从铝土矿到铝合金

课件12张PPT。第三专题从矿物到基础材料 第一单元 从铝土矿到铝合金从铝土矿中提取铝铝的存在：铝元素占地壳总量的7.73％铝元素是地壳中含量最多的金属氧
49.13%铁钙钠钾镁
14.55%铝7.73%硅
26%硅
26%生活生产中的铝制品 法国皇帝拿破仑三世为显示自己的富有和尊贵,命令官员给自己打造了一顶铝皇冠,他戴上铝皇冠,神气十足地接受百官的朝拜.在国宴上，他使用一套珍藏的铝制餐具 。而他为客人提供的是金制的餐具。
门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。
资料：交流与讨论问题与探究(二)猜测每一步的操作作用是什么？
(一)从整个工艺流程看,可分成哪两个阶段?1. NaOH溶解铝土矿的目的是什么？ 2.把滤液酸化的作用是什么？ 3.过滤2和4的作用是什么？4.酸化3过程中最后生成了什么？5.将过滤后的白色固体灼烧，发生什么反应？
写出有关的化学方程式。 铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 Al
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
NaAlO2+CO2 +2H2O ＝Al(OH)3 ↓ +NaHCO3
2 Al(OH)3 Al2O3＋3H2O
2Al2O3 4Al+3O2↑
小结：交流与讨论生成Al(OH)3溶解
氧化铝生成Al2O3除去杂质保存Al(OH)3铝的历史德国的沃勒于1827年发现铝 3K + AlCl3 3KCl + Al 一定条件1886年，美国霍尔和法国埃鲁用电解法冶炼得到铝 法国的德维尔于1854年制得铝 材料：铝的再生－“新世纪材料的亮点”
再生铝又称二次铝，是目前废物界最有价值的材料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万吨，相当于每年铝产量的25％左右。与以铝土矿为起点相比，生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2.6%，并节省10.5吨水，少用固体材料11吨，比电解铝时少排放CO291%，少处理废液、废渣1.9吨。巩固与练习1．下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是（ ）
A．铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方法把铝元素变成游离态
B．提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼
C．可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来
D．冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, 可用电解法C巩固与练习2．下列属于碱性氧化物的是（ ）
属于酸性氧化物的是（ ）
属于两性氧化物的是（ ）

A．CO2 B．Na2O C． Al2O3 D．COBAC第1单元 课时1
从铝土矿中提取铝
补充习题
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法正确的是（ ）
A．金属氧化物一定是碱性氧化物　　　B．碱性氧化物一定是金属氧化物
C．非金属氧化物一定是酸性氧化物　　D．酸性氧化物一定是非金属氧化物
2.熔融烧碱样品应使用下列器皿（ ）
A．石英坩埚 B．普通玻璃坩埚 C．生铁坩埚 D．瓷坩埚
3.制造火箭外壳材料中的主要元素是 ( )
A．Fe B．Al C．C D．Si
4.从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是 （ ）
A.铝土矿溶于NaOH溶液中 B.偏铝酸钠溶液的酸化
C.灼烧氢氧化钠固体 D.电解熔融的氧化铝
*5.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3·xH2O，Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3做冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是（ ）
A. ④⑤ B. ③④ C. ②⑤ D. ①②
二、填空题
6.下列属于碱性氧化物的是__________属于酸性氧化物的是_________,属于两性氧化物的是__________
A．CO2 B．Fe2O3 C．SiO2 D．CO E．Al2O3 F．MgO
7.如何除去下列括号中的杂质(用化学方程式表示)？
①MgO(Al2O3) 。
②Na2CO3(NaHCO3) 。
8.写出下列反应的化学方程式或离子方程式：
（1）氧化铝溶于氢氧化钾溶液
（2）氧化铝溶于硫酸溶液
（3）向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳至过量
三、计算题：
9.电解熔融的氧化铝制取金属铝，若有0.2mol电子发生转移，则理论上能得到金属铝多少克？需氧化铝物质的量是多少？
0.2mol电子发生转移，则理论上能得到金属铝多少克？需氧化铝多少克？
[参考答案]
1.B 2.C 3.B 4.D 5.A
6.BF；AC ；E
7.①Al 2O3 +2NaOH=2NaAlO2+H2O
②NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O
8.（1）Al2O3+2 KOH = 2KAlO2 +H2O
或：Al2O3+2 OH- = 2AlO2 -+H2O
（2）Al2O3+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2O
或：Al2O3+6H+ = 2Al3++3H2O
（3）NaAlO2 +H2O + CO2 = Al(OH)3↓＋NaHCO3
或：AlO2- +H2O + CO2 =Al(OH)3↓＋HCO3 -
9.设理论上能得到金属铝xg,需氧化铝ymol
由反应2Al2O3 4Al+3O2↑ 可找出如下关系：
Al2O3 ~ 2Al ~ 6e
1mol 54g 6mol
ymol xg 0.2mol
x=1.8g , y=0.033mol
第1单元 课时1
从铝土矿中提取铝
教学设计
一、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的主要存在形式。
（2）了解铝土矿制备铝的工艺流程，掌握相关反应的化学方程式，通过对工艺流程的问题探究，培养了学生从信息中获取新知识的能力。
（3）从炼铝方法的变化中体验化学科学的发展对人类生活的影响。
二、教学重点和难点
（1）重点：铝的冶炼过程
（2）难点：Al2O3的两性
三、设计思路
鉴于铝在生产生活中的广泛应用，在设计教学过程时可以从铝在日常生活中的应用入手，激发他们对铝及其化合物的浓厚兴趣，并引发对铝的来源的深入思考；进而在对制备流程中的分析过程中发现问题，充分激发起学生学习寻求解释的愿望，并在探究过程中获取知识。具体教学流程如下：
铝在生产和生活中的应用 工业提取铝的生产流程 铝的冶炼史介绍 环保教育。
四、教学过程
【情境引入】展示可乐罐，很多同学爱喝可乐，可乐罐是由什么材料制成？
【学生回答】主要成分为铝。
【讲述】铝元素在自然界中的存在是怎么样的情况呢，我们看下投影资料。（ppt2）
【提问】铝在我们身边无处不在，具有广泛的应用，请大家举例铝的应用。
【播放图片】 生活和生产中的铝制品（ppt3）
【过渡】铝与我们生活和生产密切相关，但是追溯到19世纪中期，铝像现在这样普遍存在吗？
【播放资料】（ppt4）
（一）法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己打造了一顶铝皇冠。他戴上铝皇冠，神气十足地接受百官的朝拜。在宴请宾客时，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具，而大臣们使用的是金或银制餐具。
（二）门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。
【设问】这两个事例说明了什么？
【学生回答】说明当时铝很贵。
【过渡】铝在地壳中都以化合态存在，如氧化铝等。在19世纪中期铝的冶炼的困难导致了铝的价格的昂贵，甚至都超过了黄金，但现在随着科学技术的进步，人们已经熟练地掌握了较好的冶炼铝的方法，铝的价格大大降低，走进了我们普通百姓家。那么我们现在是如何提取铝的呢？
【板书】一、从铝土矿中冶炼铝
【介绍】铝的工艺流程。（ppt5）
【设问】炼铝的原料是地壳中含量较多的铝土矿，其主要成分是Al2O3，从铝的工艺流程来看，我们可以把冶炼过程分成哪两个阶段?（ppt6）
【板书】（1）铝土矿→氧化铝 （2）氧化铝→铝
【过渡】先来讨论第一阶段：氧化铝的提纯。看下面问题。
(问题1) NaOH溶解铝土矿的目的是什么？（提示：我们需要的是反应以后的滤液。）NaOH溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？
【过渡】氧化铝能否和氢氧化钠反应呢？我们来做下列实验。
【学生实验1】Al2O3中滴加足量的NaOH溶液。
【介绍反应】 Al2O3+2 NaOH==2NaAlO2（偏铝酸钠） +H2O
（问题2）把滤液酸化的作用是什么？（提示：我们需要的是沉淀物。）
【过渡】我们来做下列实验，看看是否和我们预计的一样。
【学生实验2】NaAlO2 溶液中慢慢滴加盐酸，看到现象就停止。
【介绍反应】 NaAlO2 +HCl+H2O == NaCl + Al(OH)3↓
（问题3）过滤2和4的作用是什么？
（问题4）酸化是通过量的CO2，反应后生成了什么？滤液的主要成分？
【讲述】因为通足量的CO2，，Na2CO3还能继续与CO2反应，所以产物应为NaHCO3。
【介绍反应】 NaAlO2 +H2O + CO2 === Al(OH)3↓＋NaHCO3
（问题5）将过滤后的白色固体灼烧，发生什么反应？写出有关的化学方程式。
【板书】 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
【总结】 铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3(ppt7)
【过渡】我们顺利完成了第一阶段，从铝土矿中提取了Al2O3。接下来怎么由氧化铝→铝？我们现在用的是电解法。
【板书】 2Al2O3 4Al+3O2↑
【设问】1．该反应化合价是否发生变化？发生了什么反应？
2．对比一下钠、镁和铝的提取，看有没有相似之处？
【归纳】热分解法不适于制活泼金属，因为活泼金属氧化物很稳定，高温下也难分解。所以铝和钠、镁一样均采用通电使其分解的电解法。
【回顾】从铝土矿制备铝的过程中每一步的作用。（ppt8）
【要求】从铝土矿制备铝的过程中哪些反应属于氧化还原反应？请用离子反应方程式表示。
【指导学生阅读】课本第65页的“化学史话”。
【讲述】霍尔找到了冰晶石才使铝这种19世纪最昂贵的金属，有如“旧时王榭堂前燕，飞入平常百姓家”。下面我们回顾下铝的发现及提取的历史。（ppt9）
【阅读】材料：铝的再生－“新世纪材料的亮点”（ppt10）
再生铝又称二次铝，是目前废物界最有价值的材料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万吨，相当于每年铝产量的25％左右。与以铝土矿为起点相比，生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2.6%，并节省10.5吨水，少用固体材料11吨，比电解铝时少排放CO291%，少处理废液、废渣1.9吨。
【提问】看了以上资料，你想到什么？
【结束语】在这节课中我们学习了铝的冶炼的相关知识，我们知道铝的需求是巨大的，而铝资源确是有限的，所以大家要从身边的小事做起，比如不要乱丢易拉罐，注意废物回收再利用。
【巩固与练习】（ppt11、12）
1．下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是（ C ）
A．铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方法把铝元素变成游离态。
B．提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼。
C．可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来。
D．冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, 可用电解法。
2.下列属于碱性氧化物的是（ B ）；属于酸性氧化物的是（ A ）；属于两性氧化物的是（ C ）
A．CO2 B．Na2O C． Al2O3 D．CO
【作业】
1.完成“联系与实践”：第 10题
2.调查：在日常生活中，有哪些物质的成分是氧化铝？它们在现实生活中有何应用?
课件17张PPT。铝的氧化物
与
氢氧化物闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星”重330克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。宝石展示 闪耀着六射星光的天然红宝石“罗斯利夫斯”，重138.7克拉，斯里兰卡产，世界著名珍宝。现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。
宝石展示知识介绍 氧化铝的天然存在形式 铝土矿
由氧化铝的水合物和少量的氧化铁和二氧化硅杂质组成 刚 玉
氧化铝的天然晶体，硬度大仅次于金刚石、金刚砂（SiC）(蓝宝石、红宝石是刚玉的一种）
活动与探究现有试剂：氧化铝、10%盐酸、6mol/L的氢氧化钠溶液。 根据铝的冶炼过程,请推测氧化铝可能性质，
并用所给药品进行验证。一、氧化铝（ Al2O3 ）1．物理性质
白色难熔的固体物质，难溶于水。
2．化学性质
典型的两性氧化物，既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水。
Al2O3+ 6H+ = 2Al3++3H2O
Al2O3+2OH– = 2AlO2– +H2O
利用高熔点的性质,
可作很好的耐火材料,
例如坩锅。①做耐火材料②冶炼铝的原料
如何在实验室里制备氢氧化铝呢？ 1、偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。
2、偏铝酸钠溶液中滴加盐酸。
3．氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液。
4．氯化铝溶液中加入氨水。【探究一】氢　氧　化　铝制备氢氧化铝: 方案:取一支洁净的试管，注入2～3mL氯化铝溶液，加入适量的氨水，制备少量Al(OH)3，观察、记录实验现象。 【学生实验一】有白色沉淀生成。结论：现象：氯化铝能与氨水反应生成氢氧化铝。【探究二】
请设计实验探究氢氧化铝是否具有两性？【学生实验二】 ? Al(OH)3的两性 将实验1制得的Al(OH)3分成两份，第一支试管逐滴加入盐酸直至过量，第二支试管逐滴加入NaOH溶液直至过量，观察、记录实验现象。 两性氢氧化物的概念：像Al(OH)3这样，既能与酸反应，又能与碱反应，这样的氢氧化物称为两性氢氧化物。
为什么制备氢氧化铝使用氨水而不用氢氧化钠溶液呢？【学生实验3】 Al(OH)3制备方案比较【探究三】将少量AlCl3溶液分别注入两支试管中，一支逐滴加入
氢氧化钠溶液直至过量，另一支逐滴加入氨水直至过量，
观察、记录实验现象。 通过对比你得出什么结论？结论：Al(OH)3易溶于强碱，
难溶于弱碱------氨水
（1）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳
（2）偏铝酸钠溶液中滴加盐酸
比较两种制备方法的优劣。【探究四】【小结】制备氢氧化铝可以采用的方法有：
（1）氯化铝溶液中加入氨水
（2）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。结论：从反应控制的角度来看，方案1优于方案2。 一．物理性质 白色胶状物，不溶于水，能凝聚水中的悬浮物，
并能吸附色素。二．化学性质1．与强酸反应：Al(OH)3 + 3 = + 3H2O
2．与强碱反应： Al(OH)3 + = +2H2O
二、氢　氧　化　铝三.Al(OH)3的应用：1 .在医学上的应用------中和胃酸胃舒平2 .净水Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，
它能凝结水中的悬浮物并使之沉降，
从而达到净水的目的。由于铝在体内积累对人体健康有害，
因此目前用于饮用水净化的含铝净
水剂正逐步被含铁净水剂所取代。1. 氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的 ( )
A.酸性 B. 碱性
C.两性 D.氧化性B2.下列物质中属于两性氢氧化物的是：（ ）
A． NaOH B．Al(OH)3 Ｃ．Mg(OH)2 D．Ba(OH)2
B巩固与练习巩固与练习3.要使AlCl3中的 完全转化成Al(OH)3沉淀，
选用的最佳试剂为：（ ）
A. NaOH B.稀盐酸 C.氨水 D. AgNO3
C 第1单元 课时2
铝的氧化物与氢氧化物
教学设计
一、学习目标
(1)初步了解实验方案的设计，通过实验探索，掌握氧化铝和氢氧化铝的两性，体验实验和探究的乐趣，培养学生热爱科学，崇尚科学的态度。
(2)了解氧化铝和氢氧化铝的主要用途，感受化学科学与人类生产、生活的密切联系。
二、教学重点及难点
重点：氧化铝和氧氧化铝的两性、铝化合物之间转化的关系。
难点：氢氧化铝的两性。
三、设计思路
氧化铝部分的教学思路：绚丽的宝石图片展示 氧化铝的性质探究 氧化铝的性质总结。
通过上节课的学习，学生已对“两性”的定义有了初步的了解。所以，在此基础上，创设出探究问题的情境，提出探究的主题——氢氧化铝是否也是两性氢氧化物，把“氢氧化铝的两性”巧妙地转化为四个设疑和三个学生探究实验。氢氧化铝部分的教学思路： 情境（氢氧化铝是否也是两性氢氧化物 ） 实验探究（氢氧化铝的制备） 实验探究（氢氧化铝的两性） 实验探究（制备氢氧化铝为何使用氨水） 实验探究（制备氢氧化铝为何使用CO2） 氢氧化铝的性质总结。
四．教学过程
【创设情境】红宝石和蓝宝石不仅美丽而且昂贵，我们先来欣赏下绚丽多彩的宝石。
【播放图片】美丽的宝石（ppt 2、3）
【设问】红、蓝宝石的主要成分是什么？
【讲述】氧化铝的存在形式有那些呢？我们看投影。
【播放图片】氧化铝的天然存在形式（ppt4）
【设问】通过前面的学习，我们对氧化铝有了初步的了解，请推测其可能性质，并用所给药品进行验证？（现有试剂：氧化铝、10%盐酸、6mol/L的氢氧化钠溶液。）(ppt5 )
【学生活动得出结论】Al2O3既能盐酸反应，又能与氢氧化钠反应。
【讲述】既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物称之为两性氧化物。
【过渡】氧化铝的性质如何，哪些应用呢？请同学先阅读课本66页的资料卡：“氧化铝及其应用”，然后归纳性质和应用。
【板书】一、氧化铝的性质：（ppt 6、7）
1.物性：高硬度、高熔点、高沸点
2.化性：典型的两性氧化物
a.与酸反应 ：Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O
b.与碱反应：Al2O3+2 NaOH==2NaAlO2 +H2O
3.用途：可作很好的耐火材料及用做提取铝的原料。
【讲述】铝的氧化物具有两性，那么铝的氢氧化物呢？下面我们来讨论氢氧化铝的性质。
【探究一】首先思考如何在实验室里制备氢氧化铝？请提出可行的方法。(ppt8)
【交流与讨论】学生根据所学知识提出几种不同的实验方案。
方案：1．偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。
2．偏铝酸钠溶液中滴加盐酸。
3．氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液。
4．氯化铝溶液中加入氨水。
要求统一用方案4制备氢氧化铝。
【学生实验1】Al(OH)3的制备(ppt9)
取一支洁净的试管，注入2～3mL氯化铝溶液，加入适量氨水，制备Al(OH)3，观察、记录实验现象。
【过渡】 为什么用第4套方案来制备氢氧化铝呢？为了解答这个疑问，我们还得进一步探究氢氧化铝的性质。
【设问】氧化铝是什么氧化物？两性判断的依据是什么？
【探究二】氧化铝和氢氧化铝同属铝的化合物,用类比的方法，你推测氢氧化铝是否也是两性氢氧化物？请设计实验探究氢氧化铝是否具有两性。（ppt 10）
【交流与谈论】 分组讨论，设计实验方案，师生讨论,共同确定最佳方案。
【学生实验2】Al(OH)3的两性
将实验1制得的Al(OH)3分成两份，第一支试管逐滴加入盐酸直至过量，第二支试管逐滴加入NaOH溶液直至过量，观察、记录实验现象。
【探究结论】 氢氧化铝既可以与酸溶液反应生成盐和水，又可以与碱溶液反应生成盐和水，是两性氢氧化物。
【探究三】为什么制备氢氧化铝使用氨水而不用氢氧化钠溶液呢？(ppt11)
【交流与讨论】分组讨论,设计实验方案，师生讨论，共同确定最佳方案。
【学生实验3】Al(OH)3制备方案比较
将少量AlCl3溶液分别注入两支试管中，一支逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量，另一支逐滴加入氨水直至过量，观察并记录实验现象。
【分析与讨论】结论：Al(OH)3易溶于强碱，难溶于弱碱：氨水。
从反应控制难易来看，方案2优于方案1。
【演示】Al(OH)3中通入CO2。
【强调】氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，但只能与强酸和强碱反应。
【探究四】请你通过所学知识比较下（1）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳
（2）偏铝酸钠溶液中滴加盐酸，两种制备方法的优劣。（ppt12）
【演示实验】（1）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳
（2）偏铝酸钠溶液中滴加盐酸
【分析与讨论】方案2若加入的盐酸过量，沉淀会溶解；方案1即使二氧化碳通至过量沉淀也不溶解。结论：从反应控制的角度来看，方案1优于方案2。
【小结】(ppt 12)
制备氢氧化铝可以采用的方法有：
（1）氯化铝溶液中加入氨水（2）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。
【追问】 在前一节课学习的提取铝的工艺流程中，为什么选用二氧化碳酸化而不用盐酸酸化？
【讲述】本节课我们通过实验探究了氢氧化铝的两性，我们再来回顾一下氢氧化铝的性质
【投影】一、物理性质 (ppt13)：
白色胶状物，不溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。
二、化学性质（两性）：
1．与强酸反应：
2．与强碱反应：
【讲述】氢氧化铝有很多用途，请举例。
三、应用：（ppt14、15）
1．医学上的应用
2．净水
【巩固练习】（ppt16、17）
1．氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的 ( B )
A．酸性 B．碱性
C．两性 D．氧化性
2．下列物质中属于两性氢氧化物的是（ B ）
A．NaOH B．Al(OH)3 C．Mg(OH)2 D．Ba(OH)2
3．要使AlCl3中的Al3+完全转化成Al(OH)3沉淀，选用的最佳试剂为：（ C ）
A． NaOH B．稀盐酸 C．氨水 D． AgNO3
【结束语】本节课通过实验探究的方法，掌握了Al(OH)3的两性及其制取方法，初步了解了实验方案的设计，并体验了科学探究的过程。
【作业】
1．完成“练习与实践”：第4、7题。
2．胃舒平是一种常用的胃药，用于治疗胃酸过多，它的主要成分是Al(OH)3，请设计实验方案检验胃舒平中Al(OH)3的存在。
第1单元 课时2
铝的氧化物与氢氧化物
补充习题
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列物质中属于两性化合物的是（ ）
A.MgO B.Al C.NaAlO2 D.Al(OH)3
2.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. 氨水 C.盐酸 D. Ba(OH)2溶液
3.下列离子方程式中正确的是（ ）
A.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应 H++OH-= +H2O
B.硫酸铝溶液中滴入氨水Al3++OH-=Al(OH)3↓
C.将足量CO2通入偏铝酸钠溶液中 Al3++CO2+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
D.硝酸铝溶液中滴加少量氢氧化钠溶液Al3++3OH-=Al(OH)3↓
4.在溶液中不能与Al3+大量共存的离子是 （ ）
A.Cl- B.OH- C. H+ D. Na+
5.下列反应最后能产生沉淀的是 （ ）
A.向AlCl3溶液中加过量的NaOH溶液
B.向NaAlO2溶液中加过量的盐酸
C.向AlCl3溶液中通入过量的CO2
D.向NaAlO2溶液中通入过量的CO2
6.用H2SO4、NaOH溶液和金属铝为原料制取Al（OH）3，甲、乙两位学生的制备途径分别为：
若要得到等质量的Al（OH）3，则 （ ）
A.两者消耗的Al相等 B. 两者消耗的NaOH相等
C、两者消耗的硫酸相等 D. 两者消耗的各种原料均不相等
7．某些化学试剂可用于净水。水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为 [Al2(OH)nClm·yH2O]X ，式中m等于
A．3-n B．6-n C．6+n D．3+n
二、填空题
8.将1molAlCl3完全转化为Al(OH)3需要NaOH____mol,再加入____mol NaOH, Al(OH)3 全部溶解。
9.有4种含有铝元素的化合物A、B、C、D，且能发生下列反应①A＋NaOH→D＋H2O　②BA＋H2O　③C＋NaOHB＋NaCl　④ 在①溶液中滴入盐酸后有沉淀生成，盐酸过量沉淀又溶解生成C。则A、B、C、D的化学式分别是A_______、B_______、C_______、D_______。
10.胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。
甲：（1）白色结晶状粉末，可缓缓分解；（2）属于酸式盐；（3）遇酸及酸性药物则产生二氧化碳；（4）胃酸过多患者服用多见胃胀气，甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。
乙：（1）与胃酸是中和作用缓慢而持久，可维持3～4小时。（2）凝胶本身覆盖于溃疡面上，具有保护作用。（3）可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。
（1）请你推测，甲中含有的主要化学成份是 （填化学式）；乙中含有的主要化学成份是 （填化学式）。
（2）试写出甲中含有的主要化学成份引起胃胀气反应的离子方程式： 。
（3）试写出乙中含有的主要化学成份分别与稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式：
三、计算题
11.向100mL0.1mol/L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，当滴加碱液800mL时，恰好完全反应得到澄清的溶液，求NaOH溶液的物质的量浓度。
[参考答案]
1.D 2.B 3.D 4.B 5.D 6.A 7.B
8. 3 1
9.A：Al2O3 B：Al(OH)3 C：AlCl3 D：NaAlO2
10. (1) NaHCO3 Al(OH)3 (2) HCO3- + H+ = H2O +CO2↑
(3)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+OH-=NaAlO2-+2H2O
11.设NaOH溶液的物质的量浓度为xmol/L
由题目信息判断出反应：AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2
此时恰好完全反应得到澄清溶液。找出相应关系：
AlCl3 ~ 4NaOH
1mol 4mol
100mL×0.1mol/L xmol/L×800mL
x=0.05
第1单元 课时2
铝的氧化物与氢氧化物
一、学习目标
(1)初步了解实验方案的设计，通过实验探索，掌握氧化铝和氢氧化铝的两性，体验实验和探究的乐趣，培养学生热爱科学，崇尚科学的态度。
(2)了解氧化铝和氢氧化铝的主要用途，感受化学科学与人类生产、生活的密切联系。
二、教学重点及难点
重点：氧化铝和氧氧化铝的两性、铝化合物之间转化的关系。
难点：氢氧化铝的两性。
三．教学过程
【创设情境】红宝石和蓝宝石不仅美丽而且昂贵，我们先来欣赏下绚丽多彩的宝石。
【播放图片】美丽的宝石（ppt 2、3）
【设问】红、蓝宝石的主要成分是什么？
【讲述】氧化铝的存在形式有那些呢？我们看投影。
【播放图片】氧化铝的天然存在形式（ppt4）
【设问】通过前面的学习，我们对氧化铝有了初步的了解，请推测其可能性质，并用所给药品进行验证？（现有试剂：氧化铝、10%盐酸、6mol/L的氢氧化钠溶液。）(ppt5 )
【学生活动得出结论】Al2O3既能盐酸反应，又能与氢氧化钠反应。
【讲述】既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物称之为两性氧化物。
【过渡】氧化铝的性质如何，哪些应用呢？请同学先阅读课本66页的资料卡：“氧化铝及其应用”，然后归纳性质和应用。
【板书】一、氧化铝的性质：（ppt 6、7）
1.物性：高硬度、高熔点、高沸点
2.化性：典型的两性氧化物
a.与酸反应 ：Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O
b.与碱反应：Al2O3+2 NaOH==2NaAlO2 +H2O
3.用途：可作很好的耐火材料及用做提取铝的原料。
【讲述】铝的氧化物具有两性，那么铝的氢氧化物呢？下面我们来讨论氢氧化铝的性质。
【探究一】首先思考如何在实验室里制备氢氧化铝？请提出可行的方法。(ppt8)
【交流与讨论】学生根据所学知识提出几种不同的实验方案。
方案：1．偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。
2．偏铝酸钠溶液中滴加盐酸。
3．氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液。
4．氯化铝溶液中加入氨水。
要求统一用方案4制备氢氧化铝。
【学生实验1】Al(OH)3的制备(ppt9)
取一支洁净的试管，注入2～3mL氯化铝溶液，加入适量氨水，制备Al(OH)3，观察、记录实验现象。
【过渡】 为什么用第4套方案来制备氢氧化铝呢？为了解答这个疑问，我们还得进一步探究氢氧化铝的性质。
【设问】氧化铝是什么氧化物？两性判断的依据是什么？
【探究二】氧化铝和氢氧化铝同属铝的化合物,用类比的方法，你推测氢氧化铝是否也是两性氢氧化物？请设计实验探究氢氧化铝是否具有两性。（ppt 10）
【交流与谈论】 分组讨论，设计实验方案，师生讨论,共同确定最佳方案。
【学生实验2】Al(OH)3的两性
将实验1制得的Al(OH)3分成两份，第一支试管逐滴加入盐酸直至过量，第二支试管逐滴加入NaOH溶液直至过量，观察、记录实验现象。
【探究结论】 氢氧化铝既可以与酸溶液反应生成盐和水，又可以与碱溶液反应生成盐和水，是两性氢氧化物。
【探究三】为什么制备氢氧化铝使用氨水而不用氢氧化钠溶液呢？(ppt11)
【交流与讨论】分组讨论,设计实验方案，师生讨论，共同确定最佳方案。
【学生实验3】Al(OH)3制备方案比较
将少量AlCl3溶液分别注入两支试管中，一支逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量，另一支逐滴加入氨水直至过量，观察并记录实验现象。
【分析与讨论】结论：Al(OH)3易溶于强碱，难溶于弱碱：氨水。
从反应控制难易来看，方案2优于方案1。
【演示】Al(OH)3中通入CO2。
【强调】氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，但只能与强酸和强碱反应。
【探究四】请你通过所学知识比较下（1）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳
（2）偏铝酸钠溶液中滴加盐酸，两种制备方法的优劣。（ppt12）
【演示实验】（1）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳
（2）偏铝酸钠溶液中滴加盐酸
【分析与讨论】方案2若加入的盐酸过量，沉淀会溶解；方案1即使二氧化碳通至过量沉淀也不溶解。结论：从反应控制的角度来看，方案1优于方案2。
【小结】(ppt 12) 制备氢氧化铝可以采用的方法有：
（1）氯化铝溶液中加入氨水（2）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳。
【追问】在前一节课学习的提取铝的工艺流程中，为什么选用二氧化碳酸化而不用盐酸酸化？
【讲述】本节课我们通过实验探究了氢氧化铝的两性，我们再来回顾一下氢氧化铝的性质
【投影】一、物理性质 (ppt13)：
白色胶状物，不溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。
二、化学性质（两性）：
1．与强酸反应：
2．与强碱反应：
【讲述】氢氧化铝有很多用途，请举例。
三、应用：（ppt14、15）
1．医学上的应用
2．净水
【巩固练习】（ppt16、17）
1．氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的 ( B )
A．酸性 B．碱性
C．两性 D．氧化性
2．下列物质中属于两性氢氧化物的是（ B ）
A．NaOH B．Al(OH)3 C．Mg(OH)2 D．Ba(OH)2
3．要使AlCl3中的Al3+完全转化成Al(OH)3沉淀，选用的最佳试剂为：（ C ）
A． NaOH B．稀盐酸 C．氨水 D． AgNO3
【结束语】本节课通过实验探究的方法，掌握了Al(OH)3的两性及其制取方法，初步了解了实验方案的设计，并体验了科学探究的过程。
第1单元 课时3
铝的性质
教学设计
一、学习目标
1．通过对铝的性质的实验探究，掌握铝与氧化物、酸、碱溶液的反应，锻炼学生的实验能力和观察能力。
2．了解铝制品的相关使用知识，体验化学与生活的紧密联系。
二、教学重点及难点：
教学重点：铝的化学性质。
教学难点：铝与强碱溶液的反应、铝的钝化。
三、设计思路：
铝是生活中常见的金属材料，所以本节内容的设计紧紧抓住铝在日常生活中的应用展开。首先根据常见的铝制品和铝在高科技上的应用归纳出铝的物质性质，再利用铝制品和铁制品的腐蚀程度不同、铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮、铝桶能否放酸液等生活问题创设情境，通过“设置疑问-实验探究-理性认识的过程”使学生清晰的掌握铝的相关知识。
四、教学设计
【设置情境】（ppt2）
（图1）铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。
(图2)这是一架播音747飞机, 铝合金是飞机的主要用材，用量占70%～80%，其中仅铝合金铆钉一项就有40～150万个，用铝约22吨，据预测，2010年全球航空航天铝材的消费量可达60万吨，年平均增长率约为4.5%。
（图3）这是一款新型轿车，在广告中的卖点是“宽敞的空间”和“全铝合金引擎”。 1991-1999年铝及铝合金在汽车上的应用翻了一番，预计到2005年还将再翻一番。预计2005年美国汽车用铝及铝合金将超过130kg/辆，西欧将达到119kg/辆。
【提问】请大家思考下日常生活中铝还有什么应用？（ppt3）主要利用了铝的哪些物理性质？
【板书】一、铝的物理性质及用途：(ppt4)
飞机制造----铝的密度小
用作导线----良好的导电性
铝制炊具----良好的导热性
用作包装----良好的延展性
【提问】我们知道铝是地壳里含量最丰富的金属元素，但是它在自然界中是以游离态还是化合态存在的？说明了铝的性质如何？(ppt5)
【过渡】 铝的性质很活泼。根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，我们来看看现实中铝和铁制品的使用情况。请同学分别来展示你们的调查记录：
【学生活动】先将活动地点、活动时间、活动情况作简要表述，然后将记录内容投影出来。
（投影内容）(ppt6)
观察对象
现象
初步结论
铁门铁窗
锈迹斑斑，锈蚀严重，表皮脱落，裸露出来的内层铁也被腐蚀了
铁在空气中生锈腐蚀
铝制门窗
表面平整光滑，无生锈腐蚀现象
铝制品没有发生生锈腐蚀
【设疑一】这个与金属活动顺序不符。铝怎么不像铁那样容易被空气腐蚀？铝难道不能被空气中的氧气氧化？你们能设计一个简单实验，来确认铝有没有被氧气氧化吗？(ppt7)
【学生活动】互相讨论，设计方案。教师评价，确定实验方案。
【学生实验】用砂纸打磨铝条表面，观察表面颜色变化，然后将铝条在空气中放置一会儿。
【设问】1．为何铝条在打磨前后颜色会有变化？在打磨后铝表面是什么物质呢？
2．放置后铝片表面颜色变化说明铝的活泼性如何？
【追问】铁在空气中被氧化表面生成Fe2O3而生锈腐蚀，且生锈后内部的铁被腐蚀的程度和速度都会越来越严重，那么，Al在空气中同样也被氧化表面生成了Al2O3，Al为何没有继续被氧化而一直腐蚀下去，越来越严重呢？两者好像有点矛盾啊。
【强调】因为铝与氧气反应生成了Al2O3，Al2O3是一层致密的氧化膜，牢固覆盖在金属铝的表面上，使内部的铝与氧气隔绝，起到了一个保护作用，从而防止了铝进一步被氧化。
【板书】二．化学性质：
1．与氧气反应
4Al+3O2====2Al2O3
【追问】
（1）以上两种金属铁和铝在空气中的不同腐蚀情况，是否说明Al的金属活动性比不上铁呢？
（2）家中的铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮呢？
【设疑二】 铝的氧化物和氢氧化物都有两性，既能与酸反应，又能与碱反应。那么铝的性质是否与它们相似呢？请大家设计实验来探究下。(ppt8)
【学生实验】完成下列实验，并将实验现象与结论填入表中。
将用砂纸打磨过的铝条分别与6mol/L的盐酸 、6mol/L 的氢氧化钠溶液反应。
与铝反应的物质
实验现象
结论或化学方程式
盐酸
氢氧化钠溶液
【师生归纳】上述实验说明了铝既能与酸反应，又能与碱反应。
【板书】
2．与酸反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
3．与碱反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2↑
【追问】铝桶能否盛放稀盐酸、稀硫酸？
【设疑三】铝桶能否盛放浓硝酸、浓硫酸？(ppt9)
【学生实验】 将用砂纸打磨过的铝条分别与浓硫酸、浓硝酸反应。
【提问】实验现象与铝与盐酸反应一样吗？
与铝反应的物质
实验现象
结论或化学方程式
浓硫酸
无气泡产生
钝化
浓硝酸
无气泡产生
钝化
【强调】没气泡不代表没反应，它们也发生了反应。只不过在常温下，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，从而阻止内部金属进一步发生反应。但加热时，铝与浓硝酸和浓硫酸都进一步发生反应。
【板书】 Al+H2SO4 (钝化)
【提问】浓硝酸、浓硫酸可用什么材料的容器储存运输？
【设疑四】煮好的菜能否放铝锅中过夜？
【强调】不能。铝制品表面虽然有致密的氧化膜保护层，但若遇长时间遇酸、碱及氯化钠溶液都会发生反应而被腐蚀。因为氯化铝、铝都能与酸或碱溶液反应，所以，铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液，不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，也不能用具有强酸性或强碱性的洗涤剂来洗涤。
【过渡】铝还能和一些金属氧化物反应，例如焊接钢轨时，人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃，由于反应放出大量的热，置换出的铁以熔融态形式流出，让熔融的铁流入铁轨的裂逢，冷却后就将铁轨牢牢地焊接在一起了。
【播放】铝热反应视频。（ppt10）
【提问】1．什么叫铝热反应？（ppt11）
2．什么是铝热剂？
3．写出工业上利用铝热反应焊接铁轨的化学方程式？
【投影】资料（ppt12）
铝与人体健康
铝使用不当也会产生一些副作用。有资料报道：铝盐可能导致人的记忆力丧失。澳大利亚一个私营研究团体说：广泛使用铝盐净化水可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是早老性痴呆症特有的症状。研究人员对老鼠的实验表明，混在饮水中的微量铝进入老鼠的脑中并在那里逐渐积累，给它们喝一杯经铝盐处理过的水后，它们脑中的含铝量就达到可测量的水平。
　　世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克体重1mg，一般情况下，一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量，但是，经常喝铝盐净化过的水，吃含铝盐的食物，如油条、粉丝、凉粉、油饼、易位罐装的软饮料等，或是经常食用铝制炊具炒出的饭莱，都会使人的摄铝量增加，从而影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝。
【讲述】物质都有两面性，铝及其化合物对人类的危害与其贡献相比是无法相提并论的，只要人们切实注意，不要过量摄入，都不会对我们造成危害；扬长避短，它对人类社会将发挥出更为重要的作用。
【巩固练习】（ppt13）
1．两份等质量的铝粉，一份投入足量的稀盐酸中，另一份投入足量的氢氧化钠溶液中，则生成氢气的质量比为_____1:1_____。
2．不宜用铝热法冶炼的金属是 （ A）
A．镁　 B．铁　 　C．铬　　 D．钨
【结束语】
铝是我们生活中非常重要的一种金属，它的性质和我们前面学习的氧化铝、氢氧化铝一样，既能和酸反应又能和碱反应，我们平时在使用铝制品时要考虑到铝性质的特殊性，这样才能延长铝制品的使用寿命。
【作业】
完成“练习与实践”：第1、2、3、5、6、8、9题
第1单元 课时3
铝的性质
补充习题
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关厨房中铝制品的使用中，你认为合理的是（ ）
A．盛放食醋 B．烧煮开水
C．用金属丝擦表面的污垢 D．用碱溶液洗涤
2.除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用的试剂是 （ ）
A.盐酸 B.NaOH溶液 C.硝酸 D.食盐水
3.称取两份铝粉，第一份加足量的NaOH溶液，第二份加足量的盐酸，若放出等量的气体，则两份铝粉的质量比为（ ）
A.1：1 B.2：3 C.1：2 D.1：3
4.指出下列反应中，水既不是氧化剂又不是还原剂的反应（ ）
A.Na与H2O B.Mg与H2O（沸水） C.Cl2与H2O D.Al与NaOH水溶液
5.用铝热法还原下列化合物，制得金属各1mol，需消耗铝最少的是：( ) 　　A.MnO2　　　　 B.WO3　　　 C.Fe3O4 　　　D.Cr2O3
6.铝能提炼难熔金属和制成铝热剂，是因为铝（?? ）
A.密度小，熔点较低 B.是金属
C.具有还原性，且生成氧化铝时放出大量热
D.在空气中燃烧，发出耀眼白光
7.将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（ ）
A．稀硝酸 B．稀盐酸
C．硫酸铜溶液 D．氢氧化钠溶液
二、填空题
8.写出下列反应的离子方程式：
①铝丝与稀硫酸反应:
②铝片与氢氧化钠溶液反应:
9.工业上用铝粉还原一些金属氧化物，这类反应称为铝热反应。写出在高温下铝还原V2O5 的化学方程式 ，若在反应中消耗2mol铝，则转移了 mol电子。
10.近年来，科技人员又研究得一种新型材料——泡沫铝。它是由发泡剂加到熔融或固体粉末的铝合金（合金是指金属跟其它金属或非金属所组成的具有金属特性的物质）中而制成的，其优点是硬度高，密度小（约为0.16~0.5克/厘米3），比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，近几年就可大批量投放市场。
(1)下列关于泡沫铝的说法错误的是（ ）
A.泡沫铝即是纯净物 B.泡沫铝是一种合金
C.泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料 D.泡沫铝可用于飞机制造
(2)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜（氧化物）而对铝起保护作用，但这层氧化膜（氧化物）遇到强酸或强碱都会溶解，请①写出与酸（盐酸）反应的离子方程式，②写出与强碱（氢氧化钠）反应的化学方程式。
①离子方程式_______________________________________________________
②化学方程式_______________________________________________________
[参考答案]
1、B 2、B 3、A 4、C 5、C 6、C 7、C
8、①2Al+6H+=2Al3++3H2↑ ②2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
9、3V2O5+10Al=5Al2O3 +6V 6
10、(1)A (2)①Al2O3+6H+ = 2Al3++3H2O ②Al2O3+2 OH- = 2AlO2 -+H2O
课件13张PPT。第二节 铝的性质铝 制 品铝 制 品一、铝的物理性质与用途飞机制造----铝的密度小
用作导线----良好的导电性
铝制炊具----良好的导热性
用作包装----良好的延展性 地壳中含量最多的金属元素是 ；地壳中的铝以 (填单质或化合物)形式存在。说明了铝的性质如何 ？想一想铝化合物交流与讨论交流 根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，但铝为什么却不像铁那样容易被空气腐蚀？ 设疑一?设疑二?请设计实验探究铝的性质? 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑ + 2H2O铝溶解铝溶解铝桶能否盛放浓硝酸、浓硫酸？为什么？设疑三? Al片打磨后分别浸入浓硝酸、浓硫酸
中，观察现象。实验无气泡产生表面钝化无气泡产生表面钝化 煮好的菜能否放铝锅中过夜？ 设疑四?铝热反应　写出工业上利用铝热反应焊接铁轨的化学方程式 　　　　 。 １.什么叫铝热反应？练一练 铝和金属氧化物生成其它金属和氧化铝的反应属于铝热反应2.铝热剂？ 铝和金属氧化物的混合物铝与人体健康铝使用不当也会产生一些副作用。有资料报道：铝盐可能导致人的记忆力丧失。澳大利亚一个私营研究团体说：广泛使用铝盐净化水可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是早老性痴呆症特有的症状。研究人员对老鼠的实验表明，混在饮水中的微量铝进入老鼠的脑中并在那里逐渐积累，给它们喝一杯经铝盐处理过的水后，它们脑中的含铝量就达到可测量的水平。
　　世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克体重1毫克，一般情况下，一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量，但是，经常喝铝盐净化过的水，吃含铝盐的食物，如油条、粉丝、凉粉、油饼、易位罐装的软饮料等，或是经常食用铝制炊具炒出的饭莱，都会使人的摄铝量增加，从而影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝。1.两份等质量的铝粉，一份投入
足量的稀盐酸中，另一份投入足量
的氢氧化钠溶液中，则生成氢气的
质量比为__________。巩固练习2.不宜用铝热法冶炼的金属是 （ ）
A．镁　 B．铁　C．铬　 D．钨1:1A