实验化学专题二物质性质的探究课题一铝及其化合物的性质

1、中学化学资料网 http:/www.e- 1、铝元素的原子结构示意图、铝元素的原子结构示意图Al 容易失容易失3e结论结论: 铝有较强的还原性。铝有较强的还原性。Al3铝在周期表中的位置？铝在周期表中的位置？、与非金属单质的反应：、与非金属单质的反应：O2、Cl2、S等等4Al + 3O2 = 2Al2O3、与酸的反应、与酸的反应 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 钝化：钝化：要点：要点：常温常温下下铝铝浓浓HNO3、浓浓H2SO42、铝的化学性质、铝的化学性质、与强碱溶液的反应、与强碱溶液的反应2Al+6H2O= 2Al(OH)3+3H22Al+2NaOH+6H2O =2N

2、aAlO2+ 4H2O +3H26e-Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2、与金属氧化物的反应：铝热反应、与金属氧化物的反应：铝热反应2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3高温高温、与不活泼金属的可溶性盐的反应：、与不活泼金属的可溶性盐的反应：2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu氧化铝的氧化铝的化学性质化学性质OH2NaAlO 2NaOHOAl2232两性氧化物两性氧化物O3H2AlCl 6HClOAl2332OH2AlO 2OHOAl2232O3H2Al 6HOAl23323、氧化铝和氢氧化铝的两性、氧化铝

3、和氢氧化铝的两性两性氧化物：与碱反应生成盐和水，与酸反应生两性氧化物：与碱反应生成盐和水，与酸反应生成盐和水的氧化物。成盐和水的氧化物。氢氧化铝的氢氧化铝的化学性质化学性质（1）两性氢氧化物：与碱反应生成盐和水，与）两性氢氧化物：与碱反应生成盐和水，与酸反应生成盐和水的氢氧化物。酸反应生成盐和水的氢氧化物。O2HNaAlO NaOHAl(OH)223O3H AlCl3HClAl(OH)233（2）受热分解）受热分解O3H Al3HAl(OH)233O2H AlOOHAl(OH)223O3HO Al 2Al(OH)2323Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-四羟基铝酸根离子四羟基铝酸根离子4

4、、可溶性铝盐的性质、可溶性铝盐的性质AlCl3、KAl(SO4)212H2OAl3+ + 4OH- =Al(OH)4-Al3+ + 6F- =AlF63-书本书本P21 信息提示信息提示六氟合铝酸根离子铝及其化合物的性质铝及其化合物的性质Al3+AlO2-Al(OH)3足量足量H+足量足量OH-少量少量H+或或CO2或或Al3+等等OH-少量少量OH-或或NH3H2O或或AlO2-H+铝三角铝三角 C CB B滤液中滤液中通入适量通入适量COCO2 2 消石灰消石灰E E（固体）（固体）F FA(A(浊液）浊液）电解电解冰晶石冰晶石铝土矿铝土矿D D（沉淀）（沉淀）干燥、煅烧干燥、煅烧 烧碱烧

5、碱 溶液溶液写出写出反应的化学方程式反应的化学方程式练习：练习：工业上用铝土矿（主要成分是工业上用铝土矿（主要成分是AlAl2 2O O3 3），生产铝的过程，），生产铝的过程，可用简单示意图如下（图中字母代表有关物质的分子式）可用简单示意图如下（图中字母代表有关物质的分子式） Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O电解电解 2 NaAlO2 +CO2+3H2O = 2Al(OH)3 + Na2CO3 Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 + 2 NaOH 2Al(OH)3 = Al2O3 +3 H2O 2Al2O3 = 4Al + 3O21铝与氧气反应的实验探

6、究铝与氧气反应的实验探究 2Al+3/2O2=Al2O3；rG01582kJ/molMg+1/2O2=MgO；rG0569.4kJ/mol3Fe+2O2=Fe3O4；rG01015kJ/mol从从rG0(0)数值看数值看,”铝与氧气铝与氧气”这这个自发反应最个自发反应最容易发生，但实际上铝在氧气中燃烧实验最不容容易发生，但实际上铝在氧气中燃烧实验最不容易成功，为什么？易成功，为什么？ 铝在空气中与氧气生成一种致密的氧化铝保护层。铝在空气中与氧气生成一种致密的氧化铝保护层。 铝片使用前用砂纸擦去表面氧化膜；铝片使用前用砂纸擦去表面氧化膜； 火柴快要燃烧完时，铝条伸入盛有氧气的集气火柴快要燃烧完时

7、，铝条伸入盛有氧气的集气瓶，不要过早，也不要过迟；瓶，不要过早，也不要过迟； 氧气浓度要比较大，否则现象不明显；氧气浓度要比较大，否则现象不明显； 集气瓶瓶底盛有少量水。集气瓶瓶底盛有少量水。现象：在氧气中剧烈燃烧，并产生耀眼的白光。现象：在氧气中剧烈燃烧，并产生耀眼的白光。实验注意事项：实验注意事项：2、铝表面氧化膜的实验研究、铝表面氧化膜的实验研究如何设计实验证明铝表面存在氧化膜？如何设计实验证明铝表面存在氧化膜？方案：将一片未擦去氧化膜的铝片放入方案：将一片未擦去氧化膜的铝片放入CuSOCuSO4 4溶液中，观察铝片表面现象溶液中，观察铝片表面现象 无明显现象。无明显现象。如何除去铝片表

8、面的氧化膜？如何除去铝片表面的氧化膜？方法方法1 1、用砂纸除去氧化膜、用砂纸除去氧化膜用砂纸擦去铝片表面的氧化膜，再投入用砂纸擦去铝片表面的氧化膜，再投入20mL 0.5mol/L 的的CuSO4溶液中，观察铝片表面现象。溶液中，观察铝片表面现象。析出析出紫红色紫红色物质，产生气泡，溶液温度升高。物质，产生气泡，溶液温度升高。2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu作业本P15 11方法方法2、用、用NaOH溶液除去氧化膜溶液除去氧化膜将铝片放入将铝片放入3mL 6.0mol/L NaOH溶液的试管中，溶液的试管中，12min后取出铝片，洗净，再放入后取出铝片，洗净，再放入20mL

9、0.5mol/L的硫酸铜溶液中，观察铝片表面现象。的硫酸铜溶液中，观察铝片表面现象。析出析出暗红色暗红色物质，产生气泡，溶液温度升高。物质，产生气泡，溶液温度升高。如何增强铝片表面的氧化膜的保护作用？如何增强铝片表面的氧化膜的保护作用？方法：用浓硝酸钝化，形成氧化膜。方法：用浓硝酸钝化，形成氧化膜。 将已擦去氧化膜的铝片放入盛有将已擦去氧化膜的铝片放入盛有3mL浓硝酸中，浓硝酸中，1min后取出铝片，用水洗净，再放入后取出铝片，用水洗净，再放入20mL 0.5mol/L CuSO4溶液的试管中，观察铝片表面溶液的试管中，观察铝片表面的现象。的现象。无明显现象。无明显现象。3、铝配合物的生成、铝

10、配合物的生成 取一支试管，加入取一支试管，加入1mL 0.5mol/LAlCl3溶液，溶液，滴加入滴加入 3.0mol/L NaOH溶液，边滴加边振荡试溶液，边滴加边振荡试管，观察实验现象。管，观察实验现象。先析出白色沉淀，后沉淀又慢慢溶解，溶液变先析出白色沉淀，后沉淀又慢慢溶解，溶液变澄清。澄清。 另另取一支试管，加入取一支试管，加入1mL 0.5mol/LAlCl3溶液，溶液，滴加入滴加入2mL饱和饱和 NaF 溶液，边滴加边振荡试管，溶液，边滴加边振荡试管，观察实验现象。再继续滴加观察实验现象。再继续滴加1mL 3.0 mol/L氨水，氨水，边滴加边振荡试管，观察实验现象。边滴加边振荡试

11、管，观察实验现象。加入加入NaFNaF溶液后，无明显现象，继续加氨水，溶液后，无明显现象，继续加氨水，也没有出现白色沉淀。也没有出现白色沉淀。Al3+ + 6F- =AlF63-导练P21 铝配合物的生成4培养明矾晶体培养明矾晶体阅读书本P22 步骤实验四的注意事项实验四的注意事项: 配制的明矾溶液一定要饱和，每次把母液配配制的明矾溶液一定要饱和，每次把母液配成成3040的溶液，有利于晶核的快速长大。的溶液，有利于晶核的快速长大。溶液浓度度太大，会产生不规则的小晶体附在溶液浓度度太大，会产生不规则的小晶体附在原晶核之上，晶体不透明；浓度太小，晶核成原晶核之上，晶体不透明；浓度太小，晶核成长缓慢或溶解。长缓慢或溶解。 选取形状完整的小晶体作为晶核。选取形状完整的小晶体作为晶核。拓展课题拓展课题2 21 1 铝热反应铝热反应v1将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，在其中一只纸漏将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，在其中一只纸漏斗的底部剪一个小孔，用水润湿，再与另一个纸漏斗套斗的底部剪一个小孔，用水润湿，再与另一个纸漏斗套在一起，有孔纸漏斗置于内层（使纸漏斗每边都有在一起，有孔纸漏斗置于内层（使纸漏斗每边都有4层），层），架在铁架台的铁圈上，其下方放置盛有细沙的蒸发皿或架在铁架台的铁圈上，其下方放置盛有细沙的蒸发皿或铁盘。铁盘。v2将将5g干燥的氧化铁粉末、干燥的氧化铁粉末、2