铝及其化合物的性质(课堂PPT)

方案一：Al 方案二：Al
Al2(SO4)3 NaAlO2
Al(OH)3 Al(OH)3
(1)从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案好？
方案一和方案二
共同存在的问题是________。
(2)请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案，并写出有关反应的化学方
程式：_______________________________。
氧化铝是白色、不溶于水的固体，熔点高，是一种较好的 耐火材料。天然产的无色氧化铝晶体叫刚玉，其硬度仅次于金 刚石。
(2)、 Al2O3化学性质
①与酸反应：Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O
②与强碱反应：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
和少量的氧化铁和二氧 （SiC）(蓝宝石、红宝石是刚
化硅杂质组成
玉的一种）
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刚玉
刚玉的化学 成分为氧化铝， 晶体常呈桶状、 柱状，因含钛而 呈蓝色。蓝色透 明的刚玉叫蓝宝 石。
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红宝石
含微量铬而呈不同 色调红色的刚玉宝石。 属高档宝石。以透明且 呈微带紫色色调的鲜红 色品种最为名贵。用焰 熔法制备的合成红宝石 除用作装饰品外，还广 泛地用作精密仪器、钟 表中的轴承和激光材料。
第三节 铝及其化合物
福州环保职专 朱雪峰
1
硼族元素
2
想一想 你在日常生活中见到过哪些铝制品？
香烟包装材料
食品包装材料
铝箔
铝为活泼金属，为何在生活中用途广
泛？工业上怎样冶炼铝？
【提示】 铝制品表面有航一空材层料致密的氧化膜，可保护内
层金属不被氧化，铝密度小，塑性好，易于加工，可与多 种金属形成高强度的合金，故在生活中用途广泛；
“铝三角”转化及Al(OH)3沉淀的计算
1、铝及其化合物转化关系图
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2、铝三角
1. Al3++3OH—
Al3+
3. 4OH— 6. 4H+
AlO2—
= Al(OH)3↓
2. Al(OH)3+OH— = AlO2—+2H2O
3. Al3++4OH—
= AlO2—+2H2O
4A. Al3l+O—2——+H3+O+HH—2O—— Al(OH)3 Al3+ ——= A4lO(OHH—)3—↓ — AlO2—
(1)、物理性质
白色胶状物，难溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附
色素。 可作净水剂
(2)、化学性质
①、与酸反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O
②、与强碱反应：Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
Al(OH)3 + OH— = AlO2— + 2H2O
5
2、铝的化学性质 Al — 3e— → Al3+
（1）铝与非金属反应(还原性)
表面形成致密的氧化膜， 失去光泽
剧烈反应，发光放热 剧烈反应，冒白烟 加热反应，生成白色固体
点燃
4Al + 3O2 == 2Al2O3
点燃
2Al + 3Cl2 == 2AlCl3
△
2Al + 3S == Al2S3
用途：制燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等 6
现象： 原理：
①、与盐酸、稀硫酸反应 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑
2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑
②、与强氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸)——发生钝化
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(3)、与盐溶液反应
根据金属活动性顺序的应用，铝能把排在它后面 的金属从它们的盐溶液中置换出来，如:
Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下 。
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(5)、铝与氧化铁的反应(还原性) （铝热反应） 现象： 剧 有红烈铝热反液应热珠，剂落发下出，耀液眼珠的冷光却芒后，变纸为漏黑斗色被。烧穿，
高温
2Al +Fe2O3 ==== 2Fe +Al2O3 铝热反应：铝在高温条件下和某金属氧化物发生的反应
铝热剂：
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绿宝石
除祖母绿和海 蓝宝石外其他各种 颜色绿柱石类宝石 的统称。品种有金 色绿宝石、玫瑰绿 宝石、紫色绿宝石、 暗褐色绿宝石等
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蓝宝石
含铁和铊的刚 玉宝石，属高档宝 石。以微带紫的鲜 蓝色品种最为名贵。 用作个人装饰品。 用焰熔法制得的各 色合成蓝宝石较为 常见 。
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3．常见铝盐
复盐是纯净物还是混和物？
(1) 、 铝 盐 可 与 弱 碱 溶 液 ( 如 氨 水 ) 反 应 制 备
Al(OH)3 (2)、明矾：KAl(SO4)2·12H2O 明矾易溶于水，完全电离：
硫酸铝钾
KAl(SO4)2 = K＋＋ Al3＋酸＋ 2SO42—
其水溶液因Al3＋水解而显
性，
工业上利用电解氧化铝的方法冶炼铝
3
一、铝
1.铝的物理性质
用途
物理性质
飞机
1)具有银白色光泽，密度较小；
铝导线
2)导电性好，仅次于银、铜；
铝壶
3)热的良导体；
铝箔包装材料
4)有良好的延展性.
4
2、铝的存在 ① 铝占地壳总量7.73%。 ② 铝是地壳中含量最多的金属。 ③ 铝主要以铝土矿（主要成分为 三氧化二铝，含少量氧化铁、二氧化 硅）存在。
【解【析答】案】 ((11))、、设方同案样二制较备好1；m方ol案Al一(O在H加)3，入据Na所O设H溶计液方和案方中案的二反在应加计入算知 ：方案H(22)一S1、OAm需实4lo溶1验l m液方o时l案A，：l、均将1难.A5以lm按控o1l∶制H23加S分O入成4、的两3量份m，，ol以第N确a一O保份HA，与lA元方1适l(素m案O量o全H二硫l)部3需酸转1溶m化液o为l反A沉应l、淀，0。.第5 mo二l H只份2S需与O1适4、m量o1lNmAaolO、lHN0溶a.3O7液H5反m，o应故l ，H方2然S案O后二4、将比0所方.7得5案m溶一o液l节N混约aO合药H即品，可。。但有方关案反一应中的加化入 Na学O且H方溶A程l液元式和素为方全：案部2A中进l ＋二入加沉3H入淀2SH。O2S4 O=4溶Al液2(S时O，4)3均＋难3以H控2↑ 制加入的量以确保Al元 素(下2)全图2A、Al部，2生l(S＋转将成O化241A)N3ml为(a＋OoO沉lHHA6淀)Nl3＋分的a。A成反2lHO两应22O部还＋分=有12去2：HN做A2aOAl，3＋l=O将＋28所3＋AA得l(3lOOH溶H22—液↑)3＋↓合＋6并H3：2NOa＝2S4OA4l(OH)3↓因而可22按
氢氧化物：Al(OH)3等；④ 弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2S、
CH3COONH4等；⑤ 弱酸的酸式盐：NaHCO3、NaHSO3、
KHS等。
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【思考与讨论】
(1)、将盐酸逐滴滴入到NaAlO2溶液 中，直至过量。
(2)、NaAlO2溶液逐滴滴入到盐酸中， 直至过量。
【析解】
1、先产生白色絮状沉淀，当HCl过量时沉淀消失。
Al2O3 + 2OH — = 2AlO2— + H2O
(3)、用途：耐火材料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝石等 14
△
【注意】 ①、铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱
性或咸的食物 ②、氧化铝不溶于水,与水不反应,故不能用氧化铝
与水反应制取氢氧化铝
(4)、制备： A.工业：从铝土矿提纯 B.实验室：4Al + 3O2
用可溶性铝盐和NH3·H2O制备Al(OH)3
实验室为何不用可溶性铝盐与NaOH溶液反应制取Al(OH)3？
Al(OH)3会溶于过量的氢氧化钠溶液：Al(OH)3 + OH— = AlO2—+ 2H2O
思考感悟 (2)．既能与酸反应又能与碱反应的物质有哪些？
① 金属单质：Al等；② 两性氧化物：Al2O3等；③ 两性
2Al + 3CuSO4 ＝3Cu + Al2(SO4)3 2Al + 3Cu2+＝3Cu + 2Al3+ 讨论 铝制容器能否用于盛放硫酸铜溶液？
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【学生实验2】1.铝片放入 试管中，加及氢氧化钠溶液， 然后逐渐加入盐酸溶液。
现象：
原理：
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(4)、铝与强碱反应
偏铝酸钠溶液显碱性
得e －×6
还2A原l剂+2NaOH+6氧H化2O剂 = 2NaAlO2 +3H2↑+4H2O
2Al(OH)3
2 Al2O3 Al2O3 +3H2O
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【学生实验3】 ① 2mLAlCl3+NaOH→ ② 2mLAlCl3+NH3·H2O→ ③ Al（OH）3+HCl→ ④ Al（OH）3+NaOH→ ⑤ Al（OH）3+NH3·H2O→
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2. 氢氧化铝[Al(OH)3)]——两性氢氧化物
【铝与氧气反应的实验现象】
铝在氧气中燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，瓶内
有白烟。
【思考① 】集气瓶的底部要放一些水 （或细沙），其作用是什么？
【思考② 】铝锅为什么可以用来煮 饭？
常温下铝的表面被氧化，生成一层 致密氧化物薄膜。因此铝具有抗腐 蚀性。
铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落
铝箔加热时与O2发生反应生成氧化膜，使内部的铝被
离子方程式为：
俗称“白矾”、“钾明矾”、“明 。
矾”。是硫酸钾和硫酸铝的含水复盐。无
色透明晶体，有酸味。溶于水，水解时生
成氢氧化铝胶状沉淀。用作媒染剂和净化
剂。化学工业中用于炼铝和制造钾肥等。 21
【在铝小两例评巧及种组2述妙其实用】合 化验铝理合方、利物案稀A方用的l：硫(O案了相酸H三互A、)l3及的转是烧其明化治碱显化、疗为优合性胃原点物质酸料是化掌过，易学握多制性于和的备定质巧药一量的妙物定控情迁胃量制景移舒的，下应平A节设用l的(O省计的主H原出能要)3。料来力成他、的。分们产，。分率考某别高查课设等了外计，学兴了这生趣是对
铝土矿
以三水合氧化铝、
一水合氧化铝石等铝
来自百度文库
的氧化物为主，并包
含高岭石、蛋白石、
针铁矿等而成的混合
物。常含镓。成分变
化很大。常成豆状、
块状、多孔状、或土
状产出。是炼铝的最
重要原料，也是提炼
分散元素镓的主要来
源
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氧化铝的天然存在形式
刚玉
铝土矿
氧化铝的天然晶体，硬
由氧化铝的水合物 度大仅次于金刚石、金刚砂
Al(OH)3
7. 双水解
AAll5OO.22A——l6(——O. ——HA7l).OH34A+H2+—l+3—3++—H—++4—3=HAAA+lA(lOlO=l33+H2+A—+)l33++36H+H22O2HO2=O 4Al(OH)3↓
讨论以上反应物的量与产物的关系
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【课外阅读】
自然界中的化学
AlO2—+H++H2O=Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 2、NaAlO2溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。 先产生沉淀，振荡后消失，当NaAlO2过量时，产生的
沉淀不再消失。
4H+ + AlO2— = Al3+ + 2H2O
Al3+ + 3AlO2— + 6H2O = 4Al(OH)3↓
铝粉和金属氧化物的混合物
应用：焊接钢轨，冶炼金属。
Mg条和KClO3的作用：引燃剂
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【演示实验】铝热反应 A、mFe2O3：mAl=3：1研匀，混合均匀 B、装入少量镁屑，KClO3混合物 C、点燃镁条（引燃） 现象：
原理：
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(2)、铝与酸反应
【学生实验1】1.铝片放入试管中，加及 稀盐酸，然后逐渐加入氢氧化钠
失3e－×2
注意事项： ❖ 金属镁不与碱反应 ❖ 铝只与强碱反应，很难与弱碱反应 ❖ 铝是还原剂，水为氧化剂
应用：铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸性、 碱性的食物。
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑ 13
二.几种铝的重要化合物
1、氧化铝（Al2O3） (1)、 物理性质
③、加热分解：2Al(OH)3===Al2O3+3H2O
(3)、制备: AlCl3 + 3NH3· H2O = 3NH4Cl + Al(OH)3↓
Al3+ + 3NH3· H2O = 3NH4 + + Al(OH)3↓
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Al(OH)3的 性质实验
NaOH液
滴盐酸 振荡
一分为二
沉淀溶解
2mL Al2(SO4)3液
白色沉淀
滴NaOH液 沉淀溶解
Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH— = AlO2— + 2H2O
Al(OH)3的为什么有两性？
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【注意】
(1)、Al(OH)3有两性，既能与酸反应又能与碱反应，但它不与弱 酸、弱碱反应。
Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH— = AlO2—+ 2H2O Al(OH)3不溶于H2CO3;不溶于NH3·H2O ，而溶于强碱，故宜