3.2.2《铝的重要化合物》教学设计(含解析)-人教版高中化学必修一

（人教版必修1）第三章《金属及其化合物》教学设计第二节几种重要的金属化合物（第二课时钠的重要化合物）法2.通过对几个实验的探究，体会实验方法在化学研究中的作用，并认识到实验过程中控制实验条件的重要性。

情感态度价值观通过实验、图表分析、联系生活等多渠道的科学探究，发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘。

教学重点氧化铝和氢氧化铝的性质教学难点两性氧化物和两性氢氧化物概念的形成教学过程教学步骤、内容教学方法【引入】19世纪，法国王宫一次宴会上，法国皇帝拿破仑三世独自用一种比金、银轻得多的金属制成的刀叉，而其他人都用黄金或白银制的餐具，以体现其王者的风范。

其实拿破仑的刀叉就是用金属就是铝属制成的。

由于当时冶炼铝很难，铝十分珍贵，据说泰国当时的国王曾用过铝制的表链；1855年巴黎万国博览会上，展出了一小块铝，标签上写到：“来自黏土的白银”，并将它放在最珍贵的珠宝旁边；直到1889年，伦敦化学会还把铝合金制的花瓶和杯子作为贵重的礼物送给门捷列夫。

随着科学技术的发展，铝的冶炼变得很简单，现在铝和铝制品在生活中，可以说无处不在。

【投影】【板书】二、铝的重要化合物【过渡】Al 占地壳总质量的7.7%，在所有元素中是第3位，在金属中为第1位，主要存在的形式为：铝土矿（Al 2O 3）、明矾石、长石、云母等。

Al 的最常见的重要化合物有Al 2O 3、A l (O H )3、KAl(SO 4)2等，它们有哪些性质呢？下面我们就来学习这几种重要的Al 的化合物的性质。

【板书】活动一、氧化铝【阅读思考】阅读教材P58页内容，思考氧化铝有哪些物理性质？【交流】氧化铝是一种白色固体，难溶于水，熔沸点高、硬度大的物质，可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。

刚玉的主要成分是Al 2O 3，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；含少量的铬元素的刚玉称为绿宝石。

【实验探究】在两支试管中分别加入相同大小铝片，再分别加入盐酸、氢氧化钠溶液，请同学观察记录现象。

，并写出对应的方程式。

由此可得出什么结论？ 【交流1】(1)氧化铝与盐酸反应化学方程式是Al 2O 3＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2O ， 离子方程式是Al 2O 3＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2O 。

【交流2】(2)氧化铝与NaOH 溶液反应 化学方程式是Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O ，红宝石蓝宝石（Al 2O 3）绿宝石（Al 2O 3）【实验探究2】教材P58页实验3—8，思考氢氧化铝具有哪些重要的化学性质？完成下表内容：【投影交流】（1）氢氧化铝的两性：与酸反应与碱反应操作现象试管中白色沉淀溶解试管中白色沉淀溶解反应方程式化学方程式：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O离子方程式：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O化学方程式：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O离子方程式：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O结论Al(OH)3既能与强酸反应，又能与强碱反应，具有两性氢氧化物的性质【交流】（2）不稳定性：加热时氢氧化铝易分解生成氧化铝和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O。

【问题探究1】（1）氢氧化铝是一种典型的两性氢氧化物，能溶于弱酸或弱碱吗？【交流】氢氧化铝是一种典型的两性氢氧化物，能溶于强酸、强碱溶液中，但不溶于弱酸(如碳酸)和弱碱(如氨水)，所以实验室用可溶性铝盐制备氢氧化铝时，应选用氨水，而不能用氢氧化钠溶液。

【问题探究2】（2）两性物质与物质的两性有何不同？【交流】两性物质与物质的两性不同。

两性物质既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，如Al2O3、ZnO、Zn(OH)2、Al(OH)3等。

物质的两性：如弱酸的酸式盐(NaHCO3)，既能与强酸反应，又能与强碱反应，但只能说这些物质有两性，不能将它们称为两性物质。

【思考】交氢氧化铝有哪些重要用途？【交流1】①能凝聚水中的悬浮物并能吸附色素，可用来净水。

【交流2】②利用其弱碱性可用作胃酸中和剂。

【拓展探究】阅读教材P59页“资料卡片”，思考十二水合硫酸铝钾的性质和用途是什么？【交流1】(1)化学式：KAl(SO4)2·12H2O。

【交流2】(2)物理性质：无色晶体，可溶于水。

【交流3】(3)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。

【交流4】（4）明矾的净水原理【典例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H2OB．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【答案】 D【解析】Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于酸，也能溶于NaOH、KOH等强碱，但Al(OH)3不能溶于氨水等弱碱。

【典例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【答案】 D【解析】氢氧化铝能溶于强碱溶液，但不能溶于氨水，因此在实验室里制取少量氢氧化铝，最好向硫酸铝溶液中加入氨水。

【板书】活动三、Al 3＋、AlO －2和Al(OH)3间的相互转化及图像【问题探究1】（1）为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝，而不用氢氧化钠溶液呢？ 【交流】因为Al(OH)3为两性氢氧化物，Al(OH)3可溶于NaOH 溶液中而生成NaAlO 2。

但Al(OH)3不溶于氨水中，故常用氨水与硫酸铝反应制取氢氧化铝，而不用NaOH 溶液。

【问题探究2】（2）向AlCl 3溶液中滴加少量NaOH 溶液，产物是什么？NaOH 过量又生成什么产物？【交流】NaOH 少量时产物是Al(OH)3，反应的化学方程式为AlCl 3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl 。

NaOH 过量时产物是NaAlO 2，反应的化学方程式为AlCl 3＋4NaOH===NaAlO 2＋3NaCl ＋2H 2O 。

【问题探究3】（3）向NaAlO 2溶液中滴加少量盐酸，产物是什么？盐酸过量又生成什么产物？ 【交流】盐酸少量时产物是Al(OH)3，反应的化学方程式为NaAlO 2＋HCl ＋H 2O===Al(OH)3↓＋NaCl ；盐酸过量时产物是AlCl 3，反应的化学方程式为NaAlO 2＋4HCl===AlCl 3＋NaCl ＋2H 2O 。

【讨论】小组讨论、分析下列几种情况的实验现象、原理，并画出对应图像。

【问题1】(1)向含1 mol AlCl 3的溶液中加入氨水至过量 【交流1】图像：【交流2】①实验现象：立即产生白色沉淀且沉淀不溶于过量氨水。

【交流3】②反应原理：Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4 【交流4】③数量关系：n NH 3·H 2On Al 3＋＝3时，生成沉淀的量最多。

【问题2】(2)向含1 mol AlCl 3的溶液中加入氢氧化钠溶液至过量 【交流1】图像：【交流2】①实验现象：立即产生白色沉淀且沉淀量逐渐增多，完全沉淀后，随着NaOH溶液的加入沉淀量又逐渐减少，直至消失。

【交流3】②反应原理：OA段：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓AB段：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O【交流4】③数量关系：OA段消耗的NaOH与AB段消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1。

【问题3】(3)向含1 mol NaAlO2的溶液中通入CO2至过量【交流1】图像：【交流2】①实验现象：立即产生白色沉淀，且沉淀不溶解。

【交流3】②反应原理：OA段：AlO－2＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO2－3AB段：CO2－3＋H2O＋CO2===2HCO－3【交流4】③数量关系：n CO2n AlO－2＝12时，生成沉淀的量最多【问题4】(4)向含1 mol NaAlO2的溶液中加入盐酸至过量【交流1】图像：【交流2】①实验现象：立即产生白色沉淀且沉淀量逐渐增多，完全沉淀后，随着盐酸的加入沉淀量又逐渐减少，直至消失。

【交流3】②反应原理：OA段：AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓AB段：Al(OH)3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O【交流4】③数量关系：OA 段消耗的HCl 与AB 段消耗HCl 的物质的量之比为1∶3。

【问题5】(5)向含MgCl 2、AlCl 3各1 mol 的混合溶液中加入氢氧化钠溶液至过量。

【交流1】图像：【交流2】①实验现象：立即产生白色沉淀，且沉淀量逐渐增多，随着NaOH 溶液的加入沉淀量部分溶解，但不完全消失。

【交流3】②反应原理：OA 段：Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓，Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓AB 段：Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O【交流4】③数量关系：AB 段消耗的NaOH 的物质的量即为混合液中Al 3＋的物质的量。

【归纳小结1】（1）向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液和向偏铝酸钠溶液中滴加盐酸的比较，完成下表内容：操作NaOH 溶液――→逐滴加入AlCl 3溶液 盐酸――→逐滴加入NaAlO 2溶液 现象 立即产生白色沉淀―→渐多―→最多―→渐少―→消失反应①Al 3＋＋3OH －=== Al(OH)3↓②Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O①H ＋＋AlO －2＋H 2O===Al(OH)3↓ ②Al(OH)3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O图像【归纳小结2】（2）图像题解题技巧【交流】找准图像中四个基本点——原点、拐点、极值点、终点，并正确分析出这四个基本点所对应数据的含义和所发生的化学反应以及元素存在的形式，再加以深入的研究。

综合运用元素守恒法和终态分析法，就可以找到解题方法。

【应用探究】阅读教材P59页“资料卡片”，思考硫酸铝钾(KAl(SO4)2)的组成、性质及应用。

【交流1】（1）KAl(SO4)2是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，是一种复盐；【交流2】（2）十二水合硫酸铝钾【KAl(SO4)2.12H2O】俗称明矾；【交流3】（3）溶于水发生电离：KAl(SO4)2==K＋+Al3＋+2SO42―，产生的Al3＋会发生水解生成Al(OH)3胶体；【交流4】（4）明矾水解所产生的胶状物A l(O H)3吸附能力强，可以吸附水里的杂质，并形成沉淀使水澄清。

所以，明矾常作净水剂，但广泛使用铝盐净化水，可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是老年痴呆症特有的症状。