鋁及其化合物

第二講鋁及其重要化合物考試說明:了解鋁及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用考點(diǎn):1.鋁的性質(zhì)以及Al2O3,Al(OH)3的兩性.2.與Al(OH)3有關(guān)的圖像分析.3.Al3+,AlO2-,Al(OH)3的相互轉(zhuǎn)化.元素化合物復(fù)習(xí)思路:一、兩條主線:1.物質(zhì)主線:單質(zhì)—氧化物—酸或堿—鹽2.知識(shí)主線：結(jié)構(gòu)—組成—物理性質(zhì)—化學(xué)性質(zhì)二、復(fù)習(xí)方法：對(duì)比，類比。（列表格）三、注重外掛內(nèi)聯(lián)，構(gòu)建思維導(dǎo)圖1、外掛：物質(zhì)的量計(jì)算，離子反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)，物質(zhì)分類。2、內(nèi)聯(lián)：鋁三角關(guān)系一、鋁的結(jié)構(gòu)與存在鋁位于元素周期表第三周期第IIIA族,原子結(jié)構(gòu)示意圖為_______,鋁元素在地殼中含量?jī)H次于氧,在自然界中,鋁全部以化合態(tài)存在.第一課時(shí)二.鋁的重要性質(zhì)1.物理性質(zhì):銀白色有金屬光澤的固體,有良好的延展性,導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等,密度較小,質(zhì)地柔軟.2.化學(xué)性質(zhì)O2常溫:生成致密的氧化膜.(Al2O3)加熱:4Al+3O2═2Al2O3△氧化性酸常溫下,遇冷的濃HNO3或濃H2SO4產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象非氧化性酸6H

Cl+2Al==3H2↑+2AlCl3NaOH溶液２Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑鋁熱反應(yīng)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe高溫思考2：在金屬活潑性順序中鋁排在鐵的前面，那為什么鐵在空氣中易生銹而鋁在空氣中不易被腐蝕呢？鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜并牢固地覆蓋在鋁表面，阻止了內(nèi)部的鋁與空氣接觸。思考1:加熱鋁箔有何現(xiàn)象?為什么?鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁不滴落。這是因?yàn)槌叵落X與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了致密的氧化膜，此氧化膜熔點(diǎn)很高，不熔化，從而保護(hù)了鋁。性質(zhì)活潑的鋁在空氣中能穩(wěn)定存在的原因鈍化:用電化學(xué)或化學(xué)方法使金屬表面形成一層致密的氧化膜，從而阻止內(nèi)部金屬進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，這種現(xiàn)象稱為鈍化。思考3.什么是鈍化?滿足條件:Al,Fe分別遇冷濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化.２Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑還原劑氧化劑反應(yīng)的實(shí)質(zhì):分兩步進(jìn)行

（1）2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑（2）Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O

將（1）+（2）×2：

2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑+4H2O

失2×3e－得6×e－思考4.鋁與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的本質(zhì)是什么?發(fā)光、放熱、2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe高溫有熔融物落入沙中

思考5.鋁熱反應(yīng)的原理和應(yīng)用.Al與(Fe2O3

、

Cr2O3、MnO2、V2O5等)2.鋁熱劑：鋁熱反應(yīng)鋁與活潑性較Al弱而熔點(diǎn)較高的金屬的氧化物在高溫下發(fā)生的反應(yīng)1.現(xiàn)象:3.鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：焊接鋼軌、冶煉金屬等。必修2,P892Al2O3

(熔融)4Al＋3O2↑電解冰晶石三.Al的冶煉——電解熔融氧化鋁由于鋁的氧化物熔點(diǎn)很高，故在氧化鋁中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔點(diǎn)。判斷:1.鋁制餐具可長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物.

2.常溫下,鋁與稀HNO3反應(yīng)可以制氫氣.3.用鋁制槽車儲(chǔ)運(yùn)濃硫酸或濃硝酸.4.鋁粉與三氧化鉻共熱能冶煉出鉻.×√發(fā)生反應(yīng)稀HNO3是強(qiáng)氧化性酸,得不到氫氣,生成NO氣體.×√三、鋁的化合物1、氧化鋁(Al2O3)：（1）物理性質(zhì)：白色、不溶于水的固體，熔點(diǎn)很高（2054℃）常作耐火材料。剛玉的主要成分是Al2O3

，其中把含少量鉻元素的剛玉稱為紅寶石；含少量的鐵和鈦元素的剛玉稱為藍(lán)寶石。兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)只生成鹽和水的氧化物。（2）Al2O3的化學(xué)性質(zhì)堿偏鋁酸鹽水酸鋁鹽水

Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O（3）用途：耐火材料,冶煉鋁只能溶于強(qiáng)堿和強(qiáng)酸(醋酸也能溶解)方程式為2、氫氧化鋁:Al（OH)3（1）物理性質(zhì)：

白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，有強(qiáng)的吸附性可以吸附水中的懸浮物和各種色素。（2）化學(xué)性質(zhì)：①不穩(wěn)定性：受熱易分解2Al(OH)3＝Al2O3＋2H2O△②與酸、強(qiáng)堿反應(yīng)——具有兩性Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+OH-=AlO2-

+2H2OAl(OH)3+3H+=Al3+

+3H2O強(qiáng)酸強(qiáng)堿制備:鋁鹽和氨水兩性思考6:氫氧化鋁的兩性如何用電離平衡移動(dòng)的原理來解釋?氫氧化鋁電離方程式可表示如下：當(dāng)加入強(qiáng)堿、弱堿及水解顯堿性的鹽，平衡左移。當(dāng)加入強(qiáng)酸、弱酸及水解顯酸性的鹽，平衡右移。H2O+AlO-2+H+Al(OH)3Al3++3OH-酸式電離堿式電離2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-1.向NaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸？2.向NaAlO2溶液中緩慢通入CO2？練習(xí):請(qǐng)寫下列離子方程式AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O故由AlO2-制取Al(OH)3用弱酸溶液更合適KAl(SO4)2·12H2OKAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-無色晶體，易溶于水，強(qiáng)電解質(zhì)：3、常見的鋁鹽——明礬水溶液PH<7凈水原理（寫出離子方程式）：Al(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水下列變化可通過一步實(shí)驗(yàn)直接完成的是（）A．Al(OH)3→Al2O3B．Al2O3→Al(OH)3C．SiO2→H2SiO3D．Al→Al(OH)3練一練A第二課時(shí)鋁及其化合物的相關(guān)計(jì)算例1.甲乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成氣體的體積比為1：2，則加入的鋁粉的質(zhì)量為()A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g本題屬歸納3中的第三種情況.A要點(diǎn)一:鋁與酸、堿反應(yīng)及其計(jì)算跟蹤訓(xùn)練1.上述反應(yīng)中

A物質(zhì)的量之比為3:2

B質(zhì)量之比為3:2

C摩爾質(zhì)量之比為2:3

D反應(yīng)速率之比為2:3

鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積（V）與時(shí)間（t）關(guān)系如圖．反應(yīng)中鎂和鋁的（）B要點(diǎn)二：鋁三角轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用例2.下列說法或離子方程式正確的是（）①向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和氣體生成。②向NaAlO2溶液中通入CO2：③氧化鋁溶于NaOH溶液：④向明礬溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液:A.①②B.③④C.①③D.②④2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-Al2O3+2OH-=2AlO2-

+H2OAl3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4

↓

+AlO2-

+2H2OB跟蹤訓(xùn)練2:現(xiàn)有Al、Cl2、Al2O3、HCl（aq）、Al(OH)3、NaOH（aq）六種物質(zhì)，它們之間有如下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，圖中每條線兩端的物質(zhì)之間都可以發(fā)生反應(yīng)，下列推斷不合理的是（）A．N一定是HCl（aq）B．X可能為Al或Cl2C．Y一定為NaOH（aq）D．Q、Z中的一種必定為Al2O3B要點(diǎn)三：有關(guān)Al(OH)3計(jì)算及圖像分析（一）向鋁鹽溶液中滴加強(qiáng)堿溶液至過量1、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2、反應(yīng)離子方程式n沉淀VNaOH01234A⑴AlCl3溶液中先出現(xiàn)白色沉淀，⑵繼續(xù)滴加NaOH溶液沉淀溶解。⑴Al3++3OH-=Al(OH)3↓⑵Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O3、圖像（二）向強(qiáng)堿溶液中滴加鋁鹽溶液至過量3、圖像n沉淀VAlCl301234AB1、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：2、反應(yīng)離子方程式⑴

NaOH溶液中出現(xiàn)白色沉淀后迅速溶解，⑵繼續(xù)滴加AlCl3溶液沉淀突然增多后保持不變。⑴Al3++4OH-=AlO2-+2H2O⑵Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓拓展:向Al3+,Mg2+的混合溶液中逐滴加強(qiáng)堿溶液至過量n沉淀VNaOH01234AB0-A段:

Al3++3OH-=Al(OH)3↓Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓A-B段:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O若原混合溶液中還含有H+呢?0選學(xué)（三）向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液至過量n沉淀VHCl01234A1、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：2、反應(yīng)離子方程式⑴AlO2-溶液中先出現(xiàn)白色沉淀，⑵繼續(xù)滴加HCl溶液沉淀溶解。⑴AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓⑵Al(OH)3+3H+=

Al3++3H2O3、圖像(四)向HCl溶液中滴加NaAlO2溶液至過量3、圖像n沉淀VNaAlO201234AB1、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：2、反應(yīng)離子方程式⑴HCl溶液中出現(xiàn)白色沉淀后迅速溶解，⑵繼續(xù)滴加AlO2-溶液產(chǎn)生沉淀至不變。⑴AlO2-+4H+=Al3++2H2O⑵Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓例3.某無色溶液中，已知含有H+、Mg2+、Al3+等陽離子，逐滴加入NaOH（aq），則消耗NaOH（aq）的體積（x軸）和生成沉淀量（y軸）之間的函數(shù)關(guān)系可用如圖表示，其中正確的是（）ABCDB若將上述例題混合液中的Mg2+改為NH4+,滴加NaOH溶液直至過量時(shí),應(yīng)是哪個(gè)圖像?DC鞏固演練CA[2013·濟(jì)南