鋁的重要化合物必修1

1、偏鋁酸鈉偏鋁酸鈉紅寶石藍寶石Al2O3一、物理性質一、物理性質 氧化鋁氧化鋁色態(tài)色態(tài)溶解性溶解性熔點熔點硬度硬度 白色白色固體固體難溶難溶于水于水很很 高高（熔點2050）很很 大大（僅次于金剛石） 白色難溶于水的物質、熔點高、硬度很大，白色難溶于水的物質、熔點高、硬度很大，僅次于金剛石，俗稱剛玉，具有良好的耐火僅次于金剛石，俗稱剛玉，具有良好的耐火性（多用于制造耐火坩堝、耐火管、耐高溫性（多用于制造耐火坩堝、耐火管、耐高溫的實驗儀器等耐火材料）。的實驗儀器等耐火材料）。俗名俗名 剛玉剛玉 耐火坩堝耐火坩堝耐火磚耐火磚燃器具點火瓷頭燃器具點火瓷頭知識回顧知識回顧 能與堿反應生成鹽和水能與堿反應

2、生成鹽和水的氧化物。的氧化物。 能與酸反應生成鹽和水能與酸反應生成鹽和水的氧化物。的氧化物。思考與討論：思考與討論：氧化鋁是酸性氧化物還是堿性氧化物？氧化鋁是酸性氧化物還是堿性氧化物？酸性氧化物：酸性氧化物：堿性氧化物：堿性氧化物：實驗探究實驗探究請寫出反應的化學方程式和離子方程式請寫出反應的化學方程式和離子方程式 Al2O3+鹽酸鹽酸+NaOH溶解溶解溶解溶解實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：氧化鋁分別與鹽酸和氫氧化鈉反應實驗氧化鋁分別與鹽酸和氫氧化鈉反應實驗二、化學性質二、化學性質1 1、與酸反應、與酸反應Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3 + 6H+ 2Al3+ + 3H2O2 2

3、、與堿反應、與堿反應 提示提示：鋁與氫氧化鈉反應：鋁與氫氧化鈉反應 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl2O3 + 2OH- - = 2AlO2- - + H2O兩性氧化物：兩性氧化物：既能與酸反應生成鹽和水，又能與堿既能與酸反應生成鹽和水，又能與堿反應生成鹽和水的氧化物。反應生成鹽和水的氧化物。化學性質：化學性質：能溶于酸或強堿溶液中，溶于強能溶于酸或強堿溶液中，溶于強堿時，生成偏鋁酸鹽和水。堿時，生成偏鋁酸鹽和水。結論：結論： Al2O3是一種兩性氧化物。是一種兩性氧化物。提示：提示： Al2O3不溶于氨水等弱堿。不溶于氨水等弱堿。耐火耐火耐高溫材料材料(Al(Al2 2O

4、O3 3熔點高熔點高) )冶煉金屬鋁：冶煉金屬鋁： 2Al2Al2 2O O3 3 （熔融）（熔融） = 4Al + 3O= 4Al + 3O2 2 通電通電(3)人造寶石設計實驗制備設計實驗制備Al(OH)3，寫出詳細，寫出詳細的實驗操作過程。的實驗操作過程。儀器用品有：儀器用品有：試管、膠頭滴管、試管、膠頭滴管、AlCl3、NaOH、氨水、氨水實驗實驗內容內容往盛有往盛有AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3溶液的試溶液的試管中滴入管中滴入 溶液，溶液，直至過量。直至過量。 往盛有往盛有AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3溶液的試管溶液的試管中滴入中滴入 ，直至過量。，直至過

5、量。 實驗實驗現(xiàn)象現(xiàn)象白色膠狀沉淀不斷增白色膠狀沉淀不斷增多，而后沉淀溶解并多，而后沉淀溶解并最后消失。最后消失。 白色膠狀沉淀逐漸增白色膠狀沉淀逐漸增多，氨水過量不溶解。多，氨水過量不溶解。NaOH氨水氨水問題討論：問題討論： 用用Al2(SO4)3制備制備Al(OH)3應選擇應選擇NaOH溶液還是氨水？為什么？溶液還是氨水？為什么？實驗實驗內容內容往盛有往盛有AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3溶液的試溶液的試管中滴入管中滴入 溶液，溶液，直至過量。直至過量。 往盛有往盛有AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3溶液的試管溶液的試管中滴入中滴入 ，直至過量。，直至過量。 實驗實

6、驗現(xiàn)象現(xiàn)象反應反應方程方程式式結論結論白色膠狀沉淀不斷增多，白色膠狀沉淀不斷增多，而后沉淀溶解并最后消失。而后沉淀溶解并最后消失。 白色膠狀沉淀逐漸增多，白色膠狀沉淀逐漸增多，氨水過量不溶解。氨水過量不溶解。AlAl2 2(SO4)(SO4)3 3 6NaOH6NaOH2Al(OH)2Al(OH)3 33Na3Na2 2SOSO4 4AlAl2 2(SO4)(SO4)3 3 +6NH+6NH3 3H H2 2O=O=2Al(OH)2Al(OH)3 3+3(NH+3(NH4 4) ) 2 2SOSO4 4AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3與與NaOHNaOH、NHNH3 3H H2 2

7、O O均可反應生成均可反應生成Al(OH)Al(OH)3 3, , Al(OH)Al(OH)3 3溶于強堿而不溶于弱堿。溶于強堿而不溶于弱堿。NaOH氨水氨水2.2.氫氧化鋁氫氧化鋁實驗室制法實驗室制法Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4 學生實驗：學生實驗： 取適量用氨水制得的取適量用氨水制得的Al(OH)3沉淀于二試沉淀于二試管中，然后分別滴加鹽酸和氫氧化鈉，振蕩。管中，然后分別滴加鹽酸和氫氧化鈉，振蕩。分析現(xiàn)象并寫出化學方程式。分析現(xiàn)象并寫出化學方程式。 Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4+ 結論結論:實驗室實驗室制備制備氫

8、氧化鋁氫氧化鋁采用可溶鋁鹽和弱堿！采用可溶鋁鹽和弱堿！ 實驗操作實驗操作實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象化學方程式化學方程式 試管中白色試管中白色沉淀溶解沉淀溶解試管中白色試管中白色沉淀溶解沉淀溶解Al(OH)33HCl=AlCl33H2OAl(OH)3NaOH=NaAlO22H2O2.2.氫氧化鋁氫氧化鋁Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O小結：小結：Al(OH)3既能與強酸反應，又能與既能與強酸反應，又能與強堿溶液反應，且都生成了鹽和水。所以強堿溶液反應，且都生成了鹽和水。所以Al(OH)3是兩性氫氧化物。是兩性氫氧化物。為什么為什

9、么Al(OH)3具有兩性呢？具有兩性呢？H2O+AlO2-+H+遇酸主要發(fā)生堿式電離，遇堿主要發(fā)生酸式電離。遇酸主要發(fā)生堿式電離，遇堿主要發(fā)生酸式電離。氫氧化鋁不溶于弱酸（如氫氧化鋁不溶于弱酸（如H2CO3）弱堿）弱堿（氨水），溶于強酸強堿。（氨水），溶于強酸強堿。 兩性氫氧化物指其在水溶液中既發(fā)生酸式兩性氫氧化物指其在水溶液中既發(fā)生酸式電離，又發(fā)生堿式電離：電離，又發(fā)生堿式電離： Al(OH)3Al3+3OH-智力挑戰(zhàn)：智力挑戰(zhàn)：1 1、向、向AlClAlCl3 3溶液中逐滴滴加溶液中逐滴滴加NaOHNaOH溶液，有什么現(xiàn)象？寫出有關的離溶液，有什么現(xiàn)象？寫出有關的離子方程式。子方程式。2

10、2、向、向NaOHNaOH溶液中逐滴滴加溶液中逐滴滴加 AlClAlCl3 3溶液，有什么現(xiàn)象？溶液，有什么現(xiàn)象？不用其他任何試劑可否鑒別不用其他任何試劑可否鑒別AlClAlCl3 3溶液和溶液和NaOHNaOH溶液？溶液？不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性-氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。2Al(OH)2Al(OH)3 3 AlAl2 2O O3 3 + 3H+ 3H2 2O O（3 3）用）用 途途：可做胃藥可做胃藥, ,能凝聚水中懸浮物，吸附色素能凝聚水中懸浮物，吸附色素, , 可做凈水劑?？勺鰞羲畡?。這是工業(yè)上這是工業(yè)上制取制取純凈純凈氧化鋁氧化鋁的方法。的方法。規(guī)律：難溶性的氫

11、氧化物規(guī)律：難溶性的氫氧化物 相應的氧化物相應的氧化物+水水胃不痛了，多虧胃不痛了，多虧了胃舒平！了胃舒平！胃舒平胃舒平又名復方氫氧化鋁，是由能中和胃酸的氫氧化鋁和三硅酸鎂兩藥合用，并組合解痙止痛藥浸膏而成。Al(OH)Al(OH)3 3在醫(yī)學上的應用在醫(yī)學上的應用三、鋁鹽三、鋁鹽明礬明礬KAl(SO4)212H2OKAl(SO4)2K+Al3+2SO42-（1）用途：凈水劑用途：凈水劑KAl(SOKAl(SO4 4) )2 2=K=K+ +Al+Al3+3+2SO+2SO4 42-2-化學式化學式KAlKAl(SO(SO4 4) )2 212H12H2 2O O （十二水合硫酸鋁鉀），（十二

12、水合硫酸鋁鉀）， 無色晶體，易溶于水。無色晶體，易溶于水。明礬溶于水發(fā)生水解明礬溶于水發(fā)生水解反應，生成反應，生成Al(OH)Al(OH)3 3膠體，吸附水中的膠體，吸附水中的雜質，使水澄清。雜質，使水澄清。明礬(KAl(SO4)212H2O)是生活上常用的凈水劑渾濁塘水渾濁塘水成為救命水救命水明礬與油條明礬與油條練習：練習：下列物質中，既能與鹽酸反應又能下列物質中，既能與鹽酸反應又能與與NaOH溶液反應的是（溶液反應的是（ ）NaHCO3 Al Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 CuOA. B. C. D.全部全部C2、除去、除去MgO中混有的中混有的Al2O3，可用下列哪種，可用下列

13、哪種試劑（試劑（ ） A、NaOH溶液溶液 B、氨水、氨水 C、鹽酸、鹽酸 D、硫酸、硫酸AAlClAlCl3 3與強堿反應與強堿反應. . 問題問題11在在AlClAlCl3 3溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入NaOHNaOH溶液至過量溶液至過量, ,試分試分析有何現(xiàn)象析有何現(xiàn)象? ?現(xiàn)象現(xiàn)象: :開始生成白色沉淀逐漸增多開始生成白色沉淀逐漸增多, ,后逐漸減少后逐漸減少, ,最后全最后全部溶解部溶解. .化學方程式化學方程式: AlCl: AlCl3 3+3NaOH=Al(OH)+3NaOH=Al(OH)3 3+3NaCl;+3NaCl;NaOH+Al(OH)NaOH+Al(OH)3 3=Na

14、AlO=NaAlO2 2+2H+2H2 2O O 問題問題22在在NaOHNaOH溶液中溶液中, ,逐滴加入逐滴加入AlClAlCl3 3溶液溶液, ,邊滴邊振蕩邊滴邊振蕩, ,為什么看不到白色沉淀為什么看不到白色沉淀? ?過一段時間又見白色沉淀增多過一段時間又見白色沉淀增多, ,試用化學方程式解釋試用化學方程式解釋. .答答:AlCl:AlCl3 3+4NaOH= NaAlO+4NaOH= NaAlO2 2+2H+2H2 2O+3NaCl;O+3NaCl; AlCl AlCl3 3+3NaAlO+3NaAlO2 2+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3 +3NaCl+3

15、NaCl2.2.偏鋁酸鹽偏鋁酸鹽(NaAlO(NaAlO2 2) )與強酸反應與強酸反應 問題問題11在偏鋁酸鈉溶液中在偏鋁酸鈉溶液中, ,逐滴加入鹽酸至過量逐滴加入鹽酸至過量, ,開始生開始生成的白色沉淀逐漸增多成的白色沉淀逐漸增多, ,然后逐漸減少然后逐漸減少, ,最后消失最后消失. .試用化試用化學方程式表示該過程學方程式表示該過程. . NaAlO NaAlO2 2+HCl+H+HCl+H2 2O=NaCl+Al(OH)O=NaCl+Al(OH)3 3 3HCl+Al(OH) 3HCl+Al(OH)3 3=AlCl=AlCl3 3+3H+3H2 2O O 問題問題22在鹽酸溶液中在鹽酸

16、溶液中, ,逐滴加入偏鋁酸鈉溶液至過量逐滴加入偏鋁酸鈉溶液至過量, ,開開始時沒有明顯現(xiàn)象始時沒有明顯現(xiàn)象, ,然后生成白色沉淀且逐漸增多然后生成白色沉淀且逐漸增多. .試用化試用化學方程式表示該過程學方程式表示該過程. . 與弱酸反應與弱酸反應 問題問題11向偏鋁酸鈉溶液中通入向偏鋁酸鈉溶液中通入COCO2 2, ,生成的白色沉淀逐漸生成的白色沉淀逐漸增多增多, ,沉淀達最多時沉淀達最多時, ,繼續(xù)通入繼續(xù)通入COCO2 2至過量至過量, ,白色沉淀量不變白色沉淀量不變 2NaAlO2NaAlO2 2+CO+CO2 2+3H+3H2 2O=NaO=Na2 2COCO3 3+2+2Al(OH)

17、3 Na Na2 2COCO3 3+ CO+ CO2 2+H+H2 2O=2NaHCOO=2NaHCO3 3 小結小結 鋁的化合物的轉化關系鋁的化合物的轉化關系4HCl+NaAlO4HCl+NaAlO2 2=NaCl+AlCl=NaCl+AlCl3 3+2H+2H2 2O O AlClAlCl3 3+3NaAlO+3NaAlO2 2+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3+3NaCl+3NaClAl3+Al(OH)33OH3OH- -或氨水或氨水AlO2-OHOH- -3H3H+ +COCO2 2/H/H+ + H+ H2 2O O4OH4OH- -4H4H+ +鋁三角鋁三

18、角1.1.怎樣以怎樣以AlClAlCl3 3溶液為原料制取溶液為原料制取Al(OH)Al(OH)3 3？2.2.怎樣以怎樣以NaAlONaAlO2 2溶液為原料制取溶液為原料制取Al(OH)Al(OH)3 3？ 思考思考 有關鋁三角的基本圖象：有關鋁三角的基本圖象：1、三氯化、三氯化 鋁鹽溶液和氨水的反應鋁鹽溶液和氨水的反應原理：原理：Al3+3NH3 H2O = Al(OH)3 +3NH4+n沉淀沉淀n NH3 H2O 32、在一定量在一定量AlCl3溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入NaOH溶液溶液原理：原理：Al3+3OH- = Al(OH)3Al(OH)3+OH- = AlO2-+2H2O n沉淀沉淀n NaOH 343、向偏鋁酸鹽溶液中通入向偏鋁酸鹽溶液中通入CO2原理：原理：CO2 +2AlO2- + 3H2O = 2Al(OH)3 +CO32-n沉淀沉淀n CO2 1/24、向一定量、向一定量NaAlO2溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入HCl溶液溶液n沉淀沉淀n HCl 14原理：原理： H+ +AlO2- + H2O = Al(OH)3 Al(OH)3 +3H+ = Al3+ + 3H2O 3、向氯化鎂和氯化鋁的混合溶液中加足量的氫氧化鈉、向氯化鎂和氯化鋁的混合溶液中加足量的氫氧化鈉原理：氫氧化鈉先與氯化鎂和氯化鋁反應，