配套课件专题3第2讲从铝土矿到铝合金

第2讲从铝土矿到铝合金化学苏教版专题3常见的金属及其化合物[考纲要求]了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。从铝土矿到铝合金考点二铝热反应考点一铝的性质及应用探究高考明确考向练出高分考点四用数形结合思想理解Al3＋、Al(OH)3、AlO－2之间的转化关系考点三铝的重要化合物考点一知识梳理递进题组返回铝的性质及应用知识梳理1．铝的结构和存在铝位于元素周期表，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于。自然界中的铝全部以化合态存在。2．金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。第3周期ⅢA族硅考点一I考点一知识梳理递进题组返回知识梳理3．金属铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：考点一知识梳理递进题组返回知识梳理②④⑤(铝热反应)2Al＋3Cl2=====点燃2AlCl32Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe考点一知识梳理递进题组返回4．对比记忆镁的化学性质铝镁与非金属反应能被Cl2、O2氧化2Mg＋O2=====点燃2MgO3Mg＋N2=====点燃Mg3N2与水反应反应很困难能与沸水反应Mg＋2H2O=====△Mg(OH)2＋H2↑与碱反应能溶于强碱溶液不反应知识梳理考点一知识梳理递进题组返回与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧：2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C5．铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。知识梳理考点一知识梳理递进题组返回知识梳理1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式()(2)Mg、Al在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性()(3)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂()(4)Mg是活泼金属，而Al是两性金属()××××深度思考考点一知识梳理递进题组返回知识梳理2．依据Mg、Al单质的性质，思考回答下列问题。(1)铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较好的抗腐蚀性能？答案铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。考点一知识梳理递进题组返回知识梳理(2)Al既能溶于强酸，又能溶于强碱，所以说“Al既有金属性，又有非金属性”你认为这种说法是否恰当？为什么？答案不恰当。金属性是指元素的原子失电子的能力，非金属性是指元素的原子得电子的能力。铝不论是与酸反应还是与碱反应，都是失去3e－，化合价升高为＋3价，均是还原剂，因而铝具有较强的金属性。考点一知识梳理递进题组返回知识梳理(3)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？答案铝与酸、碱反应的实质都是：Al0——→失3e－Al3＋，2H＋——→得2e－H2，只不过碱中的H＋来源于水的电离。氧化剂分别为酸和水。(4)镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有哪些：___________________(用化学式表示)。MgO、Mg3N2、C考点一知识梳理递进题组返回1234递进题组题组一5题组二考点一知识梳理递进题组返回题组一对比掌握铝、镁的性质1．镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是()①CO2②盐酸③NaOH溶液④水A．①④B．②③C．①③D．②③④解析1234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回题组一对比掌握铝、镁的性质1．镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是()①CO2②盐酸③NaOH溶液④水A．①④B．②③C．①③D．②③④解析Al能与NaOH溶液反应而Mg不能；Mg能在CO2中燃烧，而Al不能。C1234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回2．镁、铝都是较活泼的金属，下列描述中正确的是()A．铝的导电性比铜、银更强，所以常用以制造电线、电缆B．镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应C．镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应，铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应D．铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物解析1234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回2．镁、铝都是较活泼的金属，下列描述中正确的是()A．铝的导电性比铜、银更强，所以常用以制造电线、电缆B．镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应C．镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应，铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应D．铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物解析铝的导电性比铜、银的弱，A错；镁能跟酸反应，不能跟碱反应，B错；铝热剂是铝粉和Fe、V、Cr、Mn等难熔金属的氧化物的混合物，在进行铝热反应时，在铝热剂上放供氧剂(氯酸钾)，中间插一根镁条，是引燃用的，D错。C1234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回3．常温下把铝粉加入下列物质中，能产生氢气的是()A．硫酸钠溶液B．稀硝酸C．浓硫酸D．氯化铵溶液解析1234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回3．常温下把铝粉加入下列物质中，能产生氢气的是()A．硫酸钠溶液B．稀硝酸C．浓硫酸D．氯化铵溶液解析硫酸钠溶液呈中性，与Al不反应，A项不能产生H2；稀硝酸具有强氧化性，B项不能产生H2；常温下铝粉在浓硫酸中钝化，C项不能产生H2；DD项中NH＋4水解，溶液呈酸性，加入铝粉时，Al与H＋反应产生H2。1234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回熟记铝、镁的特殊化学性质(1)活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。(2)铝热反应铝和某些金属氧化物反应，将其从氧化物中置换出来，同时放出大量的热，这种反应称为铝热反应，可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属。注意Al与MgO不能发生铝热反应。(3)Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属着火不能用干冰灭火器和泡沫灭火器。1234题组一5题组二归纳总结递进题组考点一知识梳理递进题组返回4．将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是()A．3mol·L－1HClB．4mol·L－1HNO3C．8mol·L－1NaOHD．18mol·L－1H2SO4解析题组二铝与酸或碱反应的定量分析1234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回4．将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是()A．3mol·L－1HClB．4mol·L－1HNO3C．8mol·L－1NaOHD．18mol·L－1H2SO4题组二铝与酸或碱反应的定量分析解析在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2；加入NaOH溶液，只有Al与之反应生成H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H2，所以放出H2的量最多。A1234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回5．铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是________。解析根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。1∶11234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是________。解析因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。1∶31234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。解析因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。3∶11234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回(4)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为()A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g解析其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。1234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑6mol3mol3mol·L－1×0.1L0.15mol则Al与NaOH反应生成的H2为0.15mol×2＝0.3mol。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2×27g3mol5．4g0.3mol即投入的铝粉为5.4g。答案A1234题组一5题组二递进题组考点一知识梳理递进题组返回(1)铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是Al——→失3e－Al3＋，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al～3H2。①等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比VHClH2VNaOHH2＝1∶1。1234题组一5题组二思维建模递进题组考点一知识梳理递进题组返回②足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比VHClH2VNaOHH2＝1∶3。③一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比13VHClH2VNaOHH211，则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。(2)铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产生H2的性质常作为推断题的“题眼”。1234题组一5题组二思维建模递进题组考点二知识梳理题组训练返回铝热反应1．本质利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来：2．反应特点在高温下进行，反应迅速，放出大量的热。新生成的金属单质呈液态且易与分离。知识梳理考点二I2mAl＋3MnOm=====高温mAl2O3＋3nM。Al2O3考点二知识梳理题组训练返回3．应用(1)在生产上，可用于等。(2)在冶金工业上用于。4．铝热剂(1)在铝热反应中，反应混合物(铝粉、金属氧化物)称为。(2)能与Al组成铝热剂的金属氧化物常见的有、、、、等。知识梳理焊接钢轨冶炼难熔金属铝热剂Fe2O3Fe3O4Cr2O3MnO2V2O5考点二知识梳理题组训练返回铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应思考下列问题：(1)是否所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应？知识梳理答案否，判断铝热反应能否发生，应首先看金属的活动性。例如MgO和Al不能发生铝热反应。深度思考考点二知识梳理题组训练返回答案①要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防止高温物质从四周