高中化學(xué) 2.4 鎂和鋁的冶煉教案1 蘇教版選修2

1、鎂和鋁的冶煉教學(xué)目的：1.掌握Al2O3、Al(OH)3、鋁鹽的性質(zhì)、制備方法及主要用途。2.了解明礬凈水的原理。重點難點： 鋁的重要化合物的性質(zhì)，圖像題的解題思路。教學(xué)過程：接上一節(jié)課引入新課MgO：堿性氧化物，與水緩慢反應(yīng)：MgO+H2O=Mg(OH)2 三、鋁的重要化合物 1氧化鋁（Al2O3） 概述：白色難熔物，是冶煉鋁的原料，是一種比較好的耐火材料。Al2O3:兩性氧化物，能跟強酸、強堿反應(yīng)，不跟水反應(yīng)。學(xué)生板演寫出Al2O3分別與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式.Al2O3+6H+=2Al3+3H2O Mg(OH)2具有堿的通性，它雖然難溶于水，但溶解部分電離的OH-，可使無色酚

2、酞變紅。Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 2氫氧化鋁Al(OH)3Al(OH)3：幾乎不溶于水，白色膠狀；能凝聚水中的懸浮物，有吸附色素的性能。實驗室制法：實驗4-5·NH3 H2O鋁鹽與氨水反應(yīng)Al3+3 =3NH4+ Al(OH)32Al(OH)3 = Al2O3+3H2OAl(OH)3具有兩性氫氧化物的性質(zhì)，既能與強堿反應(yīng)又能與酸反應(yīng)，但Al(OH)3沉淀不溶于氨水。實驗4-6實驗1在硫酸鋁溶液中逐漸滴入氫氧化鈉溶液觀察所發(fā)生的現(xiàn)象,并畫出溶液中析出沉淀的量與加入氫氧化鈉的量的關(guān)系圖.實驗2在上述所得澄清溶液中再加入鹽酸又有什么現(xiàn)象?寫出有關(guān)的離子方程式,并畫出生成沉

3、淀的量與加入鹽酸的量的關(guān)系圖(1) 鋁鹽與堿反應(yīng)Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O 鋁鹽與強堿反應(yīng):嚴(yán)格控制加入堿的量.nOH-Al3+nnAl(OH)3nOH- 34nAl3+-nOH-34 0 3 4 沉淀質(zhì)量NaOH(moL) (2)偏鋁酸鹽與酸反應(yīng)偏鋁酸鹽與強酸反應(yīng)，嚴(yán)格控制加入酸的量(過量的酸使沉淀溶解 ); AlO-2+H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2OnH+AlO2-nnAl(OH)34nAlO2-nH+04 41 1 4nOH-/3物質(zhì)的量(moL)沉淀質(zhì)量 偏鋁酸鹽溶液與CO2反應(yīng)：CO2不

4、足或適量時 2AlO-2+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32-CO2過量時 AlO-2+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-實驗3將上面實驗1,2所得的混合溶液混合,觀察現(xiàn)象,寫出有關(guān)的離子方程式,并畫出有關(guān)圖象. Al3+3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3例題在50毫升b摩爾/升AlCl3溶液中，加入50毫升a摩爾/升的NaOH溶液（1）當(dāng)a3b時，生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量為: （2）當(dāng)a,b滿足 條件時,無沉淀產(chǎn)生.（3）當(dāng)a,b 滿足 條件時,先有常常生成,后又有部分沉淀溶解,此時Al(OH)3量為 克.運用平衡移動原理解釋 AlO-2+2H2O+ H+

5、Al(OH)3 Al3+3OH- 注意：Al3+存在于酸性條件下，AlO2-存在于堿性條件下，即Al3+ 與OH- 、AlO2- 與H+ Al3+與 AlO2-不能大量共存：Al3+ +3OH-= Al(OH)3 AlO2-+H+ H2O = Al(OH)3Al3+ +3AlO2-+ 6H2O =4Al(OH)3 一些重要反應(yīng): 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32- ; AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-AlO2-+H+H2O=Al(OH)3(過量的酸使沉淀溶解 ); Al3+3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3·KAl(SO4)2

6、12H2O 3. 硫酸鋁鉀KAl(SO4)2明礬： 易溶于水,且與水發(fā)生水解反應(yīng)生成Al(OH)3膠體，吸附水里懸浮的雜質(zhì)并形成沉淀使水澄清，是一種凈水劑。 練習(xí)3O4粉末均勻混和，分成兩等分，前一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，將生成物與足量的鹽酸充分反應(yīng)，后一份直接與足量的NaOH溶液反應(yīng)，前后兩種情況生成的氣體的物質(zhì)的量之比為（ ）A、1 ：1 B、9 ：8 C、3 ：4 D、4 ：32O3中含有的少量Al2O3 ？又如何分離二者的混合物？2通入下列溶液中，能產(chǎn)生沉淀的是ACaCl22 C.Mg（HCO3）2 D.Ca（ClO）2 4.下列物質(zhì)中，不具有“既能和酸反應(yīng)，又能和堿反應(yīng)”這一性質(zhì)的是

7、AAl B. Al3+ C. Al(OH)3全部溶于500ml、6mol/L鹽酸中充分反應(yīng)后再加入400ml、8mol/L的NaOH溶液結(jié)果得到沉淀，計算合金中鎂鋁質(zhì)量各為多少？溶液濃縮電解煅燒CO2NaOH電解鹽酸熟石灰Al *.工業(yè)制備鎂鋁的方法: 鎂的冶煉:海水(Mg2+) Mg(OH)3 - MgCl2 MgCl2晶體 Mg 鋁的冶煉：鋁土礦 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 *。重要的化合物： 菱鎂礦：主要成分MgCO3 MgCO3=MgO+CO2 光鹵石：主要成分KCl MgCl2 6H2O，重結(jié)晶制KCl和MgCl2晶體 解題規(guī)律與技巧 圖像計算題綜合性強，難度大。解題時

8、，必須抓住有關(guān)化學(xué)原理和有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，以及圖像的意義和圖象的特點，綜合分析，逐步計算。解題的特點是抓住圖象的“四點”。即原點交點轉(zhuǎn)折點終點（曲線的極值點、極度限點）。通過對這些數(shù)、點與形的分析運算，從而解出正確答案。（克）沉淀的量NaOH溶液V（ml）a45a35例：準(zhǔn)確稱取6克鋁土礦（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）樣品，放入盛有100毫升H2SO4溶液的燒杯中，充分反應(yīng)后過濾，向溶液中加入10摩/升的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的量（克）與所加NaOH溶液的體積（毫升）的關(guān)系如圖所示：試求 硫酸溶液的摩爾濃度 若a=2.75，則鋁土礦中各成分質(zhì)量百分含量是多少？a值的范圍在 之間，在這個范圍內(nèi)，a值越大 的含量越少。 （答案：1.75mol/l;85%、12%、3%；1.625<a<5;Fe2O3） 加NaOH 加HCl 通CO2 1 2 3 4 5 6 7 8