1、第三章金屬及其化合物鋁的化合物教案一、考點(diǎn)、熱點(diǎn)回憶【知識(shí)與技能】1 .掌握金屬單質(zhì)(Al)的化學(xué)性質(zhì)2 .掌握鋁金屬化合物的性質(zhì)重點(diǎn)：鋁的化學(xué)性質(zhì),主要是鋁與堿、反響及金屬鋁的制備原理難點(diǎn)：鋁的化學(xué)性質(zhì),主要是鋁與堿反響及金屬鋁的制備原理二、典型例題【目標(biāo)落實(shí)】(1)化學(xué)反響中的能量變化知識(shí)點(diǎn)一、鋁的性質(zhì)1、鋁的性質(zhì)1) .物理性質(zhì)：銀白色金屬,質(zhì)較軟,但比鎂要硬,熔點(diǎn)比鎂高.有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性.2) .化學(xué)性質(zhì)：鋁是較活潑的金屬.(1)通常與氧氣易反響,生成致密的氧化膜起保護(hù)作用,同時(shí)也容易與CI2、S等非金屬單質(zhì)反響：點(diǎn)燃4A1+3022Al2O32A1+3S=Al2S3一一2

2、A1+3C12=2A1C13(2)與酸反響：強(qiáng)氧化性酸,如濃硫酸和濃硝酸在常溫下,使鋁發(fā)生鈍化現(xiàn)象；加熱時(shí),能反響,但無(wú)氫氣放出；鋁與非氧化性酸反響生成氫氣.2A1+3H2SO4A12(SO4)3+3H2T(3)與強(qiáng)堿溶液反響：2A1+2Na0H+2H2O2NaA102+3H21(4)與某些鹽溶液反響：如,能置換出CUSO4、AgN03等溶液中的金屬.(5)鋁熱反響：可用來(lái)冶煉金屬高溫人2A1+Fe2O3=A12O3+2Fe該反響放熱大,能使置換出的鐵成液態(tài),適用性強(qiáng).在實(shí)驗(yàn)室中演示時(shí)要參加引燃劑,如鎂條和氯酸鉀等.局溫局溫4A1+3MnO22A12O3+3Mn2A1+Cr2O3A12O3+2

3、Cr鋁與氧氣的反響現(xiàn)象：化學(xué)方程式：鋁是非?；顫姷慕饘?極易與氧氣反響.但生活中許多鋁制品卻很耐腐蝕,這是由于常溫下鋁在空氣中極易與氧氣反響,外表生成,能阻止氧氣等與鋁進(jìn)一步反響,因而鋁具有很強(qiáng)的抗腐蝕性.鋁與氫氧化鈉溶液的反響實(shí)驗(yàn)操作yI好片1NaOH溶液飛/實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管中,鋁片;點(diǎn)燃的木條放在試管口時(shí)發(fā)出r試管中,鋁片;點(diǎn)燃的木條放在試管口時(shí)發(fā)出r有關(guān)方程式化學(xué)方程式：;化學(xué)方程式：離子方程式：離子方程式：、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用1 .根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的原理化學(xué)方程式是表示物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反響的式子,它必須遵循質(zhì)量守恒定律,即在反響前后質(zhì)量守恒、原子種類和數(shù)目守恒.在化學(xué)方程

4、式中,可反映出物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系、粒子數(shù)目關(guān)系、物質(zhì)的量關(guān)系等.2 .根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的根本步驟(1)設(shè)：設(shè)所求物質(zhì)的物質(zhì)的量為n(B)或質(zhì)量為m(B),或氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為V(B)等.(2)寫(xiě)：寫(xiě)出相關(guān)的化學(xué)方程式.(3)標(biāo)：在有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式下面標(biāo)出量和未知量.(4)列：列出所求物質(zhì)的數(shù)學(xué)表達(dá)式.(5)解：根據(jù)比例式求解.(6)答：簡(jiǎn)明地寫(xiě)出答案.金屬的化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)二、鋁的化合物(一)鋁的化合物氧化物與氫氧化物物質(zhì)氧化鋁氫氧化鋁化學(xué)式Al2O3Al(OH)3俗名剛玉物理性質(zhì)白色粉末,不溶于水,熔點(diǎn)高,自然界中為無(wú)色晶體？白色固體,不深于水化與酸Al2O3+6HCl=AlC

5、l3+3H2OAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O:學(xué)反響(Al2O3+6H+=Al3+3H2O)(Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O)性與堿Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O質(zhì)反響(Al2O3+2OH=2AlO2+H2O)Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O相互轉(zhuǎn)化2Al(OH)3Al2O3+3H2O注1考點(diǎn)：鋁及其化合物一)、鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液反響的深度理解1 .反響原理鋁與鹽酸反響：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2T,Al是復(fù)原劑,HCl是氧化劑.鋁跟氫氧化鈉溶液的反響是分步進(jìn)行的：a. 2Al+6

6、H2O=2Al(OH)3+3H2T;b. Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;總反響為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H21Al是復(fù)原劑,H2O是氧化劑.2 .量的關(guān)系等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反響,消耗HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為3：1.等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反響,產(chǎn)生出的體積比為1:1.足量的鋁分別與等物質(zhì)的量濃度、等體積的鹽酸和氫氧化鈉溶液反響,產(chǎn)生H2的體積比為1:3.二)、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的方法1 .物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中應(yīng)用的考前須知(1)書(shū)寫(xiě)格式標(biāo)準(zhǔn)化：在計(jì)算過(guò)程中應(yīng)注意表達(dá)格式的標(biāo)準(zhǔn)化：各物理量、物質(zhì)的

7、名稱、公式等盡量用符號(hào)表示,且數(shù)據(jù)的運(yùn)算要公式化并帶單位.(2)單位運(yùn)用對(duì)應(yīng)化：一般來(lái)說(shuō),在一個(gè)題目中如果都用統(tǒng)一的單位,不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,但如果題目所給的兩個(gè)量單位不一致,假設(shè)換算成同一個(gè)單位,有時(shí)顯得很繁瑣,這時(shí)只要做到兩個(gè)量的單位上下一致,左右相當(dāng)即可.(3)各種符號(hào)的書(shū)寫(xiě)要標(biāo)準(zhǔn),大寫(xiě)字母與小寫(xiě)字母的含義各不相同.如M表示摩爾質(zhì)量,m表示質(zhì)量,N表示微粒數(shù)目,而n表示物質(zhì)的量.2 .常用計(jì)算方法(1)關(guān)系式法關(guān)系式法就是根據(jù)化學(xué)式、化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等概念所包含的各種比例關(guān)系,找出量與未知量之間的比例關(guān)系式直接列比例式進(jìn)行計(jì)算的方法.關(guān)系式法抓住量與未知量之間的內(nèi)在關(guān)系,建立關(guān)系式,化

8、繁為簡(jiǎn),減少計(jì)算誤差,是化學(xué)計(jì)算常用方法之一.關(guān)系式法有如下兩種類型：縱向關(guān)系式經(jīng)過(guò)多步的連續(xù)反響,即后一反響的反響物為前一反響的生成物,采用加合,將多步運(yùn)算轉(zhuǎn)化為一步計(jì)算橫向關(guān)系式幾種不同物質(zhì)中含相同的量,根據(jù)該量將幾種不同物質(zhì)直接聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行運(yùn)算.有多個(gè)平行的化學(xué)反響即多個(gè)反響的生成物有一種相同,根據(jù)這一相同的生成物,找出有關(guān)物質(zhì)的關(guān)系式,依此關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算可簡(jiǎn)化運(yùn)算過(guò)程.(2)守恒法利用化學(xué)反響前后某些量之間的等量關(guān)系,推理得出正確答案的方法稱為守恒法.仔細(xì)挖題目中隱含的等量關(guān)系是守恒法解題的關(guān)鍵.質(zhì)量守恒法宏觀特征：反響前后質(zhì)量守恒；微觀特征：反響前后各元素的原子個(gè)數(shù)守恒.電荷守恒法溶

9、液中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)不一定相等,但正負(fù)電荷總數(shù)相等.離子方程式中,反響物所帶電荷總數(shù)與生成物所帶電荷總數(shù)相同且電性相同.得失電子守恒氧化復(fù)原反響中,氧化劑得電子總數(shù)與復(fù)原劑失電子總數(shù)相等.(3)差量法(差值法)化學(xué)反響都必須遵循質(zhì)量守恒定律,此定律是根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的依據(jù).但有的化學(xué)反響在遵循質(zhì)量守恒定律的同時(shí),會(huì)出現(xiàn)固體、液體、氣體質(zhì)量在化學(xué)反響前后有所改變的現(xiàn)象,根據(jù)該變化的差值與化學(xué)方程式中反響物、生成物的質(zhì)量成正比,可求出化學(xué)反響中反響物或生成物的質(zhì)量,這一方法叫差量法.此法解題的關(guān)鍵是分析物質(zhì)變化的原因及規(guī)律,建立差量與所求量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系.典例1在杠桿的兩端分別掛著質(zhì)量相同的鋁

10、球和鐵球,此時(shí)杠桿平衡.然后將兩球分別浸沒(méi)在溶液質(zhì)量相等的稀燒堿溶液和硫酸銅溶液中一段時(shí)間,如圖所不.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.鋁球外表有氣泡產(chǎn)生,且有白色沉淀生成,杠桿不平衡B.鋁球外表有氣泡產(chǎn)生,溶液澄清；鐵球外表有紅色物質(zhì)析出,溶液藍(lán)色變淺,杠桿右邊下沉C.反響后去掉兩燒杯,杠桿仍平衡D.右邊球上出現(xiàn)紅色,左邊溶液的堿性增強(qiáng)典例2向含有1molKAl(SO4)2的溶液中逐滴參加氫氧化鋼溶液,充分反應(yīng).以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是A.當(dāng)Al3+恰好完全沉淀時(shí),消耗氫氧化鋼1.5molB.當(dāng)so：恰好完全沉淀時(shí),鋁元素全部以偏鋁酸根離子的形式存在C.當(dāng)向溶液中參加1.5mol氫氧化鋼時(shí),反響可用以下

11、離子方程式表示：2AI3+3so4+3Ba2+6OH-=2Al(OH)3；+3BaSO；D.隨參加的氫氧化鋼的物質(zhì)的量不斷增大,沉淀的物質(zhì)的量不斷增大典例3等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量稀硫酸和足量NaOH溶液反響,假設(shè)消耗的兩溶液的體積相等,那么兩溶液的物質(zhì)的量濃度之比為A.3：2B.2：3C.1：1D.1：2三)Al3+、AIO2和AI(OH)3間的相互轉(zhuǎn)化及量的關(guān)系1. Al3+、AIO2和Al(OH)3間的相互轉(zhuǎn)化(1)Al3+->AI(OH)3可溶性鋁鹽與少量NaOH溶液反響：AI3+3OH-(少量)=AI(OH)3可溶性鋁鹽與氨水反響：AI3+3NH3H2O=Al(OH)3J+Sh

12、4O(2)Al(OH)3->Al3+Al(OH)3溶于強(qiáng)酸溶液：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O.(3)Al3+->aio：可溶性鋁鹽與過(guò)量的強(qiáng)堿反響：Al3+4OH-(過(guò)量)=aio：+2H2O.(4)AlO2->Al3+偏鋁酸鹽溶液與足量的鹽酸反響：aio：+4H+=AI3+2H2O.AIO2->Al(OH)3偏鋁酸鹽溶液中參加少量鹽酸：aio：+H+(少量)+H2O=AI(OH)3卜偏鋁酸鹽溶液中通入CO：:AIO2+CO2(過(guò)量)+2H2O=AI(OH)3J科O2.(6)Al(OH)3->aio：Al(OH)3溶于強(qiáng)堿溶液：Al(OH)3+OH-=

13、aio：+2H2O.2. Al3+、aio：和Al(OH)3間轉(zhuǎn)化的圖像分析(1)在氯化鋁溶液中逐滴參加氫氧化鈉溶液,開(kāi)始時(shí)觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀,并不斷增多,反響的離子方程式是AI3+3OH-=AI(OH)3J；繼續(xù)參加氫氧化鈉溶液至足量,觀察到的現(xiàn)象是白色沉淀不斷減少,最后完全消失,反響的離子方程式是Al(OH)3+OH-=aio2+2H2O,最終得到的溶液是NaAlO：、NaCl混合溶液.可用圖像表示如下：(2)在偏鋁酸鈉溶液中逐滴參加鹽酸,開(kāi)始時(shí)觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀,并不斷增多,反響的離子方程式是aio2+H+H2O=AI(OH)3繼續(xù)參加鹽酸至足量,觀察到的現(xiàn)象是白色沉淀不

14、斷減少,最后完全消失,反響的離子方程式是Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,最終得到的溶液是AICI3、NaCl混合溶液.可用圖像表示如下：(3)向偏鋁酸鈉溶液中,持續(xù)不斷地通入CO：,觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀,并不斷增多,反響的離子方程式：Aio2+CQ2+2H2O=A1(OH)3CO3,最終得到的溶液NaHCO3溶液.(4)向AICI3、MgCl2的酸性溶液中滴加NaOH溶液,反響的離子方程式依次H+OH-=H2O、Mg2+2OH-=Mg(OH)2(、AICI3+3OH-=AI(OH)3(、AI(OH)3+OH-=aio2+2H2O.出現(xiàn)的現(xiàn)象是先產(chǎn)生沉淀,到沉淀最大值,繼續(xù)滴加N

15、aOH,沉淀局部溶解,最后剩余的為氫氧化鎂沉淀,消失的是氫氧化鋁沉淀.典例1以AI2O3為原料制取氫氧化鋁,最好的方法是A.將AI2O3溶于水B,將AI2O3先溶于鹽酸中,之后滴加氫氧化鈉溶液C,將AI2O3先溶于鹽酸中,之后滴加氨水D,將AI2O3先溶于NaOH溶液中,之后滴加鹽酸典例2A、B、C、D、E五種化合物,均含有某種常見(jiàn)元素,它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如以下圖所示,其中A為澄清溶液,C為難溶于水的白色固體,E那么易溶于水,假設(shè)取A溶液灼燒,焰色反響為淺紫色(透過(guò)藍(lán)色鉆玻璃).請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：(1)寫(xiě)出化學(xué)式：A,B,C,D,E.(2)寫(xiě)出以下反響的離子方程式：AB:OBDOCtE:典例3如下圖

16、為一定量AICI3溶液中參加NaOH溶液后,產(chǎn)生AI(OH)3白色沉淀的質(zhì)量與參加的NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系曲線.請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：(1)A點(diǎn)時(shí)已參加反響的AICI3和NaOH的物質(zhì)的量之比為.(2)AB段曲線所表示的反響的離子方程式為向B處生成的溶液中通入二氧化碳,可觀察到的現(xiàn)象是(4)向含有0.1moINH4AI(SO4)2的溶液中逐滴參加5moIL-1NaOH溶液,開(kāi)始發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多；一段時(shí)間后有刺激性氣味的氣體逸出；最后白色沉淀逐漸減少并最終消失.請(qǐng)?jiān)谝韵聢D中畫(huà)出生成沉淀的物質(zhì)的量與參加NaOH溶液體積的關(guān)系示意圖.三、課堂練習(xí)1 .有關(guān)Al與NaOH溶液反響的說(shuō)法

17、中,正確的選項(xiàng)是A.鋁是復(fù)原劑,其氧化產(chǎn)物是H2B.NaOH是氧化劑,具還原產(chǎn)物是H2C.鋁是復(fù)原劑,H2O和NaOH都是氧化劑D.H2O是氧化劑,Al被氧化2 .將鋁投入到一定量的NaOH溶液中,充分反響后,有2mol的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,那么參加反響的鋁的物質(zhì)的量為A.1molB.1molC.2mol3D.2mol33.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,3.25g鋅與足量的鹽酸反響生成xL氫氣,以下比例式正確的是A. Zn+2HCl=ZnCl2+H2T1 mol1mol2 .25gxLB. Zn+2HCl=ZnCl2+H2T65g1L3.25gxLC. Zn+2HCl=ZnCl2+H2T1 mol1mol0.05molxLD. Zn+2HCl=ZnCl2+H2T65 g22.4L66 25gxL4 .某無(wú)色溶液放入鋁片后有氫氣產(chǎn)生,在該溶液中以下離子一定可以大量存在的是A.HCO3B.Mg2+C.Cl-D.co25