(浙江專用)高中化學(xué)專題2物質(zhì)性質(zhì)的研究課題一鋁及其化合物的性質(zhì)課件蘇教版選修6

1、專題2 物質(zhì)性質(zhì)的探究ZHUAN TI ER課題一鋁及其化合物的性質(zhì)【學(xué)考報告】知識條目加試要求鋁片（條）燃燒的方法b鋁表面氧化膜的作用b自主學(xué)習(xí) 教材識記思考1鋁的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)結(jié)構(gòu)和存在鋁位于元素周期表第3周期HIA族,原子結(jié)構(gòu)示意圖為o鋁元素在地殼中含量豐富，僅次于魚。自然界中的鋁全部以 化合 態(tài)存在o(2)化學(xué)性質(zhì)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:遲形成致密的氧化膜4Al+3O2=2A12O3 2A1+3C12=B=2A1C13nitZxAl國氧魚性酸亠常溫下，遇冷的濃硫酸或濃硝酸輕非氧化性酸2A1+6HC1=2A1C13+3H2 t(4) 2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH

2、)4+3H2 t 2Al+Fe2O3高溫AbO3+2Fe（鋁熱反應(yīng)）制備2AbO3（熔融醫(yī)4A1+3O2 f2鋁的化合物的性質(zhì)(1)氧化鋁物理性質(zhì)： 豆色固體，墮溶于水，有很高的 熔點。化學(xué)性質(zhì)兩性氧化物占 HC1 反應(yīng)_a A!2q3+6HC1=2 AICI3+3H2O與NaOH反應(yīng)上= A12O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4(2)氫氧化鋁 物理性質(zhì)亙色膠狀不溶于水的固體，有較強的 吸附性。 化學(xué)性質(zhì)1H +A1()H)廠酸式電離IIA1(OH)3的電離A1()H)3 =A13+ +3QH-堿式電離寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式:a. Al(OHh+3H+=A13+

3、3H；O :b. A1(OH)3+OH =hA1(OH)I :c. 2A1(OH).=AbO.+3H.O。 制備I 向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為Al3+3NH3 H2O=A1(OH)3 i +3NH； oII .NaAl(OH)4溶液中通入足量CO2,離子方程式為A1(OH)I + CO2=A1(OH)3 / +HCO亍 oID. NaAl(OH)4溶液與AICI3溶液混合：離子方程式為3A1(OH)；+A13+=4A1(OH)3 i o點撥一、鋁的實驗探究現(xiàn)象及解釋實驗探 究項目實驗方案設(shè)計現(xiàn)象及解釋將鋁片剪成長5cm,寬0203 cm的鋁條, 繞成螺旋狀，一端纏繞1寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:

4、鋁能與氧氣反應(yīng)一根火柴，用堆埸鉗夾 住鋁條另一端，點燃鋁 條上的火柴，待火柴快 燃燒完時，將鋁條伸入4A1+3O2=2A12O32將鋁片放到酒精燈火焰上，鋁難以燃燒，試分析原裝有02的集氣瓶中（瓶內(nèi)盛少量水），觀察現(xiàn)象因：（1）氧氣的濃度較??；（2）反應(yīng) 物的接觸面積小1.取3片鋁片，將其 中兩片鋁片用砂紙擦 去表面的氧化膜破壞鋁表面氧化膜的方法有：用砂 紙擦；用NaOH溶液浸泡；用稀 酸浸泡鋁表面氧化膜的實驗探究現(xiàn)象：鋁表面有紫紅色物質(zhì)沉積；2.將一片擦去氧化膜產(chǎn)生氣泡，并逐漸加快，鋁片上下的鋁片放入20 mL 翻滾；繼而產(chǎn)生藍色沉淀；混合0.5 molLT 的 C11SO4溶液中，觀察鋁片

5、表液溫度升高。請用相關(guān)方程式解釋上 述現(xiàn)象。面現(xiàn)象及其他可能發(fā)2 A1+3Cu2+=2 Al3 +3Cu生的現(xiàn)象2A1+6H+=2A13+3H2 tCu2+2H2O = Cu(OH)2+2H+1取兩支試管，分別加入2.1 mL 1.0 mol-L* 1 A1C13 溶液鋁合的配物生2在一支試管中逐滴加入6.0 mol-L1 NaOH 溶液，邊滴加邊振蕩試管,觀察實驗現(xiàn)象現(xiàn)象:先生成白色沉淀, 后溶解離子反應(yīng)方程式：Al3+4OH=A1(OH)I現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象 解釋：生成了 A1F：一, 溶液中無A1”邊振蕩試管，觀察實驗現(xiàn)象1向250 mL燒杯中加入120 mL比室溫高1020 C的水，分批

6、加入明磯現(xiàn)象：燒杯中有白晶體,用玻璃棒攪拌,至晶體不再色晶體析出培養(yǎng)明磯晶體溶解為止。待溶液自然冷卻到比室 原因:溫高35 C時，將溶液倒入另一只燒杯中，用硬紙板蓋好，靜置過夜飽和溶液在冷卻時析出晶體2.從燒杯中選取2粒形狀規(guī)則的小晶 體作為晶核，將所選的晶核用細線 輕輕系好現(xiàn)象：取出小晶體，發(fā)現(xiàn)3.把步驟1中配制的明磯溶液倒 入另一只燒杯中，注意不要將 已結(jié)晶出來的明磯倒出，再向溶液中加入適量明磯，加熱使晶體變大培養(yǎng) 明磯 晶體其成為比室溫高1020 C的飽和溶液。待溶液開始自然冷卻 時，將小晶體懸掛在燒杯的中原因：飽和溶液在冷卻時 成為過飽和溶液，有溶質(zhì) 在小晶體上結(jié)晶央，用硬紙板蓋好燒杯

7、，靜置4.每天把用細線系著的明磯晶體 取出，重復(fù)步驟3的操作Ell現(xiàn)象：晶體逐漸長大 原因：不斷有明磯晶體析 出，并在小晶體上結(jié)晶點撥二、鋁熱反應(yīng)實驗1基本原理(1)基本原理：鋁是較活潑的金屬，在一定條件下能與某些金屬氧化物反應(yīng),將其中的金屬置換出來。(2)鋁熱反應(yīng)：鋁熱劑：鋁粉與金屬氧化物(如Fe2()3、Cr2O3. V2O5)ffl 成的混合物。鋁熱反應(yīng)：鋁熱劑在高溫條件下的反應(yīng)。鋁熱法：鋁熱劑發(fā)生鋁熱反應(yīng)制備金屬的方法。 鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用：A.焊接鋼軌；B.冶煉難熔金屬(如Fe、Cr V、Mn等)。2實驗記錄與結(jié)論(1)實驗準(zhǔn)備:將兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，在其中一只紙漏斗的底部剪一

8、個小孔，用水潤濕，再與另一個紙漏斗套在一起,有孔的紙漏斗置于內(nèi)層(使紙漏斗每邊都有4層)，架在鐵架 臺的鐵圈上，其下方放置盛有細沙的蒸發(fā)皿或鐵盤。(2) 實驗現(xiàn)象：當(dāng)反應(yīng)被引發(fā)后，反應(yīng)劇烈進行，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光和美麗的焰火；從漏斗底部流出火紅的液滴，在圮竭內(nèi)的沙中冷卻為黑色固體，該固體可被磁鐵吸引。(3) 實驗結(jié)論：鋁在高溫下能將氧化鐵中的鐵置換出來，并放出大量的熱。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+Fe2O32Fe+Al2O3o(4)注意事項:該實驗中鎂條的作用是通過其燃燒放出的熱量引發(fā)鋁熱反 應(yīng)；氯酸鉀的作用是作氧化劑，使伸入混合物內(nèi)部的鎂條繼續(xù) 燃燒。因鋁熱反應(yīng)非常劇烈，操作時應(yīng)注

9、意防止?fàn)C傷，最好帶上石 棉手套和防護眼罩，并移開附近的易燃物。典例剖析某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗探究鋁等金屬的性質(zhì)：將一 小片久置鋁片投入濃氯化銅溶液中，鋁表面很快出現(xiàn)一層海 綿狀暗紅色物質(zhì)，接下來鋁片上產(chǎn)生大量氣泡，觸摸容器知 溶液溫度迅速上升，收集氣體，檢驗其具有可燃性。若用同 樣的鋁片投入同濃度的硫酸銅溶液中，在短時間內(nèi)鋁片無明顯變化。(1) 鋁與氯化銅溶液能迅速反應(yīng)，而與同濃度的硫酸銅溶液在短時間內(nèi)不反應(yīng)的原因可能是。(填序號)A鋁與C1-反應(yīng)，鋁與SO亍不反應(yīng)B氯化銅溶液酸性比同濃度的硫酸銅溶液酸性強C硫酸銅水解生成硫酸使鋁鈍化D氯離子能破壞氧化鋁表面薄膜，而硫酸根離子不能E生成氯

10、化鋁溶于水，而生成硫酸鋁不溶于水(2) 鋁片表面出現(xiàn)的暗紅色物質(zhì)是放出的氣體是,請從有關(guān)物質(zhì)的濃度.能量、是否有電化學(xué)作用等分析開始階段產(chǎn)生氣體的速率不斷加快的原因是(4) 某同學(xué)通過一定的實驗操作，也能使鋁片與硫酸銅溶液反應(yīng)加快，他采取的措施可能是。A用砂紙擦去鋁片表面的氧化膜后投入硫酸銅溶液中B把鋁片投入熱氫氧化鈉溶液中一段時間后，取出洗滌，再投入硫酸銅溶液中C向硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液，再投入鋁片D在鋁片上捆上幾枚銅釘后投入同濃度的硫酸銅溶液中(5)除去氧化鋁的鋁片與鎂片為電極，在X電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池，列表如下:選項鋁電極電解質(zhì)負極反應(yīng)正極反應(yīng)ANaOH2Al-6e+8OH一一2

11、A1(OH)；6H2O+6e一一6OH +3H2 tB負極稀鹽酸2Al-6e2A13+6H+6e 一一3H2tC正極濃硝酸Mg 2eMg2+2NO 亍+4H+ 2e_2NO2 t + 2H2O（填序號），由此推知，金屬作電極不僅其中正確的是與本身性質(zhì)相關(guān)，而且與有關(guān)。解析（1）同濃度的氯化銅溶液和硫酸銅溶液，陽離子相同，陰 離子不同，前者能與鋁反應(yīng)而后者不能，說明是陰離子的影響。 在硫酸銅溶液與鋁片反應(yīng)的試管里加入少量氯化銅溶液，若反 應(yīng)加快了，說明上述推斷正確。（2）由暗紅色可判斷是銅單質(zhì)。（3）產(chǎn)生大量氣泡，溫度迅速上升，氣體具有可燃性，可知鋁與 H +反應(yīng)生成比。（4）由（1）中選項D可

12、知，使鋁能與銅反應(yīng)的關(guān)鍵 是去除氧化膜。（5）在堿性溶液中，鋁的活動性強于鎂，鋁作負 極。在酸性溶液中，鎂的活動性強于鋁，鎂作負極。由于鋁與 濃硝酸鈍化，在濃硝酸中，鎂作負極。答案(1)D(2)Cu(3)H2隨著反應(yīng)進行生成鋁離子濃度增大，水解程度增大,產(chǎn)生H+的濃度增大，該反應(yīng)放熱，升高溫度反應(yīng)加快，銅與鋁構(gòu)成原電池，加快鋁溶解(4) A. BA電解質(zhì)性質(zhì)跟蹤訓(xùn)練 某課外小組對一些金屬單質(zhì)和化合物的性質(zhì)進行探究。 下表為“鋁與氯化銅溶液反應(yīng)”實驗報告的一部分：實驗步驟實驗現(xiàn)象將打磨過的鋁片(過量)放入一產(chǎn)生氣泡,析出疏松的紅色固體,定濃度的Cue.溶液中溶液逐漸變?yōu)闊o色反應(yīng)結(jié)束后分離出溶液備

13、用紅色固體用蒸餡水洗滌后,一段時間后固體由紅色變?yōu)榫G色置于潮濕空氣中設(shè)其主要成分為Cu2(OH)2CO3(1)按反應(yīng)類型各寫出一個實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的只寫離子方程式) 置換反應(yīng)化合反應(yīng)MB(2)用石墨作電極，電解上述實驗分離出的溶液，兩極產(chǎn)生氣泡。持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中還可以觀察到的現(xiàn)象是解釋此現(xiàn)象的離子方程式是解析 由C11C12溶液中C112+的水解使溶液呈酸性，所以會 有 2A1+6H+=2Al3+3H2 t ,也有 2A1+3Cu2+=2A13+ + 3Cu；單質(zhì)銅在潮濕空氣中由紅色變?yōu)榫G色，化學(xué)方程式可寫 成：2Cu+O2+H2O+CO2=CU2(OH)2CO3 o用石墨作電極，電解AICI3溶液,電解的化學(xué)方程式為2A1C13 + 6H2O=lfi=2Al(OH)3 * +3H2 t +3C12 f ；持續(xù)電解，電解 水，陰極：2H2O+2e =H2 t +2OH從而使陰極區(qū)OHT濃度增大，所以會看到有白色沉