专题3.2.2铝的重要化合物(导学案)-2017-2018学年高一化学同步备课资源整合(必修1)

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名称 专题3.2.2铝的重要化合物(导学案)-2017-2018学年高一化学同步备课资源整合(必修1)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2017-11-06 16:54:37

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文档简介

学习目标:
1.掌握铝的重要化合物的主要性质及应用;
2.了解铝的化合物间相互转化的关系及图像;
3.了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念。
学习重点难点:
1.掌握铝及重要化合物的转化关系;2.掌握Al2O3和Al(OH)3的两性。
【自主预习】
1.氧化铝
(1)白色固体,
溶于水,熔点、沸点

(2)化学性质:氧化铝是
氧化物,能与强酸和强碱溶液反应,反应的离子方程式分别为


(3)用途:①冶炼
的原料(2Al2O34Al+3O2↑);②制造
,还可制作各种宝石。
2.氢氧化铝
(1)化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:

;②


(2)制备
①向铝盐中加入氨水,化学方程式为

②向偏铝酸盐中通入足量CO2,离子方程式为

3.明矾
明矾的化学式为
,硫酸铝钾在水中的电离方程式为:
,其净水原理:

【合作探究】
一、氧化铝
【思考与交流】1.氧化铝可以用来制造耐火坩埚,这是利用了它的
性质。能否用它来熔化NaOH固体
2.为了除去MgO中的少量杂质Al2O3,可以选用什么试剂?
二、氢氧化铝
(1)Al(OH)3的制法:实验室用
反应制取氢氧化铝
观察课本P58实验3-7],该反应的现象:
化学方程式:
离子方程式:
(2)Al(OH)3的性质
①物理性质:白色胶状沉淀,不溶于水,有吸附作用
②化学性质:
a、两性
观察课本P58实验3-8],该反应的现象:
化学方程式:
离子方程式:
【小结】氢氧化铝既能溶于强酸又能溶于强碱,是
氢氧化物。(既能和
反应又能和
反应生成

的氢氧化合物叫做两性氢氧化物)
【思考与交流1】为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝,而不用氢氧化钠溶液呢?
【思考与交流2】请写出硫酸铝溶液与过量的氢氧化钠溶液反应的离子方程式?
【思考与交流3】有两瓶试剂没有标签的试剂装有AlCl3溶液
和NaOH溶液,
不用任何试剂,如何鉴别?
b、不稳定性:

【思考与交流4】热稳定性差的金属氢氧化物
(3)Al(OH)3的用途:制药、净水
三、铝盐与NaOH溶液反应的图像
a、【实验】AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量
现象: 
方程式:
见图像1
b、【实验】NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量
现象:           
 
方程式:   
见图像2:
【小结】写出关于铝及其化合物转化反应

;②

;④

;⑥

;⑧

;⑩


当堂达标
基础巩固
1.实验室中,要使AlCl3溶液中的Al3+离子全部沉淀出来,适宜用的试剂是(
)
A.NaOH溶液
B.Ba(OH)2
溶液
C.盐酸
D.氨水
2.向硫酸铝溶液中滴加下列试剂,有沉淀产生,且沉淀不会因加入试剂过量而消失的是
A.NaOH
B.NH3·H2O
C.NaCl
D.BaCl2
3.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,则AlCl3和NaOH两种溶液的物质的量浓度之比为
A.1∶3
B.2∶3
C.1∶4
D.2∶7
4.下列物质中既能跟稀盐酸反应,
又能跟氢氧化钠溶液反应的是:①NaHCO3
②(NH4)2S
③Al2O3
④Al(OH)3
⑤Al
A.③④
B.③④⑤
C.①③④⑤
D.全部
5.向一定量的下列物质中逐滴加入氢氧化钠溶液,先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。这种物质是
A.MgSO4
B.NaNa(OH)4]
C.AlCl3
D.FeCl3
6.向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列图象中,能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积,纵坐标表示反应生成沉淀的质量)
能力提高
7.将等物质的量的两种氧化物溶于100mL硫酸,而后逐滴加入1.00mol/L的氢氧化钠溶液。当加入的氢氧化钠的体积V1=50mL时,开始有沉淀析出,且沉淀量随氢氧化钠的加入量逐渐增加。当氢氧化钠的体积V2=650mL时,沉淀量达到最大值,继续滴加氢氧化钠时,沉淀量逐渐减小。当V3≥750mL时,沉淀量不再改变。
(1)最初加入的50mL氢氧化钠溶液的作用是什么?
(2)计算所用硫酸的浓度。
(3)试判断两种氧化物各是什么,并计算其物质的量。
通过自评、互评、师评相结合对本节学习过程进行反思感悟。
自评:本节学习中的问题与思考:
师评:



【自主预习】1.(1)不;高;(2)两性;Al2O3+6H+==2Al3++3H2O;Al2O3+2OH—==
2AlO2—+H2O;(3)金属铝;耐火坩埚、耐高温的实验仪器;
2.(1)①Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O;②Al(OH)3+OH—==AlO2—+2H2O;③2Al(OH)3Al2O3+3H2O。(2)①Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+;②AlO2—+CO2+H2O==Al(OH)3↓+HCO3—
3.KAl(SO4)2·12H2O;KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-;明矾在水中可以电离出两种金属离子KAl(SO4)2=
K+
+
Al3+
+
2SO42-,而Al3+很容易水解,生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3:Al3+
+
3H2O

Al(OH)3+
3H+
,氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,并形成沉淀,使水澄清。
【合作探究】一、1、熔点很高;不能,因为熔融状态的NaOH能与氧化铝反应:Al2O3
+
2NaOH
=
2NaAlO2
+
H2O。2、NaOH溶液
二、(1)铝盐溶液和氨水;生成白色胶状物质;Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4;
Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+
(2)第一支试管中溶液由浑浊变澄清,第二支试管中溶液由浑浊变澄清;Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O,
Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O;Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O,Al(OH)3+OH—==AlO2—+2H2O。
【小结】两性;酸;强碱;盐;水。
【思考与交流1】因为Al(OH)3可溶于强酸强碱而不溶于弱酸弱碱,避免生成的Al(OH)3溶于过量的NaOH溶液中,从而影响Al(OH)3的产量。
【思考与交流2】Al3++4OH—==AlO2—+2H2O
【思考与交流3】取A,B两试管,分别加入两种溶液,将B缓慢加到A中,假若A试管中没有沉淀生成,则A试管中是NaOH溶液,B试管中是AlCl3溶液。若A中有沉淀生成,后沉淀溶解,则A试管中是AlCl3溶液,B试管是NaOH溶液。
b.2Al(OH)3Al2O3+3H2O【思考与交流4】Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2等。
三、a.先生成白色沉淀至最大量,后沉淀逐渐溶解,最后消失;
Al3++3OH—==Al(OH)3

 Al(OH)3+OH—
==AlO2—+2H2O
b.先无明显现象,后产生白色沉淀至最大量;
Al3++4OH—==AlO2—+2H2O 
3AlO2—+Al3+
+6H2O==4Al(OH)3↓
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑;②
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
Al2O3
+
2NaOH
=
2NaAlO2
+
H2O;④Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O

Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
;⑥Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+
⑦2Al(OH)3Al2O3+3H2O;⑧Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O
⑨3AlO2—+Al3+
+6H2O==4Al(OH)3↓;⑩2Al2O34Al+3O2↑

4Al+3O22Al2O3
基础巩固
1.解析:氢氧化铝沉淀能溶于强碱,比如NaOH溶液、Ba(OH)2
溶液,但不能溶于弱碱,比如氨水,所以实验室中一般用氨水来沉淀铝离子或制取氢氧化铝沉淀。
答案:D
答案:B、D。
4.解析:以上5种物质均既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应。如:NaHCO3与盐酸可以反应生成氯化钠、水、二氧化碳气体,与氢氧化钠溶液反应生成正盐(碳酸钠)和水;(NH4)2S与盐酸可以反应生成H2S气体和氯化铵,与氢氧化钠溶液反应生成硫化钠和氨水;Al2O3
、Al(OH)3都是两性物质,Al在金属中也具有特殊性,既与强酸反应又能与强碱溶液反应。
答案:D。
规律总结:既能与强酸反应,
又能与强碱反应的物质:①某些金属Al;②两性氧化物Al2O3;③两性氢氧化物Al(OH)3;
④弱酸的酸式盐如NaHCO3、NaHS、NaHSO3、Na2HPO4、NaH2PO4等;
⑤弱酸的铵盐如:(NH4)2S、(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2SO3等。
5.解析:在MgSO4中加入加入氢氧化钠溶液,会产生氢氧化镁白色沉淀,但氢氧化镁不溶于过量的氢氧化钠,不会出现“后沉淀逐渐溶解”的现象,A错误;NaNa(OH)4]与氢氧化钠溶液不反应,B错误;在AlCl3中加入氢氧化钠溶液,会生成氢氧化铝白色沉淀,当氢氧化钠溶液过量时,氢氧化铝又重新溶解生成NaNa(OH)4],C正确;在FeCl3中加入氢氧化钠溶液,会出现红褐色沉淀,也不会出现“后沉淀逐渐溶解”的现象,D错误。
答案:C。
考向指南:铝及其氧化物、氢氧化物具有与其它金属不同的性质,既能与酸反应,又能与碱反应。同时,
铝及其化合物也有非常广泛的用途。这也决定了其在高考中的地位。无论是选择题、填空题或者计算题,
可以频繁的见到铝及其化合物的身影。
6.解析:向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,NaOH溶液先后与Al2(SO4)3溶液、MgSO4溶液反应生成氢氧化铝、氢氧化镁沉淀,当沉淀达到最多时,继续加入的NaOH溶液将氢氧化铝沉淀溶解,但氢氧化镁不能与过量的NaOH溶液反应。
答案:A。
能力提高
答案:(1)中和过量的硫酸。
(2)当沉淀量达到最大值时,H2SO4全部转变为Na2SO4,根据SO42-守恒可以知道:
n(H2SO4)=n(Na2SO4)=1/2n(NaOH)
c(H2SO4)=0.65L×1mol/L÷(2×0.1L)=3.35mol/L
(3)将金属离子完全沉淀为氢氧化物时共需氢氧化钠:
(0.65L-0.05L)×1mol/L=0.6mol
有一种金属氢氧化物能溶于氢氧化钠溶液,所以该物质是氢氧化铝,物质的量是0.1mol,其氧化物为Al2O3,物质的量0.05mol。生成0.1mol氢氧化铝需要0.3mol氢氧化钠。则沉淀另一种金属离子需要氢氧化钠为0.3mol。又已知两种氧化物的物质的量相等,所以另一种氧化物也是三价金属的氧化物,且不溶于过量的碱溶液中,可知为Fe2O3,其物质的量为0.05mol。
误点警示:本题的易错点是将50mL氢氧化钠中和的硫酸当作100mL硫酸中的全部硫酸,求出了硫酸的浓度为0.5mol/L。根据氧化物不溶于氢氧化钠认为是氧化镁或氧化铁的确定缺乏说服力,甚至没有任何说明直接得出结论。
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