鋁及其化合物高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

第三章

鐵

金屬材料第二節(jié)金屬材料第二課時(shí)

鋁及其化合物通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)鋁和氧化鋁的性質(zhì)，

認(rèn)識(shí)兩性氧化物的性質(zhì)。1min

學(xué)習(xí)目標(biāo)§地殼中元素含量較多是O、Si、Al、Fe。其中含量最多的金屬元素是鋁。教師點(diǎn)撥25min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。用途：制合金，導(dǎo)線，電纜，機(jī)械零件，門窗等導(dǎo)熱性延展性導(dǎo)電性鋁的物理性質(zhì)+11Na281+12Mg282+13Al283易失電子強(qiáng)還原性自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖加熱鋁箔現(xiàn)象：鋁箔熔化，且失去光澤，但熔化的鋁并不滴落，好像有一層膜兜住。4Al+3O2

=2Al2O3【實(shí)驗(yàn)】用坩堝鉗夾住鋁箔，在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動(dòng)。鋁在空氣中被氧化生成的Al2O3（熔點(diǎn)：2054°C)薄膜，包在鋁（熔點(diǎn)：660°C)的外面，所以熔化了的液態(tài)鋁不會(huì)滴落下來(lái)。鋁與氧氣反應(yīng)Al2O3

純凈的氧化鋁是白色粉末，難溶于水，熔點(diǎn)高，結(jié)構(gòu)致密、硬度大。工業(yè)上可從鋁土礦中提取．用于制金屬鋁。用途：作耐火材料，如耐火坩堝、耐火管、耐高溫的實(shí)驗(yàn)儀器等。(熔點(diǎn)：2054°C)耐火坩堝Al2O3

鋁與氧氣反應(yīng)Al2O3

純凈的氧化鋁是白色粉末，難溶于水，熔點(diǎn)高，結(jié)構(gòu)致密、硬度大。工業(yè)上可從鋁土礦中提取．用于制金屬鋁。(熔點(diǎn)：2054°C)剛玉、紅寶石、藍(lán)寶石剛玉是一種由氧化鋁（Al2O3）的結(jié)晶形成的寶石。摻有金屬鉻的剛玉顏色鮮紅，一般稱之為紅寶石；而藍(lán)色或沒(méi)有色的剛玉，普遍都會(huì)被歸入藍(lán)寶石的類別。鋁與氧氣反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)3-4】在一支試管中加入5mL鹽酸，再向試管中放入一小塊鋁片，觀察現(xiàn)象。過(guò)一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，你觀察到什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：開(kāi)始沒(méi)有氣泡，一段時(shí)間后才產(chǎn)生氣泡，鋁片逐漸溶解，將點(diǎn)燃的木條放在試管口有爆鳴聲。Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑實(shí)驗(yàn)結(jié)論∶鋁表面的保護(hù)膜和鋁均能與鹽酸發(fā)生反應(yīng)。鋁和氧化鋁與鹽酸反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)3-5】在兩支試管中分別加入2mLNaOH溶液，然后向其中一支試管中放入一小塊鋁片，向另一支試管中放入用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)（除去表面氧化膜）的一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象。(除去氧化膜)鋁片迅速溶解，立即產(chǎn)生無(wú)色氣泡。一開(kāi)始無(wú)明顯變化，過(guò)一會(huì)兒鋁片才開(kāi)始溶解，有無(wú)色氣泡冒出現(xiàn)象：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O偏鋁酸鈉鋁和氧化鋁與強(qiáng)堿反應(yīng)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑第一步：2Al+6H2O

=2Al(OH)3+3H2↑（微弱）第二步：Al(OH)3+NaOH

=

NaAlO2+2H2O還原劑：氧化劑：AlH2O0+1+1+302Al＋2NaOH＋6H2O=2NaAlO2＋3H2↑＋4H2O促進(jìn)鋁與水反應(yīng)兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2OP82：由于Al和Al2O3均能與酸、堿反應(yīng)，因此鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物?！緦?shí)驗(yàn)】向試管中加入2mL1mol/L的Al2(SO4)3溶液，然后滴加氨水，直至不再產(chǎn)生白色Al(OH)3沉淀為止。將Al(OH)3沉淀分裝在兩支試管中，向一支試管中滴加2mol/L鹽酸，向另一支試管中滴加2mol/LNaOH溶液。邊滴加邊振蕩，觀察現(xiàn)象。Al(OH)3＋3H+=Al3+＋3H2OAl(OH)3＋OH-=AlO2-＋2H2OAl2(SO4)3+6NH3?H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4

兩性氫氧化物Al(OH)3、Al2O3能與強(qiáng)酸強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)，不能和弱酸、弱堿發(fā)生反應(yīng)氫氧化鋁與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)

Al(OH)3是不溶于水的白色膠狀物質(zhì)，能凝聚水中的懸浮物，還能吸附色素，因此常用于水的凈化。氫氧化鋁分解AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3

↓+3NH4ClAl3++3OH-=Al(OH)3↓總：Al3++4OH-=AlO2-+2H2OAl3++3NH3·H2O=Al(OH)3

↓+3NH4+與弱堿反應(yīng)：與強(qiáng)堿反應(yīng)：Al(OH)3

+OH-=AlO2-+2H2O鋁鹽和堿反應(yīng)HCl>H2CO3>Al(OH)3H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓

CO2(少)+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-4H++AlO2-=Al3++2H2O

3H++Al(OH)3=Al3++3H2O

CO2(足)+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-偏鋁酸鹽的反應(yīng)（1）用可溶性鋁鹽和過(guò)量氨水反應(yīng)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3

↓+CO32-注意：Al(OH)3與強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)，不與碳酸和氨水反應(yīng)。（2）向偏鋁酸鹽溶液中通入CO2氣體制取氫氧化鋁“鋁三角”Al3+AlO2-Al(OH)33OH-/NH3?H2OOH-4H+Al(OH)3+OH－

=

AlO2－+2H2O4H++AlO2-=Al3++2H2O

Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3

↓+3NH4+Al3+AlO2-Al(OH)33OH-/NH3?H2O3H+OH-H+/CO24OH-4H+Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl3++4OH-=AlO2-+2H2OH++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑1.等物質(zhì)的量的鋁分別與足量酸、堿反應(yīng)消耗鹽酸與氫氧化鈉溶液物質(zhì)的量之比為產(chǎn)生氫氣物質(zhì)的量/體積之比為2.等物質(zhì)的量的酸、堿分別與足量鋁反應(yīng)消耗鋁物質(zhì)的量之比為產(chǎn)生氫氣物質(zhì)的量/體積之比為3：11：11：31：3比較鋁與酸堿反應(yīng)的用量關(guān)系(1)Al與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液均反應(yīng)生成相同的鹽。

(）

(2)Al2O3與鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)均生成鹽和水。

()(3)Al2O3是堿性氧化物。

()(4)Fe2O3和Al2O3的混合物可用氫氧化鈉溶液分離。()×√×√AlCl3NaAlO2兩性(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O實(shí)戰(zhàn)演練1.向某溶液中投入鋁片后有大量H2放出，則該溶液中一定不可能大量存在的離子是（

）A.Cl－B.Mg2+C.CO32－D.HCO3－D與OH－不共存與H+不共存與H+和OH－都不共存強(qiáng)酸溶液或強(qiáng)堿溶液實(shí)戰(zhàn)演練3．(2022·珠海二中高一月考)下列說(shuō)法正確的是(

)A．Al2O3難溶于水，不跟水反應(yīng)，所以它不是Al(OH)3對(duì)應(yīng)的氧化物B．因?yàn)锳l2O3是金屬氧化物，所以它是堿性氧化物C．Al2O3能跟所有的酸、堿溶液反應(yīng)D．Al2O3能跟強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)溶液反應(yīng)D不能和弱酸弱堿發(fā)生反應(yīng)兩性氧化物實(shí)戰(zhàn)演練4．在天平的左右兩個(gè)托盤上放有兩個(gè)燒杯，兩個(gè)燒杯中分別盛有鹽酸和氫氧化鈉溶液，天平處于平衡狀態(tài)，當(dāng)分別向兩燒杯中加入等質(zhì)量的鋁(酸和堿都是足量的)充分反應(yīng)后(

)A．天平保持平衡 B．左高右低C．左低右高 D．無(wú)法確定2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑等質(zhì)量的Al與足量的鹽酸、NaOH溶液完全反應(yīng)生成的H2質(zhì)量相同，兩燒杯減少的質(zhì)量相同。A3．為了除去MgO中混有的少量雜質(zhì)Al2O3，可選用的試劑是(

)A．KOH溶液

B．氨水C．稀鹽酸

D．稀醋酸

與MgO反應(yīng)A

與Al2O3不反應(yīng)4．用鐵、鋁的混合物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：FeH2NaOH、NaAlO2FeCl2H2過(guò)濾2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑4．用鐵、鋁的混合物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：FeH2NaOH、NaAlO2FeCl2H2(3)A與Cl2混合光照可能發(fā)生爆炸，生成_______(填化學(xué)式)，A在該反應(yīng)中作為_(kāi)_________(填“氧化劑”或“還原劑”)。HCl還原劑課本P80，3.

在一個(gè)用鋁制的易拉罐內(nèi)充滿CO2氣體，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH溶液，立即用膠布密封罐口。一會(huì)兒聽(tīng)到“咔、咔”的響聲，且罐壁變癟，再過(guò)一會(huì)兒易拉罐又鼓起來(lái)恢復(fù)原樣。(1)罐壁變癟的原因是__________________，離子方程式為_(kāi)______________________________；

(2)罐再鼓起的原因是______________________________________，離子方程式為_(kāi)____________________________。NaOH溶液吸收CO2，罐內(nèi)氣壓減小，外界氣壓將易拉罐壓癟2OH-+CO2=

CO32-+H2O鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2，罐內(nèi)氣壓又變大易拉罐鼓起2Al＋2OH-＋2H2O=

2AlO2-＋3H2↑

過(guò)濾2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑

Fe＋2H＋=Fe2+＋H