2022化学第四单元材料家族中的元素第2节铝及其重要化合物学案
第2节铝及其重要化合物备考要点素养要求
1。了解铝及其重要化合物的制备方法。2。掌握铝单质及其重要化合物的主要性质及其应用。1。宏观辨识与微观探析：认识铝及其化合物的两性,能从铝化合物的多样性，理解铝及其化合物的性质。
2.科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的有关铝及其化合物性质的探究方案,进行实验探究.
考点一铝单质的性质及制备
必备知识自主预诊
知识梳理
1。铝的原子结构和在自然界中的存在
铝的原子结构示意图为。铝位于元素周
期表,自然界中的铝全部以态存在。
2。金属铝的物理性质
铝是色、具有金属光泽的固体,硬度，具有良好的、导热性和延展性。
3。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:
①Al形成致密的氧化膜，
②
③
④离子方程式:
⑤
微点拨（1)Al与MgO不能发生铝热反应，原因是Mg 的活泼性强于Al。
（2)铝是活泼金属，但抗腐蚀性能强，原因是常温下Al与O2反应生成一层致密的氧化物薄膜而防止内部金属进一步被氧化.
4。铝的制备
工业上利用电解熔融氧化铝的方法制备铝单质：
(写化学方程式)。
微点拨工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3的方法而不用AlCl3作原料的原因是AlCl3是共价化合物,熔融态不导电.
5。铝热反应
（1)实验原理：高温下铝将较不活泼的金属从其氧化物中还原出来。
(2)实验装置：铝粉还原氧化铁的实验装置如图所示。
（3)引燃剂和铝热剂:
a.引燃剂：镁条、氯酸钾。
b。铝热剂：铝粉和金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。
（4)铝热反应的应用:
a。该反应为放热反应,铝在高温下还原出了金属单质。在冶金工业上常利用这一原理制取熔点较高的金属，如3MnO2+4Al 2Al2O3+3Mn等。
b.该反应原理可以应用在生产上,如焊接钢轨等。
自我诊断
1.在做铝的燃烧实验时,用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热至其熔化，看到的现象是铝箔熔化，失去光泽,但熔化的铝并不滴落。原因是什么？
2。铝与NaOH溶液反应的机理是什么？
3。判断正误,正确的打“√”，错误的打“×”。
(1）铝在自然界中有游离态和化合态两种形式.（)
(2)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物.(）
(3)常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气.（）(4）铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属。(）(5)冶炼铝时常用焦炭作还原剂。（)
关键能力考向突破
考向铝的性质及用途
【典例】下列有关铝的实验现象、用途解释正确的是
（)
或碱性较强的液体食物酸反应又可以与强碱反
应
易错警示（1）能与铝反应生成H2的溶液，可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液。
(2）等质量的铝与足量的酸或碱溶液反应,生成H2的量相同。
(3）等物质的量的酸和碱与足量的铝反应,生成H2的量由酸和碱的物质的量决定.
对点演练铝是中学化学学习阶段的一种既能与酸（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。
(2）足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的
盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是。
（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.
（4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·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（填字母).
A.5.4 g B。3。6 g C.2。7 g D.1。8 g
深度指津1。铝能与酸溶液反应生成H2和铝盐（含Al3+),但与稀硝酸反应不生成H2,且常温下在浓硝酸、浓硫酸中发生钝化。
2。铝与强碱溶液反应生成H2和四羟基合铝酸盐(含［Al（OH）4]—)。
3。铝与酸或碱溶液反应生成H2的量的计算及比较。
Al与酸、碱反应，实质上都是Al0Al+3，2H+1H02，故Al与酸、碱溶液反应时,Al与H2的物质的量均可利用关系式2Al~3H2进行计算，也可以直接利用电子得失守恒进行计算。
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为V(H2)HCl
V(H2)NaOH
=1∶1。
(2）足量的铝分别与含等物质的量HCl和NaOH的溶液反
应,产生氢气的体积比为V(H2)HCl
V(H2)NaOH
=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，
若产生氢气的体积比为1
3 V(H2)NaOH 〈1,则必定是: ①铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足. ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠溶液过量。 考点二铝的重要化合物 必备知识自主预诊 知识梳理 1.Al2O3 （1）物理性质:Al 2O 3是高熔点的氧化物,常作为 材料及冶炼 的原料。 （2）化学性质（用离子方程式表示)： 两性{与强酸反应: 。 与强碱反应: 。 2。Al （OH ）3 （1）物理性质：Al （OH)3是难溶于水的白色胶状沉淀,它能吸附水中的 ,常用于水的净化,并能 色素。 （2）化学性质。 ①两性{ 与强酸反应: (写离子方程式,下同)。与强碱反应: 。 ②受热分解：化学方程式 为 。 (3）制备(用离子方程式表示）。 微点拨(1)Al(OH ）3具有两性,能溶于强酸（如盐酸）、 强碱溶液（如NaOH 溶液）,但不溶于弱酸溶液(如H 2CO 3溶液）、弱碱溶液(如氨水). (2)既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质有Al、Al2O3、Al（OH)3，多元弱酸的酸式盐（如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱碱弱酸盐（如CH3COONH4等）。 3.明矾净水原理 明矾的化学式为， 其净水原理涉及的离子方程式为 . 4。Al3+、Al（OH)3、［Al(OH)4]—之间的转化关系 写出上述转化的离子方程式: (1)①; ②; ③。 (2). (3）。 (4). (5）①; ②。 (6)。 微点拨（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。 (2）用偏铝酸盐与酸反应制取Al（OH)3时,一般是向偏铝酸盐溶液中通入CO2,而不使用强酸. 5。从铝土矿中提取Al2O3的两大工艺流程 由铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）提取Al2O3的两大工艺流程(括号中为主要成分): 自我诊断 1。明矾可用于自来水的消毒吗? 2。判断正误，正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)向1 mol·L—1AlCl3溶液中加过量的6 mol·L-1NaOH溶液制备Al(OH）3悬浊液.() (2）氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂.()（3）Al2O3熔点高,可用作耐高温材料。(）(4）向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式: Al3++3NH3·H2O Al（OH）3+3N H4+。（） （5）将氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中，产生大量白色沉淀。（) 3.通过小组讨论,总结和铝有关的符合下面转化关系的物质，并把与铝相关的物质的化学式写在横线上。 (1)a e b d （2）a e b d 关键能力考向突破 考向1铝的重要化合物的性质 用途 【典例1】(2020河北唐山调研）下列有关铝的化合物的说法正确且存在因果关系的是（） A。Al2O3的熔点很高,可用作耐火材料 B。Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝 C.明矾是净水剂，可用于饮用水的杀菌消毒 D.Al(OH)3具有两性，可用于中和馒头制作过程（如发酵阶段）中产生的酸 对点演练1下列除去杂质的方法不正确的是() A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥 B。用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C。Al（OH）3中混有少量Mg(OH）2：加入足量烧碱溶液,充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤、洗涤、干燥 D.MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得到MgO 考向2用铝土矿提取铝及其化合物的工艺流程题 【典例2】(2020山西太原诊断)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3·x H2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料,提取时操作过程如图所示,图中操作错误的是() A。④⑤ B.③④ C.②⑤ D.①② 对点演练2(2020甘肃武威第十八中学诊断考试）工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下： 下列叙述正确的是() A.试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸 B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应 D.反应②的化学方程式为Na[Al（OH)4］+CO2Al （OH)3↓+NaHCO3 深度指津含铝化合物的转化关系及其应用 1。Al3+、［Al(OH)4］-、Al(OH）3的转化关系 2.可溶性铝盐与强碱（如NaOH）溶液反应，铝元素的存在形式 3.含铝化合物转化关系的应用 （1）判断离子共存问题: Al3+与OH-及[Al(OH）4］—、C O32-、S2—等弱酸根阴离子或 ［Al(OH)4]—与H+、HC O -以及弱碱阳离子Al3+、Fe3+等因生成沉 3 淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。 (2）鉴别物质(利用滴加试剂顺序不同,现象不同)： ①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。 ②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象,后产生白色沉淀，沉淀不溶解. 4。含铝元素杂质的除杂方法归类 利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱溶液的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如（括号中物质为杂质）: (1）Mg（Al)：加足量NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥； (2)Fe2O3（Al2O3）：加足量NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥； （3）Mg(OH）2［Al(OH）3]:加足量NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥； (4）Mg2+（Al3+):加过量NaOH溶液,过滤、洗涤,再加酸充分溶解得到的沉淀。 网络构建核心速记 1.掌握两种两性化合物的性质 （1)Al2O3（2)Al（OH)3 2.掌握3种制备氢氧化铝的方法 （1)向铝盐中加入氨水,离子方程式为 Al3++3NH3·H2O Al（OH）3+3N H4+。 (2）Na［Al（OH）4］溶液中通入足量 CO2，离子方程式为[Al(OH）4]-+CO2Al （OH）3+HC O -. 3 (3)Na[Al(OH）4]溶液与AlCl3溶液混合： 3[Al（OH）4]-+Al3+4Al(OH)3。 3。必记的与铝有关的化学方程式 (1)2Al+2NaOH+6H2O 2Na［Al（OH） 4］+3H2↑ (2）2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 （3)Al2O3+2NaOH+3H2O2Na ［Al(OH)4］ 第2节铝及其重要化合物 考点一铝单质的性质及制备 必备知识·自主预诊 1。○+13V2 V V 8 V ◝ 3 ◞ 第3周期ⅢA族化合 2。银白较小导电性 3。①4Al+3O22Al2O3②2Al+3Cl22AlCl3 ③2Al+6H+2Al3++3H2↑ ④2Al+2OH-+6H2O2［Al(OH）4]—+3H2↑ ⑤2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 4.2Al2O3（熔融)4Al+3O2↑ 自我诊断1。提示铝箔加热时与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3薄膜，使内部的铝被Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下。 2.提示2Al+2OH—+6H2O2[Al(OH）4］—+3H2↑.铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al（OH）3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和Na［Al(OH）4］，反应中铝是还原剂，水是氧化剂，NaOH不发生电子得失. 3。答案(1）×(2)×(3）×(4)×(5)× 关键能力·考向突破 典例D常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸被钝化,并不是不反应,A 项错误；铝箔用酒精灯点燃，铝箔只熔化成液体而没有脱落,是因为铝箔表面被氧化产生一层致密的Al2O3薄膜,由于Al2O3熔点高,将熔化的Al包裹在里面没有脱落,故B项错误;氯化铵水溶液显酸性,加入铝发生反应产生H2,C项错误;铝制炊具表面有一层氧化膜Al2O3，Al和Al2O3既可以与强酸反应又可以与强碱反应,故不能盛放酸性或碱性较强的液体食物，D项正确. 对点演练答案（1）1∶1（2）1∶3（3)3∶1（4)A 解析（1）根据化学方程式:2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、 2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH）4］+3H2↑可知，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。 （2）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的物质的量之比是1∶3，即产生H2的体积之比为1∶3。 (3）因为铝足量且产生H2的量相等，根据关系式可得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。 （4）其反应原理分别为2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+6H2O2Na［Al(OH）4]+3H2↑。可见 当参加反应的HCl和NaOH的物质的量相同时,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。 2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑ 6mol 3mol 3mol·L-1×0.1L 0.15mol 则Al与NaOH溶液反应生成的H2为0.15mol×2=0。3mol。 2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH）4]+3H2↑ 2×27g 3mol 5.4g 0.3mol 即投入的铝粉的质量为5。4g。 考点二铝的重要化合物 必备知识·自主预诊 1.（1）耐火金属铝(2）Al2O3+6H+2Al3++3H2O Al2O3+2OH—+3H2O2[Al(OH)4]— 2。(1）悬浮物吸附(2）①Al(OH)3+3H+Al3++3H2O Al(OH)3+OH—[Al（OH)4]- ②2Al（OH）3Al2O3+3H2O (3）Al3++3NH3·H2O Al（OH)3↓+3N H4+ Al3++3［Al(OH）4］—4Al（OH）3↓ [Al（OH)4］-+CO2Al（OH）3↓+HC O3- 3.KAl（SO4)2·12H2O Al3++3H2O Al(OH)3（胶体)+3H+ 4。(1)①Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N H4+ ②Al3++3[Al(OH）4］—4Al(OH)3↓ ③Al3++3OH—Al(OH)3↓ （2）Al（OH）3+3H+Al3++3H2O (3)Al3++4OH-[Al（OH）4]— （4）［Al(OH）4］—+4H+Al3++4H2O （5)①2［Al（OH)4］—+CO22Al(OH)3↓+C O32-+H2O ②［Al(OH）4］—+H+Al(OH）3↓+H2O （6)Al(OH）3+OH-[Al（OH）4]- 自我诊断1。提示不能.明矾能净水,净水只是除去水中的悬浮杂质并使其沉降，不能杀菌消毒. 2.答案（1)×（2）√（3）√（4）√（5）× 3。答案（1）Na[Al（OH)4］HCl AlCl3Al(OH）3 (2）AlCl3NaOH Na[Al（OH）4］Al（OH）3 关键能力·考向突破 典例1A氧化铝熔点很高，所以可以作耐火材料,A项正确；电解冶炼铝，只能说明熔融氧化铝能导电，是离子晶体，但与Al2O3的两性无关，B项错误;明矾溶于水后，铝离子水解形成氢氧化铝胶体，可用于净水，以除去水中的悬浮物，明矾并不能杀死水中的细菌和病毒,C项错误；Al（OH)3具有两性,但不能中和太弱的酸，D项错误。 对点演练1 B氨水与Fe3+和Al3+均能反应生成氢氧化物沉淀，不符合除杂的要求。 典例2A由流程图可知，反应③得到的滤液为Na［Al（OH)4]溶液，加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al（OH）3沉淀,④中应通入过量CO2使［Al（OH）4]—转化为Al(OH）3,操作④错误;Al （OH）3在常温干燥条件下并不发生分解，故操作⑤需要加热使Al（OH)3在较高温度下发生分解,⑤错误。 对点演练2D由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠可知,溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳,故试剂X 可以是氢氧化钠溶液，不可能为盐酸,故A错误；氧化铁与氢氧化钠不反应,反应①后过滤所得沉淀为氧化铁,故B错误;电解熔融氧化铝生成铝，属于氧化还原反应,故C错误；反应②为过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，该反应的化学方程式为Na[Al（OH)4］+CO2Al（OH）3↓+NaHCO3，故D正确。 第2节铝及其重要化合物备考要点素养要求 1。了解铝及其重要化合物的制备方法。2。掌握铝单质及其重要化合物的主要性质及其应用。1。宏观辨识与微观探析：认识铝及其化合物的两性,能从铝化合物的多样性，理解铝及其化合物的性质。 2.科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的有关铝及其化合物性质的探究方案,进行实验探究. 考点一铝单质的性质及制备 必备知识自主预诊 知识梳理 1。铝的原子结构和在自然界中的存在 铝的原子结构示意图为。铝位于元素周 期表,自然界中的铝全部以态存在。 2。金属铝的物理性质 铝是色、具有金属光泽的固体,硬度，具有良好的、导热性和延展性。 3。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: ①Al形成致密的氧化膜， ② ③ ④离子方程式: ⑤ 微点拨（1)Al与MgO不能发生铝热反应，原因是Mg 的活泼性强于Al。 （2)铝是活泼金属，但抗腐蚀性能强，原因是常温下Al与O2反应生成一层致密的氧化物薄膜而防止内部金属进一步被氧化. 4。铝的制备 工业上利用电解熔融氧化铝的方法制备铝单质： (写化学方程式)。 微点拨工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3的方法而不用AlCl3作原料的原因是AlCl3是共价化合物,熔融态不导电. 5。铝热反应 （1)实验原理：高温下铝将较不活泼的金属从其氧化物中还原出来。 (2)实验装置：铝粉还原氧化铁的实验装置如图所示。 （3)引燃剂和铝热剂: a.引燃剂：镁条、氯酸钾。 b。铝热剂：铝粉和金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。 （4)铝热反应的应用: a。该反应为放热反应,铝在高温下还原出了金属单质。在冶金工业上常利用这一原理制取熔点较高的金属，如3MnO2+4Al 2Al2O3+3Mn等。 b.该反应原理可以应用在生产上,如焊接钢轨等。 自我诊断 1.在做铝的燃烧实验时,用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热至其熔化，看到的现象是铝箔熔化，失去光泽,但熔化的铝并不滴落。原因是什么？ 2。铝与NaOH溶液反应的机理是什么？ 第2节铝及其化合物 考纲定位要点网络 1。掌握铝的主要性质及其应 用. 2.掌握铝的重要化合物的主要 性质及其应用。 3.了解铝及其重要化合物的制 备方法。 铝单质的性质及制备 知识梳理 1．铝的结构和存在 铝位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富,仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态存在。 2．铝单质的主要化学性质（写出有关方程式) ②2Al＋3Cl2错误!2AlCl3 ④2Al＋2OH－＋6H2O===2［Al（OH)4］－＋3H2↑ ⑤Fe2O3＋2Al错误!2Fe＋Al2O3 ⑥2Al＋3CuSO4===3Cu＋Al2(SO4）3 3．铝热反应实验探究 （1)铝热反应的实验装置及试剂作用： (2)原理：利用Al的还原性较强，高温下把金属氧化物中的金属置换出来。 （3）现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应； ②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。 (4)应用 ①冶炼难熔金属，如Cr、Mn、V、W、Cu、Fe等； ②金属焊接，如野外焊接钢轨等。 注意:引发铝热反应的操作是加少量KClO3,插上镁条并点燃。 4．工业电解熔融Al2O3制备Al （1)电极反应错误! (2）总反应方程式2Al2O3（熔融)错误!4Al＋3O2↑。 注意：电解Al2O3时Na3AlF6的作用是作助熔剂。 ［辨易错] （1）除去氧化膜的铝箔在空气中加热，铝箔熔化但不滴落，说明铝易氧化形成氧化膜保护铝. (2）铝制容器可以用于盛装浓硫酸和浓硝酸,说明铝不与二者反应。（） (3)能与Al反应生成H2的溶液一定是酸性溶液。 （4）Al在高温下与MgO发生铝热反应制备Mg。 (5)加入Al粉能产生H2的溶液中,可能存在Al3＋、NO错误!。 ［答案］(1）√（2）×（3)×(4）×(5)× ◎命题点1铝的性质及应用 1．镁、铝性质相似，下表中对两者的对比不正确的是() 铝镁 第二节 铝 金属材料 复合材料 考纲点击 1．了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。 2．铝及其重要化合物与其他常见无机物知识的综合应用。 3．了解金属铜及其重要化合物的主要性质及其应用。 4．了解合金的概念及重要应用。 5．了解金属材料和复合材料。 一、铝 1．铝的结构和存在 铝位于元素周期表__________族，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____态存在。 2．金属铝的物理性质 色有金属光泽的固体，有良好的______、______和传热性等，密度较小，质地柔软。 3．金属铝的化学性质 23____________________________，现象是有耀眼的白光，并有______生成(典型的置换反应，铝热反应)。 (3)与酸反应：与盐酸反应的离子方程式：____________________。铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生____(发生化学反应)，不是不反应，因生成了致密的氧化膜。但在加热条件下，则能继续反应。 (4)与某些盐溶液反应：与Hg(NO 3)2溶液反应的化学方程式为2Al ＋3Hg(NO 3)2===2Al(NO 3)3＋3Hg 。 (5)与强碱溶液反应：离子方程式为______________________________。 特别提示：(1)铝箔在空气中用酒精灯加热，熔化但不燃烧，是因为铝箔在空气中加热表面被氧化为一层致密的氧化物薄膜，从而阻止了铝与氧气的反应。将铝粉撒向酒精灯火焰，铝粉燃烧，发出耀眼的火星，是因为铝粉与空气的接触面增大，使反应更加剧烈。铝箔能在纯氧中剧烈燃烧，是因氧气浓度大，反应速率快。 (2)铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑、2Al ＋2NaOH ＋6H 2O===2Na[Al(OH)4]＋3H 2↑。从化学方程式可以看出Al 与酸、碱反应时生成H 2的实质都是Al ――→失3e － Al 3＋，所以无论与酸还是与碱反应，Al 与H 2的关系都是2Al ～3H 2。 ①等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比为V HCl (H 2)V NaOH (H 2) ＝1∶1。 ②足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为V HCl (H 2)V NaOH (H 2) ＝1∶3。 第2节铝金属材料（第1课时铝及其化合物） 班级：姓名：编审： 【学习目标】 知识目标：了解铝及其化合物的物理性质；掌握铝及其化合物的化学性质。 技能目标：增强实验探究能力，加深对元素化合物知识学习方法的认识。 情感目标：了解金属及其合金在工农业生产和生活等方面的重要应用，认识金属及其化合物的物理、化学性质与应用之间的密切联系，激发学生学习化学的兴趣。【自主学习】 一、铝的物理性质 铝是一种色金属，熔点为660.4℃，沸点为2467℃，密度（填大或小）仅为钢的1/3左右；导电性仅次于、和。 铝在地壳中的含量丰富，仅次于和；在金属元素中铝的含量为第一，它的性质活泼；在自然界中以态存在。 二、铝的化学性质 1、预习课本p116的“观察·思考”中的两个实验。 写出Al分别与O2、Fe2O3反应的化学方程式 、 铝热反应有何特征，可用于等。 2、根据金属的化学通性预测铝可能具有的化学性质 ①写出Al与Cl2反应的方程式 ②写出Al与盐酸反应的方程式 离子方程式 写出Al与硫酸反应的方程式 离子方程式 ③写出Al与CuSO4溶液反应的方程式 离子方程式 3、预习铝的特性（既能与酸反应又能与碱反应） 写出Al与NaOH溶液反应的化学方程式 离子方程式 回顾：我们还学过一种非金属单质可以与NaOH溶液反应的化学方程式 离子方程式 三、氧化铝的性质 氧化铝为白色固体，难溶于水，熔点高，可作耐火材料。自然界中较纯净的氧化铝为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石；含杂质离子的氧化铝叫红宝石、蓝宝石。 氧化铝是一种两性氧化物，它既能与强酸反应又能与强碱反应。通过阅读课本记忆氧化铝与盐酸、硫酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式、离子方程式 四、氢氧化铝的性质 氢氧化铝是色固体物质，溶于水，具有性，可用作净水剂。难溶氢氧化物受热易分解，写出Al(OH)3受热分解的方程式 回顾：写出Fe(OH)3受热分解的方程式 五、铝合金及其制品 1.合金是指两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质（有些合金中也有化合物）。合金的性能一般比纯金属的性能（填好或差）。其特点是：合金的硬度比它的各成份金属的硬度，熔点一般比它的各成份金属（填大或小），合金的化学性质与成分金属，物理性质和机械性能与各成份金属（填相同或不同）。 2.铝合金具有、、、、、等特点，并且因铝表面易形成而具有一定的抗腐蚀能力，可用于制造能承受大载荷及强烈磨损的构件。 3.铝合金的用途：铝合金主要用于、、以及行业等。【自主检测】 1.默写下列反应方程式 ①Al与盐酸反应②Al与O2燃烧的反应 ③Al2O3与盐酸反应④Al(OH)3与盐酸反应 2、镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是：（） A、不易生锈 B、导电性好 C、密度小 D、强度高 第2节铝金属材料 在生活中，我们到处都可以看到铝的“影子”。然而，在一百多年前，铝却被认为是一种希罕的贵金属，价格比黄金还贵，甚至还被列为“稀有金属”之一。据说有一次法国皇帝拿破仑三世举行了一次宫廷宴会，来宾都用金碗喝酒，唯独皇帝一人在用铝碗，来宾都对皇帝的铝碗羡慕不已。真是怪事，铝怎么比金子还贵？这件事说起来也不奇怪。当时，一公斤钠价值2000法郎。当时，铝是用钠还原法制出来的，因此就更贵了。那么，铝到底有什么样的性质和用途呢？ 研习教材重难点 研习点1铝与铝合金 【温故·知新】 钠、镁、铁性质的相似性 （1）物理性质：都是银白色，有金属的光泽，都能导电，都能传热，都有良好的延展性。 （2）化学性质：都能与非金属单质（如氧气、氯气等）反应；都能与酸反应；都能与某些盐溶液（如：CuSO4溶液）反应。 1．铝 （1）物理性质：硬度较小，银白色质轻，密度为2.7g/cm，具有一定的耐磨性，有很好的延展性和导电性，熔点低（666.4℃），沸点高（2467℃）。 （2）化学性质 ①与非金属反应 a 与氧气反应： 常温下，铝被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的氧化物薄膜，失去金属光泽。 点燃时，金属铝可以在氧气中燃烧：4Al＋3O2点燃 2Al2O3 说明：该反应放出大量热和耀眼的白光，因而铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。 【知识·链接】 英阿马岛战争中英方的一艘现代化驱逐舰被阿方导弹击中后，燃起滔天大火，无法扑灭，导致舰艇沉没，这是怎么回事呢？原来，驱逐舰夹板上大量使用铝，铝在高温下发生了燃烧，生成氧化铝。 b. 与氯气、硫等非金属反应 2Al＋3Cl2点燃 2AlCl34Al＋3S 点燃 2Al2S3 ②与酸的反应 a. 与非氧化酸（盐酸、稀硫酸）反应，有氢气生成：2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑。 b. 与氧化酸（硝酸，浓硫酸）反应，无氢气生成：Al＋4HNO3 (稀)＝A l(N O3)3＋NO↑＋2H2O 注意：Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸会钝化，但加热可反应。 ③与碱的反应 鲁科版必修1：第四章材料家族中的元素 第2节铝金属材料学案 设计人吕荣海 教学目的 1、掌握铝及其化合物的性质，了解铝合金材料的用途 2、了解金属性质和金属材料之间的密切关系 3、了解金、银、铜的主要性质以及应用 教学重点、难点 铝及其化合物的性质 第一课时 （一）铝和铝合金 1、铝 [阅读课本119页] [做出类推假设]: 回顾铁单质的性质，从铝属于金属（类）的角度预测铝可能的化学性质。 ①______________________②____________________ ③_______________________④________________ （2）化学性质 ①与氧气等非金属的反应 常温下，铝被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的__________，失去金属光泽。 若点燃时的反应：__________________________________ （利用此反应，铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等） ②与酸反应：______________________ = ________________ ③与某些盐溶液反应：2Al + 3CuSO 4 [实验探究] ④与碱的反应 O ＝ ______________________ Al＋ NaOH ＋ H 2 离子方程式： ___________________________________ [实验探究] ⑤与金属氧化物的反应（铝热反应） 实验现象：_________________________________ 化学方程式：______________________________ 用途：____________________ 总结：铝在上述反应中作_________剂.具有________性. 练习：两份铝粉，第一份和足量的NaOH溶液反应，第二份与足量HCl反应。如在相同条件下放出等体积的气体，则两份铝粉的质量比为__________。 （二）、铝的重要化合物——氧化铝和氢氧化铝的两性 【提出问题】为什么在进行铝和氢氧化钠溶液反应的过程中，要事先用砂纸擦去其表面的物质？这种物质是什么？ ①Al 2O 3 ：既能溶于强酸又能溶于强碱溶液。 Al 2O 3 + H+ = Al 2O 3 + OH— +H 2 O = ②Al(OH) 3 ： [实验探究]： 制备：铝盐和氨水反应 如Al 2(SO 4 ) 3 + NH 3 ·H 2 O = AlCl 3 + NH 3 ·H 2 O = 离子方程式：______________________ 【提出问题】能不能用铝盐和强碱溶液反应制备氢氧化铝？ 性质：（实验探索——在两份氢氧化铝中分别加入盐酸和氢氧化钠溶液）化学方程式：____________________________________ ____________________________________ 离子方程式：____________________________________ ____________________________________ 课本：迁移应用 总结：既能与盐酸又能与氢氧化钠反应的物质有： (1).______________ （4）。 (2).______________ (3).______________ （5）。 （三）铝合金及其制品 1.合金：一种金属与其他一种或几种金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质。 特性：。 2.铝合金特点： 。 3.铝合金用途： 。 练习：1、能区别NaCl.MgCl 2.CuCl 2 .AlCl 3 .FeCl 3 .NH 4 Cl溶液的一种试剂是 第四单元镁和铝的冶炼 1．了解如何根据元素在自然界的存在状态和性质来开发、利用自然资源。 2．了解从海水中提取氯化镁、从铝土矿中提取氧化铝的方法，以及获得金属镁、铝的基本原理。 3．通过学习活动提高学习能力、交流合作能力和分析、解决实际问题的能力. 法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己打造了一顶铝皇冠。他戴上铝皇冠，神气十足地接受百官的朝拜.在宴请宾客时，拿破仑三世使用了一套珍藏的铝制餐具,而大臣们使用的是金或银制餐具。 门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。 思考：为什么当时的铝很贵？ 提示：铝在地壳中都以化合态形式存在,如氧化铝等。在19世纪中期铝冶炼的困难导致了铝价格的昂贵，甚至超过了黄金，但现在随着科学技术的进步，人们已经熟练地掌握了较好的冶炼铝的方法，铝的价格大大降低,走进了我们普通百姓的家. 一、从海水中提取镁 1．氯化镁的提取 （1）可以将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰，再制成石灰乳， 将石灰乳加入到海水中，可得到沉淀物氢氧化镁，有关反应方程式为CaCO3错误!CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca（OH）2，MgCl2＋Ca(OH)2===CaCl2＋Mg(OH)2↓。 （2)滤出氢氧化镁沉淀，加入盐酸转化为氯化镁溶液，浓缩得到水合晶体（MgCl2·6H2O)，有关反应方程式：Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O,MgCl2＋6H2O===MgCl2·6H2O。 （3)氯化镁的水合晶体在充满氯化氢气体的设备中加热脱水得到无水氯化镁。反应方程式为MgCl2·6H2O错误!MgCl2＋6H2O。 2．氯化镁的电解 用惰性电极作阳极，电解熔融的氯化镁得到金属镁，反应方程式为MgCl2错误!Mg＋Cl2↑。 思考：实际生产中，氯化镁的水合晶体加热脱水的过程在充满氯化氢气体的设备中进行。为什么在这种条件下可以得到无水氯化镁? 提示：因为MgCl2属于强酸弱碱盐，能发生水解转化为碱式氯化镁〔Mg(OH）Cl〕，化学方程式为MgCl2＋H2O Mg(OH)Cl＋HCl。在充满氯化氢气体的环境中,氯化氢分子浓度大,使水解平衡向逆向移动，抑制了MgCl2的水解，从而加热脱水可得到无水氯化镁. 二、铝的冶炼 1．制备纯度较高的氧化铝 （1）铝元素的含量占地壳中元素总量的7。45%，是地壳中含量最多的金属元素。铝在地壳中主要以铝土矿的形式存在。要从铝土矿中提取铝，首先必须制备纯度较高的氧化铝。 (2)原料：铝土矿。 （3）制备过程：先要除去铝土矿中的氧化铁、二氧化硅等杂质。在工业上可以使用浓氢氧化钠溶液来处理铝土矿得到偏铝酸钠溶液，在得到的偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳，析出氢氧化铝沉淀，加热分解氢氧化铝，就得到纯度较高的氧化铝。主要方程式有:Al2O3 目夺市安危阳光实验学校第二节铝及其重要化合物 题号 1 2 3 4 5 5－1 6 6－1 7 8 答案 一、单项选择题 1．铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是( ) A．铝在空气中不易氧化是因为其性质不活泼 B．氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物 C．明矾可用于饮用水的杀菌消毒 D．硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水 解析：铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化物薄膜，A错误；Al(OH)3能与盐酸反应，可做胃药(胃舒平的主要成分即为其)，B正确；明矾溶于水生成Al(OH)3胶体，具有吸附杂质的性能，通常用作净水剂，但不能用于杀菌消毒，C错误；铵盐都溶于水，D错误。 答案：B 2．下列有关反应现象的描述错误的是( ) A．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光 B．蘸有NaCl的铂丝在酒精灯上灼烧，火焰为黄色 C．铝箔在空气中加热失去光泽，但熔化的铝并不滴落 D．将一小块钠投入到盛有乙醇的烧杯中，钠漂浮在液面上，熔成小球，四处游动 解析：镁在空气中燃烧反应为2Mg＋O2===== 点燃2MgO，现象为发出耀眼的白光，A正确；钠元素的焰色反应为黄色，B正确；因为Al在加热时生成的是Al2O3，且Al2O3的熔点比Al的熔点高，所以熔化的铝并不滴落，C正确；钠密度大于乙醇，不会浮在液面上，且钠与乙醇反应不太剧烈，不能熔成小球，D错误。 答案：D 3．下列关于铝的叙述中正确的是( ) A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高 B．由于铝的导电性比铜、银都强，所以常用其制造电线、电缆 C．由于铝具有强还原性，所以可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属 D．常温下，由于铝与浓硫酸钝化时不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸解析：合金的熔点比成分金属低，A错误；导电性Ag＞Cu＞Al，但从价格上考虑，一般选择Al制造电线、电缆，B错误；可用铝热反应冶炼Cr、Mn、Fe、W等高熔点，活泼性比Al弱的金属，C正确；常温下铝被浓硫酸钝化，发生了 第三章第二节第二课时铝的重要化合物 课时跟踪训练 一、选择题 1.（2019•黑龙江伊春期末）下列有关铝及其氧化物与强碱溶液反应的说法中，正确的是（） A.都有氢气生成 B.都表现出了两性 C.反应后铝元素主要以AlO了的形式存在 D.反应后铝元素主要以A13+的形式存在 解析：选C A12O3与强碱溶液反应产生偏铝酸盐和水，不能产生氢气，选项A不符合题意；A1与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气，是因为A1与溶液中的水先反应产生氢氧化铝和氢气，溶液中含有碱NaOH，再与两性物质氢氧化铝反应，产生偏铝酸钠和水，使反应进一步发生，不能说A1有两性，选项B不符合题意；A1与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气，氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠和水，均生成偏铝酸盐，则二者反应后铝元素以A1O了的形式存在，选项C符合题意；选项D不符合题意。故选C。 2.（2019•广西南宁期末）下列各组物质中，因为反应条件或用量不同而发生不同化学反应的是（） ①C与O2②Na与O2③A1与NaOH溶液④A1C13溶液与氨水⑤CO2 与NaOH 溶液 A.除③外 B.除③⑤外 C.除③④外 D.除②外 解析：选C 碳与氧气反应，氧气少量生成一氧化碳，氧气过量生成二氧化碳，反应产物与反应用量有关，①符合题意；钠与氧气反应，常温下生成氧化钠，加热生成过氧化钠，反应产物与反应条件有关，②符合题意；A1与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应产物与反应条件或用量无关，③不符合题意；氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，反应产物与反应条件或用量无关，④不符合题意；二氧化碳与氢氧化钠反应，二氧化碳少量生成碳酸钠，二氧化碳 第10讲 镁、铝及其重要化合物 考点一 镁、铝单质的性质与应用 [知识梳理] 一、镁及其重要化合物的性质与应用 1．镁的性质 (1)物理性质：银白色、具有金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电性、导热性和延展性。 (2)化学性质 ①与N 2反应：3Mg ＋N 2=====点燃 Mg 3N 2； ②与CO 2反应：2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C ； ③与热水反应：Mg ＋2H 2O=====△Mg(OH)2＋H 2↑； ④与稀硫酸反应：Mg ＋H 2SO 4===MgSO 4＋H 2↑。 Mg 在CO 2中能燃烧，所以Mg 着火时不能用二氧化碳灭火器和泡沫灭火器灭火。 2．海水提镁 从MgCl2溶液中得到无水MgCl2固体需要两步。 第一步：将MgCl2溶液用浓盐酸酸化，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到MgCl2·6H2O；第二步：在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O晶体使其脱水得到无水MgCl2。3．镁的用途 生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。 4．镁的重要化合物 物质主要性质及反应方程式 氧化镁碱性氧化物MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O 氢氧化镁 中强碱 Mg(OH)2＋2H＋=== Mg2＋＋2H2O 溶解度小 于碳酸镁 MgCO3＋H2O===== △ Mg(OH)2＋CO2↑ 氮化镁盐 Mg3N2＋6H2O=== 3Mg(OH)2＋2NH3↑ 二、铝单质的性质与应用 1．铝的结构和存在形式 (1)铝位于元素周期表的第三周期ⅢA族，原子结构示意图为 （2）铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中的铝全部以化合态的形式存在。 2.铝的物理性质 铝是银白色、具有金属光泽的固体，硬度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。 3.铝的化学性质 根据上图写出以下序号对应的有关反应的方程式（能写离子方程式的写离子方程式）： 诚西郊市崇武区沿街学校第一节硅无机 非金属材料 教材分析： 本章教材引领学生走进元素化合物的应用世界，从自然界中的元素走进材料家族中的元素。在学习了前面前面的元素及其化合物的根底上，继续研究了铝及其化合物的性质，使元素化合物的知识完好的呈现出来，将化学与消费，生活及新科技联络起来，不仅使知识系统化，有培养了学生的学习才能。 教学目的： 1知识与技能 （1）理解铝的复原性,掌握氧化铝，铝氧化铝的两性。 （2）认识理解不锈钢不易生锈的原理。 （3）理解金银铜的主要性质以及他们作为原料在工业消费和高科技领域的应用 2过程与方法 通过学习体会金属性质与金属材料间的关系。 3情感态度与价值观 通过理解铝在消费生活和高科技领域中的应用，激发学生的学习兴趣，体会到化学在社会生活中的应用。教学重、难点： 铝的复原性，氢氧化铝和氧化铝的两性。 注意问题： 1氢氧化铝的制备 2氢氧化铝的两性 分工： 臧军伟中心发言人王绍刚总结上周存在问题刘春松综合检测庄雷雷制课件 课时安排： 新授课2—3课时 第一课时：讲述铝的物理性质及铝的复原性，做自我检测及达标训练。 第二课时：讲氧化铝及氢氧化铝的两性，做自我检测及达标训练。 第三课时：讲金银铜的性质及应用，做自我检测及达标训练。 第四课时：稳固训练，讲非常学案第四章第二节。 第2节铝金属材料〔一一共3课时〕 第一课时 【学习目的】 理解铝的复原性，认识铝单质在化学性质上与其他常见金属的不同，能书写相关的化学方程式。 【重点难点】 金属铝的复原性。 【自学笔记】 1.人类已经发现的110多种元素中，大约有4/5是__________元素。 2.铝是一种___________色金属，密度小，仅为钢的1/3左右，导电性仅次于___________、___________和____________。 3.金属铝的化学性质____________〔填活泼或者者不活泼〕，它容易与氧气发生反响。常温下，金属铝被空气里的氧气氧化，在外表生成一层致密的____________薄膜，阻止内部的金属继续与氧气发生反响。铝还能与某些________________发生反响，表现出较强的复原性。金属铝还能与___________、_________等酸发生反响，也能与________发生反响。请写出以下反响的化学方程式： ⑴与氧气的反响：_________________________________________________。 ⑵与Fe2O3的反响：_______________________________________________。⑶与盐酸的反响： 一、选择题 1．(高考组合题)下列说法正确的是() A．(2021·高考全国卷Ⅰ，10－C)用坩埚钳夹住一小块用砂纸认真打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，说明金属铝的熔点较低 B．(2021·高考全国卷Ⅱ，13－C)用如图装置进行试验，将装置①中的氯化铝溶液滴入装置②浓氢氧化钠 溶液中可观看到有大量白色沉淀产生 C．(2021·高考重庆卷)Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应 D．(2021·高考江苏卷)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性 解析：选D。A项，铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落，错误；B项，将AlCl3溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，由于刚开头氢氧化钠过量，并没有白色沉淀产生，错误；C项，Al2O3属于两性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，MgO属于碱性氧化物，不与氢氧化钠溶液反应，错误；D项，依据反应物的还原性强于生成物的还原性，正确。 2．(高考组合题)下列关于铝及其化合物的叙述正确的是() A．(2022·高考福建卷)铝罐可久盛食醋 B．(2022·高考四川卷)氢氧化铝可作胃酸的中和剂 C．(2022·高考重庆卷)明矾用作净水剂不涉及化学变化 D．(2022·高考全国卷Ⅱ，9－C)铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重 解析：选B。铝罐简洁受食醋中的醋酸腐蚀而损坏，无法久盛食醋，A错；明矾用作净水剂是利用Al3＋水解生成的氢氧化铝胶体的吸附性，涉及化学变化，C错；铝与氧化铁反应，反应前后都是固体，质量不变，D错。 3．(2022·高考北京卷)下列金属中，表面自然形成的氧化层能爱护内层金属不被空气氧化的是() A．K B．Na C．Fe D．Al 解析：选D。金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜爱护层，防止内层的金属进一步被氧化，D 正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能爱护内层金属，A、B、C错误。 4．下列关于铝及其化合物的离子方程式不正确的是() A．AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋4NH＋4 B．向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2制Al(OH)3：CO2＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋HCO－3 C．Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ D．明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO2－4恰好完全沉淀：2Ba2＋＋3OH－＋Al3＋＋2SO2－4===2BaSO4↓＋ Al(OH)3↓ 解析：选D。氢氧化铝不能溶于氨水，A对；四羟基合铝酸钠溶液中通入过量CO2气体生成氢氧化铝和碳酸氢钠，B正确；SO2－4恰好完全沉淀时，Al3＋与OH－的物质的量之比为1∶4，应生成[Al(OH)4]－，D错。 5．(2022·高考安徽卷) 室温下，在0.2 mol/L Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol/L NaOH溶液，试验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图，下列有关说法正确的是() A．a点时，溶液呈酸性的缘由是Al3＋水解，离子方程式为Al3＋＋3OH －Al(OH)3 B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变 C.b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀 D．d点时，Al(OH)3沉淀开头溶解 解析：选C。A.Al2(SO4)3为强酸弱碱盐，Al3＋水解使溶液显酸性，水解离子方程式为Al3＋＋ 3H2O Al(OH)3＋3H＋，A错误。B．a～b段，加入NaOH消耗H＋，使Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋反应正向进行，Al3＋的浓度减小，B错误。C.b～c段，pH变化不明显，说明OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀，C正确。D．c～d过程中，pH变化较大，说明发生了反应：Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，所以c 点以后Al(OH)3开头溶解，D错误。 6．下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是() ①NaHCO3②(NH4)2SO3③Al2O3④Al(OH)3⑤Al A．全部B．只有①③④⑤ C．只有③④⑤D．只有②③④⑤ 解析：选A。弱酸的酸式盐、弱酸弱碱盐、Al、Al2O3、Al(OH)3等物质既可与强酸反应又可与强碱反应，故选A。 7．(2022·最新调研)将肯定质量的镁铝混合物投入200 mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入5 mol/L 的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示： 则下列说法不正确的是() A．镁和铝的总质量为9 g B．最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸 C．硫酸的物质的量浓度为2.5 mol/L D．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L 解析：选D。由图像知，n[Mg(OH)2]＝0.15 mol，n[Al(OH)3]＝0.35 mol－0.15 mol＝0.2 mol，则m(Mg)＝0.15 mol×24 g/mol＝3.6 g，m(Al)＝0.2 mol×27 g/mol＝5.4 g，所以镁和铝的总质量为9 g；由图像知，最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸；当沉淀达到最大值时，溶液中的溶质只有Na2SO4，则有n(Na＋) ＝2n(SO2－4)，即n(NaOH)＝2n(H2SO4)，所以，硫酸的物质的量浓度为5 mol/L×0.2 L 2×0.2 L ＝2.5 mol/L；0.15 mol的Mg生成的氢气在标准状况下的体积为3.36 L,0.2 mol的Al生成的氢气在标准状况下的体积为6.72 L，所以镁和铝混合物生成的氢气在标准状况下的体积为10.08 L，故选D项。 8．用含少量镁粉的铝粉制取纯洁的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是() ①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成 Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液 A．①⑥⑤③B．②③④③ C．②③⑤③D．①③⑤③ 教学设计 第二节铝金属材料 第1课时铝及其化合物 【教材分析】 本节教学内容选自鲁科版普通高中课程标准实验教科书必修《化学1》第四章《材料家族中的元素》第2节《铝金属材料》中的“认识铝及其化合物”片段。本节以铝及其化合物的性质为线索进行展开，使学生了解铝的还原性、氧化铝和氢氧化铝的两性，认识到铝及其重要化合物在化学性质上与其他金属及其化合物的不同。 整个本章教材引领学生走进元素化合物的应用世界，从自然界中的元素走进材料家族中的元素，将学生的视野拓展开来。对于“铝金属材料”的内容，在金属材料在人类社会生产、生活中广泛应用的大视野上，介绍铝及其重要化合物的有关知识，从生活中的应用到高科技领域中的应用，从历史上的应用到当今社会中的应用，体现了金属材料应用的广泛性。这样多角度、多层面、大视野的介绍，会使学生深层次地体会化学的重要性。 【学情分析】 第一，学生在前面的学习中，已经接触了许多非金属元素，了解了无机非金属材料在生产、生活中的重要应用，但是对于金属元素的了解还比较少。本节内容可以进一步丰富学生对金属元素及其化合物的认识，给他们一个更为广阔的认识物质世界的空间，也为后面学习元素周期律和元素周期表打下基础。 第二，铝是日常生活中常用的一种金属，也是学生接触比较多的一种金属元素，在前面的学习中，学生已经了解了钠、镁、铁等金属单质及其它们的化合物，因此，教学中可以采用类比、归纳等方法进行引导，使学生学起来有一种熟悉感，充分调动学生的学习积极性。 第三，对于铝的性质，可以从两个方面进行。一方面是铝与酸、碱这两类物质额反应，但其中与碱的反应属于学生无法预测的新内容。另一方面铝与氧气、氧化物等较强的氧化剂发生反应时所体现的强还原性，现象之剧烈是学生始料不及的，要注意引导学生观察，进一步培养他们的观察能力和思考能力，同时为介绍这些反应在生产、生活中的应用做好铺垫。 【设计思路】 本节课主要采取教师演示实验、学生实验、探究等教学方法。课的引入从“生活中无处不在的铝”这段视频入手，让学生了解到铝在生产生活中的重要应用，为激发他们学习铝的兴趣创设情境。学生此前已经学过Na、Mg、Fe等金属单质的知识，这些金属在性质上有相似之处，那么，铝作为一种金属，它可能具有哪些性质？这样采用类比的方法对铝可能具 第1课时 铝与铝合金 [学习目标] 1.能从物质类别，元素化合价的角度，依据复分解反应规律和氧化还原反应原理，预测铝及其化合物的性质及物质之间的转化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象，设计制备、分离、检验等简单任务的方案。2.了解Al 、Al 2O 3、Al(OH)3的主要性质和用途。 一、铝与铝合金 1．铝的存在 铝在地壳中的含量仅次于□01氧和□02硅，居第三位。在自然界中铝元素以□03化合态存在。 2．铝的性质 (1)物理性质：□04银白色固体，质□05软，密度□06小，导电性仅次于 金、□ 07银和□08铜。 (2)化学性质 ①铝与非金属的反应 铝与O 2反应：铝在氧气中燃烧的化学方程式为□094Al ＋3O 2=====点燃 2Al 2O 3。 该反应的现象为：□10发出耀眼的白光、放出大量的热。 ②铝与酸的反应 与非氧化性酸：如盐酸、稀硫酸等反应，离子方程式为□112Al ＋6H ＋ ===2Al 3＋ ＋3H 2↑。 与氧化性酸：如Al 常温下遇冷的浓硫酸、浓硝酸会发生□12钝化。 ③铝与强碱溶液反应 铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为□ 132Al ＋2NaOH ＋ 6H 2O===2Na[Al(OH)4]＋3H 2↑，离子方程式：□142Al ＋2OH －＋ 6H 2O===2[Al(OH)4]－ ＋3H 2↑。 ④铝热反应 Al 在高温下与Fe 2O 3反应的方程式为□152Al ＋Fe 2O 3=====高温 2Fe ＋Al 2O 3。该反应常用于□16焊接钢轨、冶炼难熔的金属等。 3．铝合金及其制品 (1)形成：铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。 (2)性能：密度□17小、强度□18高、塑性□19好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉等。 二、铝的重要化合物 1．氢氧化铝[Al(OH)3]——两性氢氧化物 (1)物理性质 ①色态：□ 01白色胶状固体物质。 第2节铝金属材料第1课时铝铝合金 一、铝 1．铝的物理性质 铝为____色金属，熔点为________，沸点为________，密度为______________，仅为钢的1/3左右，导电性仅次于____、____和____。 2．铝的化学性质 (1)铝与非金属反应 铝是一种活泼金属，它很容易跟氧气发生反应。 下，铝被空气中的氧气氧化，在表面生成一层__________薄膜，阻止内部的金属继续跟氧气发生反应。因此，铝在常温下，具有______性。 根据课本【实验1】观察到的现象：铝粉在氧气中剧烈______，发出耀眼的______，生成__________，集气瓶的温度______。请写出化学方程式：____________； 这个反应放出____________和____________，因此，铝可用于制造________、________、火箭推进剂等。 (2)铝跟酸反应 铝跟稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应，放出______； 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 铝遇稀硝酸等强氧化性酸反应不生成H2；常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生______现象。 (3)铝与氢氧化钠溶液反应 写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式，并给含铝元素的产物命名。 ________________________________________________________________________。 (4)铝还能跟某些金属氧化物反应 【铝热反应实验】 Ⅰ.观察到的现象：_______________________________________________________。 Ⅱ.反应原理 化学方程式：___________________________________________________________ 在这个反应中，还原剂是______、氧化剂是________。这个反应称为铝热反应。________和__________的混合物称为铝热剂。 二、铝合金及其制品 1．合金是________________________________________________________。其特点是：硬度一般比它的各成分金属的大；多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低；合金的化学性质与成分金属____________；物理、化学和机械性能______各成分金属。 2．铝合金及其制品 (1)形成：铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。 (2)性能：密度______、强度____、塑性____、易于成型、____________、________等特点。 知识点1 铝与非金属的反应 1．下列关于金属性质的叙述中正确的是( ) A．钠与氧气反应时，产物是由O2的用量决定的 B．铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧 C．金属与非金属发生反应时，被氧化的一定是金属 D．铁丝不论在空气中还是纯氧中都不会燃烧 警示钠与氧气反应生成Na2O还是Na2O2，与反应条件有关，而与氧气的用量无关。 知识点2 铝与NaOH溶液反应 2．有关Al与NaOH溶液反应的说法中，正确的是( ) A．Al是还原剂，NaOH及H2O均是氧化剂 高考化学一轮复习： 第11讲 镁、铝、铜及其重要化合物 金属冶炼 考点一 镁、铝及其重要化合物 一、镁、铝单质的性质 1．镁、铝的结构和存在形式 镁、铝元素分别位于元素周期表的第三周期ⅡA 族和ⅢA 族，原子结构示意图分别为 和，它们都是活泼金属，在自然界中全部以化合态的形式存在。铝是 地壳中含量最多的金属元素。 2．金属铝的物理性质 铝是银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。铝的熔点比镁高，硬度比镁大。 3．对比掌握镁、铝的化学性质 铝 镁 与非金属 单质反应 能被Cl 2、O 2氧化 2Mg ＋O 2=====点燃 2MgO 3Mg ＋N 2=====点燃 Mg 3N 2 与水反应 反应很困难 能与沸水反应： Mg ＋2H 2O=====△ Mg(OH)2＋H 2↑ 与酸(H ＋ )反应 能与H ＋ 反应产生H 2 反应速率比Al 快： Mg ＋2H ＋ ===Mg 2＋ ＋H 2↑ 与碱反应 能溶于强碱溶液产生H 2 不反应 与某些氧 化物反应 能与Fe 2O 3、MnO 2、Cr 2O 3等金属氧化物发生铝热反应 能在CO 2中燃烧： 2Mg ＋CO 2=====点燃 2MgO ＋C 4.铝的制备 (1)铝土矿――→提纯 Al 2O 3。 (2)电解熔融Al 2O 3：2Al 2O 3(熔融)=====电解 冰晶石4Al ＋3O 2↑(填化学方程式)。 二、铝的重要化合物 1．氧化铝和氢氧化铝(两性) 名称 氧化铝(Al 2O 3) 氢氧化铝[Al(OH)3] 物理性质 白色固体，熔点很高 白色胶状物质，难溶于水 化学 性质 与酸反应 Al 2O 3＋6H ＋ ===2Al 3＋ ＋3H 2O Al(OH)3＋3H ＋ ===Al 3＋ ＋3H 2O 与碱反应 Al 2O 3＋2OH － ===2AlO － 2＋H 2O Al(OH)3＋OH － ===AlO － 2＋2H 2O 加热 不分解 2Al(OH)3=====△ Al 2O 3＋3H 2O 制备方法 Al(OH)3加热分解 ①Al 3＋ 与足量氨水反应 ②AlO － 2溶液中通入足量CO 2 ③可溶性铝盐和偏铝酸盐混合 主要用途 ①做耐火材料 ②冶炼铝的原料 ①制药 ②净水作用 2.常见的铝盐——明矾 (1)明矾的化学式为KAl(SO 4)2·12H 2O ，属于复盐。 (2)明矾净水的原理 明矾溶于水时发生电离，电离方程式为KAl(SO 4)2===K ＋ ＋Al 3＋ ＋2SO 2－ 4_，其中Al 3＋ 发生水解反应，产生Al(OH)3(胶体)，其吸附能力很强，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变得澄清。 三、镁的重要化合物 物质 主要性质及反应方程式 氧化镁 碱性氧化物 MgO ＋2H ＋ ===Mg 2＋ ＋H 2O 氢氧 化镁 中强碱 Mg(OH)2＋2H ＋ ===Mg 2＋ ＋2H 2O 溶解度小于碳酸镁 MgCO 3＋H 2O=====△ Mg(OH)2＋CO 2↑ 氮化镁 盐 Mg 3N 2＋6H 2O===3Mg(OH)2＋2NH 3↑ 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2020·浙江7月选考)Mg 加入过量FeCl 3溶液中可得Fe 。( ) (2)(2019·高考全国卷Ⅱ，10B)将镁条点燃后迅速伸入集满CO 2的集气瓶，集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生。( )2022化学第四单元材料家族中的元素第2节铝及其重要化合物学案
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