苏教版-选修6-铝及其化合物的性质１

课件26张PPT。《实验化学》专题2 物质性质的探究课题1
铝及其化合物的性质1、铝元素的原子结构示意图Al 结论:铝有较强的还原性。Al3＋铝在周期表中的位置？⑴、与非金属单质的反应：O2、Cl2、S等4Al + 3O2 = 2Al2O3⑵、与酸的反应② 钝化：2、铝的化学性质⑶、与强碱溶液的反应2Al+6H2O= 2Al(OH)3+3H2↑Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑⑸、与不活泼金属的可溶性盐的反应：2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu⑷、与金属氧化物的反应：铝热反应氧化铝的化学性质两性氧化物3、氧化铝和氢氧化铝的两性两性氧化物：与碱反应生成盐和水，与酸反应生成盐和水的氧化物。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。3NaAlO2 +AlCl3 +6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl（2）受热分解4、可溶性铝盐的性质AlCl3、KAl(SO4)2·12H2O实验一、铝与氧气反应的实验探究 1、2Al+3/2O2==Al2O3 △rG0=-1582kJ/mol Mg+1/2O2==MgO △rG0=-569.4kJ/mol 3Fe+2O2==Fe3O4 △rG0=-1015kJ/mol2、在金属活动顺序表中,金属活动性:Mg>Al>Fe 从△rG0(<0)数值看,”铝与氧气”这个自发反应最容易发生.
但实际上铝在氧气中燃烧实验最不容易成功.
这是为什么呢? 第一:铝是活泼金属，在空气中能与氧气生成一种致密的氧化铝保护层，使氧气不能继续与铝发生反应，不采取任何擦除氧化铝保护层措施而直接进行点火，必定是铝难于燃烧。
氧化镁薄膜和氧化铁薄膜可能都不如氧化铝薄膜更致密,不能阻止金属与氧气的接触,因此金属镁和金属铁更容易在氧气中燃烧. 铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 第二:氧气的浓度偏低或氧气的量不足而导致燃烧现象不明显。
(1)是集气瓶中收集到氧气的浓度偏低,不能引起铝与氧气的充分反应; (2)是绕有火柴的铝箔,若过早伸入集气瓶中,火柴燃烧会消耗大量的氧气,致使氧气浓度降低而导致实验失败; (3)是集气瓶容积小而导致氧气量不足或者铝箔太多反应不充分.铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 案例：标号125mL集气瓶中充满氧气，5cmⅹ2cm铝箔，实验能成功。
原因分析（假设在标准状况下进行该反应）
5cmⅹ2cm铝箔质量约125mg ;标号125mL集气瓶实际装有氧气140mL，n（O2）=140÷22400=0.00625mol；该氧气最多能消耗的铝箔质量是：（0.00625×27×4）÷3=0.225g=225mg.因为225mg> 125mg ，所以反应能成功进行。启示：本实验不仅要关注铝箔的大小和形状，还要关注集气瓶的容积。 第三:铝箔与氧气的接触面积太少. (1)是没有掌握好铝箔的厚度，过厚的铝箔在一定程度上减少了单质铝与氧气的接触 。 (2)是铝箔与火柴梗的缠绕方式不正确导致实验难以成功。A图铝箔与氧气接触面积小,另外火柴不能充分燃烧,不能达到铝的着火点,难以引发铝箔燃烧.B图和C图正确.铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因实验一的注意事项:①集气瓶中氧气浓度要尽可能大,最好采用排水集气法收集氧气.②选择容积较大的集气瓶作为反应器.(体积与铝质量关系)③铝箔以螺旋状绕紧一根火柴.待火柴烧到2/3以后，火焰能“包围” 铝条时，再迅速将铝条伸进集气瓶中；铝条不能太早或太迟伸入集气瓶；④可以用H2O2溶液与MnO2粉末混合直接在集气瓶中制O2。(一定要氧气纯度足够大才开始实验) 方法1：在集气瓶里放少许30%的双氧水，准备少许二氧化锰在实验时投入集气瓶；这样在实验前就不需要制备和储存氧气，保证在实验时有氧可用。 方法2：铝箔在氧气中很难燃烧起来，这里用铝粉代替铝箔实验：用脱脂棉或者直接用方便易得的纸巾沾上少许铝粉，用坩埚钳夹住在空气里加热之，就可以看到火星四射！此时迅速将二氧化锰投入盛有双氧水的集气瓶里，同时将沾有铝粉的棉花或纸巾伸入集气瓶，可以看见铝在氧气里剧烈的燃烧，现象明显，操作简便！介绍另外三种“铝在氧气中燃烧”实验介绍另外三种“铝在氧气中燃烧”实验方法3：在石棉板的中央放上2克干燥的过氧化钠，堆成小丘状?将铝粉撒在过氧化钠上面，使它完全覆盖过氧化钠并呈薄薄的一层?然后用喷水器向小堆上均匀地喷上水雾，使过氧化钠刚润湿为止?过氧化钠跟水反应产生氧气并放出热量，会使铝粉着火燃烧? 。 2、铝表面氧化膜的实验研究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、砂纸书本P21实验 如何除去铝片表面的氧化膜？方法1、用砂纸除去氧化膜
将一片擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol/L的CuSO4溶液中，观察铝片表面现象 出现一层海绵状暗红色物质，
产生气泡，溶液温度升高2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu如何除去铝片表面的氧化膜？方法2、用NaOH溶液除去氧化膜
铝片，用水冲洗后，放入盛有3mL6.0mol/L
NaOH溶液的试管中，观察铝表面的现象。
1～2min后取出铝片，洗净，再放入20mL
0.5mol/L的硫酸铜溶液中，观察铝片表面现
象 如何增强铝片表面的氧化膜的保护作用？方法：将另一擦去氧化膜的铝片放入盛有
浓硝酸的试管中 将另一擦去氧化膜的铝片放入盛有3mL
浓硝酸的试管中，观察现象。1min后取
出铝片，用水洗净，再放入20mL0.5mol/L
CuSO4溶液的试管中，观察铝片表面的现象 3、铝配合物的生成 无明显现象.原因之一:中学阶段的铵盐均易溶于水,故(NH4)3AlF6也易溶于水.原因之二:
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AlCl3+6NH4F=（ＮＨ４）３ＡｌＦ６+3NH4Cl。白色沉淀，呈浑浊状 实际上,实验现象： 加NH4F溶液后出现白色浑浊，加NH3.H2O溶液后仍为白色浑浊。静置片刻，试管底部出现白色沉淀。静置一段时间后的沉淀，呈粉末状实验四:培养明矾晶体　　实验四的注意事项:　　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。