人教课标版高中化学必修一《镁铝及其化合物》教学PPT

n(NaOH)
④向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至
过量
Mg2+ + 2OHˉ = Mg (OH)2↓
Al3+ + 3OHˉ(少量) = Al(OH)3↓
Al(OH)3、 Mg(OH)2 Mg(OH)2
Al(OH)3 + OHˉ = AlO2ˉ+2H2O
n(NaOH)
【例1】今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，
【思考】
（1）Al(OH)3为何既能与酸又能与强碱液反应？
［解析］这是因为Al(OH)3在水中同时存在两种电离平 衡：
AlO2－＋H＋＋H2O
Al(OH)3
Al3＋＋3OH－
① 酸式电离
只能存在于 中性或弱酸 性或弱碱性 环境中
② 碱式电离
（2）制取Al(OH)3的可能途径有那些？
［解析］(1) 铝盐与碱液反应
C．合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低。
D．工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬、 锰。
四 重要化合物：
1.氧化铝 典型两性氧化物
白色粉末，熔点高，可做耐火材料。 自然界中纯净的为无色晶体，硬度仅次与金刚石， 俗称刚玉。
练习：写出Al2O3分别与盐酸、NaOH溶液反应 的化学方程式及离子方程式。
Al3＋＋3AlO2ˉ＋6H2O＝4Al(OH)3↓ 3mol
n[Al(OH)3]
0 1 2 3 4 n(NaAlO2 )
③向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量
H++OHˉ=H2O
n[Al(OH)3]
Al3+ + 3OHˉ(少量) = Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OHˉ= AlO2ˉ+2H2O
思考1：铝硅合金在凝固时收缩率很小，适合铸造。 在下面三种晶体：铝、硅、铝硅合金中，熔点 从低到高的顺序如何。
思考2：为测定镁铝合金的成份，取一定量的合金加入足 量的稀H2SO4，产生11.2 L（标况）。再取等量的合 金加入足量的稀NaOH 溶液产生6.72L（标况）。试 确定其百分比组成。
【例1】 Mg粉加入NH4Cl溶液中可能有几种气体产生？
②向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量
AlO2ˉ+H2O+H+(少量)= Al(OH)3↓
1mol Al(OH)3 +3H+ = Al3++3H2O
3mol
n[Al(OH)3]
0 1 2 3 4 n(HCl)
向HCl溶液中滴加NaAlO2 溶液直至过量
AlO2ˉ+4H+(过量)= Al3++2H2O 1mol
两性氧化物
耐火材料，冶炼原料，制备铝盐， 制备偏铝酸盐，刚玉为耐磨材料
从铝土矿中提取
（2）Mg、Al的氢氧化物
Mg(OH)2
Al(OH)3
物理性质
热稳
化 定性
学
性
H+
质 OH—
白色，不溶于水（溶解部 分电离出的OH—可使酚酞 变红）
白色胶状，不溶于水、 有很强的吸附性
Mg(OH)2 △ MgO+ H2O 2Al(OH)3 △ Al2O3+3H2O
=
AlO2ˉ+2H2O
n[Al(OH)3] 0 1 2 3 4 n(NaOH)
向NaOH溶液中滴加AlCl3 溶液直至过量
n[Al(OH)3]
Al3++4OHˉ(过量) = AlO2ˉ+2H2O
3mol
3mol
1Aml3o＋l＋33AmlOol2ˉ＋6H2O＝4Al(OH)3↓ 0 1 2 3 4 n(AlCl3)
回答下列问题：
（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存 在形式为 AlO2- （用化学式表示）。
（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式
Zn＋2NaOH＝Na2ZnO2＋H2
（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法 即可鉴别的是 ①③④ 。
① 硫酸铝和氢氧化钠 ② 硫酸铝和氨水 ③ 硫酸锌和 氢氧化钠 ④ 硫酸锌和氨水
注：Al(OH)3只溶于强酸强碱，不溶于弱酸弱碱
Al(OH)3 + 3H + == Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH - == AlO2- + 2H2O
（3）制备 a. Al3+ + 3NH3·H2O == 3NH4+ Al(OH)3
b. 2AlO2- + CO2+ 3H2O == CO32- + 2Al(OH)3 c. 3AlO2- + Al 3+ + 6H2O == 4Al(OH)3
Mg(OH)2+2H+= Mg2++H2O 2Al(OH)3+6H+=2Al3++3H2O
Al(OH)3+OH—=AlO2ˉ+2H2O
类别
中强碱
两性氢氧化物
主要用途
实验室 制法
制MgO和镁盐
Mg2++2OHˉ = Mg(OH)2↓
制备Al2O3和净水剂
Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 2AlO2ˉ+CO2+2H2O=2Al(OH)3↓+CO32ˉ AlO2ˉ+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3ˉ 3 AlO2ˉ+Al3++6 H2O=4Al(OH)3↓
盐酸
少量气泡 较多气泡 大量气泡 反应剧烈 铝片耗尽
硫酸
2 4
均无明显现象(无气泡产生)
通过上述实验可知，铝片与盐酸和硫酸反应存在较大的差异。 这和课本中“铝能与稀盐酸和稀硫酸反应生成氢气”的说法不一 致。假如你将开展实验探究铝片与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原 因，为设计实验，你将对差异的原因作出哪些假设或猜想（填2种 即可假）设？（猜想）一：假__设__一__：__C__l－__能__够__促__进__金__属__铝__与__H+反应；
。
【例题4】某学生用铝片分别与c(H+)均为3 mol/L的稀盐酸和稀硫
酸反应,其实验过程：往装有相同铝片的2支试管中分别加入等体积， 且c(H+)=3.0 mol/L的盐酸和硫酸，观察反应进行到1、2、5、15、 20 min时铝片与酸反应的情况。实验结果如下表：
反应进程(min)
1
2
5
15
20
Mg
用途
制合金、飞机、汽 车部件、烟火、照
明弹等
铝土矿
Al(OH)3 △
Al2O3 电解
Al
冰晶石Na3AlF6
制合金、飞机、汽车、 轮船部件、导线、日用 品
三、合金
1.定义：由两种以上的金属（或金属与非金属） 熔合在一起形成的具有金属特性的物质。
2.性质特点：一般说，合金的熔点比其成分金属都低， 而硬度.韧性等往往有其它金属所不具备的 独特性质。
第二部分 镁铝化合物
（1）Mg、Al的氧化物
MgO
物理性质
白色粉末，难熔
化 H2O
学 性
H+
质 OH—
类别
MgO+H2O= Mg(OH)2 （缓慢） MgO+2H+=Mg2++H2O
碱性氧化物
主要用途 耐火材料，制备镁盐
工业制法
煅烧MgCO3
Al2O3
白色粉末，难熔，不溶于水
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OHˉ=2AlO2ˉ+ H2O
与碱反应
2Al+2H2O+2OH— = 2AlO2— +3H2↑
【思考1】 试分析铝与强碱溶液反应的实质，该反应还原 剂、氧化剂分别是何物质？ ［解析］铝和强碱溶液反应，通常认为是铝先和
强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，然后氢氧化铝再和 强碱反应生成偏铝酸盐。
6e-
2Al+6H2O=== 2Al(OH)3 +3H2↑
请说明理由.
［解析］将镁粉加入NH4Cl溶液中，有氢气和刺激性的 氨气生成，这是由于NH4Cl水解呈酸性，镁与水解产生的 H+反应生成氢气而破坏了NH4Cl的水解平衡，NH3•H2O浓度 不断增大而分解放出NH3.反应的化学方程式可表示为：
Mg +2NH4Cl === 2NH3↑+MgCl2 +H2↑
（4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式
Al3+＋3NH3·H2O＝3NH4+＋AlOH3
试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备
氢氧化锌的原因_可__溶__性_锌__盐__与__氨_水__反__应__产_生__的__Z_n_O__H__2可__溶__于__
过量氨水中，生成，氨水的用量不易控制
在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学 方程式所表示的两种方法：
Mg
Al
常温下、空气中形成氧化物薄膜，具
与 非
O2
金
有抗腐蚀的性能
点燃
Mg+ O2 ＝ 2MgO
点燃
4Al+ 3O2 ＝ 2Al2O3
属
点燃
反 N2 3Mg+ N2 ＝ Mg3N2
应
点燃
加热
S Mg+ S ＝ MgS
2Al+ 3S ＝ Al2S3
点燃
Cl2 Mg+Cl2 ＝ MgCl2
点燃
2Al+ 3Cl2 ＝2AlCl3
Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH- == 2AlO2 -+ H2O
2பைடு நூலகம்氢氧化铝.
（1）受热分解：2 Al(OH)3 △ Al2O3 + 3 H2O （2）两性氢氧化物
Al(OH)3的电离 Al3+ + 3 OH-
Al(OH)3
AlO2- + H2O + H+
该装置将 化学能 能转化为 电能能。 （2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为 Al ， 总反应方程为 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H。2↑
存在
光卤石
(KCl·MgCl2·6H2O)
菱镁矿
(MgCO3)
铝土矿
(Al2O3·Fe2O3·SiO2等)
冶炼
海水
Mg(OH)2
HCl MgCl2 电解
① Al3＋ OH－ 适量
Al(OH)3
OH－
过量
AlO2－
② Al3＋
NOH足3量·H2Al(OH)3
NH3 ·H2 O过量
不溶解
法②优于法①
(2)偏铝酸盐与酸反应：
① AlO2－
H+ 适量
Al(OH)3
H+ 过量
②
AlO2－
CO2 适量
Al(OH)3
CO2 过量
Al3＋ 不溶解
法②优于法①
(3)互相促进水解反应：
假设（猜想）二：_假__设_二__：__S_O_42_—_对__H_+_与_金__属__铝_的__反__应_起_ 阻碍作用。
例题剖析
【例1】下列叙述正确的是
（ CD）
A．铝制槽车可用来贮运浓硫酸、浓硝酸是因为常温下 铝和浓硫酸、浓硝酸不反应。
B．两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧 化钠溶液反应，产生的氢气前者多。
【例2】将相同质量的镁条分别在①氧气中②空气
中③氮气中④二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产
物的质量由小到大的顺序 （C ）
A．②＜①＜③＜④ B．④＝①＝②＝③ C．③＜②＜①＜④ D．③＜①＜②＜④
【例题3】锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶
于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而
氢氧化锌能溶于氨水，生成 Zn(NH3)42+ 。 04天津理综
2Al(6Oe-H)3 + 2NaOH===2NaAlO2 +4H2O
2Al+6H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑+4H2O
此反应中，还原剂是 铝 ，氧化剂是 水
【思考2】 如图
（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象。 镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；
两极反应式为：正极 2H++2eˉ=H2↑ ； 负极 Mg－2eˉ=Mg2 + 。
金属的分类:
1.冶金工业的分类方法：
黑色金属（铁.铬.锰） 2.根据密度的大小分类： 有色金属（除以上三种） 轻金属（小于4.5g/cm3）如:铝.钾.镁.钠 3.根据地壳中的含量： 重金属（大于4.5g/cm3）如:铁.铜.银.汞 常见金属如:铁.铜.锡
金属的物理性质:
1. 常温时，除汞外，其它都是固体。 2. 有金属光泽（粉末状时呈暗灰色或黑色） 3. 导电、导热性良好 4. 延展性良好 5. 熔沸点高、硬度大。
Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓
铝三角
Al3+
❖
AlO2-
36.swf
Al（OH）3
［思考］试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方 程式。
①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量
Al3+ + 3OHˉ(少量) = Al(OH)3↓ 3mol
Al(OH)3
+ OHˉ 1mol
高中化学总复习
镁铝及其化合物
知识要点：
镁
铝
光泽 密度 原子或离子半径
金属键能
Mg
Al
银白色轻金属
＞ ＜
的 物 理
熔、 沸 点
性
硬度
＜
质
小结：
共性: 银白色轻金属,固体，熔点较低，硬度较小，密度较
小，有良好的导电、导热、延展性和韧性
异性: 铝比镁硬度稍大、熔沸点稍高（铝的金属键比镁强）
镁铝的化学性质
与 氧
H2O
Mg+2H2O =△=Mg(OH)2 +H2↑
除氧化膜后可与水微弱反应
化 物 CO2 反
点燃 2Mg+ CO2 ====2MgO+C
应 Fe2O3
高温 2Al+ Fe2O3 ====2Fe+ Al2O3
与 酸
氧化 性酸
反
应
H+
反应，无氢气生成 Mg+2H+=Mg2++H2↑
在冷浓硝酸、浓硫酸中 “钝 化”，加热时反应，无氢 气 生2A成l+6H+=2Al3++3H2↑