化学一轮复习教案

铝及其重要化合物

考点铝的性质及应用

1．铝的结构和存在

铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为

。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存在。

2.铝的物理性质及用途

物理性质状态

色泽密度熔点沸点硬度

导电、

导热性

延展

性

固态

银白色 2.7 g·cm－3

660.

4℃

2467 ℃较软很好良好

用途纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等

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：

④铝与氢氧化钠溶液反应：2Al ＋2OH －＋2H 2O===2AlO －

2＋3H 2↑ ⑤铝与氧化铁反应：2Al ＋Fe 2O 3=====高温

2Fe ＋Al 2O 3 4.铝热反应 (1)原理

铝将金属氧化物中化合态的金属还原为金属单质，如Fe 2O 3＋2Al =====高温2Fe ＋Al 2O 3、Cr 2O 3＋2Al =====高温

2Cr ＋Al 2O 3、3Co 3O 4＋8Al=====高温

9Co ＋4Al 2O 3等。

(2)实验装置

(3)反应现象及结论

剧烈燃烧，放出大量的热，导致混合物剧烈反应过后，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中；待熔融物冷却后，除去外层熔渣，可以发现落下的是铁珠。

(4)应用

①野外焊接钢轨。

②冶炼高熔点金属。

5．对比记忆镁的化学性质

原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。

(2)铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。其反应机理应为：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NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。

(3)铝热反应是在高温干态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。铝不能与MgO反应，铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。

(4)Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。同时镁与氮气反应生成Mg3N2。

★总结提升

(1)铝能与酸溶液反应生成H2和铝盐(Al3＋)，但与稀HNO3反应不

生成H 2，且在浓HNO 3、浓H 2SO 4中钝化。

(2)铝与强碱溶液反应生成H 2和偏铝酸盐(AlO －2)。 (3)铝与酸或碱溶液反应生成H 2的量的计算 铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理： 2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑

2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑。 Al 与酸、碱反应，实质上都是：

Al 0 ――→失3e －Al ＋3，2H ＋1 ――→得2e －

H 0

2，故铝与酸、碱溶液反应时，铝与氢

气的关系可利用2Al ～3H 2进行计算，也可以直接利用电子得失守恒灵活计算。

①等量的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 (H 2)HCl

V (H 2)NaOH

＝1∶1。

②含等物质的量的HCl 和NaOH 的盐酸、NaOH 溶液分别与足量的铝反应，产生氢气的体积比为V (H 2)HCl

V (H 2)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13

V (H 2)NaOH <1，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而

盐酸不足；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

铝的重要化合物

1．氧化铝 (1)物理性质

色态：白色固体；硬度：大；熔点：高。 (2)化学性质

①属于两性氧化物，写出下列反应的离子方程式：

②电解

化学方程式为2Al 2O 3(熔融)=====电解

4Al ＋3O 2↑。 (3)用途

熔点很高，是一种较好的耐火材料，天然产刚玉的成分是Al 2O 3，还可制作各种宝石。

2．氢氧化铝 (1)物理性质

Al(OH)3是一种难溶于水的白色胶状物质，具有较强的吸附能力。 (2)化学性质 ①两性

Al(OH)3的电离方程式为

Al(OH)3既能溶于强酸又能溶于强碱，且都生成盐和水。 与强酸反应：Al(OH)3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O ， 与强碱溶液反应：Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O 。 ②不稳定性

Al(OH)3受热分解：2Al(OH)3=====△

Al 2O 3＋3H 2O 。 (3)制备

①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al 3

＋

＋

3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4。

②NaAlO 2溶液中通入足量CO 2，离子方程式为AlO －

2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －

3。

③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：离子方程式为3AlO－2＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。

3．明矾

明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，可溶于水，电离方程式为KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2－4。水溶液的pH<7(填“>”“<”或“＝”)，原因是Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋。

明矾可用于净水，其原因是Al3＋水解产生Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物而沉降下来，使水澄清。

易错警示(1)Al2O3、Al(OH)3是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物，经常应用到除杂、计算题中，所以一定要熟记这两个反应的离子方程式。

(2)Al(OH)3具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。

(3)由Al(OH)3的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可知：与酸反应时相当于三元碱，与碱反应时相当于一元酸。

(4)明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，与氯气消毒原理不同。

★总结提升

(1)中学学习阶段接触到的既能与强酸反应又能与强碱反应的物质有：①金属单质：Al等；②两性氧化物：Al2O3等；③两性氢氧化物：Al(OH)3等；④弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S 等；⑤弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；⑥氨基酸等。

(2)两性物质：是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是两性物质。

考点用数形结合思想理解Al3＋、Al(OH)3、AlO－2之间的转化关系1．“铝三角”转化关系