3.2.2 铝的重要化合物（人教版必修1）
文档属性
| 名称 | 3.2.2 铝的重要化合物（人教版必修1） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 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 | 2012-04-16 12:09:17 | ||
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文档简介
(共59张PPT)
第2课时 铝的重要化合物
铝有很多种化合物，氧化铝就是其中的一种，氧化铝可以制成不同的物质，有的硬度很小，性质活泼，容易和酸、碱反应；有的硬度很大，性质非常稳定，同学们知道其中的奥秘吗？
1．了解铝的重要化合物的主要性质及应用。
2．了解铝的化合物相互转变的图象。
3．了解与Al(OH)3相关的简单计算。
1．氧化铝
(1)物理性质
铝的重要化合物
色态 溶解性 熔点 硬度
白色固体 难溶于水 很高 很大
(2)化学性质
Al2O3是_____氧化物，与强酸或强碱溶液都能 反应生成盐和水。
①与强酸反应的离子方程式： __________________________。
②与强碱反应的离子方程式：
__________________________ 。
两性
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
(3)用途
①冶炼金属___的原料
②良好的_____材料
2．氢氧化铝
(1)物理性质
_____于水的_________物质。
铝
耐火
不溶
白色胶状
(3)用途
①能凝聚水中的悬浮物并能_________，可用 来净水。
②利用其_____性，可用做胃酸中和剂。
吸附色素
弱碱
(2)十二水合硫酸铝钾
化学式：________________，俗名：____，无 色晶体，可溶于水，在天然水中生成________ 胶体，可用做净水剂。
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
Al(OH)3
铝的化合物之间的转化关系——“铝三角”
2．Al(OH)3―→Al3＋：Al(OH)3溶于强酸溶液：
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
3．Al3＋―→AlO：可溶性铝盐与过量的强碱反应：
Al3＋＋4OH－(过量)===AlO＋2H2O
4．AlO―→Al3＋：偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：
AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O
答案： A
有关Al(OH)3沉淀的图象分析
[温馨提示] 向AlCl3溶液中加NaOH溶液和向NaAlO2溶液中加盐酸，计算生成a mol Al(OH)3沉淀时，有两种情况，即碱(酸)不足和碱(酸)过量，如图象中所示。计算时要注意讨论分析。
2．将一定量的镁铝合金放入一定量的盐酸中，合金恰好全部溶解，向所得溶液中滴加一定浓度的NaOH溶液，加入的NaOH溶液的体积(V)与沉淀质量(m)的关系如图所示。下面说法正确的是(多选)( )
A．A点的沉淀是Mg(OH)2、Al(OH)3
B．B点的沉淀是Mg(OH)2、Al(OH)3
C．A点的沉淀是Al(OH)3
D．B点的沉淀是Mg(OH)2
答案： AD
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)。
铝的化合物之间的转化关系
(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：
[思考感悟] 既能和盐酸反应，又能和NaOH溶液反应的物质
(1)某此单质：Al
(2)两性物质：Al(OH)3、Al2O3
(3)弱酸的酸式盐：NaHCO3、NaHSO3
(4)弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2SO3
③C＋NaOH(适量)―→B＋NaCl
④E＋H2O―→NaOH＋F
⑤C＋D＋H2O―→B
则A、B、C、D的化学式分别是：A________，B________，C________，D________。
写出4 mol C和6 mol E在水溶液中发生反应的化学方程式为：__________________________________________________________________。
解析： 本题应从反应④开始，由气体F在标况下的相对密度知MF＝29×1.103＝32，故F为O2。由④的反应知E中必含有Na，且能与H2O反应放出O2，故E为Na2O2；由反应③可知C中一定含有氯元素又知C中含铝元素，故C为AlCl3；在铝的常见化合物中，受热分解成一种化合物和水的物质为Al(OH)3，故B为Al(OH)3,则A为Al2O3。由①可知D为NaAlO2。
答案： Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 NaAlO2 4AlCl3＋6Na2O2＋6H2O===4Al(OH)3↓＋12NaCl＋3O2↑
如下六个图中，横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量，纵坐标为生成沉淀的物质的量，将图中的字母代号填入下表。
铝的化合物转化的图象分析
溶液 加入的物质 字母代号
①饱和石灰水 通过量CO2
②AlCl3溶液 通过量NH3
③MgCl2、AlCl3混合溶液 逐滴加NaOH溶液至过量
④AlCl3溶液 逐滴加NaOH溶液至过量
⑤含少量HCl的AlCl3溶液 逐滴加NaOH溶液至过量
⑥FeCl3溶液 逐滴加NaOH溶液至过量
③发生如下反应：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，故先生成沉淀，当NaOH过量时又发生如下反应而部分溶解：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，因Mg(OH)2与碱不反应故沉淀不能完全消失，因此其对应图象为A。④发生如下反应：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。其反应现象为先生成白色沉淀，再逐渐溶解且前后消耗NaOH的物质的量之比为3∶1，故其对应图象为E。
⑤反应如下：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，AlCl3＋3NaOH===3NaCl＋Al(OH)3↓，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。此时优先发生的是酸碱中和反应，故开始时应无沉淀产生，后续反应与上述④中相同，故其图象应为F。⑥FeCl3溶液中逐滴加NaOH溶液至过量，只发生如下反应生成红褐色沉淀且不消失：FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl，其对应图象应为C。
答案： B C A E F C
2．在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示加入氢氧化钠的量(x)与生成沉淀的物质的量(y)的关系示意图中，正确的是( )
解析： 在Al(NO3)3、Mg(NO3)2的混合溶液中，逐滴加入稀NaOH溶液后，发生的反应有：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，因此正确答案为C。
答案： C
热点实验 氧化铝性质的实验探究
[探究举例] 某校化学兴趣小组的同学经查阅资料得知：铝表面致密的氧化膜能使铝与其周围的介质(空气、水等)隔绝，但奇怪的是铝制容器仍不能用来盛放和腌制咸菜。为此该小组的同学对铝表面的氧化膜进行了探究，其过程如下，请完成下列填空。
(1)用坩埚钳夹住一块擦去氧化膜的铝片，放在酒精灯火焰上灼烧，铝片表面接触火焰的部分变暗，片刻后变软，轻轻摇动，会左右摇晃，却不像蜡烛那样滴落。这是因为铝表面氧化膜的熔点________(填“高于”或“低于”)内层铝的熔点，并将其裹住，所以不易发生滴落现象。
(2)取两块未用砂纸打磨过的铝片，一块浸入CuCl2稀溶液中后，很快析出较多的红色固体；另一块浸入CuSO4稀溶液中，无明显现象。试推测产生不同现象的原因：__________________________________________________________________。
(3)用砂纸打磨一铝片，使其表面变粗糙，再将其放入CuSO4稀溶液中，2～3 min后有少量红色固体附着在其表面。试写出产生红色固体的离子方程式：____________________________。
(4)取两块铝片，用砂纸磨去其氧化膜，分别把它们浸入浓硝酸中，无显著变化。铝片浸入浓硝酸中无显著变化的原因是
____________________________。
(5)把两块未用砂纸打磨过的铝片都浸入氢氧化钠溶液中，片刻后其表面产生无色气体。试写出铝的氧化膜与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：___________________________。
解析： 本题是多方面能力的考查，通过阅读分析，得出结论，
通过阅读CuCl2与CuSO4溶液的不同，只能是Cl－的作用，使铝片表面的氧化膜被破坏。其余问题不难解答。
1．物质中既能跟稀H2SO4反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是( )
①Al ②Na ③Al2O3 ④Al(OH)3
A．③④ B．全部
C．②③④ D．①③④
解析：上面4种物质均既能跟稀H2SO4反应，又能跟氢氧化钠溶液反应，其中钠与氢氧化钠溶液的反应是与溶剂水的反应。
答案：B
2．下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是( )
A．Al(OH)3是两性氢氧化物
B．Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质
C．Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素
D．Al(OH)3既溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸
解析： Al(OH)3胶体由于结构疏松，表面积大，能吸附色素及凝聚水中悬浮物，可用于自来水净化。Al(OH)3只能溶于强碱、强酸，不能溶于弱碱(氨水)、弱酸(碳酸)。
答案： D
答案： D
4．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
( )
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时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
5．在含有Ag＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋四种离子的溶液中，逐一加入有关物质，填写下列空白：
(1)往混合溶液中加入盐酸，生成________沉淀，反应的离子方程式是：___________________________________________________________________。
(2)把(1)中所得的物质过滤，往滤液中加入氨水，使溶液呈碱性，又出现________色沉淀，是______________(写名称)，反应的离子方程式是：__________________________。
(3)把(2)中所得的物质过滤，往滤液中加入碳酸钠溶液，又出现________色沉淀，反应的离子方程式是：___________________________________________________________________。
(4)向(2)中所得的沉淀中加入过量的NaOH溶液，所观察到的现象是______________，反应的离子方程式是：______________________________，不溶的物质是________。
解析： 弄清楚Mg2＋、Al3＋共存的环境与条件是解题的关键。正确的思路是Mg2＋、Al3＋都不能在碱性条件下共存，且Al(OH)3只溶于强碱和强酸，Mg(OH)2只溶于酸。
第2课时 铝的重要化合物
铝有很多种化合物，氧化铝就是其中的一种，氧化铝可以制成不同的物质，有的硬度很小，性质活泼，容易和酸、碱反应；有的硬度很大，性质非常稳定，同学们知道其中的奥秘吗？
1．了解铝的重要化合物的主要性质及应用。
2．了解铝的化合物相互转变的图象。
3．了解与Al(OH)3相关的简单计算。
1．氧化铝
(1)物理性质
铝的重要化合物
色态 溶解性 熔点 硬度
白色固体 难溶于水 很高 很大
(2)化学性质
Al2O3是_____氧化物，与强酸或强碱溶液都能 反应生成盐和水。
①与强酸反应的离子方程式： __________________________。
②与强碱反应的离子方程式：
__________________________ 。
两性
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
(3)用途
①冶炼金属___的原料
②良好的_____材料
2．氢氧化铝
(1)物理性质
_____于水的_________物质。
铝
耐火
不溶
白色胶状
(3)用途
①能凝聚水中的悬浮物并能_________，可用 来净水。
②利用其_____性，可用做胃酸中和剂。
吸附色素
弱碱
(2)十二水合硫酸铝钾
化学式：________________，俗名：____，无 色晶体，可溶于水，在天然水中生成________ 胶体，可用做净水剂。
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
Al(OH)3
铝的化合物之间的转化关系——“铝三角”
2．Al(OH)3―→Al3＋：Al(OH)3溶于强酸溶液：
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
3．Al3＋―→AlO：可溶性铝盐与过量的强碱反应：
Al3＋＋4OH－(过量)===AlO＋2H2O
4．AlO―→Al3＋：偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：
AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O
答案： A
有关Al(OH)3沉淀的图象分析
[温馨提示] 向AlCl3溶液中加NaOH溶液和向NaAlO2溶液中加盐酸，计算生成a mol Al(OH)3沉淀时，有两种情况，即碱(酸)不足和碱(酸)过量，如图象中所示。计算时要注意讨论分析。
2．将一定量的镁铝合金放入一定量的盐酸中，合金恰好全部溶解，向所得溶液中滴加一定浓度的NaOH溶液，加入的NaOH溶液的体积(V)与沉淀质量(m)的关系如图所示。下面说法正确的是(多选)( )
A．A点的沉淀是Mg(OH)2、Al(OH)3
B．B点的沉淀是Mg(OH)2、Al(OH)3
C．A点的沉淀是Al(OH)3
D．B点的沉淀是Mg(OH)2
答案： AD
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)。
铝的化合物之间的转化关系
(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：
[思考感悟] 既能和盐酸反应，又能和NaOH溶液反应的物质
(1)某此单质：Al
(2)两性物质：Al(OH)3、Al2O3
(3)弱酸的酸式盐：NaHCO3、NaHSO3
(4)弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2SO3
③C＋NaOH(适量)―→B＋NaCl
④E＋H2O―→NaOH＋F
⑤C＋D＋H2O―→B
则A、B、C、D的化学式分别是：A________，B________，C________，D________。
写出4 mol C和6 mol E在水溶液中发生反应的化学方程式为：__________________________________________________________________。
解析： 本题应从反应④开始，由气体F在标况下的相对密度知MF＝29×1.103＝32，故F为O2。由④的反应知E中必含有Na，且能与H2O反应放出O2，故E为Na2O2；由反应③可知C中一定含有氯元素又知C中含铝元素，故C为AlCl3；在铝的常见化合物中，受热分解成一种化合物和水的物质为Al(OH)3，故B为Al(OH)3,则A为Al2O3。由①可知D为NaAlO2。
答案： Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 NaAlO2 4AlCl3＋6Na2O2＋6H2O===4Al(OH)3↓＋12NaCl＋3O2↑
如下六个图中，横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量，纵坐标为生成沉淀的物质的量，将图中的字母代号填入下表。
铝的化合物转化的图象分析
溶液 加入的物质 字母代号
①饱和石灰水 通过量CO2
②AlCl3溶液 通过量NH3
③MgCl2、AlCl3混合溶液 逐滴加NaOH溶液至过量
④AlCl3溶液 逐滴加NaOH溶液至过量
⑤含少量HCl的AlCl3溶液 逐滴加NaOH溶液至过量
⑥FeCl3溶液 逐滴加NaOH溶液至过量
③发生如下反应：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，故先生成沉淀，当NaOH过量时又发生如下反应而部分溶解：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，因Mg(OH)2与碱不反应故沉淀不能完全消失，因此其对应图象为A。④发生如下反应：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。其反应现象为先生成白色沉淀，再逐渐溶解且前后消耗NaOH的物质的量之比为3∶1，故其对应图象为E。
⑤反应如下：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，AlCl3＋3NaOH===3NaCl＋Al(OH)3↓，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。此时优先发生的是酸碱中和反应，故开始时应无沉淀产生，后续反应与上述④中相同，故其图象应为F。⑥FeCl3溶液中逐滴加NaOH溶液至过量，只发生如下反应生成红褐色沉淀且不消失：FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl，其对应图象应为C。
答案： B C A E F C
2．在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示加入氢氧化钠的量(x)与生成沉淀的物质的量(y)的关系示意图中，正确的是( )
解析： 在Al(NO3)3、Mg(NO3)2的混合溶液中，逐滴加入稀NaOH溶液后，发生的反应有：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，因此正确答案为C。
答案： C
热点实验 氧化铝性质的实验探究
[探究举例] 某校化学兴趣小组的同学经查阅资料得知：铝表面致密的氧化膜能使铝与其周围的介质(空气、水等)隔绝，但奇怪的是铝制容器仍不能用来盛放和腌制咸菜。为此该小组的同学对铝表面的氧化膜进行了探究，其过程如下，请完成下列填空。
(1)用坩埚钳夹住一块擦去氧化膜的铝片，放在酒精灯火焰上灼烧，铝片表面接触火焰的部分变暗，片刻后变软，轻轻摇动，会左右摇晃，却不像蜡烛那样滴落。这是因为铝表面氧化膜的熔点________(填“高于”或“低于”)内层铝的熔点，并将其裹住，所以不易发生滴落现象。
(2)取两块未用砂纸打磨过的铝片，一块浸入CuCl2稀溶液中后，很快析出较多的红色固体；另一块浸入CuSO4稀溶液中，无明显现象。试推测产生不同现象的原因：__________________________________________________________________。
(3)用砂纸打磨一铝片，使其表面变粗糙，再将其放入CuSO4稀溶液中，2～3 min后有少量红色固体附着在其表面。试写出产生红色固体的离子方程式：____________________________。
(4)取两块铝片，用砂纸磨去其氧化膜，分别把它们浸入浓硝酸中，无显著变化。铝片浸入浓硝酸中无显著变化的原因是
____________________________。
(5)把两块未用砂纸打磨过的铝片都浸入氢氧化钠溶液中，片刻后其表面产生无色气体。试写出铝的氧化膜与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：___________________________。
解析： 本题是多方面能力的考查，通过阅读分析，得出结论，
通过阅读CuCl2与CuSO4溶液的不同，只能是Cl－的作用，使铝片表面的氧化膜被破坏。其余问题不难解答。
1．物质中既能跟稀H2SO4反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是( )
①Al ②Na ③Al2O3 ④Al(OH)3
A．③④ B．全部
C．②③④ D．①③④
解析：上面4种物质均既能跟稀H2SO4反应，又能跟氢氧化钠溶液反应，其中钠与氢氧化钠溶液的反应是与溶剂水的反应。
答案：B
2．下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是( )
A．Al(OH)3是两性氢氧化物
B．Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质
C．Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素
D．Al(OH)3既溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸
解析： Al(OH)3胶体由于结构疏松，表面积大，能吸附色素及凝聚水中悬浮物，可用于自来水净化。Al(OH)3只能溶于强碱、强酸，不能溶于弱碱(氨水)、弱酸(碳酸)。
答案： D
答案： D
4．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
( )
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时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
5．在含有Ag＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋四种离子的溶液中，逐一加入有关物质，填写下列空白：
(1)往混合溶液中加入盐酸，生成________沉淀，反应的离子方程式是：___________________________________________________________________。
(2)把(1)中所得的物质过滤，往滤液中加入氨水，使溶液呈碱性，又出现________色沉淀，是______________(写名称)，反应的离子方程式是：__________________________。
(3)把(2)中所得的物质过滤，往滤液中加入碳酸钠溶液，又出现________色沉淀，反应的离子方程式是：___________________________________________________________________。
(4)向(2)中所得的沉淀中加入过量的NaOH溶液，所观察到的现象是______________，反应的离子方程式是：______________________________，不溶的物质是________。
解析： 弄清楚Mg2＋、Al3＋共存的环境与条件是解题的关键。正确的思路是Mg2＋、Al3＋都不能在碱性条件下共存，且Al(OH)3只溶于强碱和强酸，Mg(OH)2只溶于酸。