2018-2019学年苏教版化学1专题3第一单元　从铝土矿到铝合金(26张)ppt课件

1、专题专题3 3从矿物到根底资料从矿物到根底资料第一单元从铝土矿到铝合金第一单元从铝土矿到铝合金考试规范考试规范知识条目知识条目学考要求学考要求选考要选考要求求1.1.地壳中铝的含量及存在形式地壳中铝的含量及存在形式, ,铝铝合金合金a a2.2.从铝土矿中获得铝的方法从铝土矿中获得铝的方法b b3.3.铝的重要性质铝的重要性质( (跟酸、碱反应跟酸、碱反应, ,铝铝热反应热反应, ,钝化现象钝化现象) )b b4.4.两性氧化物、两性氢氧化物的概两性氧化物、两性氢氧化物的概念念,Al,Al2 2O O3 3、Al(OH)Al(OH)3 3的重要性质的重要性质, ,铝铝及其重要化合物之间的转化关

2、系及其重要化合物之间的转化关系c c知识梳理知识梳理一、铝的性质及运用一、铝的性质及运用1.1.铝的构造和存在铝的构造和存在铝原子构造表示图为铝原子构造表示图为 , ,铝元素在地壳中含量仅次于铝元素在地壳中含量仅次于 。自然界。自然界中铝全部以中铝全部以 态存在。态存在。2.2.金属铝的物理性质金属铝的物理性质 色有金属光泽的固体色有金属光泽的固体, ,有良好的有良好的 、 和导热性和导热性等等, ,密度较小密度较小, ,质软。质软。3.3.金属铝的化学性质金属铝的化学性质, 硅硅化合化合雪白雪白延展性延展性导电性导电性钝化钝化写出图中有关反响的化学方程式或离子方程式写出图中有关反响的化学方程

3、式或离子方程式: :2O 常温点燃形成致密的氧化膜AlAl . . . . . . ( (铝热反响铝热反响) ) 2234Al+3O2Al O点燃4.4.铝的用途铝的用途纯铝用作导线纯铝用作导线, ,铝合金用于制造汽车、飞机、电子元件等。铝合金用于制造汽车、飞机、电子元件等。【思索【思索1 1】 铝的化学性质活泼铝的化学性质活泼, ,为什么日常生活中广泛运用的铝制品通常为什么日常生活中广泛运用的铝制品通常具有较好的抗腐蚀性能具有较好的抗腐蚀性能? ?提示提示: :铝在常温下迅速被氧气氧化铝在常温下迅速被氧气氧化, ,构成一层致密的氧化膜构成一层致密的氧化膜, ,维护铝不再被维护铝不再被氧化氧化

4、, ,因此铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。因此铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。【思索【思索2 2】 金属铝是活泼的金属金属铝是活泼的金属, ,能与酸反响能与酸反响, ,为什么能用铝槽车运输浓硫为什么能用铝槽车运输浓硫酸或浓硝酸酸或浓硝酸? ?提示提示: :常温下浓硫酸或浓硝酸能使铝钝化常温下浓硫酸或浓硝酸能使铝钝化( (在外表构成一层致密的氧化膜在外表构成一层致密的氧化膜),),阻止反响继续进展。阻止反响继续进展。二、铝热反响二、铝热反响1.1.本质本质利用铝的复原性利用铝的复原性, ,将难熔金属从其氧化物中置换出来将难熔金属从其氧化物中置换出来:2mAl+3MnOm :2mAl+3MnOm

5、mAl2O3+3nMmAl2O3+3nM。2.2.反响特点反响特点在高温下进展在高温下进展, ,反响迅速反响迅速, ,放出大量的热。新生成的金属单质呈液态且易与放出大量的热。新生成的金属单质呈液态且易与 分别。分别。3.3.运用运用(1)(1)在消费上在消费上, ,可用于可用于 等。等。(2)(2)在冶金工业上用于在冶金工业上用于 。4.4.铝热剂铝热剂(1)(1)在铝热反响中在铝热反响中, ,反响混合物反响混合物( (铝粉、金属氧化物铝粉、金属氧化物) )称为称为 。Al2O3 Al2O3 焊接钢轨焊接钢轨冶炼难熔金属冶炼难熔金属铝热剂铝热剂(2)(2)能与能与AlAl组成铝热剂的金属氧化物

6、常见的有组成铝热剂的金属氧化物常见的有 、Fe3O4Fe3O4、Cr2O3Cr2O3、MnO2MnO2、V2O5V2O5等。等。Fe2O3Fe2O3三、铝的重要化合物三、铝的重要化合物1.氧化铝氧化铝(1)(1)物理性质物理性质: : 色固体色固体, , 溶于水溶于水, ,有很高的有很高的 。(2)(2)化学性质化学性质( (两性氧化物两性氧化物) )两性氧化物两性氧化物: :既可以与酸反响又可以与碱反响生成既可以与酸反响又可以与碱反响生成 的氧化物。的氧化物。与与HClHCl反响反响: ;: ;与与NaOHNaOH反响反响: : 。白白难难熔点熔点盐和水盐和水2.2.氢氧化铝氢氧化铝(1)(

7、1)物理性质物理性质 色胶状不溶于水的固体色胶状不溶于水的固体, ,有很强的有很强的 性。性。(2)(2)化学性质化学性质两性氢氧化物两性氢氧化物: :既可以与酸反响又可以与碱反响生成既可以与酸反响又可以与碱反响生成 的氢氧的氢氧化物。化物。a.a.与盐酸反响与盐酸反响: : 。b.b.与与NaOHNaOH溶液反响溶液反响:Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O:Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O。受热分解受热分解:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O。(3)(3)制备制备向铝盐中参与氨水向铝盐中参与氨水, ,离子方程式为离子方程式

8、为 。NaAlO2NaAlO2溶液中通入足量溶液中通入足量CO2,CO2,离子方程式为离子方程式为 。NaAlO2NaAlO2溶液与溶液与AlCl3AlCl3溶液混合溶液混合: : 。白白吸附吸附盐和水盐和水3.3.常见的铝盐常见的铝盐(1)(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2)(2)明矾的化学式为明矾的化学式为 , ,它是它是 色晶体色晶体, , 溶于水溶于水, ,水水溶液溶液pH7pH7。明矾可以净水。明矾可以净水, ,其净水的原理是其净水的原理是Al3+3H2O Al(OH)3(Al3+3H2O Al(

9、OH)3(胶体胶体)+)+3H+,Al(OH)33H+,Al(OH)3胶体吸附水中杂质构成沉淀而净水。胶体吸附水中杂质构成沉淀而净水。【思索【思索3 3】 明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理能否一样明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理能否一样? ?提示提示: :不同。明矾净水只能除去水中的悬浮杂质不同。明矾净水只能除去水中的悬浮杂质, ,不能杀菌消毒不能杀菌消毒, ,而液氯只能而液氯只能杀菌消毒杀菌消毒, ,不能沉淀悬浮的杂质。不能沉淀悬浮的杂质。【思索【思索4 4】 在做铝的熄灭实验时在做铝的熄灭实验时, ,用坩埚钳夹住一小块铝箔用坩埚钳夹住一小块铝箔, ,在酒精灯上加在酒精灯

10、上加热至其熔化热至其熔化, ,会看到的景象是铝箔熔化会看到的景象是铝箔熔化, ,失去光泽失去光泽, ,但熔化的铝并不滴落。其但熔化的铝并不滴落。其缘由是什么缘由是什么? ?提示提示: :铝箔加热时与铝箔加热时与O2O2发生反响生成熔点很高的发生反响生成熔点很高的Al2O3Al2O3薄膜薄膜, ,使内部的铝被使内部的铝被Al2O3Al2O3包裹着包裹着, ,所以熔化的铝不易滴下。所以熔化的铝不易滴下。KAl(SO4)212H2OKAl(SO4)212H2O无无可可中心突破中心突破1.Al3+1.Al3+、Al(OH)3Al(OH)3、 之间的转化关系之间的转化关系上述转化的离子方程式分别为上述转

11、化的离子方程式分别为 2AlO2.2.与与Al(OH)3Al(OH)3沉淀生成有关的计算及图象分析沉淀生成有关的计算及图象分析(1)(1)把强碱溶液逐滴参与到铝盐把强碱溶液逐滴参与到铝盐(Al3+)(Al3+)溶液中至过量溶液中至过量景象景象: :先有白色沉淀产生先有白色沉淀产生, ,然后沉淀逐渐溶解。然后沉淀逐渐溶解。有关反响有关反响: :图象图象有关计算有关计算a.a.根据根据AlCl3AlCl3和和NaOHNaOH的量计算生成的量计算生成Al(OH)3Al(OH)3的量的量b.b.根据根据AlCl3AlCl3和和Al(OH)3Al(OH)3的量计算需求的量计算需求NaOHNaOH的量的量

12、NaOHNaOH的量的量n(NaOH)n(NaOH)当当NaOHNaOH不足不足时时n(NaOH)=3nAl(OH)n(NaOH)=3nAl(OH)3 3 当当NaOHNaOH过量过量时时n(NaOH)=3n(Aln(NaOH)=3n(Al3+3+)+n(Al)+n(Al3+3+)-)-nAl(OH)nAl(OH)3 3=4n(Al4n(Al3+3+)-nAl(OH)-nAl(OH)3 3 (2)(2)把铝盐把铝盐(Al3+)(Al3+)溶液逐滴参与到强碱溶液中至过量溶液逐滴参与到强碱溶液中至过量景象景象: :先无明显景象先无明显景象, ,然后逐渐产生大量的白色沉淀。然后逐渐产生大量的白色沉淀

13、。有关反响有关反响: :图象图象(3)(3)把强酸溶液逐滴参与到把强酸溶液逐滴参与到 溶液中至过量溶液中至过量景象景象: :先生成白色沉淀先生成白色沉淀, ,随后沉淀逐渐溶解。随后沉淀逐渐溶解。2AlO图象图象有关计算有关计算a.a.根据根据NaAlO2NaAlO2和和HClHCl计算生成计算生成Al(OH)3Al(OH)3的量的量b.b.根据根据Al(OH)3Al(OH)3和和NaAlO2NaAlO2的量计算需求参与的量计算需求参与HClHCl的量的量HClHCl的量的量n(HCl)n(HCl)当当HClHCl不足不足时时n(HCl)=nAl(OH)n(HCl)=nAl(OH)3 3 当当H

14、ClHCl过量过量时时n(HCl)=n( )+3n( )-n(HCl)=n( )+3n( )-nAl(OH)nAl(OH)3 3=4n( )-3nAl(OH)=4n( )-3nAl(OH)3 3 有关反响有关反响: :2AlO2AlO2AlO(4)(4)向强酸溶液中逐滴参与向强酸溶液中逐滴参与 溶液至过量溶液至过量景象景象: :先无明显景象先无明显景象, ,反响一段时间后逐渐产生白色沉淀。反响一段时间后逐渐产生白色沉淀。有关反响有关反响: :图象图象2AlO(5)(5)向明矾溶液中逐滴参与向明矾溶液中逐滴参与Ba(OH)2Ba(OH)2溶液至过量溶液至过量景象景象: :先有白色沉淀生成先有白色

15、沉淀生成, ,然后部分沉淀溶解。然后部分沉淀溶解。有关反响有关反响: :图象图象(6)(6)往等物质的量的往等物质的量的AlCl3AlCl3、MgCl2MgCl2混合溶液中参与混合溶液中参与NaOHNaOH溶液至过量溶液至过量景象景象: :开场出现白色沉淀开场出现白色沉淀后沉淀量增多后沉淀量增多沉淀部分溶解沉淀部分溶解有关反响有关反响: :图象图象考点精练考点精练1.1.以下关于铝的表达中正确的选项是以下关于铝的表达中正确的选项是( ( ) )A.A.铝复原性强且亲氧性强铝复原性强且亲氧性强, ,所以可经过铝热反响冶炼高熔点金属所以可经过铝热反响冶炼高熔点金属B.B.铝在空气中极易锈蚀铝在空气

16、中极易锈蚀, ,所以铝制品的运用时间很短所以铝制品的运用时间很短C.C.铝能耐稀硫酸腐蚀铝能耐稀硫酸腐蚀, ,所以运送稀硫酸可用铝制槽车所以运送稀硫酸可用铝制槽车D.D.铝的导电性比铜、银更强铝的导电性比铜、银更强, ,所以常用以制造电线、电缆所以常用以制造电线、电缆A A解析解析: :铝在空气中构成致密的氧化膜铝在空气中构成致密的氧化膜, ,维护内层不被氧化维护内层不被氧化,B,B错误错误; ;铝不能耐铝不能耐稀硫酸腐蚀稀硫酸腐蚀,C,C错误错误; ;铝的导电性不如铜、银铝的导电性不如铜、银,D,D错误。错误。2.(20212.(2021安徽合肥月考安徽合肥月考) )以下变化不能够经过一步实

17、验直接完成的是以下变化不能够经过一步实验直接完成的是( ( ) )A.Al(OH)3Al2O3A.Al(OH)3Al2O3 B.Al2O3Al(OH)3 B.Al2O3Al(OH)3C.AlC.Al D.AlCl3Al(OH)3 D.AlCl3Al(OH)3B B解析解析: :氢氧化铝分解即生成氧化铝和水氢氧化铝分解即生成氧化铝和水,A,A可以可以; ;氧化铝不溶于水氧化铝不溶于水, ,不能直接不能直接生成氢氧化铝生成氢氧化铝,B,B不可以不可以; ;金属铝溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠金属铝溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠( )( )和氢气和氢气,C,C可以可以; ;氯化铝溶液中参与氨水即生成

18、氢氧化铝白色沉淀氯化铝溶液中参与氨水即生成氢氧化铝白色沉淀,D,D可以。可以。 2AlO2AlO3.3.将等物质的量的镁和铝混合将等物质的量的镁和铝混合, ,取等质量该混合物四份取等质量该混合物四份, ,分别加到足量的分别加到足量的以下溶液中以下溶液中, ,充分反响后充分反响后, ,放出氢气最多的是放出氢气最多的是( ( ) )A.3 molL-1 HClA.3 molL-1 HCl溶液溶液B.4 molL-1 NaClB.4 molL-1 NaCl溶液溶液C.8 molL-1 NaOHC.8 molL-1 NaOH溶液溶液D.18 molL-1 H2SO4D.18 molL-1 H2SO4溶

19、液溶液A A解析解析: :在镁、铝混合物中参与在镁、铝混合物中参与NaClNaCl溶液和浓溶液和浓H2SO4H2SO4都不产生都不产生H2;H2;参与参与NaOHNaOH溶溶液液, ,只需只需AlAl与之反响生成与之反响生成H2,H2,而镁不反响而镁不反响; ;参与盐酸参与盐酸, ,镁、铝都与盐酸反响镁、铝都与盐酸反响生成生成H2,H2,所以放出所以放出H2H2的量最多。的量最多。 4.4.甲、乙两烧杯中各盛有甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL-1100 mL 3 molL-1的盐酸和的盐酸和NaOHNaOH溶液溶液, ,向两烧杯向两烧杯中分别参与等质量的铝粉中分别参与等质量的铝粉

20、, ,反响终了后反响终了后, ,测得生成的气体体积比为测得生成的气体体积比为V(V(甲甲)V(V(乙乙)=12,)=12,那么参与铝粉的质量为那么参与铝粉的质量为( ( ) )A.5.4 gA.5.4 gB.3.6 gB.3.6 gC.2.7 gC.2.7 gD.1.8 gD.1.8 gA A5.5.足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HClHCl、NaOHNaOH溶液溶液中中, ,两者产生的两者产生的H2H2相等相等, ,那么那么HClHCl和和NaOHNaOH的物质的量浓度之比是的物质的量浓度之比是 。 解析解析: :由于铝足量且

21、产生由于铝足量且产生H2H2相等相等, ,根据关系式根据关系式n(HCl)n(NaOH)=31,n(HCl)n(NaOH)=31,又由于又由于两溶液体积相等两溶液体积相等, ,故物质的量浓度故物质的量浓度c(HCl)c(NaOH)=n(HCl)n(NaOH)=31 c(HCl)c(NaOH)=n(HCl)n(NaOH)=31 答案答案:31:31素能提升素能提升1.1.用铝热反响复原以下物质用铝热反响复原以下物质, ,制得金属各制得金属各1 mol1 mol时时, ,耗费铝最少的是耗费铝最少的是( ( ) )A.MnO2A.MnO2 B.Cr2O3 B.Cr2O3 C.V2O5C.V2O5 D

22、.Fe3O4 D.Fe3O42.2.以下物质中既能跟稀硫酸反响以下物质中既能跟稀硫酸反响, ,又能跟氢氧化钠溶液反响的是又能跟氢氧化钠溶液反响的是( ( ) )NaHCO3NaHCO3(NH4)2SO3(NH4)2SO3Al2O3Al2O3Al(OH)3Al(OH)3AlAlA.A.全部全部 B. B.只需只需C.C.只需只需 D. D.只需只需解析解析: :弱酸的酸式盐、弱酸弱碱盐、弱酸的酸式盐、弱酸弱碱盐、AlAl、Al2O3Al2O3、Al(OH)3Al(OH)3等物质既可与等物质既可与强酸反响又可与强碱反响强酸反响又可与强碱反响, ,应选应选A A。D DA A解析解析: :向向m g

23、 Mgm g Mg、AlAl的混合物中参与适量的稀的混合物中参与适量的稀H2SO4,H2SO4,恰好完全反响恰好完全反响, ,溶液溶液中只需中只需MgSO4MgSO4、Al2(SO4)3Al2(SO4)3两种物质两种物质, ,且且Mg2+Mg2+与与Al3+Al3+的质量和为的质量和为m g;m g;向反向反响后的溶液中参与响后的溶液中参与 c molL-1 KOH c molL-1 KOH溶液溶液V mL,V mL,使金属离子恰好完全沉淀使金属离子恰好完全沉淀, ,发生的反响是发生的反响是Mg2+2OH- Mg(OH)2,Al3+3OH- Al(OH)3,Mg2+2OH- Mg(OH)2,A

24、l3+3OH- Al(OH)3,那么得到沉淀的质量是那么得到沉淀的质量是Mg2+Mg2+、Al3+Al3+的质量与的质量与KOHKOH溶液中溶液中OH-OH-质量的质量和质量的质量和, ,所以所以n=m+Vn=m+V10-310-3c c17=m+1.717=m+1.710-2Vc,C10-2Vc,C项错误。项错误。3.3.向向m gm g镁和铝的混合物中参与适量的稀硫酸镁和铝的混合物中参与适量的稀硫酸, ,恰好完全反响生成规范情恰好完全反响生成规范情况下的气体况下的气体b Lb L。向反响后的溶液中参与。向反响后的溶液中参与c molL-1c molL-1氢氧化钾溶液氢氧化钾溶液V mL,V mL,使金属离子刚好沉淀完全使金属离子刚好沉淀完全,