鋁以及其化合物性質(zhì)

1、關于鋁及其化合物的性質(zhì)第一張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月硼 族 元 素第二張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月你在日常生活中見到過哪些鋁制品？想一想 鋁箔香煙包裝材料食品包裝材料航空材料 鋁為活潑金屬，為何在生活中用途廣泛？工業(yè)上怎樣冶煉鋁？【提示】 鋁制品表面有一層致密的氧化膜，可保護內(nèi)層金屬不被氧化，鋁密度小，塑性好，易于加工，可與多種金屬形成高強度的合金，故在生活中用途廣泛；工業(yè)上利用電解氧化鋁的方法冶煉鋁第三張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月一、鋁1.鋁的物理性質(zhì)1)具有銀白色光澤，密度較?。晃锢硇再|(zhì)用途4)有良好的延展性.3)熱的良導體；2)導電性好，僅次于

2、銀、銅；飛機鋁導線鋁壺鋁箔包裝材料第四張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2、鋁的存在鋁占地殼總量7.73%。鋁是地殼中含量最多的金屬。鋁主要以鋁土礦（主要成分為三氧化二鋁，含少量氧化鐵、二氧化硅）存在。第五張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2、鋁的化學性質(zhì)（1）鋁與非金屬反應(還原性)表面形成致密的氧化膜，失去光澤劇烈反應，發(fā)光放熱劇烈反應，冒白煙加熱反應，生成白色固體2Al + 3S = Al2S3 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3 點燃4Al + 3O2 = 2Al2O3 點燃Al 3e Al3+用途：制燃燒彈、信號彈、火箭推進劑等第六張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于20

3、22年6月【思考 】集氣瓶的底部要放一些水（或細沙），其作用是什么？【思考 】鋁鍋為什么可以用來煮飯？常溫下鋁的表面被氧化，生成一層致密氧化物薄膜。因此鋁具有抗腐蝕性。【鋁與氧氣反應的實驗現(xiàn)象】 鋁在氧氣中燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光，瓶內(nèi)有白煙。鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁并不滴落 鋁箔加熱時與O2發(fā)生反應生成氧化膜，使內(nèi)部的鋁被Al2O3包裹著，所以熔化的鋁不易滴下 。第七張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月(5)、鋁與氧化鐵的反應(還原性)應用：焊接鋼軌，冶煉金屬。（鋁熱反應）現(xiàn)象：2Al +Fe2O3 = 2Fe +Al2O3高溫劇烈反應，發(fā)出耀眼的光芒，紙漏斗被燒穿，有

4、紅熱液珠落下，液珠冷卻后變?yōu)楹谏ｄX熱反應： 鋁在高溫條件下和某金屬氧化物發(fā)生的反應鋁熱劑：鋁粉和金屬氧化物的混合物Mg條和KClO3的作用：引燃劑鋁熱劑第八張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月【演示實驗】鋁熱反應A、mFe2O3：mAl=3：1研勻，混合均勻B、裝入少量鎂屑，KClO3混合物C、點燃鎂條（引燃）現(xiàn)象：原理：第九張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)、鋁與酸反應、與鹽酸、稀硫酸反應2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 、與強氧化性酸(濃硫酸、濃硝酸)發(fā)生鈍化2Al + 6H+ = 2Al

5、3+ + 3H2 【學生實驗1】1.鋁片放入試管中，加及稀鹽酸，然后逐漸加入氫氧化鈉現(xiàn)象：原理： 第十張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 (3)、與鹽溶液反應 根據(jù)金屬活動性順序的應用，鋁能把排在它后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來，如:2Al + 3CuSO4 3Cu + Al2(SO4)32Al + 3Cu2+3Cu + 2Al3+討論鋁制容器能否用于盛放硫酸銅溶液？第十一張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月【學生實驗2】1.鋁片放入試管中，加及氫氧化鈉溶液，然后逐漸加入鹽酸溶液。現(xiàn)象：原理：第十二張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月(4)、鋁與強堿反應注意事項： 金屬

6、鎂不與堿反應 鋁只與強堿反應，很難與弱堿反應 鋁是還原劑，水為氧化劑應用：鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放具有酸性、堿性的食物。2Al+2NaOH+6H2O = 2NaAlO2 +3H2+4H2O得e 6失3e2還原劑氧化劑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2偏鋁酸鈉溶液顯堿性第十三張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1、氧化鋁（Al2O3）(1)、 物理性質(zhì)氧化鋁是白色、不溶于水的固體，熔點高，是一種較好的耐火材料。天然產(chǎn)的無色氧化鋁晶體叫剛玉，其硬度僅次于金剛石。與酸反應：Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2OAl2O3 + 6H+ = 2Al3+

7、+ 3H2O與強堿反應：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2OAl2O3 + 2OH = 2AlO2 + H2O (2)、 Al2O3化學性質(zhì)(3)、用途：耐火材料，冶煉鋁，其它剛玉、紅藍寶石等二.幾種鋁的重要化合物第十四張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月、氧化鋁不溶于水,與水不反應,故不能用氧化鋁與水反應制取氫氧化鋁、鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性、堿性或咸的食物(4)、制備：A.工業(yè)：從鋁土礦提純B.實驗室：4Al + 3O2 2 Al2O3 2Al(OH)3 Al2O3 +3H2O 【注意】第十五張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月【學生實驗3】2

8、mLAlCl3+NaOH2mLAlCl3+NH3H2OAl（OH）3+HClAl（OH）3+NaOHAl（OH）3+NH3H2O第十六張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月白色膠狀物，難溶于水，能凝聚水中的懸浮物，并能吸附色素。 可作凈水劑(1)、物理性質(zhì)(3)、制備:AlCl3 + 3NH3H2O = 3NH4Cl + Al(OH)3 2. 氫氧化鋁Al(OH)3)兩性氫氧化物(2)、化學性質(zhì)、與酸反應：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O、與強堿反應：Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2OAl(OH)

9、3 + OH = AlO2 + 2H2O、加熱分解：2Al(OH)3=Al2O3+3H2OAl3+ + 3NH3H2O = 3NH4 + + Al(OH)3 第十七張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月NaOH液2mL Al2(SO4)3液Al(OH)3的性質(zhì)實驗Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O沉淀溶解振蕩滴鹽酸一分為二滴NaOH液 Al(OH)3 + OH = AlO2 + 2H2O沉淀溶解Al(OH)3的為什么有兩性？白色沉淀第十八張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + OH = AlO2

10、+ 2H2O(1)、Al(OH)3有兩性，既能與酸反應又能與堿反應，但它不與弱酸、弱堿反應。Al(OH)3不溶于H2CO3;不溶于NH3H2O ，而溶于強堿，故宜用可溶性鋁鹽和NH3H2O制備Al(OH)3Al(OH)3會溶于過量的氫氧化鈉溶液：Al(OH)3 + OH = AlO2+ 2H2O【注意】實驗室為何不用可溶性鋁鹽與NaOH溶液反應制取Al(OH)3？思考感悟 金屬單質(zhì)：Al等； 兩性氧化物：Al2O3等； 兩性氫氧化物：Al(OH)3等； 弱酸的銨鹽：(NH4)2CO3、(NH4)2S、CH3COONH4等； 弱酸的酸式鹽：NaHCO3、NaHSO3、KHS等。(2)既能與酸反應

11、又能與堿反應的物質(zhì)有哪些？第十九張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月【思考與討論】(1)、將鹽酸逐滴滴入到NaAlO2溶液中，直至過量。(2)、NaAlO2溶液逐滴滴入到鹽酸中，直至過量。 2、NaAlO2溶液逐滴滴入到鹽酸中，直至過量。先產(chǎn)生沉淀，振蕩后消失，當NaAlO2過量時，產(chǎn)生的沉淀不再消失。4H+ + AlO2 = Al3+ + 2H2OAl3+ + 3AlO2 + 6H2O = 4Al(OH)3【析解】1、先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，當HCl過量時沉淀消失。AlO2+H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O 第二十張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6

12、月3常見鋁鹽(1)、鋁鹽可與弱堿溶液(如氨水)反應制備Al(OH)3(2)、明礬：KAl(SO4)212H2O明礬易溶于水，完全電離：KAl(SO4)2 = K Al3 2SO42其水溶液因Al3水解而顯 性，離子方程式為： 。酸俗稱“白礬”、“鉀明礬”、“明礬”。是硫酸鉀和硫酸鋁的含水復鹽。無色透明晶體，有酸味。溶于水，水解時生成氫氧化鋁膠狀沉淀。用作媒染劑和凈化劑?；瘜W工業(yè)中用于煉鋁和制造鉀肥等。 硫酸鋁鉀復鹽是純凈物還是混和物？第二十一張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月(1)從節(jié)約藥品的角度思考，你認為哪一種方案好？ 方案一和方案二共同存在的問題是_。(2)請用相同的原料設計一個

13、更為節(jié)約藥品的方案，并寫出有關反應的化學方程式：_。 【解析】 (1)、設同樣制備1 mol Al(OH)3，據(jù)所設計方案中的反應計算知：方案一需1 mol Al、1.5 mol H2SO4、3 mol NaOH，方案二需1 mol Al、0.5 mol H2SO4、1 mol NaOH，故方案二比方案一節(jié)約藥品。但方案一中加入NaOH溶液和方案中二加入H2SO4溶液時，均難以控制加入的量以確保Al元素全部轉(zhuǎn)化為沉淀。(2)、生成Al(OH)3的反應還有：Al33 AlO2 6H2O4Al(OH)3因而可按下圖，將1 mol Al分成兩部分去做，將所得溶液合并： 1 mol Al 1 mol

14、Al(OH)3 只需1 mol Al、0.375 mol H2SO4、0.75 mol NaOH，且Al元素全部進入沉淀?！敬鸢浮?(1)、方案二較好；方案一在加入NaOH溶液和方案二在加入H2SO4溶液時，均難以控制加入的量，以確保Al元素全部轉(zhuǎn)化為沉淀。(2)、實驗方案：將Al按13分成兩份，第一份與適量硫酸溶液反應，第二份與適量NaOH溶液反應，然后將所得溶液混合即可。有關反應的化學方程式為：2Al 3H2SO4 = Al2(SO4)3 3H2 2Al 2NaOH 2H2O = 2NaAlO2 3H2Al2(SO4)3 6NaAlO2 12H2O = 8Al(OH)3 3Na2SO4 例

15、2 Al(OH)3是治療胃酸過多的藥物胃舒平的主要成分。某課外興趣小組用鋁、稀硫酸、燒堿為原料，制備一定量的Al(OH)3。他們分別設計了兩種實驗方案：方案一：Al Al2(SO4)3 Al(OH)3方案二：Al NaAlO2 Al(OH)3【評述】 方案三的明顯優(yōu)點是易于定量控制，節(jié)省原料、產(chǎn)率高等，這是在巧妙合理利用了Al及其化合物化學性質(zhì)的情景下設計出來的，考查了學生對鋁及其化合物的相互轉(zhuǎn)化、性質(zhì)掌握和巧妙遷移應用的能力。 第二十二張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月“鋁三角”轉(zhuǎn)化及Al(OH)3沉淀的計算1、鋁及其化合物轉(zhuǎn)化關系圖第二十三張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月

16、CO2或H+H2OAl3+Al(OH)33OH或 NH3 H2OAlO22. OH 5. 3H+3. 4OH6. 4H+7. 雙水解2、鋁三角2. Al(OH)3+OH = AlO2+2H2OAl3+3OH = Al(OH)33. Al3+4OH = AlO2+2H2O4. AlO2+H+H2O = Al(OH)36. AlO2 + 4H+ = Al3+ + 2H2O 5. Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O7. Al3+ + 3AlO2 + 6H2O = 4Al(OH)3討論以上反應物的量與產(chǎn)物的關系AlO2 H+ Al(OH)3Al3+ 4OH AlO2Al3+ 3OH

17、 Al(OH)3AlO2 4H+ Al3+ 第二十四張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月鋁土礦以三水合氧化鋁、一水合氧化鋁石等鋁的氧化物為主，并包含高嶺石、蛋白石、針鐵礦等而成的混合物。常含鎵。成分變化很大。常成豆狀、塊狀、多孔狀、或土狀產(chǎn)出。是煉鋁的最重要原料，也是提煉分散元素鎵的主要來源【課外閱讀】自然界中的化學第二十五張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 氧化鋁的天然存在形式鋁土礦由氧化鋁的水合物和少量的氧化鐵和二氧化硅雜質(zhì)組成剛 玉氧化鋁的天然晶體，硬度大僅次于金剛石、金剛砂（SiC）(藍寶石、紅寶石是剛玉的一種）第二十六張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月剛玉剛玉的

18、化學成分為氧化鋁，晶體常呈桶狀、柱狀，因含鈦而呈藍色。藍色透明的剛玉叫藍寶石。第二十七張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月紅寶石含微量鉻而呈不同色調(diào)紅色的剛玉寶石。屬高檔寶石。以透明且呈微帶紫色色調(diào)的鮮紅色品種最為名貴。用焰熔法制備的合成紅寶石除用作裝飾品外，還廣泛地用作精密儀器、鐘表中的軸承和激光材料。第二十八張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月綠寶石除祖母綠和海藍寶石外其他各種顏色綠柱石類寶石的統(tǒng)稱。品種有金色綠寶石、玫瑰綠寶石、紫色綠寶石、暗褐色綠寶石等 第二十九張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月藍寶石含鐵和鉈的剛玉寶石，屬高檔寶石。以微帶紫的鮮藍色品種最為名貴。用作個人裝飾品。用焰熔法制得的各色合成藍寶石較為常見 。第三十張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月閃耀著六射星光的天然藍寶石“亞洲之星”重330克拉，緬甸產(chǎn)，世界著名珍寶，現(xiàn)藏于美國華盛頓斯密森博物館。寶石展示第三十一張，PPT共四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月閃耀著六射星光的天然紅寶石