江苏省如皋市第二中学2013-2014学年高中化学 铝的重要化合物学案 新人教版必修1

课题2铝的重要化合物【学习目标】1．了解氧化铝与水、酸、碱溶液反应的情况。2．了解氢氧化铝的制备方法；了解氢氧化铝的两性、氢氧化铝受热分解。【活动过程】活动一：认识氧化铝的性质阅读下列材料，回答有关问题。铝土矿、刚玉、红宝石和蓝宝石虽然名称各异，其形态、硬度、性质、用途也不相同，贵贱更是相距甚远，但是它们的主要化学成分却都是氧化铝。目前世界上用拜耳法（1888年奥地利科学家拜耳发明）生产的氧化铝要占到总产量的90%以上，氧化铝大部分用于冶炼金属铝。其基本流程如下：将铝土矿粉碎后用氢氧化钠溶液浸渍，可获得偏铝酸钠溶液；过滤去掉残渣，将滤液酸化可析出氢氧化铝沉淀；将沉淀洗净并分离出来，在950～1200℃的温度下煅烧，可得到氧化铝，高温下电解熔融的氧化铝冶炼金属铝。工业上氧化铝除了用作冶炼铝的基本原料，还可以用于制各种耐火砖、耐火管，以及耐火坩埚等耐高温实验仪器；刚玉粉可用作磨料，抛光粉、阻燃剂，高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制造机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝的组成虽然都一样，但结构却比较复杂，性质也不尽相同。如α型氧化铝不溶于水和酸；γ型氧化铝是氢氧化铝在140～150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝，不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至1200℃就全部转化为型α氧化铝。1．从材料可知，氧化铝有哪些主要物理性质？2．氧化铝有哪些化学性质？写出化学方程式。活动二：实验探究氢氧化铝的化学性质完成下列实验，将实验现象和结论填入下面的表格中。实验步骤实验现象结论（用离子方程式表示）1．向盛有一定量氯化铝溶液的试管中，逐滴加入氨水至过量，观察现象，将反应后的物质分为两份2．向实验1的一支试管中先逐滴加入稀盐酸至过量；再向所得溶液中逐滴加入稀NaOH溶液至过量，观察现象3．向实验1的另一支试管中先逐滴加入稀NaOH溶液至过量；再向所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，观察现象活动三：设计实验室制备氢氧化铝的实验方案1．请你应用下列提供的试剂，写出4种可以生成氢氧化铝的实验方案（用化学反应方程式表示）。试剂：Al2(SO4)3、NaAlO2、NaOH、NH3·H2O、CaCO3、HCl2．分析上述4个方案，你认为制取氢氧化铝的哪些方案比较合理，说明理由。3．若用铝单质、NaOH溶液、稀H2SO4制备Al(OH)3，通常选择下列制取路径：AlAlNaOHH2SO4NaAlO2Al2(SO4)3Al(OH)3提示：Al3++3AlO2—+6H2O==4Al(OH)3↓⑴该方案中，第一步为Al分别与NaOH、H2SO4反应，该如何分配Al在这两个反应中的比例？⑵你认为该方法与2中筛选的方法相比，还有什么优点？活动三：构建铝及其重要化合物之间的相互关系阅读教材“铝的重要化合物”相关内容，结合前面所学的知识，找出铝及其重要化合物之间的关系，用关系图加以描述。【课堂反馈】1．既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的物质组是①铝②氧化铁③氧化铝④碳酸氢钠⑤碳酸钠⑥偏铝酸钠A．①③⑥B．①③④⑤C．①②③D．①③④2．下列离子方程式正确的是A．过量氨水与氯化铝溶液反应：Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+B．氢氧化铝溶于稀盐酸中：H++OH—==H2OC．氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液：Al(OH)3+OH—==AlO2—+2H2OD．过量氢氧化钠溶液与氯化铝溶液反应：Al3++3OH—==Al(OH)3↓3．下列关于氧化铝和氢氧化铝性质的叙述错误的是A．Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质，加热不分解B．Al(OH)3能凝聚水中悬浮物，也能吸附色素C．氧化铝为白色难熔固体，可用作耐火材料D．除去CuO中的Al2O3，可选用NaOH溶液4．向溶有1mol明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的溶液中，逐滴加入1mol/L的氢氧化钠溶液。根据化学方程式，在右边的方框内画出生成沉淀的物质的量与加入碱的体积（单位：L）之间的关系图。5．人的胃液呈酸性，其中主要是盐酸，胃酸过多会使身体不适形成疾病，常用胃舒平来治疗，胃舒平主要成分为Al(OH)3，试写出服用胃舒平后，胃中发生的反应：。沿海渔民也用墨鱼骨（主要成分是CaCO3）治疗胃酸，反应的离子方程式为。6．某同学设计用铝土矿（主要成分是Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等）提纯Al2O3做冶炼铝的原料。提取时操作过程表示如下：①加过量盐酸△不溶物②加过量氢氧化钠滤液①加过量盐酸△不溶物②加过量氢氧化钠滤液过滤铝土矿滤液(B)过滤铝土矿滤液(B)③通CO2过滤过滤滤液(A)过滤过滤滤液(A)沉淀Al2O3沉淀沉淀⑴写出下列反应的离子方程式：①在滤液A中加过量NaOH：；②在滤液B中通入适量CO2：。⑵Al2O3熔点（2045℃）很高，工业上用冰晶石作熔剂，电解熔融的Al2O3，其化学方程式是。7．有A、B、C、D四种含铝元素的化合物，它们之间有如下的反应关系：①A+NaOH→D+H2O②B→A+H2O③C+NaOH→B+NaCl⑴写出A、B、C、D的化学式：A，B，C，D。⑵在水溶液中能发生如下反应：C+D+H2O→B+NaCl，写出该反应的化学方程式：。课题2铝的重要化合物【活动结果】活动一：认识氧化铝的性质1．熔点高、硬度大2．Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O活动二：实验探究氢氧化铝的化学性质1．产生白色沉淀Al3++3NH3•H2O===2Al(OH)3↓+3NH4+2．白色沉淀逐渐溶解Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O先产生沉淀，后沉淀逐渐溶解Al3++3OH—==Al(OH)3↓Al(OH)3+OH—==AlO2—+2H2O总反应：Al3++4OH—==AlO2—+2H2O3．白色沉淀逐渐溶解Al(OH)3+OH—==AlO2—+2H2O先产生沉淀，后沉淀逐渐溶解AlO2—+H++H2O==Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O总反应：AlO2—+4H+==Al3++2H2O活动三：设计实验室制备氢氧化铝的实验方案1．⑴Al2(SO4)3+6NaOH===2Al(OH)3↓+3Na2SO4⑵Al2(SO4)3+6NH3•H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4⑶NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl⑷CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑2NaAlO2+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+Na2CO32．用Al2(SO4)3溶液与氨水反应和向NaAlO2溶液中通入CO2比较合理。因为氢氧化铝为典型两性氢氧化物，选用NaOH与Al2(SO4)3反应或HCl与NaAlO2反应，较难控制使铝元素全部沉淀，而加入氨水或通入CO2可以。3．⑴Al在与NaOH、H2SO4反应中的比例为⑵制取等量的Al(OH)3，消耗的酸、碱量较少。活动四：构建铝及其化合物之间的相互关系Al(OH)Al(OH)3Al2O3AlAlCl3NaAlO2【课堂反馈】1．D2．AC3．A4．AB5．6．Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O