PTSZ實驗化學專題課題鋁及其化合物的性質(zhì)學習教案

1、會計學1PTSZ實驗化學專題實驗化學專題(zhunt)課題鋁及其化課題鋁及其化合物的性質(zhì)合物的性質(zhì)第一頁，共20頁。1、鋁元素、鋁元素(yun s)的原子結構示意圖的原子結構示意圖Al 容易失容易失3e結論結論(jiln):鋁有較強的還原性。鋁有較強的還原性。Al3鋁在周期表中的位置？鋁在周期表中的位置？第1頁/共20頁第二頁，共20頁。2、鋁的化學性質(zhì)、鋁的化學性質(zhì)(huxu xngzh)（1）與非金屬單質(zhì)）與非金屬單質(zhì)(dnzh)的的反應反應想一想想一想? 分別寫出鋁與氧氣、氯氣、單質(zhì)硫的化分別寫出鋁與氧氣、氯氣、單質(zhì)硫的化學方程式。學方程式。第2頁/共20頁第三頁，共20頁。2、鋁的化學

2、性質(zhì)、鋁的化學性質(zhì)(huxu xngzh)（2）與酸的反應）與酸的反應(fnyng) 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2非氧化性酸非氧化性酸實質(zhì)：實質(zhì)：Al H+ H2e- 鈍化鈍化 常溫下常溫下，鋁與空氣中氧氣，或與，鋁與空氣中氧氣，或與濃硫酸濃硫酸、濃濃硝酸硝酸發(fā)生反應生成一層發(fā)生反應生成一層致密的氧化物致密的氧化物薄膜，這一薄膜，這一薄膜能使內(nèi)部的鋁與周圍的介質(zhì)隔絕，起到薄膜能使內(nèi)部的鋁與周圍的介質(zhì)隔絕，起到保護作用。保護作用。第3頁/共20頁第四頁，共20頁。2、鋁的化學性質(zhì)、鋁的化學性質(zhì)(huxu xngzh)（3）與強堿）與強堿(qin jin)溶液的溶液的反應反應 2

3、Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2 2Al+6H2O= 2Al(OH)3+3H2 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+4H2O+3H26e-第4頁/共20頁第五頁，共20頁。2、鋁的化學性質(zhì)、鋁的化學性質(zhì)(huxu xngzh)（4）與金屬）與金屬(jnsh)氧化物的反氧化物的反應應2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3高溫高溫鋁熱反應鋁熱反應（5）與不活潑金屬的可溶性鹽的反應）與不活潑金屬的可溶性鹽的反應 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu第5頁/共20頁第六頁，共20頁。3、氧化鋁的化學性質(zhì)

4、、氧化鋁的化學性質(zhì)(huxu xngzh)與堿反應與堿反應(fnyng)生成鹽和水，與生成鹽和水，與酸反應酸反應(fnyng)生成鹽和水的氧化生成鹽和水的氧化物。物。兩性氧化物兩性氧化物Al2O3+6H+=2Al3+3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O2Al2O3 = 2Al+3O2熔融電解熔融電解冰晶石冰晶石熔融電解熔融電解實際上生成的是一種配合物實際上生成的是一種配合物 Al(OH)4- 四羥基鋁酸根四羥基鋁酸根2OH-+Al2O3+3H2O=2Al(OH)4-第6頁/共20頁第七頁，共20頁。4、氫氧化鋁、氫氧化鋁(qn yn hu hu)的化學性質(zhì)的化學性質(zhì)與堿反應與堿反

5、應(fnyng)生成鹽和水，與生成鹽和水，與酸反應酸反應(fnyng)生成鹽和水的氫氧生成鹽和水的氫氧化物?；铩尚詺溲趸飪尚詺溲趸顰l(OH)3+3H+=Al3+3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O2Al(OH)3 = 2Al2O3+3H2O加熱加熱不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性Al(OH)3 Al3+3OH-堿式電離堿式電離H+AlO2- +H2O Al(OH)3酸式電離酸式電離第7頁/共20頁第八頁，共20頁。4、氫氧化鋁、氫氧化鋁(qn yn hu hu)的化學性質(zhì)的化學性質(zhì)想一想想一想? AlO2-與與Al3+能否在溶液中大量共存？能否在溶液中大量共存？并用并用(bn yn)

6、電離理論解釋。電離理論解釋。3AlO2-+Al3+6H2O=4Al(OH)3第8頁/共20頁第九頁，共20頁。5、可溶性鋁鹽的性質(zhì)、可溶性鋁鹽的性質(zhì)(xngzh)AlCl3、KAl(SO4)212H2O明礬明礬(mngfn)水解反應水解反應 +3可溶性鋁鹽在水溶液中會發(fā)生水解反應，生成可溶性鋁鹽在水溶液中會發(fā)生水解反應，生成Al(OH)3膠體，它能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，并膠體，它能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，并使之沉降，從而起到凈水的作用。使之沉降，從而起到凈水的作用。想一想想一想? 實驗室如何制備實驗室如何制備Al(OH)3沉淀？沉淀？第9頁/共20頁第十頁，共20頁。5、可溶性鋁鹽的性質(zhì)、可溶性鋁鹽

7、的性質(zhì)(xngzh)鋁離子與某些鋁離子與某些(mu xi)微?？尚纬晌⒘？尚纬?配合物配合物 配合物配合物是由提供孤電子對的配位體是由提供孤電子對的配位體(陰離子或分子陰離子或分子)與與接受孤電子對的中心原子接受孤電子對的中心原子(或離子或離子)以配位鍵結合形成的以配位鍵結合形成的一類重要化合物。一類重要化合物。在中學化學中要知道的配合物：在中學化學中要知道的配合物：Ag(NH3)2+ Cu(NH3)42+Fe(SCN)2+Fe(SCN)2+Fe(SCN)3Fe(SCN)4-Fe(SCN)52-Fe(SCN)63-AlF63-Al(OH)4-第10頁/共20頁第十一頁，共20頁。鋁與氧氣反應鋁

8、與氧氣反應(fnyng)的的實驗探究實驗探究 鋁在氧氣中燃燒實驗不容易鋁在氧氣中燃燒實驗不容易(rngy)(rngy)成成功，這是為什么呢？采取怎樣的對策使實驗成功，這是為什么呢？采取怎樣的對策使實驗成功？功？交流交流(jioli)與討論與討論第一第一: :鋁在空氣中能與氧氣生成一種致密的氧化鋁保鋁在空氣中能與氧氣生成一種致密的氧化鋁保護層，鋁箔與氧氣的接觸面積太少。護層，鋁箔與氧氣的接觸面積太少。1、鋁片要薄，使用前用細砂紙輕輕打磨掉氧化膜；、鋁片要薄，使用前用細砂紙輕輕打磨掉氧化膜；實驗措施實驗措施2、鋁片包火柴時要留有空隙，不能包得太緊。、鋁片包火柴時要留有空隙，不能包得太緊。 ABC第

9、11頁/共20頁第十二頁，共20頁。鋁與氧氣鋁與氧氣(yngq)反應的反應的實驗探究實驗探究第二第二: :氧氣的濃度偏低或氧氣的量不足而導致氧氣的濃度偏低或氧氣的量不足而導致(dozh)(dozh)燃燒現(xiàn)象不明顯。燃燒現(xiàn)象不明顯。 氧氣要純，必需氧氣要純，必需(bx)用排水法收集用排水法收集O2或直接使用純氧。或直接使用純氧。實驗措施實驗措施第三第三: :反應溫度不足以使鋁燃燒。反應溫度不足以使鋁燃燒。實驗措施實驗措施用鋁片卷住火柴，并當火柴最旺時放入集氣瓶。用鋁片卷住火柴，并當火柴最旺時放入集氣瓶。 鋁在氧氣中燃燒實驗不容易成功，這是為鋁在氧氣中燃燒實驗不容易成功，這是為什么呢？采取怎樣的對

10、策使實驗成功？什么呢？采取怎樣的對策使實驗成功？交流與討論交流與討論第12頁/共20頁第十三頁，共20頁。鋁與氧氣反應的實驗鋁與氧氣反應的實驗(shyn)探究探究實驗實驗(shyn)現(xiàn)現(xiàn)象象在氧氣中燃燒在氧氣中燃燒(rnsho)(rnsho)，并產(chǎn)生耀，并產(chǎn)生耀眼的白光。眼的白光。實驗的注意事項實驗的注意事項集氣瓶中氧氣濃度要盡可能大，最好采用排水集氣法收集氣瓶中氧氣濃度要盡可能大，最好采用排水集氣法收集氧氣。集氧氣。選擇容積較大的集氣瓶作為反應器。選擇容積較大的集氣瓶作為反應器。( (體積與鋁質(zhì)量體積與鋁質(zhì)量關系關系) )鋁箔以螺旋狀繞緊一根火柴鋁箔以螺旋狀繞緊一根火柴.待火柴燒到待火柴燒到

11、2/3以后，火焰能以后，火焰能“包圍包圍” 鋁條時，再迅速將鋁條伸進集氣瓶中；鋁條不能太鋁條時，再迅速將鋁條伸進集氣瓶中；鋁條不能太早或太遲伸入集氣瓶。早或太遲伸入集氣瓶。可以用可以用H2O2溶液與溶液與MnO2粉末混合直接在集氣瓶中制粉末混合直接在集氣瓶中制O2。(一定要氧氣純度足夠大才開始實驗一定要氧氣純度足夠大才開始實驗) 第13頁/共20頁第十四頁，共20頁。鋁表面鋁表面(biomin)氧化膜的實氧化膜的實驗探究驗探究 如何除去鋁表面如何除去鋁表面(biomin)(biomin)存在的氧化存在的氧化膜？膜？交流交流(jioli)與討論與討論方法方法 1用砂紙除去氧化膜用砂紙除去氧化膜方

12、法方法 2用用NaOH溶液除去氧化膜溶液除去氧化膜 如何利用下列藥品如何利用下列藥品“鋁片、硫酸銅溶液、砂紙鋁片、硫酸銅溶液、砂紙”，設計實驗證明鋁表面存在氧化膜？，設計實驗證明鋁表面存在氧化膜？實驗方案實驗方案將一片未擦去氧化膜的鋁片放入將一片未擦去氧化膜的鋁片放入CuSO4溶液中，觀察鋁溶液中，觀察鋁片表面現(xiàn)象。將另一片已除去氧化膜的鋁片放入片表面現(xiàn)象。將另一片已除去氧化膜的鋁片放入CuSO4溶液中，觀察鋁片表面現(xiàn)象。溶液中，觀察鋁片表面現(xiàn)象。 第14頁/共20頁第十五頁，共20頁。鋁表面氧化鋁表面氧化(ynghu)膜的膜的實驗探究實驗探究實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象將一片未擦去氧化將

13、一片未擦去氧化膜的鋁片放入膜的鋁片放入CuSO4溶液中溶液中將一片擦去氧化膜將一片擦去氧化膜的鋁片放入的鋁片放入CuSO4溶液中溶液中無明顯無明顯(mngxin)現(xiàn)現(xiàn)象象鋁片表面出現(xiàn)海綿狀紫紅色物質(zhì)、大鋁片表面出現(xiàn)海綿狀紫紅色物質(zhì)、大量量(dling)氣泡、溶液溫度升高。氣泡、溶液溫度升高。2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu +2 +32Al+6H+=2Al3+3H2第15頁/共20頁第十六頁，共20頁。鋁表面鋁表面(biomin)氧化膜的氧化膜的實驗探究實驗探究 如何增強如何增強(zngqing)(zngqing)鋁片表面的氧化鋁片表面的氧化膜的保護作用？膜的保護作用？交流交流

14、(jioli)與討論與討論方方 法法將另一擦去氧化膜的鋁片放入盛有濃硝酸將另一擦去氧化膜的鋁片放入盛有濃硝酸的試管中。的試管中。 實驗方案實驗方案將另一擦去氧化膜的鋁片放入盛有將另一擦去氧化膜的鋁片放入盛有3mL濃硝酸的試濃硝酸的試管中，觀察現(xiàn)象。管中，觀察現(xiàn)象。1min后取出鋁片，用水洗凈后取出鋁片，用水洗凈，再放入，再放入20mL0.5mol/LCuSO4溶液的試管中，溶液的試管中，觀察鋁片表面的現(xiàn)象。觀察鋁片表面的現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結論實驗結論無明顯現(xiàn)象。無明顯現(xiàn)象。 鋁與濃硝酸反應，表面形成致密氧化物。鋁與濃硝酸反應，表面形成致密氧化物。第16頁/共20頁第十七頁，共20頁。

15、鋁配合鋁配合(pih)物物的生成的生成實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象在盛有在盛有1mL1.0mol/LAlCl3溶溶液中逐滴加入液中逐滴加入6.0mol/L NaOH溶液，邊滴加邊振蕩試管。溶液，邊滴加邊振蕩試管。在盛有在盛有1mL1.0mol/LAlCl3溶溶液中滴加液中滴加2ml 10%NH4F溶液，溶液，再滴加再滴加1mL 3.0mol/L氨水，氨水，邊滴加邊振蕩試管，邊滴加邊振蕩試管，先出現(xiàn)先出現(xiàn)(chxin)白色絮白色絮狀沉淀，后又逐漸溶解。狀沉淀，后又逐漸溶解。無明顯無明顯(mngxin)現(xiàn)現(xiàn)象象第17頁/共20頁第十八頁，共20頁。鋁配合鋁配合(pih)物物的生成的生成實驗現(xiàn)象

16、實驗現(xiàn)象(xinxing)解解釋釋先出現(xiàn)白色先出現(xiàn)白色(bis)絮絮狀沉淀，后又逐漸溶狀沉淀，后又逐漸溶解。解。AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaClAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象Al3+與與F-發(fā)生反應生成了發(fā)生反應生成了配合物配合物AlF63- ，有，有關的關的離子方程式離子方程式:Al3+6F-=AlF63-，溶液中鋁，溶液中鋁離子濃度很小，不會與氨水反應生成離子濃度很小，不會與氨水反應生成Al(OH)3沉淀沉淀。AlCl3+6NH4F=(NH4)3AlF6+3NH4Cl第18頁/共20頁第十九頁，共20頁。培養(yǎng)培養(yǎng)(piyng)明礬晶體明礬晶體閱讀教材閱讀教材(jioci)22頁相關內(nèi)頁相關內(nèi)容容實驗實驗(shyn)的注意事的注意事項項、配制的明礬