课件46张PPT。第一单元 从铝土矿到铝合金学习目标
1.了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界中的主要存在形式，了解工业上从铝土矿获得铝的方法。
2.知道铝、氧化铝、氢氧化铝的性质，了解铝及其化合物在生产生活中的重要应用。
3.了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念，知道氧化铝和氢氧化铝分别是两性氧化物和两性氢氧化物。第1课时 从铝土矿中提取铝 铝的氧化物与氢氧化物 课堂互动讲练探究整合应用课前自主学案知能优化训练课前自主学案一、从铝土矿中提取铝
1．铝的存在
(1)含量：铝元素是地壳中含量_____的金属元素。
(2)存在：在地壳中铝以_____态存在于铝土矿中，铝土矿的主要成分是______ 。最多化合Al2O32．从铝土矿制备铝的工艺流程酸白难碱Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O白难胶Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O3．明矾的净水作用
(1)复盐
①概念：由两种或两种以上________和一种________组成的盐。
②举例：明矾，化学式为
_______________________________________。KAl(SO4)2·12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O阳离子阴离子(2)净水原理1．氧化铝可以制造耐火坩埚，这利用了它的什么性质？能否用它来熔化NaOH固体？
【提示】 熔点高。不能用它来熔化NaOH固体,因为氧化铝能够和NaOH固体反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。
2．为什么Al(OH)3可以作胃酸中和剂？
【提示】 Al(OH)3碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用，但却可以与酸反应，使胃酸浓度降低，起到中和过多胃酸的作用。1．下列物质中，可用于治疗胃酸过多的是( )
A．碳酸钠 B．氢氧化铝
C．氧化钙 D．碳酸钡
解析：选B。胃酸中含有盐酸，需要一种碱性物质来中和。A中Na2CO3具有较强的腐蚀性，C中CaO与H2O反应生成的Ca(OH)2也具有腐蚀性且反应放热，D中钡盐有毒，只有B项Al(OH)3合适。2．要使溶液中的Al3＋全部变为沉淀，应选用的恰当试剂是( )
A．NaOH B．NH3·H2O
C．Ba(OH)2 D．KOH
解析：选B。因Al(OH)3为两性氢氧化物，能溶于强酸、强碱，则选择弱碱性的氨水最好。3．从铝土矿提取铝的反应中，属于氧化还原反应的是( )
A．Al2O3与NaOH溶液反应
B．向NaAlO2溶液中通入CO2
C．Al(OH)3的分解
D．Al2O3的电解
解析：选D。此题关键是要熟悉从铝土矿中提取铝所涉及的反应，然后分析反应中是否有元素化合价的变化。课堂互动讲练“铝三角”及其之间的相互转化特别提醒：因Al(OH)3易溶于NaOH溶液，所以在制备Al(OH)3时，不用Al3＋与强碱反应，可向可溶性铝盐中加入氨水，或向NaAlO2溶液中通入CO2来制备。 A、B、C、D、E五种化合物，均含有常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。(1)写出化学式：A________，C________，D__________，E________。
(2)写出下列反应的离子方程式。
A→B________________________________________________________________________；
F→E________________________________________________________________________。【解析】 题目应以B物质作为突破口： 向用HCl酸化过的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个反应的是( )【思路点拨】 有关曲线图象，首先应明确图象所表示的意义，如横坐标、纵坐标表示哪些物质的哪个物理量，曲线变化的不同区间对应哪些不同的化学反应，另外，图象上的起点、终点、拐点是解题思路的启发点，应引起足够重视，必须明确它们的具体含义。【解析】 向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，先生成白色沉淀，再加入NaOH溶液，沉淀逐渐溶解,最后完全消失，生成1 mol Al(OH)3需3 mol NaOH,溶解1 mol Al(OH)3需1 mol NaOH。NaOH的用量应是3∶1，A、B错误。用HCl酸化过的AlCl3溶液中含有酸，加入NaOH溶液先中和溶液中的酸，然后才生成Al(OH)3沉淀，故C也是错误的。
【答案】 D变式训练2 在H2SO4酸化过的Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀W(g)与所加NaOH溶液的体积V的关系如图，其中正确的是( )解析：选D。加入NaOH溶液先和H＋反应，然后与Al3＋反应生成Al(OH)3，Al(OH)3再与OH－反应而溶解。 向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴加2 mol·L－1NaOH溶液时，得到Al(OH)3沉淀的质量与所滴加NaOH溶液的体积 (mL)关系如图所示,试回答下列问题：(1)图中A点表示的意义是
_____________________________。
(2)图中B点表示的意义是
_____________________________。
(3)上述两步反应用总的离子方程式可表示为：
_____________________________。
(4)假若溶液中有Al(OH)3沉淀 0.39 g，则此时用去NaOH溶液的体积为
_____________________________。变式训练3 将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是(双选)( )
A．1∶3 B．2∶3
C．1∶4 D．2∶7探究整合应用探究明矾的净水原理
明矾用于净水，是利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附作用，使杂质沉降来达到净水的目的。已知明矾在水溶液中能全部离解成自由移动的钾离子、铝离子和硫酸根离子。 (1)提出问题：明矾在水溶液中能全部离解成自由移动的钾离子、铝离子和硫酸根离子，明矾的净水原理是什么？是谁在起作用？
(2)猜想与假设：明矾溶于水生成的胶状物与铝离子有关，即明矾净水是铝离子的作用。
(3)探究实验：设计实验、实验分析与论证。完成下表：(4)总结：由以上实验可知：明矾的净水作用与__________________________有关。【答案】 (3)①全部溶解 明矾能溶于水 ②絮状沉淀 澄清 明矾有净水作用 ③依然浑浊 硫酸没有净水作用 ④仍然浑浊 硫酸钾没有净水作用 ⑤絮状沉淀 澄清 氯化铝具有净水作用 (4)铝离子课件34张PPT。第2课时 铝及铝合金 课堂互动讲练探究整合应用课前自主学案知能优化训练2第 课时 铝及铝合金课前自主学案一、铝的性质
1．物理性质银白色较小良好2.原子结构
(1)原子结构示意图：_________。
(2)结构与性质的关系：易失去最外层电子，表现强还原性。
3．化学性质
(1)常温下，与空气中的氧气反应生成致密的________，具有抗腐蚀性。氧化膜(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式：二、铝合金
1．概念：铝和_______________________熔合而成的混合物。
2．特点：密度____，强度____，塑性____，抗腐蚀能力____等。
3．用途：(1)可用于建筑外墙材料及房屋的门窗。
(2)可制造汽车车轮骨架和飞机构件。
(3)可用于制造电子元件。
三、正确使用铝制品
1．铝制品不宜用于盛放__________溶液，不宜长时间盛放咸菜等腌制食品。
2．不能用具有______性或______性的洗涤剂来洗涤铝制品。其他金属(或非金属)小高好强酸、碱强酸强碱1．同质量的铝分别与足量盐酸和NaOH溶液反应，哪个产生H2更多？
【提示】 一样多。
2．铝制容器为什么可贮存浓硝酸、浓H2SO4?
【提示】 常温下铝遇浓HNO3、浓H2SO4发生钝化，阻止内部金属进一步发生反应。1．把镁粉中混有的少量铝粉除去，应选用的试剂是( )
A．盐酸 B．氨水
C．烧碱溶液 D．纯碱溶液
解析：选C。铝既能与强酸反应,又能与强碱反应,而镁不能与碱反应。2．将等质量的Al分别投入下列足量的溶液中，在标准状况下生成等体积氢气的是( )
A．稀硝酸、浓NaOH溶液
B．稀盐酸、浓NaOH溶液
C．浓硫酸、稀盐酸
D．稀硝酸、稀NaOH溶液
解析：选B。稀HNO3是氧化性酸，与Al反应不能生成H2，浓H2SO4使Al钝化。又因为Al的质量相等，反应的溶液为足量，故B项生成的氢气的体积相同。3．工业上冶炼钒、铬等难熔金属时，常用的还原剂是( )
A．氢气 B．金属钠
C．铝 D．一氧化碳
解析：选C。铝热反应过程中会放出大量的热，常用于难熔金属的冶炼。课堂互动讲练铝与氢氧化钠、盐酸反应有关量的问题分析依据：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 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甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为________。
【思路点拨】 解答本题要从以下两方面考虑：
(1)等量的铝粉分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应放出H2的关系。
(2)足量的铝粉分别与盐酸和NaOH溶液反应放出H2的关系。【解析】 解答本题的关键是由题给条件判断出哪种物质完全反应以找出计量关系。等质量的铝粉分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，放出H2的体积关系为V(甲)∶V(乙)＝1∶1，因2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故等物质的量的HCl和NaOH分别与足量的铝粉反应，放出H2的体积关系为V(甲)∶V(乙)＝1∶3。现产生H2的体积比V(甲)∶V(乙)＝1∶2，说明铝粉的量对盐酸来说是过量的，对NaOH来说是不足的，据上述两方程式可求得：与盐酸反应的铝粉是2.7 g，与NaOH反应的铝粉是5.4 g，所以投入铝粉的质量为5.4 g。
【答案】 5.4 g变式训练1 称取两份铝粉，第一份加足量NaOH溶液，第二份加足量稀硫酸，如果要得到相同体积(同温、同压下)的氢气，两份铝粉的质量比是( )
A．1∶2 B．1∶3
C．3∶2 D．1∶1解析：选D。不论是与NaOH溶液反应，还是与H2SO4溶液反应，均是Al失去电子，还原产物都是H2，则都有如下关系：2Al～6e－～3H2，由化学方程式可知，2 mol Al生成3 mol H2，只要在酸碱足量的情况下，生成H2的多少决定于参加反应的铝的多少。生成相同质量的H2,消耗铝的质量相同。特别提醒：(1)铝热反应有两个特点：一是以铝为还原剂；二是放出大量热。(2)能与铝发生铝热反应的氧化物必须是比铝不活泼的金属的氧化物，如MgO、SiO2等不可以。 (2011年漳州市高一检测)对“铝热反应”的现象有这样的描述：反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。又已知：Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔点、沸点数据如下表所示：(1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。
理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铝合金，你认为他的解释是否合理？答：________(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。填写下列表格：(3)实验室欲溶解此熔融物，下列试剂中最好用________(填字母编号)，理由是______________。
A．浓硫酸 B．稀硫酸
C．稀硝酸 D．NaOH溶液
【解析】 本题是有关金属物理性质和化学性质综合应用的一类题，铝热反应产物应是铁铝合金。因为铁的熔点低于铝的沸点，同时根据铝能与碱发生反应来鉴别Al。【答案】 (1)合理 (2)实验操作及现象：取适量样品置于试管中，加入氢氧化钠溶液，有气体产生；有关反应的化学方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(3)B 稀硫酸能完全溶解熔融物，并且不造成环境污染(或浓硫酸会使铁、铝钝化；稀硝酸溶解金属时，会产生氮氧化物，污染空气；NaOH溶液不能溶解铁)变式训练2 把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂，分成两等份，一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量的盐酸充分反应；另一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气体的物质的量之比为________。答案：3∶4探究整合应用铝钝化的探究性学习
以铝与浓硫酸作用为背景命制的研究性学习，试题可以考查铝钝化的条件和机理以及有关氧化还原反应的计算，强化探究性学习是一个从现象到本质、从定性到定量的探究过程。解答探究性学习试题的关键是要弄懂实验原理,明确实验目的，学会预测实验现象,并体会获得实验结论的过程。 某研究性学习小组的同学拟探究铝与浓硫酸反应的条件及过程，他们设计了如下实验。
一、探究铝钝化的条件
请根据他们的实验设计，完成下表。二、探究铝钝化的机理
课本上说“在常温下，铝遇浓硝酸、浓硫酸时会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化”，请你设计一个实验证实浓硫酸与铝在常温下确实发生了反应：______________________________。三、探究铝与不同浓度的硫酸反应的产物
某同学将一小块铝放入浓硫酸中，进行水浴加热，将产生的气体用足量的氢氧化钠溶液吸收，剩余气体用排水法收集(如图所示)。完全反应后盛氢氧化钠溶液的洗气瓶增重3.2 g，用排水法收集到1.12 L(标准状况)气体，请写出上述过程中发生反应的化学方程式：____________________________；参加反应的铝的质量为____________g。【答案】 一、
