二、設計目標
1．知識與技能：通過活動，讓參與者了解鋁的性質，知道測定鋁合金中鋁的質量分數及相對原子量的原理，掌握實測數據的處理技能。
2．過程與方法：通過活動，讓參與者了解該活動的操作過程及分析問題、解決問題的方法。
3．情感與態度：通過活動，培養參與者學有所用的思想意識和學定有用的價值觀。
三、設計原理
根據鋁的兩性，在鋁鎂合金中，鎂不能和堿反應，而鋁能與堿反應，從而根據反應的消耗量得出鋁的質量分數。若選擇氫氧化鈉溶液，則有如下反應：
2Al+2NaOH+H2O=2NaAlO2+3H2↑
於是，經過測定數據運算處理，及可得到合金中鋁的質量分數和鋁的相對原子量。
四、用品準備
廣口透明塑料瓶（200mL1個），一次性注射器（20mL3支），鐵架台，一次性中性筆管加工成的導氣管，乳膠管，橡皮塞。鋁鎂合金，NaOH溶液。
五、設計圖解裝置設計造型。
六、操作過程
1．給注射器A中吸入NaOH溶液。給反應器B中盛入事先用稀酸浸泡過的鋁鎂合金（主要目的是除去合金表麵的氧化物膜）。給注射器C中注入水。
2．將用品A、B、C、D通過導氣管及乳膠管連接起來，固定在鐵架台上。
3．操作開始：檢查裝置氣密性→記錄C、D注射器中液麵位置→由注射器A向反應器B中加入適量NaOH溶液→待反應器B中不再有氣泡產生，並恢複到室溫時再記錄注射器C中液麵位置（考慮壓強差對氣體體積的影響，應調C、D容器中的液麵位置處於平行狀態）→得出反應所產生氣體的體積。
4．數據記錄：平行測定3次。
5．有關數據處理：若反應器B中鋁鎂合金的質量為a克，反應產生的氫氣為b毫升（已換算為標準狀況），B中剩餘固體質量為c克，則鋁鎂合金中鋁的質量分數為：
鋁的質量分數=（a-b）/a×100%
鋁的相對原子量=36000（a-c）/a
七、設計反思
1．根據反應原理，實驗過程中若不洗滌過濾所得的不溶物，則測得鋁的質量分數會偏小。
2．利用測定原理推導出鋁的相對原子量的計算公式。
3．利用該設計裝置可測定出石灰石中的碳酸鈣含量，也可以測定碳酸鈉與碳酸氫鈉混合物中兩組分的含量，請參與者自己設計實施方案並進行實踐活動。
提示：測定碳酸鈉與碳酸氫鈉混合物中兩組分的含量可通過下列測定原理計算。
①在標準狀況下，設Na2CO3與NaHCO3混合物的總質量為m克，Na2CO3的質量為m1克，則NaHCO3的質量為m-m1克。
②與酸完全反應後生成的CO2氣體總量為V毫升，與Na2CO3完成反應產生的氣體為V1毫升，則NaHCO3完全反應所產生的CO2氣體為V-V1毫升。
根據測定原理：
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
有：m1=106V1/1000×22．4
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
有：m1=m-84（V-V1）/1000×22．4
因為m和V是已知數據，所以將上兩式聯立，可計算出V1和m1。進而可計算出碳酸鈉與碳酸氫鈉混合物中兩組分的含量。
【知識鏈接】
1．鋁鎂合金構成
鋁鎂合金一般主要元素是鋁，再摻入少量的鎂或是其他的金屬材料來加強其硬度。因本身就是鋁合金，其耐久度，耐腐蝕性，強度，導熱性能尤為突出。鋁鎂合金質堅量輕、密度低、散熱性較好、抗壓性較強，其硬度是傳統塑料的數倍，但重量僅為後者的三分之一。
標準的鋁鎂合金中鋁、鎂的含量各約為50%，GB150-85規定了鋁鎂合金中鋁的含量的範圍為47%～53%，鋁含量低於這個範圍鎂鋁合金容易引起質量事故和安全事故，應慎用。
2．鋁鎂合金應用
（1）電子產品。通常被用於中高檔超薄型或尺寸較小的筆記本電腦的外殼。銀白色的鎂鋁合金外殼可使產品更豪華、美觀，而且易於上色，可以通過表麵處理工藝變成個性化的粉藍色和粉紅色，為筆記本電腦增色不少，這是工程塑料以及碳纖維所無法比擬的。因而鋁鎂合金成了便攜型筆記本電腦的首選外殼材料，目前大部分廠商的筆記本電腦產品均采用了鋁鎂合金外殼技術。缺點：鎂鋁合金並不是很堅固耐磨，成本較高，比較昂貴，而且成型比較困難（需要用衝壓或者壓鑄工藝），所以筆記本電腦一般隻把鋁鎂合金使用在頂蓋上，很少有機型用鋁鎂合金來製造整個機殼。
（2）門窗產品。鋁鎂合金材質性能出色，強度高，耐腐蝕，持久耐用，易於塗色，用來製作高檔門窗。
設計三氯氣製取的環保型設計
一、設計思想