氧化铝和氢氧化铝
氧化铝与氢氧化铝
如何以AlCl3溶液为原料制取Al(OH)3 ？ AlCl3+3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4Cl √ AlCl3+3NaOH(少量) = Al(OH)3↓+ 3NaCl √
明矾(KAl(SO4)2•12H2O，十二水合硫酸铝钾，无色晶体) 净水的原理：KAl(SO4)2＝K＋＋Al3＋＋2SO42－
Al3＋+3H2O = Al(OH)3 (胶体)+ 3H＋
明矾在水生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3吸附凝聚 水中的悬浮物，形成不溶物沉降下来，使水澄 清，所以明矾可作净水剂。
③向NaAlO2溶液中通入足量的CO2气体
NaAlO2+CO2+2H2O = Al(OH)3↓+NaHCO3
弱碱或 适量强碱
碱 偏铝盐
酸
Al3+
Al(OH)3
△
弱酸或 适量强酸
Al2O3
电 解 O2
酸 铝盐
Al OH-
足量的O + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
Al(OH)3既能溶于强酸又能溶于强碱溶液，但不溶于弱酸和弱碱
(3) Al(OH)3的制备
(滴加 至过 量)
(少量 )
(滴加 至过 量)
(滴加 至过 量)
Al(OH)3沉淀会溶于过量的强碱NaOH，而不溶于过量的氨水
氧化铝和氢氧化铝教案
氧化铝和氢氧化铝教案【教学目的】1．初步掌握氧化铝和氢氧化铝的两性和主要用途。
2．了解复盐的组成和明矾净水作用。
3．通过课堂教学，培养观察、分析和推理等思维能力；培养探索问题的科学方法。
4．进行辩证唯物主义观点的教育。
【教学重点和难点】氢氧化铝的两性（突破方法：实验验证、理论解释、练习提高）。
【教学指导思想】突出学生的实践活动和元素化合物的课以实验为基础，以理论为指导的特点，让学生的眼（观察实验现象），手（动手实验），口（动口议论），脑（动脑思考）处于多功能协同动作的状态，以期能牢固掌握知识，启迪思维，培养能力。
【教学媒体】实验投影样品【教学过程】[组织教学]教师微笑地进入教室，带来温馨的教学情景，随后组织教学。
[引入]上课前先给大家看几张图片，这张图片展示的石头是用于冶炼铝单质的原料铝土矿，这是世界著名的蓝宝石（亚洲之星）。
这是世界上最完美的红宝石（卡门-露西娅）。
一个是石头，一个是宝石，你们说他们有什么共同的联系？[学生]化学成分都是氧化铝[教师]没错，它们的主要化学成分都是氧化铝，由于结构不同，呈现出来的性质截然不同。
这也就是化学的奥妙所在。
事实上，除了刚才给大家展示的两种形态的氧化铝外，氧化铝还有很多种其它的存在方式，比如这是高温耐火材料刚玉粉，化学成分也是氧化铝，用它可以制耐火砖、坩埚、点火的瓷头等等。
同学们，说明氧化铝具有怎样的性质？[学生]熔点高[教师]同时，还可以将刚玉粉高温烧结的氧化铝陶瓷和人造宝石，用作机械轴承或钟表中的配件，这些配件呈现出良好的耐磨性。
这说明氧化铝具有什么样的性质？[学生]硬度大[教师]现在，我们对氧化铝有一个大致的认识：它是一种熔点极高（2050℃），硬度极大的固体。
这是我自己在实验室制取获得的氧化铝粉末。
（展示一瓶氧化铝粉末），它是白色的固体，作为一种金属氧化物，它可能与哪些类型的物质起反应？联系以往我们学过的金属氧化物预测一下[学生]水、酸[教师] 接下来，我们来验证一下，氧化铝像氧化钠那样和水反应成碱，与酸反应生成盐和水。
氢氧化铝生成氧化铝
氢氧化铝分解生成氧化铝：
2Al（OH)₃==△==Al₂O₃+3H₂O
氢氧化铝是一种无机物，化学式Al(OH)₃，是铝的氢氧化物。
氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水又能与强碱反应生成盐和水，因此它是一种两性氢氧化物。
在硫酸铝溶液中，在搅拌下添加碱溶液，生成沉淀经洗涤、过滤、低温干燥后，经粉碎制得成品。
也可将脱水后的糊状物直接作为产品。
制备中溶液的浓度、温度、反应温度控制，干燥温度等影响产品质量。
将硫酸和铝粉或铝灰作用生成硫酸铝，再与碳酸氢铵进行复分解反应，制得氢氧化铝。
或者以铝酸钠溶液与硫酸铝溶液中和至pH6.5，生成氢氧化铝沉淀，经水洗、压滤，于70～80℃下干燥，再经粉碎，制得氢氧化铝。
扩展：
氢氧化铝是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。
氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体。
因此，获得较广泛的应用，使用量也在逐年增加。
使用范围：热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料及建材等行业。
同时，氢氧化铝也是电解铝行业所必需氟化铝的基础原料，在该行业氢氧化铝也是得到非常广泛应用。
氧化铝与氢氧化铝的区别
氧化铝与氢氧化铝的区别
氧化铝与氢氧化铝的区别主要体现在三个方面：
1、物理性质：氧化铝为白色、不溶于水的固体，熔点很高。
而氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有很强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。
2、化学性质：氧化铝是典型的两性氧化物，不与水反应，和酸、碱都能发生反应；氢氧化铝化学性质不稳定，受热易分解，不溶于弱酸、弱碱中，而溶解在强酸、强碱中，常用此鉴别Al（OH）3。
3、用途：氧化铝主要用于高温耐火材料等；而氢氧化铝在各种燃料工业以及医药中都有很好的作用。
氢氧化铝和氧化铝在多个方面都有不同点，所以在选择产品时只要根据要使用的行业，购买相应的产品即可。
氧化铝（aluminium oxide），化学式Al2O3。
是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，在高温下可电离的离子晶体，常用于制造耐火材料。
工业氧化铝是由铝矾土（Al2O3·3H2O）和硬水铝石制备的，对于纯度要求高的Al2O3，一般用化学方法制备。
Al2O3有许多同质异晶体，已知的有10多种，主要有3种晶型，即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。
其中结构不同性质也不同，在1300℃以上的高温时几乎完全转化为
α-Al2O3。
氧化铝和烧碱反应的离子方程式
氧化铝和烧碱反应的离子方程式氧化铝和烧碱反应是一种重要的化学反应，它涉及到氧化铝和烧碱的离子反应。
氧化铝是一种无机化合物，以Al2O3的形式存在于大部分不同物质中，如岩石、玻璃、陶瓷等。
烧碱是一种常见的有机化合物，在水中溶解后可以分解成氢离子和碳酸根离子。
氧化铝与烧碱反应可以归结为以下离子方程式：Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O在这个离子方程式中，氧化铝（Al2O3）和烧碱（NaOH）是反应的前体，产物分别为氢氧化铝（NaAlO2）和水（H2O）。
因此，这个反应可以认为是一种氧化还原反应。
在反应过程中，氧化铝的氧原子被还原成氢氧化铝的氢离子，而烧碱的氢离子原子被氧化成水分子。
这个离子方程式还可以进一步分解为一组电荷平衡方程式。
换句话说，在氧化铝和烧碱反应中，Al2O3和NaOH中的电荷必须要满足一定的电荷平衡条件。
在这种情况下，反应的电荷平衡方程式如下：2Al3+ + 6OH- → 2Na+ + 2AlO2- + 3H2O上述方程式表明，氧化铝电荷组变为2个正离子，烧碱电荷组变为2个正离子、2个负离子和3个水分子。
反应中的总荷数（24电荷）保持不变，表明电荷平衡得到满足。
氧化铝和烧碱反应可以帮助我们理解在氧化还原反应中，活性氧原子可以如何被原子或离子还原，而氢离子又如何被氧化，并有助于我们掌握氧化还原反应定律。
此外，反应过程也能对参与反应的氧化物和还原剂有着非常有益的研究。
总的来说，氧化铝和烧碱反应是一个非常有趣的化学反应，它也能够帮助我们更深入了解如何进行氧化还原反应。
通过研究这种反应，我们也可以更好地理解氧化物的反应机理，并利用其来制造出更有效率的化学合成产物。
铝材腐蚀产物
铝材腐蚀产物
铝材腐蚀产物主要有两种：氧化铝和氢氧化铝。
氧化铝是最常见的铝材腐蚀产物，形成于铝表面与氧气发生反应时。
它具有白色或灰色的结晶体结构，能够在铝表面形成一层氧化铝膜，起到保护作用。
如果表面的氧化铝层受到损伤，铝材会继续暴露在空气中，导致进一步的腐蚀。
氢氧化铝是水与铝发生反应时产生的腐蚀产物，具有白色的颗粒状结构。
当铝材暴露在潮湿的环境中，与水分反应会生成氢氧化铝，进一步加速铝的腐蚀过程。
除了氧化铝和氢氧化铝，铝材还可能生成其他一些腐蚀产物，如铝绿石和硫化铝。
这些腐蚀产物通常会降低铝的机械强度和耐蚀性能，对铝材的使用寿命产生影响。
因此，保持铝表面的清洁和维护，及时修复和防止腐蚀是非常重要的。
氧化铝、氢氧化铝
当堂练习
9．用于飞机制造业的重要材料的是（A ） A．Mg-Al合金 B．Cu-Sn合金 C．Al-Si合金 D．不锈钢 10. 下列物质中属于纯净物的是（C ） A、铝热剂 B、铝土矿 C、明矾 D、含铝38%的Al2O3 11．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（B ） A．不易生锈 B．导电性好 C．密度小 D．强度高
巩固与练习
6．下列属于碱性氧化物的是（ B 属于酸性氧化物的是（ A 属于两性氧化物的是（ C ） ） ）
A．CO2
B．Fe2O3
C． Al2O3
D．CO
7．将二氧化碳通入下列溶液中,最终一定会 有沉淀的是( c ) A.氢氧化钠溶液 B.澄清石灰水 C.偏铝酸钠溶液 D.氯化钙溶液
课 堂 练 习
NaCl NaOH 溶液
2
过滤③
滤液除去
过滤②
Fe(OH)3除去
方法1：
酸溶法
从铝土矿制备铝的工艺流程
Al2O3 过量NaOH Fe O 除去 2 3 H2SiO3除去 AlCl3 NaCl HCl 溶液
过量氨水 溶液 过滤①
Fe2O3
SiO2
Na[Al (OH) 4过量盐酸 ]
滤液除去
Na2SiO3 NaOH 溶液
当堂练习
7．由Na、Mg、Al、Zn四种金属单质中的 两种组成的混合物共12克，跟足量盐酸反应， 产生5.6L H2 (标况)，由此可判断混合物中必 定含有（ D ） A.Na B.Mg C.Al D.Zn
氢氧化铝、氧化铝
19
当堂检测答案
1.C
2.(1)CO2 (2) Al3+ +4OH- = AlO2- + 2H2O (3)2Al+3CuO = Al2O3 +3Cu 3.300ml 或 700ml 4.250ml
20
课堂小结
1.由周期表中铝的位置推测两性→理论解释 氢氧化铝的两性→氢氧化铝两性的应用 2.氢氧化铝两性的应用 （1）现象和图象 （2）分离和鉴别 （3）产物的判断——数轴法 （4）有关的实验设计与评价 （5）框图推断
五位同学设计了以下由废铝屑制取纯净的氢氧化铝的方案： 实验方案的评 H+ Al3+ OH价一般从原料 Al(OH)3 ① 1Al(OH)3~3OH-~ 3H+ ①Al 的利用率和对 OH- AlO - H+ ② 1Al(OH)3~1OH-~ 1H+ Al(OH)3 2 ②Al 环境有无污染 等方面来评价· 2O Al(OH) ③ 1Al(OH) ~3 NH · O ~ 3H+ H+ Al3+ NH3 H 3 ③Al 3 H2 3 ④Al
2
知识回顾 观察铝在周期表中的位置，推测铝的化合物 Al2O3和Al(OH)3 的性质
B
Mg Al Si
位于金属和非金 属的分界线上
Ga
理论推测： Al2O3是两性氧化物，Al(OH)3 是两性氢氧化物
3
氧化铝的性质： 氧化物的分类
氧化物
酸性氧化物
碱性氧化物
两性氧化物
两性氧化物——既能溶于强酸又能溶于强碱生成盐和水
OH- AlO - CO2 2 OH- AlO 2 H+ Al3+
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从矿物到基础材料
第一单元从铝土矿到铝合金
（氧化铝和氢氧化铝第2课时）
一、学习目标
(1)初步了解实验方案的设计，通过实验探索，掌握氧化铝和氢氧化铝的两性，体验实验和探究的乐趣，培养学生热爱科学，崇尚科学的态度。
(2)了解氧化铝和氢氧化铝的主要用途，感受化学科学与人类生产、生活的密切联系。
二、学习重点及难点
重点：氧化铝和氧氧化铝的两性、铝化合物之间转化的关系。
难点：氢氧化铝的两性。
三、学习过程
[学海导航]
二、氧化铝和氢氧化铝
【自主学习】（一）氧化铝
从铝在空气中表面会失去光泽，氧化铝可以用作耐火材料，说明氧化铝的性质。
1、物理性质及用途
（1）氧化铝是一种熔点______、硬度______，难溶于水的白色固体。
（2）氧化铝常用作耐火材料
（3）自然存在P65资料卡
2、化学性质
（1）与酸反应：化学方程式
离子方程式
（2）与碱反应：化学方程式
离子方程式
两性氧化物_______________________________
【实验探究】（二）氢氧化铝
实验结论：
1、氢氧化铝的物理性质
________色、__________状、_____溶于水的________体
2、氢氧化铝的化学性质
（1）两性
既能与_______反应，也能与________反应，是典型的________氢氧化物。
（2）受热易分解化学方程式：
3、氢氧化铝的应用【明矾净水的介绍（p67）】
（1）用于治疗胃酸过多症的药物；
（2）在水溶液中生成的Al(OH)3为白色絮状沉淀，具有很强的_______能力。
可以凝聚水中的悬浮杂质而达到净化水的目的。
【拓展资料】
Al(OH)3是一种弱电解质，电离方程式：
酸式电离碱式电离
补充说明：
（1）当Al(OH)3遇强碱时，作为酸反应向左方向发展，遇强酸时，作为碱反应向右方向发展；
（2）氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO2），所以1mol氢氧化铝与___molHCl反应或与____molNaOH反应；
（3）氢氧化铝与酸、碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的，所以用氯化铝制备氢氧化铝不能用强碱，只能用可溶性的弱碱如___________。
Al(OH)3
H++AlO2- +H2O Al3++3OH-
由以上分析可知：
AlO2-不能与_____共存，Al3+不能与_____离子共存；AlO2-只存在于_______性溶液中，Al3+只存在于______性溶液中。
练习：
1、写出NH3·H2O与AlCl3反应的化学方程式和例子方程式。
________________________________________________
2、写出向NaAlO2溶液中通入过量的CO2反应的化学方程式和离子方程式
________________________________________________
3、为什么工艺流程中不是用盐酸来酸化，而是通足量的CO2酸化？
【交流讨论】如何实现下面的转化
试一试：
画出下列情况下的图象（纵轴---沉淀物质的量；横轴---氢氧化钠或盐酸）（1）向氯化铝溶液中逐滴滴入氢氧化钠溶液
（2）向偏铝酸钠溶液中逐滴滴入盐酸
（1）（2）
[练习巩固]
1、下列物质中既能与盐酸反应，又能与
NaOH溶液反应的是（）①Na2CO3、
②Al(OH)3、③NH4HCO3、④Al2O3
A、①②④
B、②③④
C、②④
D、全部2、有一无色溶液，其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32-、SO42-等离子的几种，为分析其成分，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如下图所示：
第③个实验中，生成白色沉淀的量与加入NaOH的量有右图
所示的相互关系。
据此可知：
⑴在原溶液中一定不存在的离子有_______________，
⑵为满足该溶液中一定存在的离子的要求，一般可溶解两
种常见物质为（写化学式）___________和_________。
⑶写出第③个实验中发生反应的离子方程式
Al(OH)3
AlO2- Al3+
焰色反应（透过蓝色钴玻璃）加BaCl2溶液和稀盐酸
显紫色
加入NaOH的量
沉
淀
的
量。