4.2 铝及其化合物
铝及其化合物
铝及其化合物1. 简介铝 (Aluminum) 是一种重要的金属元素，原子序数为13，化学符号为Al。
它属于13族元素，位于周期表的p区。
铝是地壳中含量最丰富的金属之一，存在于自然界中的矿石、土壤和岩石中。
2. 物理性质铝是一种具有银白色光泽的轻质金属，具有良好的导电性和导热性。
它的密度相对较低，为2.7 g/cm³，比许多其他金属都要轻。
铝的熔点为660.32℃，沸点为2519℃。
它具有良好的可塑性和可加工性，可以通过冶金工艺进行挤压、拉伸、铸造和轧制等加工过程。
3. 化学性质3.1 抗腐蚀性铝具有良好的抗腐蚀性，因为它能形成致密的氧化物膜表面，可以有效防止进一步的氧化和腐蚀。
3.2 反应性铝与空气中的氧气反应会生成一层薄的氧化铝表面，这一层氧化层可以保护铝的内部不被进一步氧化。
然而，在酸性介质中，铝会被溶解并产生氢气。
铝对碱性介质相对稳定，不会与碱发生剧烈反应。
4. 铝的主要用途4.1 建筑和建材铝是一种轻质金属，因此在建筑和建材领域有广泛的应用。
它可以用于制造铝合金门窗、铝制屋顶和外墙装饰板等。
4.2 包装由于铝的良好腐蚀性和可塑性，它被广泛用于食品和药品的包装材料。
例如，铝制罐头、箔纸和药品包装。
4.3 电力传输铝具有良好的导电性能，用于制造电力传输线路和电缆。
相比同等导电性能的铜导线，铝导线更轻便、成本更低。
4.4 汽车工业铝合金在汽车工业中的应用越来越广泛，可以降低汽车整体重量，提高燃油效率和降低尾气排放。
5. 铝的一些常见化合物5.1 氧化铝 (Al2O3)氧化铝是铝的一种重要化合物，也是一种常见的陶瓷材料。
它具有高熔点、高硬度和良好的绝缘性能，广泛应用于制陶、耐火材料和电子器件等领域。
5.2 氯化铝 (AlCl3)氯化铝是一种重要的无机化合物，通常以无水物的形式存在。
它是一种强酸性物质，可用作催化剂、腐蚀剂和氯化铝铝熔剂的原料。
5.3 硫酸铝 (Al2(SO4)3)硫酸铝是一种白色结晶固体，可溶于水。
鲁科版高中化学必修1-4.2 铝及其化合物 课件 精选课件
（2）与强氧化性酸反应 与浓硫酸反应： 与浓硝酸反应： 与稀硝酸反应：
（3）与盐溶液反应 与FeCl3反应： 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ 与硝酸银反应： 2Ag+ + Cu = 2Ag + Cu2+
二、铜的重要化合物
CuO Cu2O CuS CuCl2 Cu(OH)2 CuSO4·5H2O Cu2(OH)2CO3
古代 现代
一、铜的性质
1、铜的物理性质
纯铜呈紫红色，质软，熔点1083.4℃，沸点2567℃， 密度8.92g/cm3，具有良好的导热、导电和延展性。
2、铜的化学性质 （1）与非金属单质反应 与氧气反应
△
2Cu+O2 = 2CuO
与氯气反应
点燃
2Cu + Cl2 = CuCl2
与硫反应 △
2Cu + S = Cu2S
不稳定性： (2)化学性质
弱碱性： Cu(OH)2＋2H+＝ Cu2+＋2H2O 碱性氧化物
弱氧化性：检验醛基 CuO＋2HCl＝CuCl2＋HΔ2O
CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH ==CH3COONa + Cu2O↓ + 3H2O
3、铜盐（CuSO4、CuSO4▪5H2O、CuCl2、CuCl2▪2H2O等）
黑色 红色 黑色 棕黄色 蓝色
Байду номын сангаас蓝色
绿色
1、氧化铜（CuO）
(1)物理性质 黑色粉末，难溶于水
(2)化学性质 CuO＋2HCl＝CuCl2＋H2O
CuO＋H2==高=温==Cu＋H2O
高考化学一轮复习 4.2 铝及其重要化合物讲解课件 鲁科版
4mol·L-1 ×500mL
2mol·L
-1
=1 000
重点(zhòngdiǎn)1
例1
铝及其化合物的转化关系及应用
变式训练
(xùnliàn)
1
本题也可按“等价代换”法理解:加入盐酸反应后的溶液中含有 AlCl3、
MgCl2、HCl,加入 NaOH 溶液反应后,相当于用 Na+代换了盐酸中的 H+,用 OH代换了 AlCl3、MgCl2 中的 Cl-。
(Al
)
(OH- )
3+
(Al
当 3<
)
≥4 时,没有沉淀生成;
(OH- )
3+
(Al
)
<4 时,所得沉淀的物质的量:n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)。
重点(zhòngdiǎn)1
重点(zhòngdiǎn)2
第十页，共31页。
重点1 铝及其化合物的转化(zhuǎnhuà)关系及应用
3+
Al +3OH
-
Mg2++2OHAl(OH)3+OH-
重点(zhòngdiǎn)1
Al(OH)3↓
Mg(OH)2↓
[Al(OH)4]-
重点(zhòngdiǎn)2
第十八页，共31页。
重点2
有关氢氧化铝(qīnɡ yǎnɡ huà huà)沉淀的图像分析
例2
变式训练
(xùnliàn)
2
在 Al2(SO4)3 和 MgSO4 的混合溶液中,滴加 NaOH 溶液,生成沉淀的量与
现较强的金属性。
考点1
考点2
铝及其化合物
铝及其化合物
的危害
铝及其化合物对人体有害，其危害有以下几点：
一是可能引发慢性毒性。
长期暴露于铝及其化合物就可能引发慢性毒性。
医学研究发现，铝会引起血液流变性，影响维生素D的吸收，引
起贫血和骨质疏松症，并可能与脑疾病、癌症等有关。
二是可能对神经系统有害。
研究发现，铝及其化合物会损害血-脑屏障，影响神经细胞传递信息的正常情况，引起精神状态异常、记忆、注意
力集中力弱化等。
三是可能对细胞遗传水平有害。
长期暴露于铝及其化合物可能会通过
改变某些细胞里的基因，导致突变、发育异常和遗传病的发生，因此
铝对细胞遗传水平有潜在的危害。
鲁科版高中化学必修1-4.2铝的化合物简介
铝的化合物
1．氢氧化铝
观察【图4－2－6】中实验，实验记录如下：
（1）氢氧化铝的实验室制备
实验室制备Al （OH ）3的离子方程式：Al 3＋＋3NH 3·H 2O
Al （OH ）3
↓＋3NH +
4
氢氧化铝是几乎不溶于水的白色胶状物质，氢氧化铝能凝聚水中的悬浮物，
又能吸附色素，因此，可用于水的净化。
（2）氢氧化铝的化学性质
写出下列离子方程式：
①氢氧化铝与盐酸反应：Al （OH ）3＋3H ＋
Al 3＋＋3H 2O ②氢氧化铝与氢氧化钠溶液：
Al （OH ）3＋OH －＋H 2O ［Al （OH ）4］－ 四羟基合铝酸根离子
小结：氢氧化铝的两性
H 2O ＋AlO -3十H ＋Al （OH ）3Al 3＋＋3OH －
酸式电离 碱式电离
2．氧化铝的化学性质
氧化铝具有两性，既能与强酸反应，又能与强碱反应。
请写出下列离子方程式：
（1）氧化铝与盐酸反应：Al 2O 3＋6H ＋2Al 3＋＋6H 2O
（2）氧化铝与氢氧化钠溶液：Al 2O 3＋2OH －＋3H 2O 2［Al （OH ）4］－。
铝及其化合物知识点总结
铝及其化合物知识点总结铝是一种轻巧、耐腐蚀、可回收的金属，具有广泛的应用。
本文将总结关于铝及其化合物的一些基本知识点。
1.铝的性质和用途：铝是一种银白色的轻金属，具有良好的导热性和导电性。
它的密度相对较低，比重约为2.7g/cm³。
铝在空气中不易被氧化，因为铝表面会生成一层致密的氧化铝膜，能够有效地防止进一步的氧化。
这使得铝具有优异的耐腐蚀性。
铝广泛应用于航空航天、运输、建筑、包装等领域，如飞机、汽车、建筑材料、饮料罐等。
2.铝和氧化铝：铝能与氧反应生成氧化铝（Al2O3）。
氧化铝是一种重要的陶瓷材料，具有高硬度、高熔点和良好的绝缘性能。
氧化铝常用于制作耐火材料、研磨材料、电子元件等。
3.铝的产出：铝是地壳中丰富的金属之一，其含量约为8%。
然而，铝在自然界中主要以氧化铝的形式存在，因此需要经过冶炼过程提取铝金属。
常用的铝冶炼方法包括电解法（Hall-Héroult法）和金属热还原法。
电解法是目前主要的铝生产方法，它利用电解质熔体（如氟化铝）将氧化铝还原成铝金属。
4.铝的合金：铝可以与其他金属形成合金，以提高其性能。
最常见的铝合金是铝和铜、锌、镁、硅等元素的合金。
铝合金具有较高的强度、硬度和耐腐蚀性，并且在制造飞机、汽车、船舶等领域广泛应用。
5.铝化合物：除了氧化铝，铝还可以形成多种化合物。
一些常见的铝化合物包括氯化铝（AlCl3）、硫酸铝（Al2(SO4)3）和碳酸铝（Al2(CO3)3）。
氯化铝是一种重要的催化剂，广泛应用于有机合成反应中。
硫酸铝广泛用于水处理、纸浆和皮革工业中的凝结剂。
碳酸铝是一种重要的无机盐，常用于制备其他铝化合物或作为中和剂和酸性土壤改良剂。
总之，铝是一种重要的金属材料，具有许多优良的性能和广泛的用途。
铝及其化合物在工业和日常生活中扮演着重要的角色。
铝及其化合物
铝及其化合物
一 .铝 1.化学式：Al 2.存在形式：在地壳中的含量在氧，硅之后，居第三位，主 要以化 合态存在。 3.物理性质：银白色金属光泽，良好的导电导热和延展性，密度小, 熔点660 ℃ 还原性较强， 4.化学性质： 易失3e金属活泼型较强， 在化合物中显+3O2==2Al2O3（保护铝不易被腐蚀） △ 加热 4Al+3O2 == 2Al2O3 现象：铝箔熔化,失去光泽,但熔化的铝并不滴落 。 原因：铝箔加热时与O2发生反应生成氧化膜，使内部的铝被 Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下 。
4）与盐的溶液反应：2Al+3Cu（NO3）2==2Al（NO3）3+ 3Cu 离子方程式： 2Al+3Cu2+==2Al3++ 3Cu
2）与酸反应： 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4（稀）=Al2(SO4)3+3H2 ↑ 离子方程式：2Al＋6H＋==2Al3＋＋3H2↑
3）与强碱溶液反应：2Al+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2 ↑ 离子方程式： 2Al＋2OH-＋2H2O==2AlO2-＋3H2↑ 不同于一般金属，铝与酸和强碱溶液都能反应，这是铝的特殊性， 问题：选用什么试剂可以除去镁粉中混有的少量铝杂质？
铝及其重要化合物(最新整理)
铝及其重要化合物一、铝1．物理性质：银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。
2．化学性质：（1）与非金属单质的反应：①铝与O2反应：Al+3O2点燃2Al2O3（在纯氧中，剧烈燃烧，发出耀眼的白光）②铝与S反应：2Al+3S △Al2S3③铝与Cl2反应：2Al＋3Cl22AlCl3=====点燃（2）与金属氧化物的反应（铝热反应）：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；4Al+3MnO23Mn+2Al2O3（3）铝与非氧化性酸反应：2Al + 6HCl =2Al Cl3 + 3H2↑2Al + 3H2SO4 =Al2(SO4)3 + 3H2↑（4）铝与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化。
在加热条件下可与浓硫酸、浓硝酸反应但无H2产生。
（5）铝与氢氧化钠溶液的反应：铝和碱溶液反应，不是直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3，然后Al(OH)3再和强碱反应生成偏铝酸盐。
2Al＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH=2NaAlO2＋2H2O总反应化学方程式为：2Al＋2H2O＋2NaOH=2NaAlO2＋3H2↑，其中氧化剂只是H2O，而不是NaOH。
3．制备：工业上采用电解法：2Al2O34Al＋3O2↑=====电解4．用途：纯铝用作导线（不能用作电缆线），铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
二、氧化铝（1）物理性质：高熔点，高沸点，高硬度，难溶于水的白色固体。
（2）化学性质：氧化铝难溶于水，却能溶于酸或强碱溶液中。
Al2O3 + 6HCl =2AlCl3 + 3H2OAl2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O因此说Al2O3是两性氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的金属氧化物。
）（3）用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可以制作各种宝石。
三、氢氧化铝（1）物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。
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A→B MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl B→C Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O 根据沉淀溶解消耗的 NaOH 的量可以确定原溶液中 Al3 的量，
＋
再结合生成沉淀消耗的 NaOH 的总量可以确定原溶液中 Mg2 的量。
－ 2－ AlO－ 2 ＋HCO3 ＋H2O===Al(OH)3↓＋CO3 。 － ＋ － － －
铝土矿是工业上制取铝的基本原料。为了除去铝土矿中少量 Fe2O3 和 SiO2 等杂质制得纯净的 Al2O3，某化学兴趣小组设计探究实 验，操作过程如下图所示：
成 Al(OH)3；加热 Al(OH)3 即得到 Al2O 3。若先加 NaOH 溶液后加盐 酸，则乙溶液中含有 Al3 ，要使 Al3 沉淀最好加入弱碱氨水。将含 有 AlCl 水 解生 盐酸 成 Al(OH) 3 的 溶液 蒸干 并 灼烧 ， AlCl 3 ， 最终 得到 ，B 过量氢氧化钠溶液 ， (1)操作过程中的试剂或方法： A3是 ________ Al 。 2O 3灼烧 是 。 C ________ 【答案】 (1)盐酸 过量氢氧化钠溶液 灼烧 (2) 在溶液乙中通入过量 CO 2 后发生反应的离子方程式为 ______ (2)AlO 2 ＋2H 2O ＋CO 2===Al(OH)3↓＋ HCO 3 ______________________________________________________ 。 (3) 氨水 A、 (4)Al 2O 3 氨水 。 (3) 如果 B 互换，则通 CO 2 应改加 ________
－ － － －
考点一
“铝三角”的转化关系及应用
1．“铝三角 ”转化关系
2． 应用 (1)制取 Al(OH)3 Al3 ＋ 3NH 3·H 2O== =Al(OH)3↓＋ 3NH 4
－ ＋ ＋
AlO 2 ＋ CO 2＋ 2H 2O== =Al(OH)3↓＋HCO 3 (2)判断离子共存问题
－
Al3 与 OH 及 AlO 2 、CO 2 S2 等弱酸根阴离子或 AlO 2 与 H 、 3 、 HCO 3 以及弱碱阳离子 Al3 、 Fe3 等因生成沉淀或发生水解相互促进 反应而不能大量共存。
－ ＋ ＋
考点二
有关氢氧化铝的图像分析
1． 向 AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液直至过量
A→B AlCl3＋3NaOH== =Al(OH)3↓＋ 3NaCl B→ C NaOH ＋ Al(OH)3== =NaAlO 2＋2H 2O 生成 Al(OH)3 消耗的 NaOH 和溶解 Al(OH)3 消耗的 NaOH 的物 质的量之比为 3∶1。
因为 HCl 、 AlCl3 与 Na 2CO 3 均不能大量共存，所以 (2) 溶液中可能含有的溶质是 ________( 判断该物质是否 氯化钾 填名称)，
；可能含有 KCl，可用焰色反应进行确定。 透过蓝色钴玻璃观察焰色反应为紫色 存在的实验方法是 __________ 。 焰色反应 ，现象是 ________________________
＋ － － － ＋ ＋
4．掌握 8 个化学方程式： ①2Al＋6H ===2Al3 ＋3H2↑，
＋ ＋
②2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－ 2 ＋3H2↑， 高温 ③2Al＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O3， ④Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O， ⑤Al2O3＋ 2OH ===2AlO2 ＋H2O，⑥Al(OH)3＋ OH ===AlO2 ＋ 2H2O， ⑦Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，⑧Al3＋＋3OH－= ==Al(OH)3↓。
＋ ＋ ＋
B．溶液中 n(NH＋ 4 )＝0.2 mol
－ － 2－ C．溶液中一定不含 CO2 ，可能含有 SO 和 NO 3 4 3
D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1
数形结合法解决变量的相互关系问题 1．优点 数形结合是指将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具来解决化 学问题的一种解题方法。许多化学问题中常常直接或间接隐含着一 些数学原理，解题时依据化学原理建立数学模型或运用数学方法将 化学问题数形化，是化学解题中常用的一种数学工具，它能将复杂 和抽象的物质关系与直观形象的数学图形联系起来，以此开阔解题 思路，增强解题的灵活性与综合性，并能提高学生分析问题、解决 问题的能力。
加热
△ 2Al(OH)3=====Al2O3＋ 3H2O Al(OH)3 加热分解 ①作 耐火 材料 ②冶炼铝的原料 ①Al3＋与氨水反应 ②AlO－ 2 溶液中通 CO2 ①制药 ② 净水 作用
制备方法
主要用途
2.常见铝盐——明矾
12H2O (1)明矾的化学式为： KAl(SO4)2· ，它是白色晶体，易溶于
2．向 NaAlO2 溶液中滴加盐酸至过量
A→B NaAlO2＋HCl＋H2O===NaCl＋Al(OH)3↓ B→C Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O 生成 Al(OH)3 消耗的 HCl 和溶解 Al(OH)3 消耗的 HCl 的物质的 量之比为 1∶3。
3．向等物质的量混合的 MgCl2、AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液 直至过量
水，水溶液 pH＜7 (填“＜”、“＞”或“＝”)。明矾可以净水，其 净水的原因是： Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体 水中的悬浮物使之沉淀下来。 (2)向明矾溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液， ①当 n[KAl(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]＝2∶3 时，铝元素的存在形式 是 Al(OH)3 ；②当 n[KAl(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]＝1∶2 时，铝元素的存 在形式是 AlO－ 2 。, 表面积较大，能够吸附
归纳
1． 牢记 1 种地壳中含量最多的金属元素：Al 。 2． 熟记 2 种两性化合物：Al2O 3、 Al(OH)3。 3． 掌握 3 种制备 Al(OH)3 的方法： Al3 ＋ 3NH 3·H 2O== =Al(OH)3↓＋ 3NH 4 ， AlO 2 ＋ CO 2(足量 )＋2H 2O== =Al(OH)3↓＋HCO 3 ， Al3 ＋ 3AlO 2 ＋ 6H 2O== =4Al(OH)3↓。
Al2O3 ， KAlO2 ， B________ Al(OH)3 ， C________ (1) 写 出 化 学 式 ： A________ AlCl3 ，E________ NaAlO2 。 D________
答案：(1)KAlO 2 Al(OH)3 Al2O 3 (2)写出下列反应的离子方程式：
－
AlCl 3
NaAlO 2
－
。 A→B_________________________________________________ (2)AlO 2 ＋CO 2(过量 )＋2H 2O== =Al(OH)3↓＋ HCO 3 A→D_________________________________________________ 。 (3)AlO 2 ＋4H == =Al3 ＋ 2H 2O
－ － ＋ ＋
(4)如果 A 、 B 互换，将溶液乙蒸干并灼烧，所得固体产物的主
Al2O3 写化学式 )。 要成分是 ________(
1．A、B、C、D、E 五种化合物均含有同一种短周期常见元素， 它们的转化关系如图所示，其中 A 为澄清溶液，C 为难溶的白色固 体，E 易溶于水。若取 A 溶液灼烧，焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻 璃片)。
－ ＋ ＋
＋
－
－
－
－
－
＋
(3)鉴别 (利用滴加顺序不同，现象不同) ①向 AlCl 3 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)分离提纯 ①利用 Al 能溶于强碱溶液，分离 Al 与其他金属的混合物。 ②利用 Al 2O 3 能与强碱溶液反应， 分离 Al2O 3 与其他金属氧化物。 ③利用 Al(OH)3 能与强碱溶液反应， 分离 Al 3 与其他金属阳离子。
【规律方法】
关于 Al(OH)3 图像问题的分析要点
(1)转化过程中要遵循化学方程式中的化学计量数的对应关系。 (2)看清纵横坐标的含义，对图像进行全面分析。 (3)对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作； 只有抓住一些关键点(最高点、最低点、转折点等)和变化趋势，才能 顺利地解决图像问题。
HCl
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
铝制容器不 能长时间存 放 酸碱物品 焊接 钢轨
NaOH 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 铝热 反应 高温 2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe
二、铝的重要化合物 1．氧化铝和氢氧化铝的比较 氧化铝(Al2O3) 物理性质 与酸(盐 酸)反应 与碱 氢氧化铝[Al(OH)3]
＋考虑离子之间的
2＋ 3＋ 反应顺序，如向含有 H＋、NH＋ 、 Mg 、 Al 的混合溶液中逐滴加入 4
NaOH 溶液，NaOH 先与 H 反应，再与 Mg2 、Al3 反应生成沉淀，
＋ ＋ ＋
再与 NH＋ 4 反应，最后才溶解 Al(OH)3 沉淀。一般是按生成水、沉淀、 气体的顺序反应。 (2)AlO 2 与 HCO 3 的反应不属于水解相互促进的反应，而是 HCO3 电离出的 H 与 AlO2 发生的反应：
白色固体，熔点 很高 白色胶状物质， 难溶 于水 Al2O3＋ 6HCl===2AlCl3＋ 3H2O Al2O3＋ Al(OH)3＋3HCl===AlCl3 ＋3H2O
化 学 性
质 (NaOH) 2NaOH===2NaAlO2 反应 ＋H2O
Al(OH)3＋ NaOH===NaAlO2＋2H2O