《铝及其化合物的性质》教材和实验分析

课件20张PPT。《实验化学》专题2 物质性质的探究台州一中 范永钊 王琛 课题1 铝及其化合物的性质本实验的教学要求1、用实验的方法进一步认识铝、氧化铝、氢氧化铝、可溶性铝盐的重要化学性质。
2、学会铝燃烧实验的方法。
3、能用实验的方法证明氧化膜的保护作用。
4、体验观察、分析在研究物质性质中的重要作用。
5、通过制作明矾晶体的实践活动，发展对化学实验的感知兴起、操作兴趣，培养探索兴趣。
6、能以实验的方法证明铝的配合物Al(ＯＨ)4－(四羟基合铝酸根）、AlF63－（六氟铝酸根）的形成。 推测“铝与氧气反应”要比“镁与氧气反应”略难，比“铁与氧气反应”稍容易.
但实际上铝在氧气中的燃烧实验最不容易成功.实验1、铝与氧气反应的实验探究 在金属活动顺序表中:Mg>Al>Fe 这是为什么呢? 第一:铝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，不易燃烧。
氧化镁和氧化铁薄膜可能都不如氧化铝薄膜致密,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。铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因1、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、绕有火柴的铝条,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实验失败; 3、集气瓶容积小而导致氧气量不足或者铝条太多反应不充分.启示：本实验不仅要关注铝条的大小和形状，还要关注集气瓶的容积。 第三:铝条与氧气的接触面积太少. 1、没有掌握好铝条的厚度与宽度，过厚过宽的铝条在一定程度上减少了单质铝与氧气的接触 ，并难以预热。 2、铝条与火柴梗的缠绕方式不正确导致实验难以成功。我们采取的方式：铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 成功案例:标号125mL集气瓶中用排水法集满氧气，10cm×0.3cm铝条缠绕在火柴棒上点燃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.(注意体积与铝质量的关系)实验1的注意事项: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)③铝条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；方法1：用铝粉代替铝片实验：在脱脂棉沾上少许铝粉，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！介绍另外两种“铝在氧气中的燃烧”实验方法2：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? 。 实验2:铝表面氧化膜的实验探究 注意，硫酸铜溶液的浓度要小，最好不要超过课本规定的0.5mol·L-1。 原因：硫酸铜溶液水解显酸性。若浓度过大时，酸性太强，铝片表面的氧化膜被溶解，与编者的设计意图相悖。 看似简单但容易失败的是第21页步骤（3）:将一块未擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol.L-1 CuSO4溶液中，观察铝片表面的现象。铝表面氧化膜实验的主要现象擦去氧化膜的铝片用NaOH去氧化膜的铝片用浓硝酸钝化的擦去氧化膜的铝片未擦去氧化膜的铝片实验3:铝配合物的生成六氟铝酸铵的生成：22页步骤（2）：在另一支试管中(1mL1mol·L-1AlCl3溶液)滴加2mL10%NH4F溶液，再滴加1mL3.0mol.L-1 NH3.H2O溶液，边滴加边振荡试管，观察实验现象。 实验前,他对该实验现象的猜测是: 无明显现象.原因一:中学阶段的铵盐均易溶于水,故(NH4)3AlF6也易溶于水.原因二:课本第21页的”信息提示”中有离子方程式:Al3++6F-=AlF63-。白色沉淀，呈浑浊状 他的实验现象：加NH4F溶液后就出现白色浑浊,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，呈粉末状氢氧化铝絮状沉淀，颗粒较大六氟铝酸铵沉淀，颗粒较小，呈粉末状实验三:铝配合物的生成实验结论：
1、六氟铝酸铵是一种溶解性不大的白色固体.
2、由生成的沉淀不同说明生成了六氟铝酸根。http://cn.made-in-china.com/中国制造网==首页 ? 产品目录 ? 化工 ? 农药 ? 杀虫剂 ? 氟铝酸铵（氟化铝铵）Ammonium Fluoroaluminate(Ammonium Aluminate Fluoride)分子式：(NH4)3AIF6：相对分子质量： 195.09：性质：白色或浅灰色粉末。微溶于水。用途：用作刹虫剂，也用于陶瓷、玻璃工业及铝纤焊。 我们的实验:用饱和的NaF溶液代替10%NH4F溶液，制备六氟铝酸钠。六氟铝酸钠的生成步骤：在一支试管中加入1mL1mol·L-1AlCl3溶液，滴加1mL饱和的NaF溶液，再滴加1mL3.0mol.L-1NH3.H2O溶液，边滴加边振荡试管，观察实验现象。溶液始终澄清,无明显现象.六氟铝酸钠生成的实验现象AlCl3溶液中滴加氨水，生成Al(OH)3沉淀再往沉淀中滴加NaF溶液，沉淀基本消失　　 NaF溶液要略过量，否则加氨水后，试管中剩余的AlCl3溶液会与氨水作用后产生白色的氢氧化铝沉淀。 实验3的注意事项: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、溶液饱和度太大会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，会导致成长缓慢或溶解。谢谢！