该反应放出大量热和耀眼的白光,因而铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。
【知识·链接】
英阿马岛战争中英方的一艘现代化驱逐舰被阿方导弹击中后,燃起滔天大火,无法扑灭,导致舰艇沉没,这是怎么回事呢?原来,驱逐舰夹板上大量使用铝,铝在高温下发生了燃烧,生成氧化铝。
b. 与氯气、硫等非金属反应
2Al+3Cl2 2AlCl3 4Al+3S 2Al2S3
②与酸的反应
a. 与非氧化酸(盐酸、稀硫酸)反应,有氢气生成:2Al+6H+=2Al3++3H2↑。
b. 与氧化酸(硝酸,浓硫酸)反应,无氢气生成: Al+4HNO3 (稀)=Al(NO3)3+NO↑+2H2O
注意:Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸会钝化,但加热可反应。
③与碱的反应
化学方程式:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
离子方程式: 2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
【领悟·整合】
铝和强碱溶液反应,不是铝直接和碱反应,而是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝,然后氢氧化铝再和强碱反应生成四羟基合铝酸盐。如铝和氢氧化钠溶液反应分两步进行:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑;Al(OH)3+NaOH=Na〔Al(OH)4〕。因此,在此反应中,铝为还原剂,水为氧化剂。
④与金属氧化物的反应(铝热反应)