铝及其化合物的性质详解
铝及其化合物
△ 点燃铝 及 其 化 合 物(知识点)1、物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。
在空气中具有很好的耐腐蚀性。
2、化学性质：（1）与非金属单质反应：A 、2Al+3Cl 2====2AlCl 3B 、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。
4Al+3O 2 ========= 2Al 2O 3思考：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢？铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。
（2）与盐溶液反应：2Al+3CuSO 4 ＝3Cu+Al 2(SO 4)3（3）与某些氧化物反应—铝热反应：2Al + Fe 2O 3 == 2Fe + Al 2O 3（4）与沸水微弱反应：2Al+6H 2O ========= 2Al （OH ）3 + 3H 2↑（5）与酸反应：：2Al+6HCl ====== 2AlCl 3+H 2↑2Al+3H 2SO 4 ====== Al 2(SO 4)3+ 3H 2↑注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。
某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。
（6）与碱反应:２Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑铝的重要化合物1、氧化铝（Al2O3）(1)物理性质：白色固体、熔点高（2054℃） 、不溶于水，不与水化合。
常作耐火材料。
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。
(2)化学性质：①电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na 3AlF 6)降低其熔点。
2Al 2O 3 ========= 2Al + 3 O 2 ↑②与酸反应：Al 2O 3＋6HCl ＝AlCl 3＋3H 2O③与碱反应：Al 2O 3＋2NaOH ＝2NaAlO 2＋H 2O既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物2、氢氧化铝（Al （OH)3）（1）物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。
铝及其化合物
铝热反应的用途： 焊接铁轨、冶炼金属
[试一试]：
写出Al分别与MnO2 、V2O5 的反应方程式
4Al+3MnO2==3Mn+2Al2O3
高温
10Al+3V2O5==6V+5Al2O3
高温
二、铝的重要化合物
（1）Al2O3性质 刚玉的主要成分为Al2O3，硬度仅次于金刚 石，是原子晶体。氧化铝是白色的难熔物质， 较好的耐火材料。 典型的两性氧化物； Al2O3＋3H2SO4 Al2(SO4)3＋3H2O； 2NaAlO2＋H2O
A、70% B、52.4% C、47.6% D、30%
3、由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混 合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状 况下为 11.2L ，则原混合物中一定含有的金属是 ( C ) A、锌 B、铁 C、铝 D、镁
4、下列物质中，可用于治疗胃酸过多的是 （ B ） A、碳酸钠 B、氢氧化铝 C、氧化钙 D、碳酸钡 5、将等物质的量的镁和铝相混合，取等质量的该混 合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后， A 放出氢气最多的是 （ ） A、3mol•L-1HCl B、4mol•L-1HNO3 C、8mol•L-1NaOH D、18mol•L-1HSO4 6、常用于飞机制造业的重要材料是 （ A ） A、Mg-Al合金 B、Cu-Sn合金 C、Si-Al合金 D、不锈钢
铝及其化合物
一、铝的性质
1、铝的物理性质： 银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导 电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐 腐蚀性。
老年性痴呆症与过量摄入铝有密切关系。
2、铝的化学性质： （1）与非金属反应
△ 4Al+3O2 ═ 2Al2O3
铝及其化合物的性质
总: NaAlO2+4HCl＝Al Cl3+ NaCl+2H2O
Al(OH)3
Al
3+
OHH+
AlO2
5、从铝土矿中提取铝
铝土矿：主要成分为Al2O3 还有少量的Fe2O3 ，SiO2 等杂质
NaOH溶液
二氧化碳 酸化 过滤 NaAlO2溶液 过滤 Al(OH)3 灼烧
溶解
铝土矿
冰 晶 Al 2O3 石
注意事项: ①、配制的明矾溶液一定要饱和，每次把 母液配成30～40℃的溶液，有利于晶核的快速 长大，不至于晶体在室温升高时溶解。否则晶 核会被溶解。 ②、选取形状完整的小晶体作为晶核。 ③、溶液饱和度太大产生不规则小晶体附 在原晶核之上，晶体不透明；饱和度太低，成 长缓慢或溶解。
铝热反应
常用于焊接铁轨；冶炼难熔金属 镁条的作用：用镁燃烧产生的热量引发 铝热反应 氯酸钾的作用：助燃剂
原因之一: 中学阶段的铵盐均易溶于水,故 (NH4)3AlF6也易溶于水. AlCl3+6NH4F=(NH4)3AlF6+3NH4Cl 原因之二: 课本第21页的”信息提示”中有离 子方程式:Al3++6F-=AlF63- 溶液中铝离子浓度 很小，不会与氨水反应生成Al(OH)3沉淀
4、培养明矾晶体
偏铝酸钠：NaAlO2 实际是一种配合物 NaAl(OH)4四羟基铝酸钠 2OH-+Al2O3+3H2O=2Al(OH)4-
氢氧化铝的化学性质
（1）两性氢氧化物：与碱反应生成盐和水，与酸反 应生成盐和水的氢氧化物。
Al(OH)3 NaOH NaAlO 2 2H2O Al(OH)3 3HCl AlCl3 3H2O
铝及其化合物的性质
0
CO2/mol
⑦向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量
H++OH—=H2O
Al3+ + 3OH—= Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH— = AlO2—+2H2O
n[Al(OH)3]
n(NaOH)
⑧向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量 Mg2+ + 2OH— Al3+ + 3OH— = Mg (OH)2↓ = Al(OH)3↓
铝及其化合物的性质
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一.铝单质 一、铝单质 1.原子结构和物理性质 问题一：铝的密度、熔点、沸点、硬度如何？ 铝合金呢？
铝是银白色的轻金属，较软，密度2.7g/cm3，熔点 660.4℃，沸点2467℃，铝和铝的合金具有许多优良的物 理性质，得到了非常广泛的应用。 铝对光的反射性能良好，反射紫外线比银还强，铝越 纯，它的反射能力越好，常用真空镀铝膜的方法来制得 高质量的反射镜。真空镀铝膜和多晶硅薄膜结合，就成 为便宜轻巧的太阳能电池材料。铝粉能保持银白色的光 泽，常用来制作涂料，俗称银粉。 纯铝的导电性很好，仅次于银、铜，在电力工业上它 可以代替部分铜作导线和电缆。铝是热的良导体，在工 业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和民用炊具等。
【思考】制取Al(OH)3的可能途径有那些？
Al(OH)3的两种电离方式？
氢氧化铝的两种电离方式
H2O+AlO2-+H+ 酸式电离 Al(OH)3 Al3++3OH碱式电离
Al(OH)3的制备及试剂选择
制取Al(OH)3的可能途径：
途径1：铝盐与碱液反应
铝及其化合物的性质
2、化学性质：
(1)不稳定性：氢氧化铝不稳定， 受热易分解。 △ 2Al(OH)3 ＝ Al2O3＋3H2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法。 (2)两性氢氧化物
Al(OH)3 + 3H+ === Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- === [Al(OH)4 ]-
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铝热剂
二、 氧化铝(Al2O3)：
1、物理性质：白色、不溶于水的固体，熔点很高 （2054℃）常作耐火材料。 Al2O3的化学性质 ---具有两性 两性
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na [Al(OH)4 ]
用途：由Al2O3来制取单质铝
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（2）与酸反应
（3）与碱反应 2Al+6H2O+2NaOH = 2NaAl(OH)4+3H2↑ （4）与盐溶液反应
（5）与某些氧化物反应
2Al + Fe2O3 == 2Fe + Al2O3
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高温
与某些氧化物(Fe2O3 、 Cr2O3 、 MnO2 、V2O5 等)反应 —铝热反应三、Fra bibliotek氧化铝的制备：
AlCl3中逐滴加入氨水？ Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+ 故，用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适 Na[Al(OH)4 ]中缓慢通入CO2？ 2[Al(OH)4 ]- +CO2=2Al(OH)3 ↓+CO32-+H2O [Al(OH)4 ]- +CO2=Al(OH)3 ↓+HCO3故，由[Al(OH)4 ]- 制取Al(OH)3用弱酸更合 适 用Na[Al(OH)4 ]与AlCl3 混合 Al3++3[Al(OH)4 ]-= 4Al(OH)3 ↓
铝及其化合物的性质
铝表面氧化膜的实验探究
问3：如何设计实验证明铝表面存在氧化膜？ 药品：铝片、硫酸铜溶液、砂纸
实验1：将一片擦去氧化膜的铝片放入CuSO4溶液中，观察 铝片表面现象。
铝片表面析出一层海绵状的暗红色物质
实验2：将一片未擦去氧化膜的铝片放入CuSO4溶液中，观 察铝片表面现象。
无明显现象
问4：除了用砂纸打磨，还可以如何除去铝片表面的氧化膜？ 即如何实现Al2O3 溶液中铝元素的转化？
（4）与不活泼金属的可溶性盐的反应 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
（5）与强碱溶液的反应 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑
2Al+6H2O= 2Al(OH)3+3H2↑ Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
2Al+2Na6Oe-H+6H2O =2NaAlO2+ 4H2O +3H2↑
课题1
铝及其化合物的性质
一、知识预备
1.铝元素的原子结构示意图 Al 问1：如何实现Al Al2O3的转化？
容易失3e－ Al3＋ 较强还原性
2.铝的化学性质
（1）与非金属单质的反应：O2、Cl2、S等
4Al + 3O2 = 2Al2O3
（2）与金属氧化物的反应——铝热反应
高温
2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 （3）与酸的反应
OH-+Al(OH)3=Al(OH)4-
H++AlO2- +H2O
酸式电离
Al(OH)3
Al3++3OH-
碱式电离
铝及其化合物详细知识点总结
1.为什么钠需要保存在煤油里，而铝可以直接放置在空气中？因为铝的表面有一层致密的氧化膜，能保护金属铝不继续被氧化。
2.我们知道铝能与沸水反应，可是为什么铝锅可以用来煮水？因为铝的表面有一层致密的氧化膜，氧化铝不溶于水。
氧化铝（刚玉）1物理性质：氧化铝难溶于水，熔点很高，耐磨,也很坚固；耐火、耐高温,是冶炼金属铝的原料，也是一种比较好的耐火材料（熔点2050℃）,天然产物叫做刚玉。
2.化学性质:氧化铝难溶于水，却能溶于酸或强碱溶液中，溶于强碱时，生成偏铝酸盐和水。
Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2 O 离子反应方程式：Al2O3 ＋ 6H+ == 2Al3+ + 3H2OAl2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2 O 离子反应方程式： Al2O3 + 2OH- == 2AlO2- + H2O （偏铝酸钠）结论： Al2O3是一种两性氧化物。
两性氧化物：既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的金属氧化物3用途：液态Al2O3被电解生成铝和氧气，氧化铝是冶炼铝的主要原料。
二氢氧化铝氧化钠溶于水，可得到氢氧化钠，那氧化铝可以么？注意：氧化铝不能跟水发生反应，不能用氧化铝直接合成氢氧化铝。
那么氢氧化铝在实验室里应该如何制取？1、实验室制取氢氧化铝AlCl3 + 3NH 3·H2O = Al（OH）3↓ + 3NH4Cl离子Al3+ + 3NH 3·H2O = Al（OH）3↓ + 3NH4+2. 物理性质：白色胶状固体，难溶于水，凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素，所以可作净水剂。
明矾(KAl(SO4)2•12H2O)是生活上常用的净水剂3. 化学性质（1）与强酸反应 Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O 学生写离子反应方程式2）与强碱反应 Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O 偏铝酸钠结论：氢氧化铝既能跟强酸反应生成盐和水，又能跟强碱反应生成盐和水，所以氢氧化铝是两性氢氧化物。
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？
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优点 不产生对人体有害的物质； ； 缺点 产生大量的CO2，人服用后会打。嗝。
说明：
与酸反应 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O
与碱反应
Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]-
③加热分解： 2Al(OH)3===Al2O3+3H2O
（3）制备: AlCl3 + 3NH3·H2O== 3NH4Cl + Al(OH)3↓
实验2 Al(OH)3的性质 滴盐酸 振荡
NaOH 一分为二
沉淀溶解
2mLAl2(SO4)3白色沉淀 滴NaOH 沉淀溶解
Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 3H2O Al(OH)3+ OH- == AlO2- + 2H2O
②与强氧化性酸（浓硫酸、浓硝酸）
------发生钝化现象
（3）铝l+2NaOH+6H2O = 2Na[Al(OH)4]+3H2↑
还原剂
－3e×2
氧化剂
（四羟基合铝酸钠）
注意事项：
❖金属镁不与碱反应
❖铝只与强碱反应，很难与弱碱反应
❖铝是还原剂，水为氧化剂
应用：铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸
Al(OH)3在医学上的应用—— 治疗胃酸过多
胃不痛了，多亏 了胃舒平！！！
胃舒平又名复方氢
氧化铝，是由能中和胃 酸的氢氧化铝和三硅酸 镁两药合用，并组合解 痉止痛药浸膏而成。
胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物，其 中含有的有效成分是氢氧化铝，其治疗原理 是（用离子方程式表示A）l(OH)3+3H＋=Al3＋+3；H2O
（3）用途：耐火材料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝石等
△
说明
①铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间 存放酸性、碱性或咸的食物
②氧化铝不溶于水,与水不反应, 故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化 铝
制备：
A.工业：从铝土矿
B.实验室：4Al + 3O2 2 Al2O3
2Al(OH)3
Al2O3 +3H2O
自然界中的化学
剧烈反应，发光放热
点燃
4Al + 3O2 = 2Al2O3
与Cl2 剧烈反应，冒白烟
2Al + 3Cl2 点==燃 2AlCl3
与S 加热反应，生成白色固体 2Al + 3S =△Al2S3
（实验1）铝跟氧气反应
铝在氧气中燃烧，放 出大量的热，发出耀 眼的白光，瓶内有白 烟。
用途：制燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等
（5）铝与氧化铁的反应(还原性) （铝热反应）
现象： 剧烈反应，发出耀眼的光芒，
纸漏斗被烧穿，有红热液珠落下，液珠冷却 后变为黑色。
高温
2Al +Fe2O3 ==== 2Fe +Al2O3
铝热反应：
铝在高温条件下和某金属氧化物发生
的反应铝热剂
铝热剂：铝粉和金属氧化物的混合物
应用：焊接钢轨，冶炼金属。
第二节 铝 金属材料
第一课时 铝及其化合物
一、铝
1、铝的物理性质
用途 飞机 铝导线
铝壶 铝箔包装材料
物理性质 1)具有银白色光泽，密度较小；
2)导电性好，仅次于银、铜； 3)热的良导体； 4)有良好的延展性.
2、铝的化学性质
（1）铝与非金属反应（还原性）
现象
化学方程式
与常
温
O2 点
燃
表面形成致密的氧化膜， 失去光泽
氧化铝是白色、不溶于水的固体，熔点高，是一种较好的耐火材 料。天然产的无色氧化铝晶体叫刚玉，其硬度仅次于金刚石。
（2） Al2O3化学性质
①与酸反应： Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
②与强碱反应： Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4] Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
氧化铝的天然存在形式
铝土矿
由氧化铝的水合 物和少量的氧化铁 和二氧化硅杂质组 成
刚玉
氧化铝的天然晶体，硬 度大仅次于金刚石、金 刚砂（SiC）(蓝宝石、 红宝石是刚玉的一种）
精美的氧化铝陶瓷制品
耐火坩埚
耐火砖
燃器具点火瓷头
生活中的化学
通常用明矾（KAl（SO4）2·12H2O）作净水剂 原理是：铝离子在溶液中可以与水发生微弱的反应，生成有很大 表面积的氢氧化铝，可以吸附水中的悬浮杂质而形成沉淀。
课外思考
• 1、将盐酸逐滴滴入到NaAlO2 溶液中，直至过量。
（1）物理性质 白色胶状物，难溶于水，能凝聚水中的悬浮物， 并能吸附色素。 可作净水剂
（2）化学性质 ①与酸反应： Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O ②与强碱反应：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
【思考① 】集气瓶的底部要放一些水（或细沙），其作用是什么？ 【思考② 】铝锅为什么可以用来煮饭？
常温下铝的表面被氧化，生成一层致密氧化物薄膜。因此铝具 有抗腐蚀性。
(2)铝与酸反应
①与盐酸、稀硫酸反应
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
2Al +6H+ 2Al3+ + 3H2↑
性、碱性的食物。
偏铝酸钠
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
（4）与盐溶液反应
根据金属活动性顺序的应用，铝能把 排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换 出来，如: 2Al+3CuSO4 ＝3Cu+Al2(SO4)3 2Al+3Cu2+＝3Cu+2Al3+
讨论
铝制容器能否用于盛放硫酸铜溶液？
Al(OH)3不溶于较弱的酸，如H2CO3;不溶于弱碱，如NH3·H2O ， 而溶于强碱，故宜用可溶性铝盐和NH3·H2O制备Al(OH)3
思考：
实验室为何不用可溶性铝盐与氢氧化钠溶液反应制取氢氧化铝？
氢氧化铝会溶于过量的氢氧化钠溶液 Al(OH)3 +NaOH＝Na[Al (OH) 4]
2、氧化铝Al2O3 （1） Al2O3物理性质
Mg条和KClO3的作用：引燃剂
焊 接 钢 轨
Al分别与Cr2O3 、 MnO2 、V2O5 的反应
2Al+Cr2O3高=温=2Cr+Al2O3
高温
4Al+3MnO2==3Mn+2Al2O3
高温
10Al+3V2O5==6V+5Al2O3
二.几种铝的重要化合物
1.氢氧化铝（Al(OH)3)）----两性氢氧化物