高一化學(xué)必修1第三章 金屬及其化合物之：鋁的化合物 教案

1、.第3章 金屬及其化合物 鋁的化合物 教案一、考點(diǎn)、熱點(diǎn)回憶【知識(shí)與技能】1.掌握金屬單質(zhì)Al的化學(xué)性質(zhì)2.掌握鋁金屬化合物的性質(zhì)重點(diǎn)：鋁的化學(xué)性質(zhì)，主要是鋁與堿、反響及金屬鋁的制備原理難點(diǎn)：鋁的化學(xué)性質(zhì)，主要是鋁與堿反響及金屬鋁的制備原理二、典型例題【目的落實(shí)】1化學(xué)反響中的能量變化知識(shí)點(diǎn)一、鋁的性質(zhì)1、 鋁的性質(zhì)1物理性質(zhì)：銀白色金屬，質(zhì)較軟，但比鎂要硬，熔點(diǎn)比鎂高。有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。2化學(xué)性質(zhì)：鋁是較活潑的金屬。1通常與氧氣易反響，生成致密的氧化膜起保護(hù)作用，同時(shí)也容易與Cl2、S等非金屬單質(zhì)反響：4Al+3O22Al2O3 2Al+3SAl2S3 2Al+3Cl22AlCl

2、32與酸反響：強(qiáng)氧化性酸，如濃硫酸和濃硝酸在常溫下，使鋁發(fā)生鈍化現(xiàn)象；加熱時(shí)，能反響，但無(wú)氫氣放出；鋁與非氧化性酸反響生成氫氣。 2Al+3H2SO4 Al2SO43+3H23與強(qiáng)堿溶液反響：2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2。4與某些鹽溶液反響：如，能置換出CuSO4、AgNO3等溶液中的金屬。5鋁熱反響：可用來(lái)冶煉金屬2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe該反響放熱大，能使置換出的鐵成液態(tài)，適用性強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)室中演示時(shí)要參加引燃劑，如鎂條和氯酸鉀等。4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn 2Al+Cr2O3 Al2O3+2Cr鋁與氧氣的反響現(xiàn)象：_?；?/p>

3、學(xué)方程式：_。鋁是非?；顫姷慕饘伲瑯O易與氧氣反響。但生活中許多鋁制品卻很耐腐蝕，這是因?yàn)槌叵落X在空氣中極易與氧氣反響，外表生成_，能阻止氧氣等與鋁進(jìn)一步反響，因此鋁具有很強(qiáng)的抗腐蝕性。鋁與氫氧化鈉溶液的反響實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管中_，鋁片_；點(diǎn)燃的木條放在試管口時(shí)發(fā)出_聲試管中_，鋁片_；點(diǎn)燃的木條放在試管口時(shí)發(fā)出_聲有關(guān)方程式化學(xué)方程式：_；離子方程式：_化學(xué)方程式：_離子方程式：_、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用1根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)展計(jì)算的原理化學(xué)方程式是表示物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反響的式子，它必須遵循質(zhì)量守恒定律，即在反響前后質(zhì)量守恒、原子種類(lèi)和數(shù)目守恒。在化學(xué)方程式中，可反映出物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系、

4、粒子數(shù)目關(guān)系、物質(zhì)的量關(guān)系等。2根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)展計(jì)算的根本步驟1設(shè)：設(shè)所求物質(zhì)的物質(zhì)的量為nB或質(zhì)量為mB，或氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為VB等。2寫(xiě)：寫(xiě)出相關(guān)的化學(xué)方程式。3標(biāo)：在有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式下面標(biāo)出量和未知量。4列：列出所求物質(zhì)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。5解：根據(jù)比例式求解。6答：簡(jiǎn)明地寫(xiě)出答案。金屬的化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)二、鋁的化合物一鋁的化合物-氧化物與氫氧化物物質(zhì)氧化鋁氫氧化鋁化學(xué)式Al2O3 AlOH3 俗名剛玉-物理性質(zhì)白色粉末，不溶于水，熔點(diǎn)高，自然界中為無(wú)色晶體白色固體，不深于水化學(xué)性質(zhì)與酸反響Al2O3 +6HCl=AlCl3 +3H2OAl2O3+6H+=Al3+3H2OAlOH

5、3+3HCl=AlCl3+3H2OAlOH3+3H+=Al3+3H2O 與堿反響Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2O Al2O3+2OH=2AlO2 +H2OAlOH3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O AlOH3+OH=AlO2+2H2O 互相轉(zhuǎn)化-2AlOH3 Al2O3+3H2O 考點(diǎn)：鋁及其化合物一、鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液反響的深度理解1反響原理鋁與鹽酸反響：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2，Al是復(fù)原劑，HCl是氧化劑。鋁跟氫氧化鈉溶液的反響是分步進(jìn)展的：a2Al+6H2O=2AlOH3+3H2；bAlOH3+NaOH=NaAlO2+2H2O；總反響為2Al+2N

6、aOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，Al是復(fù)原劑，H2O是氧化劑。2“量的關(guān)系等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反響，消耗HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為31。等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反響，產(chǎn)生H2的體積比為11。足量的鋁分別與等物質(zhì)的量濃度、等體積的鹽酸和氫氧化鈉溶液反響，產(chǎn)生H2的體積比為13。二、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的方法1物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中應(yīng)用的本卷須知1書(shū)寫(xiě)格式標(biāo)準(zhǔn)化：在計(jì)算過(guò)程中應(yīng)注意表達(dá)格式的標(biāo)準(zhǔn)化：各物理量、物質(zhì)的名稱(chēng)、公式等盡量用符號(hào)表示，且數(shù)據(jù)的運(yùn)算要公式化并帶單位。2單位運(yùn)用對(duì)應(yīng)化：一般來(lái)說(shuō)，在一個(gè)題目中假如都用統(tǒng)一的單位，不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)

7、誤，但假如題目所給的兩個(gè)量單位不一致，假設(shè)換算成同一個(gè)單位，有時(shí)顯得很繁瑣，這時(shí)只要做到兩個(gè)量的單位“上下一致，左右相當(dāng)即可。3各種符號(hào)的書(shū)寫(xiě)要標(biāo)準(zhǔn)，大寫(xiě)字母與小寫(xiě)字母的含義各不一樣。如“M表示摩爾質(zhì)量，“m表示質(zhì)量，“N表示微粒數(shù)目，而“n表示物質(zhì)的量。2常用計(jì)算方法1關(guān)系式法關(guān)系式法就是根據(jù)化學(xué)式、化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等概念所包含的各種比例關(guān)系，找出量與未知量之間的比例關(guān)系式直接列比例式進(jìn)展計(jì)算的方法。關(guān)系式法抓住量與未知量之間的內(nèi)在關(guān)系，建立關(guān)系式，化繁為簡(jiǎn)，減少計(jì)算誤差，是化學(xué)計(jì)算常用方法之一。關(guān)系式法有如下兩種類(lèi)型：縱向關(guān)系式經(jīng)過(guò)多步的連續(xù)反響，即后一反響的反響物為前一反響的生成

8、物，采用“加合，將多步運(yùn)算轉(zhuǎn)化為一步計(jì)算 橫向關(guān)系式 幾種不同物質(zhì)中含一樣的量，根據(jù)該量將幾種不同物質(zhì)直接聯(lián)絡(luò)起來(lái)進(jìn)展運(yùn)算。有多個(gè)平行的化學(xué)反響即多個(gè)反響的生成物有一種一樣，根據(jù)這一一樣的生成物，找出有關(guān)物質(zhì)的關(guān)系式，依此關(guān)系式進(jìn)展計(jì)算可簡(jiǎn)化運(yùn)算過(guò)程。2守恒法利用化學(xué)反響前后某些量之間的等量關(guān)系，推理得出正確答案的方法稱(chēng)為守恒法。仔細(xì)挖題目中隱含的等量關(guān)系是守恒法解題的關(guān)鍵。質(zhì)量守恒法宏觀特征：反響前后質(zhì)量守恒；微觀特征：反響前后各元素的原子個(gè)數(shù)守恒。電荷守恒法溶液中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)不一定相等，但正負(fù)電荷總數(shù)相等。離子方程式中，反響物所帶電荷總數(shù)與生成物所帶電荷總數(shù)一樣且電性一樣。得失電子守恒氧

9、化復(fù)原反響中，氧化劑得電子總數(shù)與復(fù)原劑失電子總數(shù)相等。3差量法差值法化學(xué)反響都必須遵循質(zhì)量守恒定律，此定律是根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)展計(jì)算的根據(jù)。但有的化學(xué)反響在遵循質(zhì)量守恒定律的同時(shí)，會(huì)出現(xiàn)固體、液體、氣體質(zhì)量在化學(xué)反響前后有所改變的現(xiàn)象，根據(jù)該變化的差值與化學(xué)方程式中反響物、生成物的質(zhì)量成正比，可求出化學(xué)反響中反響物或生成物的質(zhì)量，這一方法叫差量法。此法解題的關(guān)鍵是分析物質(zhì)變化的原因及規(guī)律，建立差量與所求量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。典例1 在杠桿的兩端分別掛著質(zhì)量一樣的鋁球和鐵球，此時(shí)杠桿平衡。然后將兩球分別浸沒(méi)在溶液質(zhì)量相等的稀燒堿溶液和硫酸銅溶液中一段時(shí)間，如下圖。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A鋁球外表有氣泡產(chǎn)

10、生，且有白色沉淀生成，杠桿不平衡B鋁球外表有氣泡產(chǎn)生，溶液澄清；鐵球外表有紅色物質(zhì)析出，溶液藍(lán)色變淺，杠桿右邊下沉C反響后去掉兩燒杯，杠桿仍平衡D右邊球上出現(xiàn)紅色，左邊溶液的堿性增強(qiáng)典例2 向含有1 mol KAlSO42的溶液中逐滴參加氫氧化鋇溶液，充分反響。以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是A當(dāng)Al3+恰好完全沉淀時(shí)，消耗氫氧化鋇1.5 molB當(dāng)恰好完全沉淀時(shí)，鋁元素全部以偏鋁酸根離子的形式存在C當(dāng)向溶液中參加1.5 mol氫氧化鋇時(shí)，反響可用以下離子方程式表示：2Al3+3+3Ba2+6OH=2AlOH3+3BaSO4D隨參加的氫氧化鋇的物質(zhì)的量不斷增大，沉淀的物質(zhì)的量不斷增大典例3 等質(zhì)量的兩份

11、鋁分別與足量稀硫酸和足量NaOH溶液反響，假設(shè)消耗的兩溶液的體積相等，那么兩溶液的物質(zhì)的量濃度之比為A32 B23 C11 D12三Al3+、和AlOH3間的互相轉(zhuǎn)化及量的關(guān)系1Al3+、和AlOH3間的互相轉(zhuǎn)化1Al3+AlOH3可溶性鋁鹽與少量NaOH溶液反響：Al3+3OH 少量=AlOH3。可溶性鋁鹽與氨水反響：Al3+3NH3H2O=AlOH3+3。2AlOH3Al3+AlOH3溶于強(qiáng)酸溶液：AlOH3+3H+=Al3+3H2O。3Al3+可溶性鋁鹽與過(guò)量的強(qiáng)堿反響：Al3+4OH過(guò)量=+2H2O。4AlOAl3+偏鋁酸鹽溶液與足量的鹽酸反響：+4H+=Al3+2H2O。5AlOH3

12、偏鋁酸鹽溶液中參加少量鹽酸：+H+少量+H2O=AlOH3。偏鋁酸鹽溶液中通入CO2：+CO2過(guò)量+2H2O=AlOH3+。6AlOH3AlOH3溶于強(qiáng)堿溶液：AlOH3+OH=+2H2O。2Al3+、和AlOH3間轉(zhuǎn)化的圖像分析1在氯化鋁溶液中逐滴參加氫氧化鈉溶液，開(kāi)場(chǎng)時(shí)觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，并不斷增多，反響的離子方程式是Al3+3OH=AlOH3；繼續(xù)參加氫氧化鈉溶液至足量，觀察到的現(xiàn)象是白色沉淀不斷減少，最后完全消失，反響的離子方程式是AlOH3+OH=+2H2O，最終得到的溶液是NaAlO2、NaCl混合溶液?？捎脠D像表示如下：2在偏鋁酸鈉溶液中逐滴參加鹽酸，開(kāi)場(chǎng)時(shí)觀察到的現(xiàn)象是

13、產(chǎn)生白色沉淀，并不斷增多，反響的離子方程式是+H+H2O=AlOH3；繼續(xù)參加鹽酸至足量，觀察到的現(xiàn)象是白色沉淀不斷減少，最后完全消失，反響的離子方程式是AlOH3+3H+=Al3+3H2O，最終得到的溶液是AlCl3、NaCl混合溶液。可用圖像表示如下：3向偏鋁酸鈉溶液中，持續(xù)不斷地通入CO2，觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，并不斷增多，反響的離子方程式：+CO2+2H2O=AlOH3+，最終得到的溶液NaHCO3溶液。4向AlCl3、MgCl2的酸性溶液中滴加NaOH溶液，反響的離子方程式依次為：H+OH=H2O、Mg2+2OH=MgOH2、AlCl3+3OH=AlOH3、AlOH3+OH=+

14、2H2O。出現(xiàn)的現(xiàn)象是先產(chǎn)生沉淀，到沉淀最大值，繼續(xù)滴加NaOH，沉淀部分溶解，最后剩余的為氫氧化鎂沉淀，消失的是氫氧化鋁沉淀。典例1以Al2O3為原料制取氫氧化鋁，最好的方法是A將Al2O3溶于水B將Al2O3先溶于鹽酸中，之后滴加氫氧化鈉溶液C將Al2O3先溶于鹽酸中，之后滴加氨水D將Al2O3先溶于NaOH溶液中，之后滴加鹽酸典例2 A、B、C、D、E五種化合物，均含有某種常見(jiàn)元素，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如以下圖所示，其中A為澄清溶液，C為難溶于水的白色固體，E那么易溶于水，假設(shè)取A溶液灼燒，焰色反響為淺紫色透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：1寫(xiě)出化學(xué)式：A_，B_，C_，D_，E_。2寫(xiě)出以下反

15、響的離子方程式：AB：_。BD：_。CE：_。典例3 如下圖為一定量AlCl3溶液中參加NaOH溶液后，產(chǎn)生AlOH3白色沉淀的質(zhì)量與參加的NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系曲線。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：1A點(diǎn)時(shí)已參加反響的AlCl3和NaOH的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。2AB段曲線所表示的反響的離子方程式為_(kāi)。3向B處生成的溶液中通入二氧化碳，可觀察到的現(xiàn)象是_。4向含有0.1 mol NH4AlSO42的溶液中逐滴參加5 molL1 NaOH溶液，開(kāi)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多；一段時(shí)間后有刺激性氣味的氣體逸出；最后白色沉淀逐漸減少并最終消失。請(qǐng)?jiān)谝韵聢D中畫(huà)出生成沉淀的物質(zhì)的量與參加NaOH溶液體積的關(guān)系

16、示意圖。三、課堂練習(xí)1有關(guān)Al與NaOH溶液反響的說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)是A鋁是復(fù)原劑，其氧化產(chǎn)物是H2 BNaOH是氧化劑，其復(fù)原產(chǎn)物是H2C鋁是復(fù)原劑，H2O和NaOH都是氧化劑 DH2O是氧化劑，Al被氧化2將鋁投入到一定量的NaOH溶液中，充分反響后，有2 mol的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，那么參加反響的鋁的物質(zhì)的量為A mol B 1 mol C 2 mol Dmol3標(biāo)準(zhǔn)狀況下，3.25 g鋅與足量的鹽酸反響生成x L氫氣，以下比例式正確的選項(xiàng)是AZn+2HCl=ZnCl2+H2 1 mol 1 mol 3.25 g x LBZn+2HCl=ZnCl2+H2 65 g 1 L 3.25 g x LCZn+2HCl=ZnCl2+H2 1 mol 1 mol 0.05 mol x LDZn+2HCl=ZnCl2+H2 65 g 22.4 L 3.25 g x L4某無(wú)色溶液放入鋁片后有氫氣產(chǎn)生，在該溶液中以下離子一定可以大量存在的是A BMg2+CCl