钠铝元素及其化合物的性质教案

1、个性化教案 钠、铝元素及其化合物的性质与应用适用学科化学适用年级高三适用区域全国本讲时长120min知识点金属钠的性质钠的化合物的性质及用途金属铝的性质铝的化合物的性质及用途学习目标1.识记有关的化学方程式；2.掌握金属钠及其化合物之间的转化关系；3.以金属钠为例，掌握第IA族内元素性质递变规律。4.识记有关的化学方程式；5.掌握金属铝及其化合物之间的转化关系；6.以金属铝为例，掌握两性金属的性质。7.对有关Al(OH)3的图像会进行分析探究学习重难点重点：金属钠及其化合物之间的转化关系，掌握金属铝及其化合物之间的转化关系；难点：第IA族元素性质递变规律，对有关Al(OH)3的图像会进行分析探

2、究学习过程一、复习预习1、回忆金属的通性；2、复习元素周期表及元素周期律的相关知识。二、知识讲解考点1、钠的性质1物理性质： 银白色金属光泽、质软、可以用刀切割、密度小于水大于煤油、熔沸点低。2化学性质：（1）钠与非金属单质反应：2NaCl22NaCl（白烟） 2NaS Na2S缓慢氧化：4Na+O2 2Na2O（白色固体） 剧烈燃烧：2Na+O2Na2O2（淡黄色固体）（2）钠与水的反应2Na+2H2O 2NaOH+H2 2Na+2H2O 2Na+2OH+H2（3）与酸（主要指非氧化性酸）的反应：钠不足，则反应为：钠与酸直接反应。2Na+2H+ 2Na+H2 钠过量，则反应为：钠先与酸反应，

3、再与水反应。（4）与盐溶液反应：将适量金属钠投入氯化铵溶液：（还有刺激性气味的无色气体产生）2Na+2NH4Cl+2H2O 2NaCl+2NH3+H2 分析：新生成的碱与NH4+反应产生NH3将适量金属钠投入硫酸铜溶液：（还有淡蓝色的絮状沉淀和少量黑色物质生成）2Na+CuSO4+2H2O Na2SO4+Cu(OH)2+H2分析：新生成的碱与铜离子反应，少量黑色物质为氧化铜，是由具有不稳定性的氢氧化铜受热分解而成将适量金属钠投入氯化铁溶液：（还有红褐色沉淀产生） 6Na+2FeCl3+6H2O 6NaCl+2Fe(OH)3+3H2分析：新生成的碱与铁离子反应3钠的保存：少量的钠保存于煤油中，大

4、量的钠密封于固体石蜡中。4钠的用途：电光源、钠钾合金常温下呈液态用于原子反应堆导热剂、还原剂用于冶炼金属。特别提示：1钠与氧气反应的产物与反应物用量无关，与反应条件有关。2钠与水、酸反应的本质为钠与水电离出的H+反应。考点2、钠的氧化物物质氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2电子式化合价O(2)O(1)阴、阳离子个数比1：21：2颜色、状态白色固体淡黄色粉末化学性质O22Na2O+O2 Na2O2CO2Na2O+CO2 Na2CO32Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2H2ONa2O+H2O 2NaOH2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2 HClNa2O+2HCl 2NaCl+H2

5、O2Na2O2+4HCl 4NaCl+2H2O+O2SO2Na2O+SO2 Na2SO3Na2O2 +SO2 Na2SO4类别碱性氧化物过氧化物稳定性不稳定，可继续氧化稳定用途制NaOH，用途较少做供氧剂、氧化剂、漂白剂等转化关系2Na2OO22Na2O2特别提示：1Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，每生成1mol O2都转移2mol电子。2在研究Na2O2与其他溶液反应时，要注意到Na2O2的强氧化性和溶液的强碱性。3凡是分子组成符合（CO）m·（H2）n的物质，Wg该物质在O2中完全燃烧，将其产物（CO2和水蒸气）通过足量的Na2O2后，固体增重必

6、为Wg。或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1：1，即可满足该条件。4等物质的量的Na2O和 Na2O2分别投入等量且足量的水中，所得溶液的物质的量浓度相等。考点3、碳酸钠和碳酸氢钠物质Na2CO3NaHCO3俗名苏打、纯碱小苏打颜色状态白色固体白色粉末水溶性易溶于水能溶于水溶解度大小比较：Na2CO3 >NaHCO3溶液与酚酞变红变红颜色深浅比较：Na2CO3 > NaHCO3与盐酸反应Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2ONaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2反应速率：NaHCO3 >Na2CO3与氯化钙溶液Na2CO3+CaCl

7、2 CaCO3+ 2NaCl(CO32+Ca2 CaCO3)与澄清石灰水Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3+2NaOH(CO32+Ca2 CaCO3)NaHCO3+Ca(OH)2（过量）NaOH+CaCO3 +H2O(HCO3+OH+Ca2+=CaCO3+H2O)2NaHCO3+Ca(OH)2（少量）Na2CO3+CaCO3+2H2O(2HCO3+2OH+Ca2+CaCO3+2H2O+CO32)与氢氧化钠溶液NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O(OHHCO3 CO32H2O)热稳定性稳定2NaHCO3Na2CO3CO2H2O主要用途玻璃、造纸、制肥皂、洗涤发酵、医药、灭火器相互转

8、化Na2CO3NaHCO3：Na2CO3CO2H2O 2NaHCO3NaHCO3Na2CO3：NaOHNaHCO3 Na2CO3H2O（OHHCO3 CO32H2O）2NaHCO3Na2CO3CO2H2O鉴别1分别加热，有气体放出者为NaHCO3（适用于固体）2分别滴加盐酸，立即有气体放出者为NaHCO3刚开始无气体放出，一段时间后有气体放出者为Na2CO3，3分别滴加CaCl2溶液或BaCl2溶液，白色沉淀生成者为Na2CO3，NaHCO3无现象4等浓度溶液，碱性较强的为Na2CO3考点4、焰色反应、碱金属元素1很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，化学上叫焰色反应。（为物

9、理变化）2焰色反应的操作顺序可概括成如下几个字：洗烧蘸烧。3观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃，因为钾中常混有含钠元素的杂质，而蓝色钴玻璃可滤过黄光。钾紫色（透过蓝色钴玻璃）钠黄色4碱金属元素简单对比相似性递变性（由上到下）原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多核电荷数逐渐增大原子半径逐渐增大元素性质较强的金属性金属性依次增强单质性质物理性质（除Cs外）都呈银白色，密度较小，熔沸点较低密度逐渐增大（K反常），熔点逐渐降低化学性质都有较强的还原性都与氧气反应都与水反应生成强碱与氢气还原性依次增强，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂考点1、铝单质1物理性质：银白色金属，质较软，但比镁要硬，熔点

10、比镁高。有良好的导电、导热性和延展性。2化学性质：铝是较活泼的金属。（1）通常与氧气易反应，生成致密的氧化膜起保护作用，同时也容易与Cl2、S等非金属单质反应：4Al+3O22Al2O3 2Al+3SAl2S3 2Al+3Cl22AlCl3（2）与酸反应：强氧化性酸，如浓硫酸和浓硝酸在常温下，使铝发生钝化现象；加热时，能反应，但无氢气放出；铝与非氧化性酸反应生成氢气。 2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2（3）与强碱溶液反应：2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2。（4）与某些盐溶液反应：如，能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。（5）铝热反应：可

11、用来冶炼金属2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe该反应放热大，能使置换出的铁成液态，适用性强。在实验室中演示时要加入引燃剂，如镁条和氯酸钾等。4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn 2Al+Cr2O3 Al2O3+2Cr特别提示：1等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气量相同。2足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的物质的量之比为1：3。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物质的量之比为介于1：1和1：3之间。则必定是铝与盐酸反应时铝过量而盐酸不足；铝和氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。考点2、氧化铝（Al2O3）1物理性质：白

12、色固体，熔点高（2054），沸点2980，常作为耐火材料。2化学性质：两性氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O 3用途：Al2O3是工业冶炼铝的原料2Al2O3（熔融）4Al + 3O2。特别提示：1制备单质铝不能电解熔融的氯化铝，只能电解熔融的氧化铝，并且需要加入冰晶石来降低氧化铝的熔点。考点3、氢氧化铝（Al(OH)3）：1物理性质：白色难于水的胶状沉淀。2化学性质：（1）既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物，两性氢氧化物。Al(OH)3 + 3HCl A

13、lCl3 + 3H2O：Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 2H2OAl(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O：Al(OH)3 + OH AlO2 + 2H2O（2）加热能分解。2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O 3制备：可溶性铝盐与氨水反应Al3+ + 3NH3·H2O Al(OH)3+ 3NH4+考点4、铝盐AlCl3的性质NaOH的量少量AlCl33NaOHAl(OH)33NaClAl33OHAl(OH)3过量AlCl34NaOHNaAlO22H2O3NaClAl34OHAlO22H2ONH3·H2O的量与量无关AlCl33NH3·

14、;H2OAl(OH)33NH4ClAl33NH3·H2OAl(OH)33NH4NaAlO2的性质HCl的量少量NaAlO2HClH2OAl(OH)3NaClAlO2HH2OAl(OH)3过量NaAlO24HClAlCl3NaCl2H2OAlO24HAl32H2OCO2的量少量2NaAlO2CO23H2O2Al(OH)3Na2CO32AlO2CO23H2O2Al(OH)3CO32过量NaAlO2CO22H2OAl(OH)3NaHCO3AlO2CO22H2OAl(OH)3HCO3特别提示： AlCl3与碱反应不与酸反应，因此Al3与OH不共存；AlO2与酸反应不与碱反应，因此AlO2与H

15、不共存。考点5、铝的冶炼1铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中主要是以氧化铝的形式存在。2工业生产的流程：铝土矿（主要成分是氧化铝）用氢氧化钠溶解过滤向滤液中通入二氧化碳酸化，过滤氢氧化铝氧化铝 铝。 主要反应：Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 2Al(OH)3+ Na2CO3 2Al(OH)3Al2O3 +3 H2O ，2Al2O3（熔融）4Al + 3O2。考点6、有关Al(OH)3的图像探究1在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH至过量的图像 现象： 先产生沉淀，后沉淀消失。方程式：Al3+3OH Al(OH)3，Al(OH)

16、3+OH AlO2+2H2O2在NaOH溶液中逐滴加入AlCl3至过量的图像 现象：开始无沉淀，一段时间后有沉淀方程式：Al3+ 4OH AlO2+2H2O，Al3+3AlO2+6H2O 4Al(OH)3 3在NaAlO2溶液中逐滴加入HCl至过量的图像。现象：开始有沉淀，之后沉淀溶解方程式：H+AlO2+ H2O Al(OH)3，Al(OH)3+3H+ Al3+3H2O4在HCl溶液中逐滴加入NaAlO2至过量的图像。 现象：开始无沉淀，一段时间后有沉淀方程式：AlO2+4H+ Al3+2H2O，Al3+3AlO2+6H2O 4Al(OH)35向MgCl2和AlCl3混合溶液中加入NaOH现

17、象：开始产生沉淀，之后沉淀部分溶解方程式：Mg2+2OH Mg(OH)2，Al3+3OH Al(OH)3Al(OH)3+OH AlO2+2H2O三、例题精析【例题1】【题干】质量相等、质量分数相同的两份稀盐酸分别与碳酸钠和碳酸氢钠完全反应，消耗碳酸钠和碳酸氢钠的质量（ ）A碳酸钠多 B碳酸氢钠多 C一样多 D无法确定【例题2】【题干】（2011北京高考11）下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是（ ）A取a克混合物充分加热，减重b克B取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收

18、，增重b克D取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体。【例题3】【题干】200时，11.6 g由CO2和H2O组成的混合气体与足量Na2O2充分反应后，固体质量增加3.6 g，则原混合气体的平均摩尔质量为(g·mol1)（ ）A5.8 B11.6 C23.2 D46.4【例题4】【题干】将2.5 g Na2CO3、NaHCO3、NaOH的固体混合物完全溶解于水，制成溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 mol/L的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示：（1）写出OA段所发生反应的离子方程式_。（2）当加入35 mL盐酸时，产生C

19、O2的体积为_mL(标准状况)。（3）计算原混合物中NaOH的质量及碳酸钠的质量分数。【例题5】【题干】以下关于铝的叙述正确的是（ ）A铝的化学性质很活跃，在空气中极易锈蚀B铝对稀硫酸有耐腐蚀性质C铝在高温下还原性很强，可以用铝冶炼高熔点金属D铝的导电性比铜、银更强，所以常用以制造电线、电缆【例题6】【题干】（2013山东卷）足量下列物质与等质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是（ ）A氢氧化钠溶液 B稀硫酸 C盐酸 D稀硝酸【例题7】【题干】应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备；二是电解饱和NaCl溶液制备烧碱；三是金属钠的制备下列关于这三个工业生产的描述中正确的是（）

20、A电解法制铝时一般是用熔融态的氧化铝进行电解，但也可用熔融态的A1C13B电解法生产铝时，每转移3mol电子的时候，就能生产出1mol的铝C在电解饱和NaCl溶液中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生D电解饱和NaCl溶液和金属钠的冶炼都用到了NaC1，在电解时它们的阴极都是C1-失电子【例题8】【题干】把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物，溶于足量水中后有1.16g白色沉淀，在所得浊液中，逐滴加入1.00mol/l的盐酸，加入盐酸的体积与生成沉淀的质量关系如右图所示：（1）A点沉淀物的化学式为_，理由_。（2）写出A点到B点发生反应的离子方程式_。（3）原

21、混合物中MgCl2的质量是_，AlCl3的质量是_，NaOH的质量是_。（4）C点溶液的体积为_ml。四、课堂运用【基础】1一定温度下，向饱和NaOH溶液中加入一定量的钠块，充分反应后恢复到原来温度，下列说法正确的是（ ）A溶液中溶质质量增加，溶剂质量减少，溶液的溶质质量分数变大 B溶液的pH不变，有氢气放出 C溶液中的Na 数目减小，有氧气放出 D溶液中的c(Na )增大，有氧气放出2焰火“脚印”“笑脸”“五环”，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色反应”知识相关。下列说法中正确的是（ ）A非金属单质燃烧时火焰均为无色B所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色C焰色反应均应透过

22、蓝色钴玻璃观察DNaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同3可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是（ ）A加热时无气体放出B滴加盐酸时有气泡放出C溶于水后滴加稀BaCl2溶液有白色沉淀生成D溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成【巩固】1氢化钠（NaH）是一种白色的离子化合物，其中钠元素显+1价；氢化钠与水反应放出氢气。下列叙述中，不正确的是（ ）ANaH中存在-1价的氢离子，还原性比氢原子强BNaH与H2O反应时水作氧化剂，反应放出热量CNaH中氢元素的离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同D微粒半径：H+HH-2有关纯碱和小苏打的叙述正确的是（ ）A等质量的Na2CO3、NaHCO3

23、分别与足量稀盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多B等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸多C向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀，而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀DNa2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钠反应【拔高】1将3.72g由金属钠、氧化钠和过氧化钠组成的混合物与足量水反应，在标准状况下得到672mL混合气体将该混合气体用电火花点燃，恰好完全反应，则原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比为（ ）A3：2：1 B4：2：1 C2：1：1 D1：1：12将0.4gNaOH和1.06g Na2

24、CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是（ ）3下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是（ ）AW03 BMgO CMnO2 DV2O54实验室中，要使偏铝酸钠溶液中的AlO2离子全部沉淀出来，最适宜用的试剂是（ ）ANaOH溶液 BCO2 C盐酸 D氨水5将过量的气体通入到一种溶液中，一定能产生沉淀的是（）二氧化硫通入到硝酸钡溶液中 二氧化碳通入到偏铝酸钠溶液中 二氧化碳通入到氯化钙溶液中 氨气通入到氯化铝溶液中。A只有 B只有 C只有 D只有【巩固】1甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和N

25、aOH溶液，各加入10 mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是（ ）A甲中沉淀一定比乙中的多 B甲中沉淀可能比乙中的多C甲中沉淀一定比乙中的少 D甲中和乙中的沉淀可能一样多2（2012安徽）已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是（ ）【拔高】1A、B、C、D、E五种化合物，均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其

26、中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色（透过蓝色钴玻璃）。（1）写出化学式：A_，B_，C_，D_，E_。（2）写出下列反应的离子方程式：AB_，AD_。课程小结 构建元素化合物的知识主线单质氧化物氧化物对应水化物相应的盐NaCl Na Na2O，Na2O2 NaOH Na2CO3，NaHCO3 铝三角 Al3+ + 4OH AlO2 + 2H2O AlO2+ 4H+ Al3+ + 2H2O AlO2+ H+ + H2O Al(OH)32AlO2 + CO2 + 3H2O 2 Al(OH)3+ CO32（CO2不足） AlO2 + CO2 + 2H2

27、O Al(OH)3+ HCO3（CO2过量） Al3+ + 3AlO2 + 6H2O 4Al(OH)3HCO3AlO2H2O CO32Al(OH)3Al(OH)3+OH AlO2+2H2OAl(OH)3 + 3H+ Al3+ + 2H2OAl3+ + 3NH3·H2O Al(OH)3+ 3NH4+Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ 2Al3+ + 3CO32+ 3H2O 2Al(OH)3 + 3CO2 Al3+ + 3HCO3 Al(OH)3 + 3CO2 2Al3+ + 3S2 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2SAl3+ + 3HS + 3H2O Al(OH)3 + 3H2S Al3+ + 3AlO2 + 6H2O 4Al(OH)3 构建元素化合物的知识主线Al2O3 Al Al(OH)3 AlCl3 NaAlO2课后作业【基础】1关于钠的叙述正确的是（ ）A钠和钾的合金可作原子反应堆的导热剂B工业上可用于生产纯碱和大量制备氢氧化钠C钠在空气中燃烧生成 Na2OD