铝及其化合物

第二讲铝及其重要化合物考试说明:了解铝及其重要化合物的主要性质及其应用考点:1.铝的性质以及Al2O3,Al(OH)3的两性.2.与Al(OH)3有关的图像分析.3.Al3+,AlO2-,Al(OH)3的相互转化.元素化合物复习思路:一、两条主线:1.物质主线:单质—氧化物—酸或碱—盐2.知识主线：结构—组成—物理性质—化学性质二、复习方法：对比，类比。（列表格）三、注重外挂内联，构建思维导图1、外挂：物质的量计算，离子反应，氧化还原反应，物质分类。2、内联：铝三角关系一、铝的结构与存在铝位于元素周期表第三周期第IIIA族,原子结构示意图为_______,铝元素在地壳中含量仅次于氧,在自然界中,铝全部以化合态存在.第一课时二.铝的重要性质1.物理性质:银白色有金属光泽的固体,有良好的延展性,导电性和导热性等,密度较小,质地柔软.2.化学性质O2常温:生成致密的氧化膜.(Al2O3)加热:4Al+3O2═2Al2O3△氧化性酸常温下,遇冷的浓HNO3或浓H2SO4产生钝化现象非氧化性酸6HCl+2Al==3H2↑+2AlCl3NaOH溶液２Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑铝热反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe思考2：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢？铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。思考1:加热铝箔有何现象?为什么?铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不滴落。这是因为常温下铝与空气中的氧气反应生成了致密的氧化膜，此氧化膜熔点很高，不熔化，从而保护了铝。性质活泼的铝在空气中能稳定存在的原因钝化:用电化学或化学方法使金属表面形成一层致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。思考3.什么是钝化?满足条件:Al,Fe分别遇冷浓硫酸、浓硝酸发生钝化.２Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑还原剂氧化剂反应的实质:分两步进行（1）2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑（2）Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O将（1）+（2）×2：2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑+4H2O失2×3e－得6×e－思考4.铝与强碱溶液反应的本质是什么?2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe有熔融物落入沙中思考5.铝热反应的原理和应用.Al与(Fe2O3、Cr2O3、MnO2、V2O5等)2.铝热剂：铝热反应铝与活泼性较Al弱而熔点较高的金属的氧化物在高温下发生的反应1.现象:3.铝热反应的应用：焊接钢轨、冶炼金属等。必修2,P892Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑电解冰晶石三.Al的冶炼——电解熔融氧化铝由于铝的氧化物熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。判断:1.铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物.2.常温下,铝与稀HNO3反应可以制氢气.3.用铝制槽车储运浓硫酸或浓硝酸.4.铝粉与三氧化铬共热能冶炼出铬.×√发生反应稀HNO3是强氧化性酸,得不到氢气,生成NO气体.×√三、铝的化合物1、氧化铝(Al2O3)：（1）物理性质：白色、不溶于水的固体，熔点很高（2054℃）常作耐火材料。刚玉的主要成分是Al2O3，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。两性氧化物：既能与酸反应又能与碱反应只生成盐和水的氧化物。（2）Al2O3的化学性质碱偏铝酸盐水酸铝盐水Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O（3）用途：耐火材料,冶炼铝只能溶于强碱和强酸(醋酸也能溶解)方程式为2、氢氧化铝:Al（OH)3（1）物理性质：白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性可以吸附水中的悬浮物和各种色素。（2）化学性质：①不稳定性：受热易分解2Al(OH)3＝Al2O3＋2H2O△②与酸、强碱反应——具有两性Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2O强酸强碱制备:铝盐和氨水两性思考6:氢氧化铝的两性如何用电离平衡移动的原理来解释?氢氧化铝电离方程式可表示如下：当加入强碱、弱碱及水解显碱性的盐，平衡左移。当加入强酸、弱酸及水解显酸性的盐，平衡右移。H2O+AlO-2+H+Al(OH)3Al3++3OH-酸式电离碱式电离2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-1.向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸？2.向NaAlO2溶液中缓慢通入CO2？练习:请写下列离子方程式AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O故由AlO2-制取Al(OH)3用弱酸溶液更合适KAl(SO4)2·12H2OKAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-无色晶体，易溶于水，强电解质：3、常见的铝盐——明矾水溶液PH7净水原理（写出离子方程式）：Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水下列变化可通过一步实验直接完成的是（）A．Al(OH)3→Al2O3B．Al2O3→Al(OH)3C．SiO2→H2SiO3D．Al→Al(OH)3练一练A第二课时铝及其化合物的相关计算例1.甲乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成气体的体积比为1：2，则加入的铝粉的质量为()A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g本题属归纳3中的第三种情况.A要点一:铝与酸、碱反应及其计算跟踪训练1.上述反应中A物质的量之比为3:2B质量之比为3:2C摩尔质量之比为2:3D反应速率之比为2:3镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如图．反应中镁和铝的（）B要点二：铝三角转化关系及应用例2.下列说法或离子方程式正确的是（）①向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成。②向NaAlO2溶液中通入CO2：③氧化铝溶于NaOH溶液：④向明矾溶液中加入过量的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跟踪训练2:现有Al、Cl2、Al2O3、HCl（aq）、Al(OH)3、NaOH（aq）六种物质，它们之间有如下图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是（）A．N一定是HCl（aq）B．X可能为Al或Cl2C．Y一定为NaOH（aq）D．Q、Z中的一种必定为Al2O3B要点三：有关Al(OH)3计算及图像分析（一）向铝盐溶液中滴加强碱溶液至过量1、实验现象2、反应离子方程式n沉淀VNaOH01234A⑴AlCl3溶液中先出现白色沉淀，⑵继续滴加NaOH溶液沉淀溶解。⑴Al3++3OH-=Al(OH)3↓⑵Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O3、图像（二）向强碱溶液中滴加铝盐溶液至过量3、图像n沉淀VAlCl301234AB1、实验现象：2、反应离子方程式⑴NaOH溶液中出现白色沉淀后迅速溶解，⑵继续滴加AlCl3溶液沉淀突然增多后保持不变。⑴Al3++4OH-=AlO2-+2H2O⑵Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓拓展:向Al3+,Mg2+的混合溶液中逐滴加强碱溶液至过量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若原混合溶液中还含有H+呢?0选学（三）向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液至过量n沉淀VHCl01234A1、实验现象：2、反应离子方程式⑴AlO2-溶液中先出现白色沉淀，⑵继续滴加HCl溶液沉淀溶解。⑴AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓⑵Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O3、图像(四)向HCl溶液中滴加NaAlO2溶液至过量3、图像n沉淀VNaAlO201234AB1、实验现象：2、反应离子方程式⑴HCl溶液中出现白色沉淀后迅速溶解，⑵继续滴加AlO2-溶液产生沉淀至不变。⑴AlO2-+4H+=Al3++2H2O⑵Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓例3.某无色溶液中，已知含有H+、Mg2+、Al3+等阳离子，逐滴加入NaOH（aq），则消耗NaOH（aq）的体积（x轴）和生成沉淀量（y轴）之间的函数关系可用如图表示，其中正确的是（）ABCDB若将上述例题混合液中的Mg2+改为NH4+,滴加NaOH溶液直至过量时,应是哪个图像?DC巩固演练CA[2013·济南模拟]下列叙述中，正确的是()A．氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4+B．在加入铝粉能放出氢气的溶液中，K＋、NH4+、CO32-、Cl－一定能够大量共存.C．镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液.D．依据铝热反应原理，能发生反应2Al＋3MgO=3Mg＋Al2O3高温２Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑b