铝及其化合物PPT精选文档

1、.1第二讲铝及其重要化合物第二讲铝及其重要化合物考试说明考试说明:了解铝及其重要化合物的主要性质及其应用了解铝及其重要化合物的主要性质及其应用考点考点:1.铝的性质以及铝的性质以及Al2O3,Al(OH)3的两性的两性.2.与与Al(OH)3有关的图像分析有关的图像分析.3.Al3+,AlO2-,Al(OH)3的相互转化的相互转化.2元素化合物复习思路元素化合物复习思路:一、两条主线一、两条主线:1.物质主线物质主线:单质单质氧化物氧化物酸或碱酸或碱盐盐2.知识主线：结构知识主线：结构组成组成物理性质物理性质化学性质化学性质二、复习方法：对比，类比。（列表格）二、复习方法：对比，类比。（列表格

2、）三、注重外挂内联，构建思维导图三、注重外挂内联，构建思维导图1、外挂：物质的量计算，离子反应，氧化还原反应，物、外挂：物质的量计算，离子反应，氧化还原反应，物质分类。质分类。2、内联：铝三角关系、内联：铝三角关系.3一、一、铝的结构与存在铝的结构与存在铝位于元素周期表铝位于元素周期表第三周期第第三周期第IIIA族族,原子结原子结构示意图为构示意图为_,铝元素在地壳中含量仅铝元素在地壳中含量仅次于次于氧氧,在自然界中在自然界中,铝全部以铝全部以化合化合态态存在存在.第一课时第一课时.4二二.铝的重要性质铝的重要性质1.物理性质物理性质:银白色银白色有金属光泽的固体有金属光泽的固体,有良好的有良

3、好的延展性延展性,导电性导电性和导热性等和导热性等,密度较小密度较小,质地柔软质地柔软.52.化学性质化学性质O2常温常温:生成致密的生成致密的氧化膜氧化膜.(Al2O3)加热加热:4Al + 3O4Al + 3O2 2 2Al 2Al2 2OO3 3氧化性酸氧化性酸常温下常温下,遇冷的浓遇冷的浓HNO3 3或浓或浓H2 2SO4 4产生产生钝化钝化现象现象非氧化性酸非氧化性酸 6H 6H Cl+2Al= 3HCl+2Al= 3H2 2+2AlCl+2AlCl3 3NaOH溶液溶液Al + 2NaOH+2HAl + 2NaOH+2H2 2O O=2NaAlO=2NaAlO2 2+3H+3H2

4、2铝热反应铝热反应2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe.6思考思考2：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那为什么铁在空气中易生锈而铝在空为什么铁在空气中易生锈而铝在空 气中不易被腐气中不易被腐蚀呢？蚀呢？ 铝与空气中的氧气反应生成铝与空气中的氧气反应生成致密致密的氧化膜的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。气接触。思考思考1:1:加热铝箔有何现象加热铝箔有何现象? ?为什么为什么? ?铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不滴落。铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不滴落。这是因为常温下铝与空气中的氧气反应生成了这

5、是因为常温下铝与空气中的氧气反应生成了致致密密的氧化膜，此氧化膜的氧化膜，此氧化膜熔点很高熔点很高，不熔化，从而，不熔化，从而保护了铝。性质活泼的铝在空气中能稳定存在的保护了铝。性质活泼的铝在空气中能稳定存在的原因原因.7钝化钝化: : 用电化学或化学方法使金属表面形成一用电化学或化学方法使金属表面形成一 层层致密的氧化膜致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。反应，这种现象称为钝化。思考思考3.什么是钝化什么是钝化?满足条件满足条件: :Al,FeAl,Fe分别遇分别遇冷冷浓硫酸、浓硝酸发生浓硫酸、浓硝酸发生钝化钝化. .8Al + 2OH

6、Al + 2OH- -+2H+2H2 2O=2AlOO=2AlO2 2- -+3H+3H2 2还原剂还原剂 氧化剂氧化剂反应的实质反应的实质: :分两步进行分两步进行 （1）2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2（2）Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O 将（将（1）+（2）2： 2Al+6H2O+2NaOH = 2NaAlO2+3H2+4H2O 失失23 e得得6e思考思考4.铝与强碱溶液反应的本质是什么铝与强碱溶液反应的本质是什么?.92Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe思考思考5.5.铝热反应的原理和应用铝热反应的原理和应用. .AlAl与与(Fe(Fe2 2OO3 3

7、 、 CrCr2 2OO3 3 、 MnOMnO2 2 、V V2 2OO5 5 等等) )2.2.铝热剂：铝热剂：铝热反应铝热反应 铝与活泼性较铝与活泼性较AlAl弱而熔点较高的金属的弱而熔点较高的金属的氧化物在高温下发生的反应氧化物在高温下发生的反应1.现象现象:3.3.铝热反应的应用：铝热反应的应用：焊接钢轨、冶炼金属等。焊接钢轨、冶炼金属等。必修必修2,P89.102Al2Al2 2OO3 3 (熔融熔融) 4Al 4Al 3O3O2 2 电解电解冰晶石冰晶石三三.Al.Al的冶炼的冶炼电解熔融氧化铝电解熔融氧化铝 由于铝的氧化物熔点很高，故在氧化铝中添由于铝的氧化物熔点很高，故在氧化

8、铝中添加加冰晶石（冰晶石（Na3AlF6)降低降低其熔点其熔点。.11判断判断:1.铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物. 2.常温下常温下,铝与稀铝与稀HNO3反应可以制氢气反应可以制氢气.3.用铝制槽车储运浓硫酸或浓硝酸用铝制槽车储运浓硫酸或浓硝酸.4.铝粉与三氧化铬共热能冶炼出铬铝粉与三氧化铬共热能冶炼出铬.发生反应发生反应稀稀HNO3HNO3是强氧化性酸是强氧化性酸, ,得不到氢气得不到氢气, ,生成生成NONO气体气体. .12三、三、铝的化合物铝的化合物1 1、氧化铝、氧化铝(Al(Al2 2OO3 3) )：（1 1）物理性质：）物理性质：白色、不

9、溶于水白色、不溶于水的固体，的固体，熔点很高熔点很高（20542054）常作）常作耐火材料耐火材料。 刚玉刚玉的主要成分是的主要成分是AlAl2 2OO3 3 ，其中把含，其中把含少量少量铬铬元元素素的刚玉称为的刚玉称为红宝石红宝石；含少量的；含少量的铁和钛铁和钛元素元素的刚的刚玉称为玉称为蓝宝石蓝宝石。.13两性氧化物：两性氧化物：既能与既能与酸酸反应又能与反应又能与碱碱反应反应只生成只生成盐盐和和水水的氧化物。的氧化物。 （2）Al2O3的化学性质的化学性质碱碱偏铝酸盐偏铝酸盐 水水酸酸铝盐铝盐 水水 AlAl2 2OO3 3 + 6HCl = 2AlCl+ 6HCl = 2AlCl3 3

10、 + 3H+ 3H2 2OOAlAl2 2OO3 3 + 2NaOH = 2NaAlO+ 2NaOH = 2NaAlO2 2 + H+ H2 2OO（3 3）用途：耐火材料）用途：耐火材料, ,冶炼铝冶炼铝只能溶于强碱和强酸只能溶于强碱和强酸( (醋酸也能溶解醋酸也能溶解) )方方程程式式为为.142 2、氢氧化铝、氢氧化铝: : AlAl（OH)OH)3 3（1 1）物理性质：）物理性质： 白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性可以吸附水中的可以吸附水中的悬浮物和各种色素悬浮物和各种色素。（2 2）化学性质：）化学性质： 不稳定性：受热易分解不稳定性：受热易

11、分解2Al(OH)2Al(OH)3 3 AlAl2 2O O3 32H2H2 2O O与酸、强碱反应与酸、强碱反应具有两性具有两性.15AlAl3+3+3NH+3NH3 3. .HH2 2O = Al(OH)O = Al(OH)3 3 + 3NH + 3NH4 4+ +Al(OH)3 + OH-= AlO2- + 2H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O强酸强酸强碱强碱制备制备:铝盐和氨水铝盐和氨水两两性性.16思考思考6:氢氧化铝的两性如何用电离平衡移动的氢氧化铝的两性如何用电离平衡移动的原理来解释原理来解释?氢氧化铝电离方程式可表示如氢氧化铝电离方程式可表示如下：下：

12、当加入强碱、弱碱及水解显碱性的盐，平衡左移。当加入强碱、弱碱及水解显碱性的盐，平衡左移。当加入强酸、弱酸及水解显酸性的盐，平衡右移。当加入强酸、弱酸及水解显酸性的盐，平衡右移。H2O+AlO-2+H+Al(OH)3Al3+3OH-酸式电离酸式电离碱式电离碱式电离.172AlO2AlO2 2- - + CO+ CO2 2 + 3H+ 3H2 2O = 2Al(OH)O = 2Al(OH)3 3 + CO + CO3 32-2-AlOAlO2 2- - + CO+ CO2 2 + 2H+ 2H2 2O = Al(OH)O = Al(OH)3 3 + HCO + HCO3 3- -1.1.向向NaA

13、lONaAlO2 2溶液中逐滴加入盐酸？溶液中逐滴加入盐酸？2.2.向向NaAlONaAlO2 2溶液中缓慢通入溶液中缓慢通入COCO2 2？练习练习: :请写下列离子方程式请写下列离子方程式AlOAlO2 2- - + H+ H+ + + H+ H2 2O = Al(OH)O = Al(OH)3 3 Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O故由故由AlOAlO2 2- -制取制取Al(OH)Al(OH)3 3用弱酸溶液更合适用弱酸溶液更合适.18KAl(SO4)212H2OKAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42-无色晶体，易溶于水，无色晶体，易溶于水，强

14、电解质：强电解质： 3 3、常见的铝盐、常见的铝盐 明矾明矾水溶液水溶液PH7PH7净水原理（写出离子方程式）：净水原理（写出离子方程式）：Al(OH)Al(OH)3 3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水 .19下列变化可通过一步实验直接完成的是（）下列变化可通过一步实验直接完成的是（）AAl(OH)3Al2O3BAl2O3Al(OH)3CSiO2H2SiO3DAlAl(OH)3练一练练一练A.20第二课时第二课时 铝及其化合物的相关计算铝及其化合物的相关计算.21例例1.甲乙两烧杯中各盛有甲乙两烧杯中各盛有100mL3molL盐酸盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加

15、入等质和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成气体的体积量的铝粉，反应结束后测得生成气体的体积比为比为1：2，则加入的铝粉的质量为，则加入的铝粉的质量为( )A.5.4g B. 3.6gC. 2.7g D. 1.8g本题属归纳本题属归纳3中的第三种情况中的第三种情况.A要点一要点一:铝与酸、碱反应及其计算铝与酸、碱反应及其计算.22跟踪训练跟踪训练1.上述反应中上述反应中A 物质的量之比为物质的量之比为 3:2B 质量之比为质量之比为 3:2C 摩尔质量之比为摩尔质量之比为 2:3D 反应速率之比为反应速率之比为 2:3镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸镁和铝分别

16、与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（反应，产生气体的体积（V）与时间（）与时间（t）关）关系如图反应中镁和铝的（）系如图反应中镁和铝的（） B.23要点二：铝三角转化关系及应用要点二：铝三角转化关系及应用.24例例2.下列说法或离子方程式正确的是（下列说法或离子方程式正确的是（ ）向向NaAlO2溶液中滴加溶液中滴加NaHCO3溶液，有溶液，有沉淀和气体生成。沉淀和气体生成。向向NaAlO2溶液中通入溶液中通入CO2：氧化铝溶于氧化铝溶于NaOH溶液：溶液：向明矾溶液中加入过量的向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液溶液:A. B . C . D. 2AlO2AlO2 2- -

17、 + CO+ CO2 2 + 3H+ 3H2 2O = 2Al(OH)O = 2Al(OH)3 3 + CO + CO3 32-2-AlAl2 2OO3 3 + 2OH+ 2OH- - = 2AlO = 2AlO2 2- - + H+ H2 2OOAlAl3+3+2SO+2SO4 42-2-+2Ba+2Ba2+2+4OH+4OH- - = 2BaSO = 2BaSO4 4 +AlO+AlO2 2- - +2H+2H2 2OOB.25跟踪训练跟踪训练2: 现有现有Al、Cl2、Al2O3、HCl（aq）、）、Al(OH)3、NaOH（aq）六种物质，它们之间有如下图所示）六种物质，它们之间有如下

18、图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是（）生反应，下列推断不合理的是（） AN一定是一定是HCl（aq）BX可能为可能为Al或或Cl2CY一定为一定为NaOH（aq）DQ、Z中的一种必定为中的一种必定为Al2O3B.26要点三：有关要点三：有关Al(OH)3计算及图像分析计算及图像分析.27（一）向铝盐溶液中滴加强碱溶液至过量（一）向铝盐溶液中滴加强碱溶液至过量1 1、实验现象、实验现象2 2、反应离子方程式、反应离子方程式n n沉淀沉淀V VNaOHNaOH0 1 2 3 40 1 2 3 4A AAlClAlCl

19、3 3溶液中先出溶液中先出现白色沉淀，现白色沉淀，继续滴加继续滴加NaOHNaOH溶液溶液沉淀溶解。沉淀溶解。AlAl3+3+3OH+3OH- -=Al(OH)=Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH- -=AlO=AlO2 2- -+2H+2H2 2O O3 3、图像、图像.28（二）向强碱溶液中滴加铝盐溶液至过量（二）向强碱溶液中滴加铝盐溶液至过量3 3、图像、图像n n沉淀沉淀V VAlCl3AlCl30 1 2 3 40 1 2 3 4A AB B1 1、实验现象：、实验现象：2 2、反应离子方程式、反应离子方程式 NaOHNaOH溶液中出现白色溶液中出现白色沉淀

20、后迅速溶解，沉淀后迅速溶解，继续滴加继续滴加AlClAlCl3 3溶液沉溶液沉淀突然增多后保持不变。淀突然增多后保持不变。AlAl3+3+4OH+4OH- -= AlO= AlO2 2- -+2H+2H2 2O OAlAl3+3+ 3AlO+ 3AlO2 2- -+6H+6H2 2O =4Al(OH)O =4Al(OH)3 3.29拓展拓展:向向AlAl3+3+,Mg,Mg2+2+的混合溶液中逐滴加强碱溶液的混合溶液中逐滴加强碱溶液至过量至过量n n沉淀沉淀V VNaOHNaOH0 1 2 3 40 1 2 3 4AB0-A段段: AlAl3+3+3OH+3OH- -=Al(OH)=Al(OH

21、)3 3 Mg Mg2+2+2OH+2OH- -=Mg(OH)=Mg(OH)2 2A-BA-B段段:Al(OH):Al(OH)3 3+OH+OH- -=AlO=AlO2 2- -+2H+2H2 2O O若原混合溶液中还含有若原混合溶液中还含有H+呢呢?0.30选学选学（三）向（三）向NaAlONaAlO2 2溶液中滴加溶液中滴加HClHCl溶液至溶液至过量过量n n沉淀沉淀V VHCl HCl 0 1 2 3 40 1 2 3 4A A1 1、实验现象：、实验现象：2 2、反应离子方程式、反应离子方程式 AlO AlO2 2- -溶液中先溶液中先出现白色沉淀，出现白色沉淀，继续滴加继续滴加HC

22、lHCl溶溶液沉淀溶解。液沉淀溶解。AlOAlO2 2- -+H+H+ +H+H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3+3H+3H+ += = AlAl3+ 3+ +3H+3H2 2O O3 3、图像、图像.31( (四四) )向向HClHCl溶液中滴加溶液中滴加NaAlONaAlO2 2溶液至过量溶液至过量3 3、图像、图像n n沉淀沉淀V VNaAlO2NaAlO20 1 2 3 40 1 2 3 4A AB B1 1、实验现象：、实验现象：2 2、反应离子方程式、反应离子方程式 HCl HCl溶液中出现白色沉溶液中出现白色沉淀后迅速溶解，淀后迅速溶解