铝及其化合物教案.doc

铝及其重要化合物教案考纲要求了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。复习目标 1、掌握铝的物理性质和化学性质并了解铝的主要用途。2、掌握重要的铝的化合物的性质及用途。3、运用氢氧化铝的两性能解决有关计算和图象问题。知识梳理：一铝1、原子结构示意图：2、周期表中位置：第三周期A族镁原子核外有三个电子，在化学反应中，容易失去最外层的三个电子，显+3价。3、铝单质的性质1、物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐腐蚀性。2、化学性质： 铝的化学性质板书：问题1金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3?问题2实验室能否用硫化物与铝盐溶液混合制取Al2S3？用离子方程式说明原因。问题3金属铝与酸、碱反应的本质及定量计算(1)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？ (2)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是多少？为什么？ (3)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是多少？为什么？(4)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是多少？为什么？ (5)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)V(乙)12，则加入铝粉的质量为()A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g归纳总结：铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比11。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为13。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。二铝的重要化合物1、氧化铝（Al2O3） (1)物理性质：白色固体、熔点高（2054） 、不溶于水，不与水化合。常作耐火材料。 刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。(2)化学性质：电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。电解2Al2O3 = 2Al + 3 O2 与酸反应：Al2O36HClAlCl33H2O与碱反应：Al2O32NaOH2NaAlO2H2O既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物2、氢氧化铝（Al（OH)3）（1）物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。（2）化学性质：不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。 2Al(OH)3 Al2O32H2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法。Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2OAl(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2OAl(OH)3 具有两性的原因：H+AlO2+H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO3）。(2)氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。例题1下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是 ()NaHCO3(NH4)2SO3Al2O3Al(OH)3AlA全部 B只有C只有 D只有归纳总结：两性物质：两性物质指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，包括Al2O3、ZnO、Al(OH)3、Zn(OH)2、氨基酸、蛋白质等。多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱碱弱酸盐(如CH3COONH4、NH4HS等)也既能与强酸反应又能与强碱反应，但不能将它们称为两性物质。三Al3、Al(OH)3、AlO之间转化关系的应用写出上述转化的离子方程式： 问题4.试设计制备Al(OH)3的途径。方案一用铝盐(Al3)制取Al(OH)3加入氨水至沉淀完全，一般不用NaOH等强碱，为什么？方案二用铝屑、烧碱、稀H2SO4制取Al(OH)3方法一：AlAl3Al(OH)3；方法二：AlAlOAl(OH)3；方法三：Al(OH)3。若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定必用的药品如下：350 g 70% H2SO4溶液，NaOH固体240 g，足量铝屑、水(不能用其他药品)。甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下：甲：铝加NaOH溶液加H2SO4溶液W1 g Al(OH)3乙：铝加H2SO4溶液加NaOH溶液W2 g Al(OH)3丙：W3 g Al(OH)3试回答：(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是_。(2)三位学生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是_。(3)制得Al(OH)3的最大质量是_。规律方法总结：（一）典型图像分析1.把铝盐(Al3)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量(1)现象：先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。(2)有关反应：AB：Al34OH=AlO2H2OBC：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3(3)图像2.在AlO溶液中逐滴加入强酸至过量(1)现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。(2)有关反应：AB：AlOHH2O=Al(OH)3BD：Al(OH)33H=Al33H2O(3)图像3.在强酸溶液中逐滴加入AlO溶液至过量(1)现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。(2)有关反应：AB：4HAlO=Al32H2OBC：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3(3)图像4.向Mg2与Al3的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液(1)现象：无明显现象出现沉淀渐多最多减少不变(2)反应OA：HOH=H2OAB：Al33OH=Al(OH)3Mg22OH=Mg(OH)2BC：Al(OH)3OH=AlO2H2O(3)图像例2 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，则下列图中正确的是()例3将01 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 molL-1的H2SO4溶液中，然后再滴加1 molL-1的NaOH溶液。请回答： (1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶 液的体积V变化的关系如上图所示。当V1160 mL时，则金属粉末中n(Mg)_ mol，V2_ mL。(2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2、Al3刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)_mL。(3)若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉的物质的量分数为a ，用100 mL 2 molL1 的H2SO4溶解此混合物后，再加入450 mL 1 molL1 的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是_。（二）Al2O3的提纯方案一：碱溶法方案二：酸溶法例4(2009福建理综，24)从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下： 请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成Al3的离子方程式为_。(2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为_。(3)验证滤液B中含Fe3，可取少量滤液并加入_(填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成分是_(填