铝的重要化合物
高中化学必修一 课时第3章第7节 铝的重要化合物20202021学年精品讲义)
铝的重要化合物【学习目标】1、掌握铝的重要化合物[Al2O3、Al(OH)3、Al3+、AlO-2、KAl(SO4)2·12H2O]的主要性质及其应用2、掌握“铝三角”及其转化,熟悉铝的化合物的互滴实验【主干知识梳理】一、氧化铝(Al2O3)1、物理性质:白色固体,难溶于水,熔点很高,是优良耐火材料2、化学性质:Al2O3是典性的两性氧化物,既能与酸,又能与碱反应(1)能与酸反应:Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O Al2O3+6H+===2Al3++3H2O(2)能与碱反应:Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH—===2AlO2—+H2O两性氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物,称为两性氧化物3、Al2O3的制备(1)实验室制法:2Al(OH)3Al2O3+3H2O(2)工业制法:铝土矿→Al2O34、主要用途:制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石【即学即练1】1、下列叙述中不正确的是()A.氧化铝固体不溶于水,不导电,它是非电解质B.氧化铝熔点很高,是一种较好的耐火材料C.氧化铝是一种白色的固体,是冶炼铝的原料D.铝表面形成的氧化铝薄膜可防止铝被腐蚀2、下列关于氧化铝的叙述正确的是()A.氧化铝与酸、碱都能反应生成铝盐和水B.氧化铝既是碱性氧化物又是酸性氧化物C.氧化铝既不是碱性氧化物也不是酸性氧化物D.氧化铝溶于水可得到氢氧化铝3、下列说法正确的是()A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D.Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应二、氢氧化铝[Al(OH)3]1、物理性质:白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性2、化学性质:Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,既能与酸,又能与碱反应(1)能与酸反应:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+ ===Al3++3H2O(2)能与碱反应:Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH—===AlO2—+2H2O两性氢氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物,称为两性氢氧化物Al(OH)3的电离方式与酸和碱反应过程Al(OH)3电离强度相当微弱,只有加入强酸(或强碱)时,大量H+(或OH-)才能破坏Al(OH)3的电离平衡,使平衡向右(或左)移动,生成铝盐(或偏铝酸盐),所以Al(OH)3既具有碱性,又具有酸性,当加入弱酸或弱碱时,因H+或OH-浓度太小,不能使上述平衡移动,因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱,而不溶于弱酸(H2CO3等)、弱碱(NH3·H2O)微点拨强酸或强碱也是相对而言的,Al(OH)3不溶于H2CO3、NH3·H2O,但溶于CH3COOH(3)热稳定性差:2Al(OH)3Al2O3+3H2O3、用途(1)Al(OH)3有较强的吸附性,能凝聚水中悬浮物,又能吸附色素,可以用作净水剂(2)Al(OH)3碱性不强,不至于对胃壁产生强烈的刺激作用或腐蚀作用,却可以与酸反应,起到中和胃酸的作用,可以用作胃酸中和剂4、有关Al(OH)3的少量、过量问题(1)NaOH和AlCl322 2【即学即练2】1、下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是()A.受热易分解生成Al2O3和H2O B.是难溶于水的白色胶状物质C.能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素D.既能溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于盐酸2、以硫酸铝溶液为原料之一,在实验室里制取少量氢氧化铝,并且容易分离,最好向溶液中加入的是() A.氢氧化钠溶液B.氢氧化钡溶液C.稀盐酸D.氨水3、氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药,这是利用了氢氧化铝的哪个性质()A.酸性B.碱性C.两性D.氧化性三、明矾——十二水合硫酸铝钾(1)化学式:KAl(SO4)2·12H2O (十二水合硫酸铝钾)(2)电离方程式:KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-(3)属类:复盐(由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物)(4)物理性质:无色晶体,可溶于水(5)用途:作净水剂,原因是其在水中生成氢氧化铝胶体,可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来(6)化学性质:兼有Al3+和SO42-性质①向明矾中滴入Ba(OH)2溶液,当Al3+恰好完全沉淀时(沉淀的物质的量最大),化学方程式为:______________________________________________________________________________②向明矾中滴入Ba(OH)2溶液,当SO42-完全沉淀时(沉淀的质量最大),化学方程式为:_________________________________________________________________________________【即学即练3】1、关于明矾的下列说法错误的是()A.明矾的化学式为KAl(SO4)2 B.明矾是纯净物C.明矾中存在K+和Al3+两种阳离子D.明矾是一种复盐2、明矾是一种净水剂,明矾净水的原理是()A.Al3+有较强的吸附性B.Al3+与悬浮物生成沉淀C.Al3+与水反应生成的氢氧化铝胶体,具有吸附性D.明矾难溶于水四、互滴实验(试剂的滴加顺序不同而产生的现象不同)1、NaOH和AlCl3(1)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液(开始时NaOH不足)先:AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl产生白色沉淀后:Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O沉淀溶解现象:先产生白色沉淀后沉淀消失(2)向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液(开始时NaOH过量)先:AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O无白色沉淀产生后:3NaAlO2+AlCl3+6H2O===4Al(OH)3↓+3NaCl产生白色沉淀现象:开始无现象后出现白色沉淀2、NaAlO2和盐酸(1)向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸先:NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl产生白色沉淀后:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O沉淀溶解现象:先产生白色沉淀后沉淀消失(2)向盐酸中逐滴加入NaAlO2溶液先:NaAlO2+4HCl===NaCl+AlCl3+2H2O无白色沉淀产生后:3NaAlO2+AlCl3+6H2O===4Al(OH)3↓+3NaCl产生白色沉淀现象:开始无现象后出现白色沉淀3、Na2CO3溶液与盐酸(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)先:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl无气体产生后:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑有气体产生现象:刚开始无气泡产生,盐酸滴加到一定量后,有气泡产生(2)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O现象:立即产生大量的气泡【即学即练4】1、(多选)下列各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是()A.NaOH、AlCl3B.NaHCO3、H2SO4C.NaAlO2、NaHSO4D.Na2CO3、HCl E.Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)22、(多选)下列各组溶液中,只用试管和胶头滴管,不用其他任何试剂就可以鉴别的是() A.KOH和Al2(SO4)3B.稀盐酸和Na2CO3C.CaCl2和Na2CO3D.Ba(OH)2和NaHSO43、下列各组物质,前者逐滴滴加到后者中直至过量,先出现白色沉淀,后来沉淀又消失的是() A.H2SO4滴入NaAlO2溶液中B.Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中C.Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中D.氨水滴入Al2(SO4)3溶液中4、下列各项操作中符合“先出现沉淀后沉淀完全溶解”现象的有几组()①向饱和碳酸钠溶液中通入CO2至过量②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀H2SO4至过量③向BaCl2溶液中通入CO2至过量④向澄清石灰水中逐渐通入CO2至过量⑤向Al2(SO4)3溶液中逐滴滴加Ba(OH)2至过量⑥向NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量⑦向NaAlO2溶液中逐渐通入CO2至过量⑧向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3至过量A.2 B.3 C.4 D.5五、“铝三角”的转化关系及其应用1、Al3+、Al(OH)3、AlO-2之间的转化关系Al3+→Al(OH)3①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4②Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓③Al3++3OH-===Al(OH)3↓Al(OH)3→Al3+Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O Al3+→AlO-2Al3++4OH-===AlO-2+2H2O AlO-2→Al3+AlO-2+4H+===Al3++2H2OAlO-2→Al(OH)3①AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3(CO2过量)②AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓Al(OH)3→AlO-2Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O2、“铝三角”转化的应用(1)选择制备Al(OH)3的最佳途径①向铝盐中加入足量氨水,离子方程式为:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4②向偏铝酸盐中通入足量CO2,离子方程式为:AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3③NaAlO2与AlCl3的溶液混合,离子方程式为:3AlO-2+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓(2)分析离子反应顺序①向含有H+、NH4+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH,反应的顺序是:______________________②向含有OH-、CO32-、AlO2-的混合溶液逐滴加入盐酸,反应的顺序是:______________________【即学即练5】1、向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假设各1 mol),逐滴加入NaOH溶液,沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图。
铝的重要化合物
液中滴加氨水, Al2(SO4)3+ 6NH3·H2O=2Al(OH)3
直至过量
+3(NH4)2SO4
通过实验,哪种方案更适合制备Al(OH)3?
2、氢氧化铝 (1)物理性质:白色胶状物,几乎不溶于 水,但能凝聚水中悬浮物,并能吸附色素。
用途:可作净水剂;色素吸附剂;医用胃 酸中和剂;牙膏磨擦剂-氢氧化铝。
时 不 仅 让 自 己多了 些见识 ,也会 让生命 中少些 遗憾。
国 庆 节 前 两 天,相 识多年 的工友 就打电 话给我 。想着 国庆节 时帮帮 我的同 学的光 一 起 去 白 沙 水库玩 玩。但 是与同 学联系 时,得 到的答 复是“ 这时节 正忙着 招呼秸 秆 防 火 , 可 能没时 间陪老 同学” 。因而 国庆节 那天早 上临行 前才确 定了目 标:去 大 鸿 寨 然 后 绕道神 垕古镇 。(虽 然前年 和妻子 、弟弟 、弟媳 、小侄 女、侄 儿等一 起 去 过 这 两 个地方 ,但是 能再次 去游历 ,或许 能多些 见识。 尤其前 年去神 垕古镇 , 只 是 为 了 买些东 西,没 有用欣 赏和闲 散的心 情去感 受古镇 ,去年 虽然骑 行去神 垕 , 但 是 因 为时间 关系, 和对神 垕的不 熟悉, 也只游 历了一 半,并 且还没 见到庐 山 真 面 目 。 随后, 就想着 什么时 候还得 再去一 趟。) 本来想 着工友 和弟弟 说好了 呢 , 谁 知 没 有。因 而临行 前与弟 弟说这 事儿时 ,因为 侄儿不 去,他 一个人 也没法
后白色沉淀消失
m[Al(OH)3]
m
Al3H2O
12 34
n (OH-)/n (Al3+)
⑶向NaAlO2溶液中滴加盐酸溶液至过量 NaAlO2+HCl +H2O == Al(OH)3↓ +NaCl
铝的重要化合物的主要性质及应用
下,物质间的转化均能实现。( × )
Al(OH)3(s),在给定条件
(4)(2017年海南,6)向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液:2Al3++3CO32-
Al2(CO3)3↓。
( ×)
(5)(2017年北京理综,8)氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,是气体被还原的过程。
答
( ×)
案
命题二 有关铝及其化合物的工业流程题
中杂质形成沉淀而净水。
4.Al3+、Al(OH)3、AlO2-之间的转化关系
(1)_A_l_3_++_3_N_H_3·__H_2O________A_l_(O_H_)_3_↓_+_3_N_H_4+____ (2)_A__l(_O_H__)3_+_3_H__+_____A__l3_+_+_3_H_2_O__________ (3)_A__l(_O_H_)_3+__O_H_-______A_l_O_2_-+__2_H_2_O_________
焊接钢轨,冶炼高熔点金属
(1)铝热反应
a.原理
铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金属单质,如Cr2O3+2Al
2Cr+Al2O、3
3Co3O4+8Al
9Co+4Al2O3 等,但不能还原比铝更活泼的金属(如铝不能置换镁)。
b.装置
镁条
氯酸钾
c.反应现象 剧烈反应,放出大量的热,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入
化学 性质
与碱(NaOH) 反应
A_l_2_O__3_+_2_N__a_O_H__________2_N_a__A_l__O_2_+_H_2_O___
铝的重要化合物
铝的重要化合物(一)氧化铝与氢氧化铝 1.物理性质 (1)Al 2O 3为白色固体,难溶于水,熔、沸点很高,可用作耐火材料。
(2)Al(OH)3为白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性。
2.化学性质 Al(OH)3的电离: AlO -2+H ++H 2O酸式电离Al(OH)3碱式电离Al 3++3OH -(1)Al 2O 3与Al(OH)3的两性[注意] ①两性氧化物是指既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物;②两性氢氧化物是指既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物。
(2)Al(OH)3的不稳定性2Al(OH)3=====△Al 2O 3+3H 2O(用于制备Al 2O 3)3.Al(OH)3的制备 (1)向铝盐溶液中加入氨水,离子方程式为 Al 3++3NH 3·H 2O ===Al(OH)3↓+3NH +4。
(2)向NaAlO 2溶液中通入足量CO 2,离子方程式为 AlO -2+CO 2+2H 2O===Al(OH)3↓+HCO -3。
(3)NaAlO 2溶液与AlCl 3溶液混合: 3AlO -2+Al 3++6H 2O===4Al(OH)3↓。
[注意] ①用铝盐与碱液反应制取Al(OH)3时,采用弱碱溶液氨水而不用强碱溶液。
①用偏铝酸盐与酸反应制取Al(OH)3时,一般通入CO 2,而不使用强酸。
(二)常见的铝盐——明矾[KAl(SO 4)2·12H 2O ] 1.明矾的组成与应用 (1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
(2)化学式为KAl(SO 4)2。
(3)电离方程式为KAl(SO 4)2===K ++Al 3++2SO 2-4。
(4)应用:净水。
净水原理为明矾电离出的Al 3+在水中水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中悬浮物而沉淀,使水净化,其离子方程式为Al 3++3H 2OAl(OH)3(胶体)+3H +。
《铝的重要化合物》教学设计
《铝的重要化合物》教学设计一、设计思路:在前面,我们已经学习了物质的归类,结合初中对物质性质的认识,学生对Al2O3等金属氧化物的性质有所了解,特别是对碱的性质的理解更完整。
在教学设计时,充分利用探究实验的功效,采用实验、观察、交流与类推等方式,促使学生在课堂学习中掌握好本课时的内容。
一方面通过实验激发学生学习兴趣,调动学生的主体作用,另一方面通过实验使学生的认识经历感性认识再到理性认识的过程,培养学生的实验意识和学习能力。
二、教学目标:1.知识技能目标:(1)了解Al2O3、Al(OH)3的主要物理性质;(2)理解Al(OH)3的实验室制备原理和操作;(3)认识Al2O3、Al(OH)3的两性,掌握它们分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式和离子方程式。
2.过程与方法目标:(1)培养学生获取信息和初步加工信息的能力;(2)通过Al(OH)3的制备探究其两性,根据Al(OH)3与Al2O3的关系类推至Al2O3的两性,培养学生的知识迁移和应用能力;(3)通过实验探究,培养学生科学探究的思维方式和创新能力。
3.情感、态度与价值观:(1)通过对Al2O3、Al(OH)3性质和用途的教学,激发学生学习化学的热情;(2)通过对Al2O3、Al(OH)3两性的探究,培养学生能通过现象看本质,找出事物变化规律和综合分析能力。
三、教学重点:Al2O3、Al(OH)3的两性四、教学难点:Al(OH)3的制备及两性探究五、教学方法:实验探究法,问题引导,讲述法,讨论法六、教具准备:试剂:0.5 mol/L Al2(SO4)3溶液、稀氨水、稀NaOH溶液、稀盐酸仪器:试管若干、胶头滴管七、教学过程:教师活动学生活动设计意图【复习导入】通过前面的学习,我们知道铝是活泼金属,在自然界中以化合态存在,而且铝及其化合物在生产生活中应用极其广泛。
今天我们学习铝的化合物,主要是两种——氢氧化铝和氧化铝。
【过渡】实验室没有现存的Al(OH)3,我们如何制备?现提供如下试剂:稀HCl、稀氨水、NaOH溶液和Al2(SO4)3溶液,请讨论制备的原理和相关反应的化学方程式。
铝的重要化合物
制备过程注意:先取用一种溶液, 制备过程注意:先取用一种溶液,另外一种溶液需 逐滴加入,以便于观察整个反应过程发生的变化。 逐滴加入,以便于观察整个反应过程发生的变化。
氧化铝
氢氧化铝
练习反馈
小结
作业
2.氢氧化铝 氢氧化铝[Al(OH)3] 氢氧化铝 制备最佳方法——硫酸铝与氨水反应 硫酸铝与氨水反应 制备最佳方法
Al(OH)3 (胶体) 胶体) 明矾能够净水是由于生成了________________; 明矾能够净水是由于生成了________________; ________________ 所以明矾可用作 净水剂 。
氧化铝 氢氧化铝 练习反馈 小结 作业
3.练习反馈 3.练习反馈
(1)下列列操作不能在氧化铝坩埚中进行的 是 ( C) A.加热分解NH4HCO3 .加热分解 B.加热Na2CO3 .加热 C.熔化烧碱 . D.加热NaCl .加热
氧化铝
氢氧化铝
练习反馈
小结
作业
3.练习反馈 3.练习反馈
(3)氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药, 氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药, 这是利用了氢氧化铝的哪个性质 ( ) B A.酸性 C.两性 B.碱性 D.氧化性
氧化铝
氢氧化铝
练习反馈
小结
作业
3.练习反馈 3.练习反馈
(4)下列关于氢氧化铝性质叙述错误的是(D 下列关于氢氧化铝性质叙述错误的是( ) A.Al(OH)3是两性氢氧化物 B.Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质 能凝聚水中悬浮物, C.Al(OH)3 能凝聚水中悬浮物,也能吸附色素 既能溶于NaOH 溶液、氨水, D.Al(OH)3既能溶于NaOH 溶液、氨水, 又能溶于盐酸
铝的重要化合物
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 偏铝酸钠 Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O 偏铝酸根离子
(二) Al(OH)3 1、Al(OH)3的制备:
3、化学性质: (1)两性氢氧化物
盐酸
沉淀溶解
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+ = Al3++3H2O NaOH溶液 沉淀溶解 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3+ OH-=AlO2-+2H2O
(2)能够加热分解
2Al(OH)3 = Al2O3 +3H2O
二、铝的重要化合物 (一)氧化铝 1、物理性质和用途 颜色和状态:白色固体 水溶性: 难溶于水 熔点: 熔点高 硬度: 硬度大 用途: 是冶炼属铝的原料,也是较好的耐火材料。
如:耐火坩金埚、耐火管和耐火的实验仪器
宝石为含有杂质的Al2O3
2、Al2O3的化学性质 -----两性氧化物
写出氧化铝与酸溶液和强碱溶液反应的化学方程式 及离子方程式:
滴加氨水至过量
Al2(SO4)3溶液
产生了白色胶状 沉淀,沉淀不溶于 过量的氨水
Al2(SO4)3+6NH3· H2O =2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4 Al3++ 3NH3· H2O= Al(OH)3 ↓ + 3NH4+
2、 Al(OH)3物理性质: (1)颜色和状态: 白色聚水中的悬浮物,并能吸附色素
铝的重要化合物(公开课)省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
往盛有Al2(SO4)3溶液旳试管中滴入 溶液,直至过量。
往盛有Al2(SO4)3溶液旳试管中滴入 ,直至过量。
试验现象
反应方程式
结论
白色胶状沉淀不断增多,而后沉淀溶解并最终消失。
白色胶状沉淀逐渐增多,氨水过量不溶解。
Al2(SO4)3 +6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
2、将金属钠投入AlCl3溶液中,下列有关论述一定 正确旳是( ) A、有气体生成,最终一定有白色沉淀 B、一定无气体生成 C、溶液最终澄清且有气体放出 D、一定有气体生成
C
D
巩固训练
2、氢氧化铝
Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
Al(OH)3 + 3H+ === Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + OH- === AlO2- + 2H2O
(3)不稳定性
(4)用途:医用旳胃药;净水。
1、下列有关Al(OH)3旳性质旳论述错误旳是( ) A、Al(OH)3 是难溶于水旳白色沉淀 B、Al(OH)3 能吸附水中旳悬浮物 C、Al(OH)3 能溶于氨水 D、Al(OH)3 属于两性氢氧化物
第二节 几种主要旳金属化合物
(第二课时)
二、铝旳主要化合物
1、氧化铝
(1)物理性质
熔点很高,硬度大,难溶于水
(2)用途
精美旳氧化铝陶瓷制品
机械表中旳“钻”
人造宝石
Al2O3 + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH === 2NaAlO2 + H2O
高二化学铝的重要化合物
世纪之星:
已知世界 上最大的 绿色宝石 重41克拉。
世纪宝石:
重273克拉, 仅次于克利 兰一号及二 号。1980 年在南非发 现,原石重 599克拉。
英帝国王冠:
镶有4粒红宝石、 11粒祖母绿、 16粒宝石蓝、 227粒珍珠 和超过2800粒 大大小小的钻石。
世界上最大的有色钻石。原石890 克拉,切磨出407.48克拉的梨 形钻,在1988年拍卖会 中以1250万美元成交.
又能跟碱反应生成盐和水,
∴氢氧化铝是两性氢氧化物。
氢氧化铝的两性:
H2O +AlO2 -+ H+
Al(OH)3
3OH -+Al3+
注意:(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱; Al(OH)3+3 H + =Al 3+ +3H2O 作为酸时是一元酸(HAlO2) Al(OH)3+OH-=AlO2 - +2H2O
金绿石猫眼。在1991年拍卖会中以六万五千美元成交。
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吃の呀.”还有一股牛奶味,香滑可口令人回味无穷.呃,就是融得太快,害她吃得飞快马上要见底了.“你喜欢?那自己在家里学着做也可以,网上有教材,需要什么你自己学着上网购买.”陆羽建议说.当然,动手做の人不是她,她只管吃.她们今天去看荷花了,在省城另一边の村庄里有很大一片荷 塘,少华提供の地址.她俩一大早自己坐车去,然后自己坐车回来,途经省城顺便进了M记吃汉堡、雪糕.陆羽习以为常,婷玉却开心死了,笑不露齿很矜持淑女の那种开心.一路上回头率百分百,陆羽沾她の光跟着虚荣了一番,虽然她自认长得也是秀色可餐.姑娘们兴高采烈,后边渐渐驶近一辆私家车. 婷玉首先发现,大老远就把陆羽拉到一边.可人家没有直接驶
第二节第三课时 铝的重要化合物
刚
玉
氧化铝的天然晶体,硬度大仅次 于金刚石、金刚砂(SiC)(蓝宝 石、红宝石是刚玉的一种)
用耐高温的Al2O3制成的坩埚
用耐磨的Al2O3做成的轴承
(1)物理性质:
白色固体,难溶于水,熔点很高。
用途:冶炼金属铝的原料,也是一种比较好的耐火材料。
(2)化学性质:
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
既能和酸又能和碱反应形成盐和水的氧化物 叫做两性氧化物。Al2O3是一种两性氧化物。 (3)制法
2Al(OH)3 = Al2O3 +3H2O
(4)工业上用电解熔融的氧化铝 的方法来制铝:
2Al2O3 === 4Al + 3O2 ↑
电解
2、氢氧化铝
(1)制备
[实验3-7]
向铝盐溶液中加入氨水
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铝,而不用氢 氧化钠溶液呢?
HCl AlO AlO 22
NaOH
∆
Al(OH) Al(OH)3 3
HCl NaOH
+ 3+ Al Al3
(3)不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解。
2Al(OH)3 ==== Al2O3+3H2O
(4)氢氧化铝的用途 ① 氢氧化铝是白色胶状沉淀,它能凝聚水中的悬 浮Байду номын сангаас,并能吸附色素。
练习1:不能用NaOH溶液除去括号中杂质 的是( ) A.Mg(Al2O3) B.MgCl2(AlCl3) C.Fe(Al) D.Fe2O3(Al2O3)
铝的重要化合物
问题讨论:2
在AlCl3溶液中滴加 NaOH溶液至过量,有何现象? 反应原理是什么? 试画出生成沉淀的质量与 加入NaOH溶液的体积关系的 图象。
NaOH溶液滴入AlCl3溶液中加至过量
原理: AlCl3 + 3NaOH == Al(OH)3↓+3NaCl
Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2H2O 现象: 先有沉淀,后沉淀消失 图象: 沉淀
2. 几种重要的金属化合物
第二课时
二、铝的重要化合物
1、氧化铝 ①物理性质 氧化铝难溶于水,熔点很高,也很 坚固 主要用途:耐火材料,冶炼铝的原 料
二、铝的重要化合物
②化学性质
两性氧化物——既能溶于酸又能溶于强碱
与酸的反应
Al2O3 + 6HCl==== 3+ + 3H2O 2O 6H+ 2Al2AlCl3 + 3H
2、氢氧化铝
实验3-8
实验步骤: 取2支试管,各加入Al(OH)3,往一 支试管中滴加2 mol/L盐酸,往另一 试管滴加2 mol/LNaOH溶液,并不 断振荡。 实验现象: Al(OH)3在酸或强碱溶液里逐渐减 少,直至完全溶解。
耐火坩埚
耐火砖
燃器具点火瓷头
1
2
3
4
NaOH
思考
练习2. 往100mL1mol/L的AlCl3溶液中 滴加1mol/L的NaOH溶液,得3.9g沉淀, AD 则加入NaOH溶液的体积( ) A. 150ml C. 300ml B. 200ml D. 350ml
想一想
信息提示:
3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
铝的重要化合物
明矾(KAl(SO4)2•12H2O)是生活上常 用的净水剂
浑浊塘水成为救命水
4.偏铝酸钠
易溶于水
NaAlO2=Na++AlO2— NaAlO2+HCl(少量)+H2O=Al(OH)3↓+NaCl AlO2—+H+(少量)+H2O=Al(OH)3↓ NaAlO2+4HCl(过量)=AlCl3+NaCl+2H2O AlO2—+4H+(过量)=Al3++2H2O
电解 4Al
+ 3O2
2.氢氧化铝 【 Al(OH)3 】
(1)制备
可溶性铝盐溶液和碱反应来制备氢氧化铝 【实验3-7】用氨水和硫酸铝溶液制备氢氧化铝。 注意观察实验现象并分析原因。 现象:滴加稀氨水,得到白色胶状沉淀 原因:反应生成了氢氧化铝(Al(OH)3) 请写出化学方程式和离子方程式。
2.氢氧化铝(Al(OH)3)
2050℃ 耐火材料
回忆铝片与盐酸和氢氧化钠溶液的反应,
描述其现象。
为什么实验最初很少气泡产生? 后来又能产生气泡,说明什么问题? 分别写出氧化铝与盐酸和氢氧化钠反应
的化学方程式和离子方程式。
(2)化学性质
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
两 性
Al2O3 + 6H+
2Al3+ + 3H2O
向稀盐酸溶液 中滴加NaAlO2
AlO2- + 4H+ =Al3+ + 2H2O 3AlO2- + Al3+ + 6H2O=4Al(OH)3
n[Al(OH)3](mol)
铝的重要化合物
铝的重要化合物1.氧化铝:两性氧化物物理性质:难溶于水,熔点高,可用作耐火材料。
(在讲铝的时候,铝在空气中加热的现象,只熔化不滴落,就是因为氧化铝在存在)化学性质:与酸反应:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O与碱反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O2.氢氧化铝:两性氢氧化物(1)制备:Al2(SO4)3溶液中滴加氨水Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4(2)与酸反应:(可与部分弱酸反应,如CH3COOH)Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O(3)与碱反应:(只能与强碱反应)NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O原因(稍微了解,关系到平衡,还没学到):AlO-2+H++H2O Al(OH)3Al3++3OH-酸式电离碱式电离Al(OH)3又可写成H3AlO3(铝酸)AlO-2+H++H2O当加入酸的时候,平衡向右移动,当加入碱的时候,平衡向左移动。
3.偏铝酸盐①向NaAlO2溶液中滴加盐酸,也会观察到有白色沉淀生成,这个白色沉淀就是Al(OH)3NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl(也可以看做是强酸制弱酸,盐酸是强酸,铝酸是弱酸)CO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3(也可以与碳酸反应)②把Al(OH)3与酸反应的最后溶液,和与碱反应的最后溶液混合时,也可以看到白色沉淀3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl(双水解反应,选修4中学,了解)4.有关图像(1)往NaAlO2溶液中滴加盐酸:先出现白色沉淀,之后沉淀溶解方程式:NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl①1mol1mol1molAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O②1mol3mol假设原溶液中,NaAlO2为1mol,生成沉淀就消耗1mol的HCl,生成1mol的Al(OH)3沉淀,而要溶解这1mol的Al(OH)3沉淀需要消耗3mol的HCl,所以两个阶段消耗的HCl的比是1:3(2)往盐酸中滴加NaAlO2溶液:先没有沉淀,而后出现白色沉淀,且白色沉淀不溶解方程式:NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O①1mol4mol1mol3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓②3mol4mol假设原溶液中,盐酸是4mol,开始加入的NaAlO2是1mol,生成了1mol的AlCl3,过程②中,1mol的AlCl3与3mol的NaAlO2反应生成了4mol的Al(OH)3,所以前后两个阶段NaAlO2的物质的量比为1:3(3)往AlCl3溶液中滴加NaOH溶液:先生成白色沉淀,然后沉淀溶解方程式:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl①1mol3mol1molNaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O②1mol1mol假设原溶液中,AlCl3为1mol,加入的NaOH就是3mol,生成了1mol的Al(OH)3沉淀,过程②中溶解1mol的Al(OH)3沉淀,需要消耗NaOH为1mol,所以前后两个阶段消耗NaOH的物质的量为3:1(4)往NaOH溶液中滴加AlCl3溶液:先没有沉淀,后出现沉淀,且沉淀不溶解方程式:4NaOH+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+2H2O①4mol1mol1mol 12mol3mol3mol3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓②3mol1mol4mol假设原溶液中NaOH为12mol,加入AlCl3的物质的量为3mol时与NaOH完全反应,生成了3mol的NaAlO2,过程②中继续加入1mol的AlCl3,与过程①中生成的3molNaAlO2反应就生成了4mol的Al(OH)3沉淀,所以前后两个阶段消耗AlCl3的物质的量为3:15.明矾KAl(SO4)2·12H2O十二水合硫酸铝钾电离方程式:KAl(SO4)2=K++Al3++2SO2-4Al3+在溶液中会水解,即Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+Al(OH)3(胶体)可以吸附水中的杂质,第二Al(OH)3(胶体)带有正电荷与带有负电荷的泥土杂质,相互吸附聚沉。
铝的重要化合物
为什么氢氧化铝具有两性?
H2O +AlO2-+ H+ Al(OH)3 Al3+ + 3OH-
酸式电离
碱式电离
如何检验溶液中的Al3+ 、 AlO2- ?
Al3+ :取少量溶液于试管中,向其中滴加氢氧化
钠溶液至过量,若先产生白色胶状沉淀,后沉淀 消失,则说明原溶液中含有Al3+ 。
AlO2- :取少量溶液于试管中,向其中滴加盐酸
至过量,若先产生白色胶状沉淀,后沉淀消失,
则说明原溶液中含有AlO2- 。
你掌握了吗?
铝的化合物 物理性质 化学性质 用途
Al2O3
白色、不溶 于水的固体, 熔点很高, 也很坚固。
两性
做轴承、 制造耐高 温仪器等
Al(OH)3
白色胶状物, 不溶于水, 两性 能凝聚水中 不稳定性 悬浮物,并 能吸附色素。
研究发现,老年性痴呆症与铝有密切关系。同时还发现, 铝对人体的脑、心、肝、肾功能都有损害。因此,世界 卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控 制。提出成年人每天允许铝摄入量为60 mg。如经常吃 油条、粉丝、油饼等油炸食品,喝铝罐装饮料等,或是 经常食用铝制炊具炒出的饭菜,都会使人的摄铝量增加, 从而影响脑细胞功能,导致记忆力下降,思维能力迟钝。
老年痴呆症
4、NaAlO2与酸(HCl)反应
① NaAlO2+ HCl+ H2O= Al(OH)3↓+NaCl ② Al(OH)3+3HCl=AlCl3+ 3H2O 总:NaAlO2+4 HCl= AlCl3 +NaCl + 2H2O
5、铝盐跟酸或碱反应的图像
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铝的重要化合物
(一)指导思想与理论依据
“通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促动学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践水平”是新课程的基本理念。
现代教学论认为:一个理想的教学过程应该是问题循环的过程。
心理学则告诉我们,青少年都有一种发自内心的强烈要求,即渴望有尝试和显示自己才能的机会。
所以,在课堂教学中,应根据不同的教学内容,创设多层面、多维度的问题情景,让学生带着问题去实验探究,当学生产生思维障碍时,应为学生提供支撑性问题,使学生克服思维障碍,保持思维的连续性,是一种优良的教学方法,是能够让学生动起来的方法。
本教学设计紧紧围绕“让生活走进化学,让化学走向社会”,紧密联系生活,创设出多层面、多维度的问题情景,激发学生的兴趣,诱发学生的认知冲突,唤起他们的求知欲,使学生自主地实行实验探究,让他们切实体会到化学的乐趣、奥妙与价值。
(二)教学背景分析
1. 学习内容分析
(1)课标要求:高中化学课程标准化学Ⅰ中规定的元素化合物知识主要有以下内容:根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其化合物的主要性质,能列举合金材料的重要应用。
(2)本节内容组成及模块教学要求:了解氧化铝和氢氧化铝的性质以及氢氧化铝的实验室制备,理解铝的重要化合物在化学性质上与其他常见金属化合物的不同,能书写出相关的化学反应方程式和离子反应方程式。
(3)在模块学习中的地位和作用:《铝的重要化合物》是第三章第二节第二个框题,是中学化学的基础知识,也是学生以后在工作和生活中经常要接触、需要了解和应用的基本知识。
学习该知识,不但能够为前面的实验和离子反应等基本概念补充感性理解的材料,也能够为必修2物质结构、元素周期表、元素周期律等理论知识打下重要的基础,还能够协助学生掌握学习化学的基本方法。
所以,本部分内容实质上起到了承前启后的作用,是高中阶段的重点内容之一。
2. 学生情况分析
(1)学生已有基础:初中已学内容“铝合金应用、铝与氧气、盐酸的反应”,高中必修1铝单质内容是本节课的知识基础;“物质的分类”和“离子反应”给学生提供了学习本节内容的理论平台,为本节课的学习奠定了基础。
(2)学生认知关键点学生已经学习过钠、镁、铁等金属元素,对金属及其化合物的性质已经有了初步理解,因而对一般物质性质的学习没有太大的困难;但是氧化铝和氢氧化铝具有两性,这是它们的独特性,学生之前没有接触过,因而两性是学生学习的关键点。
(3)学生认知障碍点:在教学中为了突出关键点,对两性的教学采用了实验探究的方法,探究实验最关键的就在于发现问题,提出问题,及最后解决问题,另一方面,学生的已有理解中还没有两性的相关理解,这些决定了在探究实验中“提出问题、解决问题”是本节课的主要障碍点。
(4)学生认知发展点:学生在学习之后,能够对“金属元素及其化合物”有更全面的感性理解,对金属元素的活动性顺序有更为深刻的理解,同时对非金属元素
也有一定的感性理解,从这个角度来说,学生对元素的性质规律有了进一步的理解。
因而,对元素性质规律的理性理解飞跃是学生认知的发展点。
3. 教学方式与教学手段说明
教学方法:问题教学法、实验探究法
教学手段:多媒体辅助教学
4. 技术准备
实验药品:氧化铝、浓盐酸、稀盐酸、10%盐酸、浓氢氧化钠溶液,6mol/L的氢
氧化钠溶液、氨水(NH
3·H
2
O)、蒸馏水、Al
2
(SO
4
)
3
溶液、氢氧化铝(提前制备)
实验仪器:试管12支、烧杯2个(1个装胶头滴管数支、1个装废液)。
学生分组:5人/组,共十组;小组长一人,负责本组的纪律,协调组员的具体分工
搜集铝的化合物的相关资料并结合教学设计制作成多媒体课件(PPT)。
(三)本课教学目标设计
1. 知识与技能:(1)以氧化铝和氢氧化铝为代表掌握两性氧化物和两性氢氧化物的概念和化学性质;(2)能够掌握一些基本的实验操作。
2. 过程与方法:(1)通过实验探究,理解氧化铝、氢氧化铝的性质及制备氢氧化铝的较优方法;(2)培养学生的观察水平,训练学生用类比的方法理解事物和全面分析事物的逻辑思维水平,逐步培养他们的创新思维水平。
3. 情感态度与价值观:(1)通过实验探究体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐;(2)激发学生学习化学的兴趣,深化学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的理解。
本节课教学重、难点:重点:氧化铝和氢氧化铝的两性,Al(OH)
的制备
3
难点:两性氧化物和两性氢氧化物概念的形成
(四)教学过程与教学资源设计
教学过程
本节课教学流程图如下:
教学
环节教师活动学生活动
教学意图
分析
课题引入课件展示:展示红宝石、蓝宝石。
【问题】同学们知道如何清洗这些珍贵的
宝石吗?
课件展示:宝石的清洗
宝石的清洗应浸泡在稀释的中性清洁剂
中,以软毛刷轻擦,然后再用清水冲洗干
净。
【追问】宝石的清洗为何要浸泡在稀释的
中性清洁剂中呢?
(停顿)
回答
把生活中的
事物引入课
题,激发学
生的学习兴
趣。