2021年高中化学 铝及其化合物基础知识讲解导学案 新人教版必修1(1)
高中化学铝及其化合物讲义

铝及其化合物 一 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。铝元素在地壳中含量丰富,仅次于硅。自然界中的铝全部以化合态存在。 2. 金属铝的物理性质 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。 3. 金属铝的化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式: ②2Al+3Cl2错误!2AlCl3 ④2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ ⑤2Al+Fe2O3错误!Al2O3+2Fe(铝热反应) 4. 铝的用途 纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
练习: 铝与酸或碱反应的定量分析 1。将某份铁铝合金样品均分为两份,一份加入足量盐酸,另一份加入足量NaOH溶液,同温同压下产生的气体体积比为3∶2,则样品中铁、铝的物质的量之比为( ) A.3∶2 B.2∶1 C.3∶4 D.4∶3
2。把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂并等分成两份,第一份在高温下恰好完全反应,然后将生成物与足量盐酸充分反应;第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应,前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是( ) A.1 ∶1 B.9 ∶8 C.3 ∶4 D.4 ∶3
3. 铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(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、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 ( ) A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g 4。甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的硫酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入A克的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积为甲:乙=3:4,下列说法正确的是 A.参加反应的H2SO4为0。2mol B.参加反应的NaOH约为0。27mol
高中化学必修1《铝及其化合物》教学设计

高中化学必修1《铝及其化合物》教学设计一、教学目标- 理解铝的性质和特点。
- 熟悉铝及其化合物的制取、性质和用途。
- 掌握铝及其化合物的实验室制备方法。
- 培养学生的实验操作能力和科学思维能力。
二、教学内容1. 铝的物理性质和化学性质。
2. 铝及其化合物的制取方法和性质。
3. 铝的用途及其在实际生活中的应用。
4. 实验室制备铝及其化合物的方法和实验操作。
三、教学过程1. 铝的性质介绍(10分钟)- 通过图片展示铝的外观特点和物理性质。
- 介绍铝的化学性质,如与氧气的反应等。
2. 铝及其化合物的制取方法和性质(20分钟)- 介绍铝的制取方法,如电解法和焙煅法等。
- 分析铝及其化合物的性质,如酸碱性等。
3. 铝的用途及应用(15分钟)- 介绍铝在实际生活中的广泛应用,如制造轻便材料和包装材料等。
4. 实验操作(30分钟)- 分组进行实验室制备铝及其化合物的实验。
- 强调实验安全注意事项和正确实验操作步骤。
四、教学评价- 设计小组讨论并制定相应的教学评价标准。
- 通过课堂练、小组讨论或作业等方式进行教学评价。
五、教学资源- 铝及其化合物相关的教材、参考书和实验器材。
- PowerPoint或其他多媒体工具进行内容展示。
六、教学反思- 分析教学过程中的问题和不足,并提出改进措施。
- 总结学生的研究情况和反馈意见,调整教学方法和策略。
七、教学扩展- 鼓励学生进行相关的实验或研究课题。
- 推荐学生参加化学竞赛或科学展示活动。
以上为《铝及其化合物》教学设计的大致框架,具体教学内容和方法可以根据实际情况进行调整和拓展。
希望本次教学能够激发学生对化学的兴趣,并提高他们的学习效果和能力。
新疆和硕县高级中学人教版高中化学必修一导学案第三章第二节铝及其重要化合物

第二节铝及其重要化合物 4课时学生阅读考纲---地壳元素含量顺序?---O 、Si 、Al 、Fe, ?--- Al 是地壳中含量最多的金属元素.一、金属铝单质:根据生活中见到的铝条、烟纸上的铝箔找物理性质1、物理性质:?---银白色,?---较软的固体,有良好导电性、导热性,延展性2、化学性质:铝是?---比较活泼的金属,具有较强的?---还原性。
铝能与?---活泼的非金属单质?---(活泼金属和非金属能化合生成化合物),强酸、强碱、金属氧化物、盐等反应?---从金属氧化物和盐中置换出不活泼金属来.铝单质特性: ?---与强酸、强碱都能生成H 2,高温下与金属氧化物发生铝热反应置换出不活泼金属.学生填导学案---(1)、铝是金属能与非金属单质反应Al 本身在空气中稳定吗?---不稳定,因为?---4Al+3O 2=2Al 2O 3铝制品是否容易生锈?---不容易生锈,铝有良好的抗腐蚀能力。
是因为?---常温下铝与O 2反应生成致密的氧化保护膜---4Al+3O 2? ?2Al 2O 32Al +3Cl 2? 2 AlCl 32Al +3S?=?Al 2S 3(标化合价,写化学式)铝熔化失去光泽,但熔化的铝不滴落,是因为?--- 铝加热表面会迅速形成?---致密的氧化膜,画图:内外层,标化学式这层是?---Al 这层是?---Al 2O 3,铝的熔点是?---664℃而氧化铝是?---2050℃。
铝受热表面生成的?---Al 2O 3薄膜的熔点?---高于内部铝的熔点,?---把铝包在了里面,这里熔化的铝?---不滴落学生填导学案---(2)金属单质一般与?---酸反应,特例:铝?---既能与?---强酸反应,又能与?---强碱反应生 点燃或△点燃或△续进行。
圈出关键词---具备关键词的才能钝化.钝化关键?---生成致密氧化膜,加热?---不能钝化---。
Cu不活泼?---不能钝化---,稀硫酸、稀硝酸?---不能钝化---。
2020-2021学年高中化学人教版必修1学案:3.2 第2课时 铝的重要化合物 Word版含解析

姓名,年级:时间:第2课时铝的重要化合物一、氧化铝1.物理性质白色固体,难溶于水,熔点很高.2.化学性质Al2O3是一种两性氧化物.Al2O3与盐酸反应的化学方程式为Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O,离子方程式为Al2O3+6H+===2Al3++3H2O。
Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,离子方程式为Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O。
3.用途Al2O3是冶炼铝的原料,也是一种比较好的耐火材料,可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。
二、氢氧化铝1.物理性质Al(OH)3是一种白色胶状的固体,几乎不溶于水,但能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素.2.化学性质(1)Al(OH)3既能跟强酸溶液起反应,又能跟强碱溶液起反应,是一种两性氢氧化物。
Al(OH)3与强酸、强碱反应的离子方程式分别为Al(OH)3+3H +===Al3++3H2O;Al(OH)3+OH-===AlO错误!+2H2O.(2)Al(OH)3的热稳定性:Al(OH)3加热时易分解,反应的化学方程式为2Al(OH)3错误!Al2O3+3H2O。
3.制法实验室可以用铝盐(如硫酸铝)与氨水反应制取Al(OH)3,化学方程式为Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4。
4.用途(1)利用其吸附性,能凝聚水中的悬浮物,可用来净水。
(2)利用其碱性,可用作胃酸中和剂。
三、硫酸铝钾[KAl(SO4)2]1.电离方程式为KAl(SO4)2===K++Al3++2SO错误!。
2.十二水合硫酸铝钾化学式为KAl(SO4)2·12H2O,俗名明矾,是一种无色晶体,易溶于水,可用作净水剂,原因是KAl(SO4)2可与水反应生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清。
高考化学一轮 3.2 铝及其重要化合物精品复习学案 新人教版必修1

高考化学一轮 3.2 铝及其重要化合物精品复习学案新人教版必修1【高考目标导航】考纲导引考点梳理了解铝及其重要化合物的主要性质及应用 1.铝的重要性质2.铝的重要化合物【基础知识梳理】一、铝的重要性质1.物理性质铝为银白色金属,熔点为660.40C,沸点为24670C密度为2.7g·cm-3,导电性仅次于银、铜和金。
2.化学性质(1)跟非金属单质反应①氧气。
常温:在表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属继续与氧气反应。
点燃:4Al+3O22Al2[来源:21世纪教育网]②铝容易和卤素反应,常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝;在溴中燃烧铝粉生成三溴化铝。
在高温下也能和硫、氮气、碳直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000℃)。
(2)铝与酸反应①与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 2Al+6H+ =2Al3++3H2↑②与氧化性酸常温下,铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化,加热时,铝与稀硝酸反应不产生H2,与热浓硫酸、浓硝酸反应:2Al+6H2SO4(浓)Al2(SO4)3+3SO2↑+6H2O(3)铝与强碱溶液反应2Al+2NaOH+6H2O = 2 Na[Al(OH)4]+3H2↑(4)铝热反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂,铝热反应可用于焊接钢轨,可用于冶炼Ni、Mn、V等难熔金属。
二、铝的重要化合物1.氧化铝(1)氧化铝白色固体,高熔点(2045℃),难溶于水,是两性氧化物与酸反应:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O21世纪教育网与碱反应:Al2O3+2OH- ===2AlO -2+H2O(2)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。
[来源:21世纪教育网]2.氢氧化铝(1)化学性质:①氢氧化铝是两性氢氧化物,只溶于强酸或强碱,而不溶于弱酸或弱碱。
与酸反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O与碱反应:Al(OH)3+OH-=AlO -2+H2O②氢氧化铝受热分解2Al(OH)3Al2O3+3H2O(2)Al(OH)3的制备:①用弱碱氨水与可溶性铝盐反应.Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH4+②向偏铝酸盐中通入CO22AlO -2+ CO2+3H2O 2 Al(OH)3↓+-23CO(3)明矾明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。
人教版高中化学必修一《铝及其化合物》

点燃 铝及其化合物 知识点一. 铝单质的性质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 铝热剂是Al 和 Fe 2O 3(4)与沸水微弱反应:2Al+6H 2O Δ 2Al (OH )3 + 3H 2↑(5)与酸反应::2Al+6HCl ====== 2AlCl 3+H2↑2Al+3H 2SO 4 ====== Al 2(SO 4)3+ 3H2↑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↑反应的实质:分两步进行:②Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO 2+2H 2O知识点二. 铝的重要化合物1. 氧化铝(Al 2O 3)化合价降低,被还原,得6e —①2Al+6H 2O ====== 2Al(OH)3 + 3H 2↑化合价升高,被氧化,失6e —2Al+6H 2O+2NaOH = 2NaAlO 2+3H 2↑+4H 2O失2×3 e —得6×e —(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。
2020-2021学年高一化学人教版必修1学案:3.2.2 铝的重要化合物 Word版含解析
第2课时铝的重要化合物[学习目标定位]正确生疏氧化铝和氢氧化铝的两性,会书写有关的化学方程式,能够用化学方程式或离子方程式表示Al3+、AlO-2和Al(OH)3之间的相互转化。
1.铝是地壳中含量________的金属元素,但由于铝很活泼,在自然界中没有________态的铝,而化合态的铝主要以铝土矿(主要成分是________)的形式存在,冶炼比较困难,所以应用历史比较短。
2.铝与盐酸反应的离子方程式是___________________;铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是________________________________________。
学问点一氧化铝[探究活动]1.铝在空气中加热时熔化但不________,主要是由于铝表面快速氧化生成了________很高的氧化铝膜像一个袋子将其兜住。
所以氧化铝是一种____________,可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的试验仪器等。
2.从性质上,氧化物可分为________________、______________和两性氧化物。
两性氧化物的概念是既能与酸反应生成________,又能与碱反应生成________的氧化物。
氧化铝是一种两性氧化物,既能与酸(如盐酸)反应,又能与碱(如NaOH溶液)反应。
(1)与盐酸反应的化学方程式是________________________________,离子方程式是________________________________________。
(2)与NaOH溶液反应的化学方程式是___________,离子方程式___________________。
[迁移应用]1.下列说法正确的是()A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.由于Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟全部的酸碱溶液反应D.Al2O3能跟强的酸碱溶液反应2.氧化铝熔点很高,常用于制造耐火材料,例如制作坩埚。
高中化学必修一铝知识点总结
高中化学必修一铝知识点总结铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素。
那么关于高中化学铝的知识点,你掌握了多少了呢?接下来店铺为你整理了高中化学必修一铝知识点,一起来看看吧。
高中化学必修一铝知识点(一)、铝1. 铝与NaOH溶液的反应:因它是唯一能与碱反应的金属。
2. 铝箔的燃烧:现象是铝箔熔化,失去光泽,但不滴落。
原因是铝表面的氧化膜保护了铝,氧化铝的熔点(2050℃)远远高于铝(660℃)的熔点。
3. 铝、铁钝化:常温下,与浓硫酸、浓硝酸发生钝化,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、溶解。
4. 铝热反应:实验现象:剧烈反应,发出耀眼的光芒,放出大量的热,有大量的熔化物落下来。
引燃剂:镁条、氯酸钾;铝热剂:铝粉和金属氧化物组成的混合物。
5.离子共存:加入铝能产生氢气的溶液,说明此溶液含有大量的H+或OH-,酸溶液中不能含有NO3-、AlO2-,溶液中一旦有了NO3-,溶液就成了HNO3,它与铝将不再产生氢气;碱溶液中不能含有Al3+、NH4+,但可含有AlO2-。
(二)、氧化铝1.熔点高:作耐火坩埚,耐火管和耐高温的实验验仪器等。
2.两性氧化物:因它是化学中唯一的两性氧化物,特别与碱的反应,更应引起重视。
3.工业制备铝:2Al2O3(熔融)=4Al+3O2↑(三)、氢氧化铝1.制备原理:命题角度为是离子方程式的书写;强调用氨水,而不能用强碱。
2.两性氢氧化物:因它是化学中唯一的两性氢氧化物,特别与碱反应,更应引起重视。
3.治疗胃酸过多:因其碱性不强,不会对胃壁产生强剌激作用,但可与胃酸(盐酸)反应,不能用强碱如NaOH。
4.明矾净水原理:因溶液中的铝离子发生水解,生成Al(OH)3胶体,它可以和悬浮水中的泥沙形成不溶物沉降下来,故明矾可用作净水剂。
高中化学必修一铝方程式1、铝和氢氧化钠溶液2Al+2NaOH+2H2o=2NaAlO2+3H2↑2、铝热反应4Al+3MnO2=3Mn+2Al2O3(高温)3、氧化铝和盐酸Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O4、氧化铝和氢氧化钠溶液Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O5、氢氧化铝受热分解2Al(OH)3=Al2O3+3H2O6、氢氧化铝和盐酸Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O7、氢氧化铝和氢氧化钠溶液Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O8、三氯化铝和过量氨水AlCl3+3NH3+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl9、三氯化铝和过量氢氧化AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2o铝的毒理性质研究发现,铝元素能损害人的脑细胞。
《铝》 导学案
《铝》导学案一、学习目标1、了解铝的物理性质,包括颜色、状态、密度、导电性、导热性等。
2、掌握铝的化学性质,如与氧气、酸、碱的反应。
3、理解铝的化合物的性质,特别是氧化铝和氢氧化铝。
4、认识铝在日常生活和工业生产中的应用。
二、知识梳理(一)铝的物理性质铝是一种银白色的金属,具有良好的延展性和导电性、导热性。
它的密度较小,属于轻金属。
在常温下,铝的表面会形成一层致密的氧化膜,保护内部的铝不被进一步氧化。
(二)铝的化学性质1、与氧气反应在常温下,铝表面的氧化膜能阻止铝与氧气进一步反应。
但在点燃或加热的条件下,铝能与氧气剧烈反应,生成氧化铝:4Al + 3O₂==点燃== 2Al₂O₃。
2、与酸反应铝能与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)发生置换反应,生成氢气:2Al + 6HCl == 2AlCl₃+ 3H₂↑ ;2Al + 3H₂SO₄==Al₂(SO₄)₃+ 3H₂↑ 。
但在冷的浓硫酸或浓硝酸中,铝会发生钝化,表面形成一层致密的氧化膜,阻止反应继续进行。
3、与碱反应铝能与强碱溶液(如氢氧化钠溶液)反应生成偏铝酸盐和氢气:2Al + 2NaOH + 2H₂O == 2NaAlO₂+ 3H₂↑ 。
(三)铝的化合物1、氧化铝氧化铝是一种两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应。
与酸反应:Al₂O₃+ 6HCl == 2AlCl₃+ 3H₂O ;与碱反应:Al₂O₃+ 2NaOH == 2NaAlO₂+ H₂O 。
2、氢氧化铝氢氧化铝是一种两性氢氧化物,既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水。
与酸反应:Al(OH)₃+ 3HCl == AlCl₃+ 3H₂O ;与碱反应:Al(OH)₃+ NaOH == NaAlO₂+ 2H₂O 。
氢氧化铝不稳定,受热易分解:2Al(OH)₃==△== Al₂O₃+3H₂O 。
(四)铝的用途1、由于铝具有良好的导电性和导热性,常用于制造电线、电缆和热交换器等。
2、铝的密度小,强度高,常用于制造飞机、汽车、船舶等交通工具的零部件。
河北省南宫市高中化学 铝的重要化合物教案 新人教版必修1
铝的重要化合物一、说教材《铝的重要化合物》是高中化学必修1第三章第二节的内容,主要包括了氧化铝,氢氧化铝,铝盐-明矾等内容。
本节内容是在学习金属铝的化学性质,以及金属钠的重要化合物性质的基础上,对金属其化合物的性质和应用进行较为深入、系统地学习。
它侧重于使学生理解怎样去学习金属元素和其化合物的性质和变化,帮助学生进一步认识到元素和其化合物的应用价值,为学生形成化学概念和理解化学理论提供了丰富的感性素材,也是化学概念和理论的用武之地,为以后的元素化合物知识的学习打下基础;【过渡】接下来说一说我所面对的学生。
二、说学情学生在前面学生已学习了铝的化学性质,钠的重要化合物的性质,学生在头脑中已经初步形成了一套学习元素化合物性质的模式,这为本节课学习铝的重要化合物的性质奠定了基础。
但两性化合物这个概念学生并没有接触过,要想使学生理解并掌握这个概念,就需要利用好化学学科的典型手段——实验。
教材中对铝的化合物性质的探究,尤其是对氢氧化铝两性的探究,是这一块内容的重点,在学生以后的工作、学习和生活中经常会遇到,要充分利用起来,让学生积极参与进来,对以后的学习也会有很好的铺垫作用。
【过渡】结合对教材分析和学情分析,我制定了如下教学目标:三、说教学目标【知识与技能目标】(1)能说出氧化铝的主要物理性质;(2)学会实验室制取氢氧化铝的方法及Al3+的鉴定方法(3)理解两性氧化物和两性氢氧化物的概念,掌握Al2O3和Al(OH)3的分别与HCl和NaOH溶液反应的化学方程式和离子方程式。
(4)知道铝的氧化物和氢氧化物的用途,知道明矾的相关性质。
【过程与方法目标】通过设计实验来判断两性化合物并验证其性质,学会科学的实验方法,正确的实验操作,合理的实验设计和分析,提高学生综合运用实验方法解决问题的能力。
【情感态度与价值观目标】以实际问题的解决来设计实验,体会通过实验发现物质性质的过程;分析铝的化合物之间的转化关系,学会辩证的认识事物四、说教学重难点基于以上对教材、学情以及教学目标的确立我将本节课的重难点确定如下:【重点】氧化铝和氢氧化铝的两性性质,Al(OH)3的制备【难点】Al(OH)3的制备,两性氧化物和两性氢氧化物概念的形成。
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铝及其化合物【学习目标】一、铝的性质;二、铝的重要化合物及其彼此转化。
【要点梳理】要点一、铝1.铝的原子结构和物理性质:元素符号原子结构原子半径化合价颜色密度(g·cm-3)熔点℃沸点℃硬度13Al×10-10m+3银白色2467较软2Al-3e-=Al3+(1)与非金属反映:a、铝与氧气的反映。
铝及其化合物】实验探讨:加热有氧化膜和无氧化膜的铝箔实验步骤实验现象实验结论(1)用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动,仔细观察铝箔熔化,失去光泽,熔化的铝并不滴落在常温下,铝能与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化物薄膜。
加热时反应加剧,生成白色固体,放出大量的热,4Al+3O2△2Al2O3铝是一种活泼金属,构成薄膜的Al2O3的熔点(2050℃)高于Al的熔点(660℃)(2)另取一块铝箔,用砂纸仔细打磨(或在酸中处理后,用水洗净),除去表面的保护膜,再加热至完全熔化,观察现象2Al+3S Al2S3 2Al+3Cl2 2AlCl3(2)与酸反映:(3)与碱反映2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑要点诠释:①铝是一种较活泼的金属,它并非直接与碱反映,铝与氢氧化钠溶液的反映,实际分两步进行:第一要铝与水反映:2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑……①由于生成的Al(OH)3覆盖在Al的表面,故看不到H2的生成;第二是生成的Al(OH)3是两性氢氧化物,它溶于NaOH:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O……②因此铝与NaOH溶液反映能够看到有气体产生。
将两反映式按①+②×2归并,即得总反映式:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑。
因此在上述反映中Al是还原剂,H2O是氧化剂。
其电子转移情形可表示如下:②Al与酸、碱反映产生同量的H2,消耗Al的物质的量之比为1∶1,消耗盐酸和NaOH的物质的量之比为3∶1。
③酸、碱、盐可直接侵蚀铝的爱惜膜(氧化铝也能与酸或碱反映)和铝制品本身,因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时刻寄存酸性、碱性或咸的食物。
④铝热反映:Al+M x O y Al2O3+xM铝热反映的应用:冶炼高熔点金属,如Fe、V、Cr、Mn等或焊接钢轨。
3.用途:铝要紧用来制轻合金。
要点二、铝的化合物1.氧化铝(Al2O3)(1)物理性质:白色难熔固体、不溶于水。
(2)化学性质:Al2O3是典型的两性氧化物,既能与酸反映又能与强碱溶液反映。
与强酸:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O与强碱:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O(3)用途:耐火材料、制取铝的原料。
铝及其化合物】2.氢氧化铝[Al(OH)3](1)Al(OH)3的物理性质:Al(OH)3是不溶于水的白色胶状沉淀,是典型的两性氢氧化物,能凝聚水中的悬浮物,又有吸附色素的性能。
(2)Al(OH)3的两性:当与强酸反映:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O(加酸促使电离平稳向碱式电离方向移动)当与强碱溶液作用:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(加碱促使电离平稳向酸式电离方向移动)(3)Al(OH)3的制取:①铝盐与碱反映:用铝盐与可溶性弱碱氨水反映制Al(OH)3:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+说明:制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用,但应严格操纵加入碱的量,因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为偏铝酸盐:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
因此,实验室一样不采纳这种方式制Al(OH)3。
②偏铝酸盐与酸反映:一样用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方式制取Al(OH)3。
当CO2不足或适量时:CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-,CO2过量时:CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
说明:一样不用强酸,因为强酸的量操纵不妥会使制得的Al(OH)3溶解:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O(4)Al(OH)3的用途:净水。
明矾净水原理——明矾(KAl(SO4)2·12H2O)溶于水发生以下反映:KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-Al3++3H2O = 2Al(OH)3(胶体)+3H+Al(OH)3胶体中胶粒有吸附水中悬浮杂质的作用,使其质量增大,沉降水底,达到净化水的目的。
要点三、“铝三角”及其之间的彼此转化铝及其化合物】1.Al3+—→Al(OH)3(1)可溶性铝盐与少量的强碱反映:Al3++3OH-(少量)=Al(OH)3↓(2)可溶性铝盐与氨水反映:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+2.Al(OH)3—→Al3+Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O3.Al3+—→AlO2-可溶性铝盐与过量的强碱反映:Al3++4OH-(过量)=AlO2-+2H2O4.AlO2-—→Al3+偏铝酸盐溶液与足量的强酸反映:AlO2-+4H+=Al3++2H2O5.AlO2-—→Al(OH)3(1)偏铝酸钠溶液中加入少量强酸:AlO2-+H+ (少量)+H2O=Al(OH)3↓(2)偏铝酸钠溶液中通入CO2:2AlO2-+CO2 (少量)+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-AlO2-+CO2 (过量)+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-6.Al(OH)3—→AlO2-Al(OH)3溶于强碱溶液:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O要点诠释:(1)由Al3+制备Al(OH)3,宜用Al3+与氨水反映。
一样不用强碱,因为过量的强碱会使Al(OH)3溶解转化为偏铝酸盐。
(2)由AlO2-制备Al(OH)3,宜用CO2与AlO2-反映。
一样不用强酸,因为过量的强酸会使Al(OH)3溶解转化为铝盐。
要点四、有关Al(OH)3沉淀的图像分析及有关计算1.相关图像2.滴加进程中铝元素的存在形式分析(1)向1 L 1 mol/L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液(2)向1 L 1 mol/L的NaAlO2溶液中滴加稀盐酸【典型例题】类型一:铝与NaOH溶液的反映例题1 甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和NaOH溶液,向两烧杯中别离加入等质量的铝粉,反映终止后测得生成的气体体积比为1∶2,那么加入铝粉的质量为()A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g【答案】A【解析】2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑由反映方程式可知,假设在等物质的量浓度的盐酸和NaOH溶液中别离加入足量铝,反映时产生H2的体积之比1∶3,此刻产生H2的体积之比为1∶2,说明铝粉的量相关于盐酸来讲是过量的,关于NaOH来讲是不足量的,因此与盐酸反映的铝粉质量为2.7 g,与NaOH反映的铝粉质量为5.4 g。
【总结升华】因为铝与NaOH溶液反映是一个较为特殊的反映,因此当铝与NaOH溶液在同一题目中显现时,往往要用到2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑这一关系来解。
触类旁通:【变式1】取两份等质量的铝粉,别离与足量的盐酸、浓氢氧化钠溶液反映,在相同情形下产生的气体体积之比是()A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶2【答案】A【变式2】把镁粉中混入的少量铝粉除去。
应选用的试剂是()A、稀盐酸B、新制氯水C、烧碱溶液D、纯碱溶液【答案】C【解析】盐酸跟镁、铝都能反映,故A错。
氯水中存在Cl2,是强氧化性,金属都有还原性,镁铝都能和Cl2反映,同时,氯水中有Cl2和H2O反映生成的盐酸和次氯酸,这两种酸也都能和镁、铝反映,故B也不能选。
烧碱是NaOH,铝能够跟NaOH溶液反映放出H2,而镁不反映而和铝分离,故C可选。
纯碱溶液是碳酸钠溶液,镁、铝都不与之反映。
类型二:Al2O3、Al(OH)3的性质与制法例题2 既能与盐酸反映又能与氢氧化钠溶液反映的化合物是()①Al ②NaHCO3③Al2O3④Mg(OH)2⑤Al(OH)3A.①②③⑤ B.①④⑤ C.②③⑤ D.①③④【答案】C【解析】注意审题,题目要求是“化合物”,避免错选A。
专门提示:两性物质是指既能与酸反映又能与碱反映生成盐和水的化合物。
两性氧化物有Al2O3、ZnO等,两性氢氧化物有Al(OH)3、Zn(OH)2等。
概念中的酸指非氧化性强酸溶液,碱指强碱溶液,其实质是与H+和OH―反映。
弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3、(NH4)2S等]、弱酸的酸式盐(如NaHCO3)均既能与强酸(H+)反映又能与强碱(OH―)反映,但它们不属于两性物质。
触类旁通:【变式1】氧化铝熔点很高,经常使用于制造耐火材料,例如制作坩埚,以下操作不能在氧化铝坩埚中进行的是()A .加热使CuSO 4·5H 2O 失水B .加热使KMnO 4分解C .加热熔化烧碱D .加热分解碱式碳酸铜 【答案】C类型三:“铝三角”及其转化例题3 向50 mL 1 mol·L ―1的Al 2(SO 4)3溶液中加入100 mL KOH 溶液,充分反映后取得3.9 g 沉淀,那么KOH 溶液的物质的量浓度可能是( )A .1 mol·L ―1B .3 mol·L ―1C . mol·L ―1D . mol·L ―1 【答案】C 、D【解析】方式一:依照Al 3+的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量比较可推测KOH 溶液的两种情形: (1)当加入KOH 不足量时,313.9g(KOH)3[Al(OH)]30.15mol 78g mol n n -==⨯=⋅,故10.15mol(KOH) 1.5mol L 0.1Lc -==⋅。
(2)当加入KOH 过量时,n (KOH)=4n (Al 3+)―n [Al(OH)3]= mol― mol= mol。
故10.35mol(KOH) 3.5mol L 0.1Lc -==⋅。
方式二:用图像法求解,如下图,用纵坐标表示生成的Al(OH)3的物质的量,横坐标表示KOH 的物质的量。
当生成沉淀 mol 时,需KOH 的物质的量为 mol 或 mol 。
【总结升华】此题易漏选答案D ,缘故是未考虑到3.9 g 沉淀能够是Al(OH)3被过量的KOH 溶液溶解了一部份而剩余部份沉淀的情形。
触类旁通:【变式1】以下各组反映中能取得Al(OH)3的是( ) A .Al 2O 3加到热水中B .向NaAlO 2溶液中加入过量盐酸C.将Na投入到NaAlO2溶液中D.向AlCl3溶液中滴几滴NaOH溶液【答案】D【变式2】等体积的AlCl3和NaOH溶液混合后,沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等,那么AlCl3和NaOH两种溶液的物质的量浓度之比为()A、1∶3B、2∶3C、1∶4D、2∶7【答案】B、D【解析】AlCl3和NaOH溶液混和有沉淀物生成,可能有两种情形:①NaOH不足量,②NaOH部份过量。