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

課題一鋁及其化合物的性質(zhì)【學(xué)考報(bào)告】知識(shí)條目加試要求①鋁片(條)燃燒的方法②鋁表面氧化膜的作用bb1.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______________，原子結(jié)構(gòu)示意圖為

______________。鋁元素在地殼中含量豐富，僅次于____。自然界中的鋁全部以_______態(tài)存在。第3周期ⅢA族硅化合(2)化學(xué)性質(zhì)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：①②_______________________③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑鈍化④_________________________________________⑤___________________________________(3)制備___________________________________2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2.鋁的化合物的性質(zhì) (1)氧化鋁 ①物理性質(zhì)：____色固體，____溶于水，有很高的_______。 ②化學(xué)性質(zhì)白難熔點(diǎn)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4](2)氫氧化鋁①物理性質(zhì)___色膠狀不溶于水的固體，有較強(qiáng)的_______性。②化學(xué)性質(zhì)Ⅰ.白吸附Ⅱ.Al(OH)3的電離寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：a.______________________________；b.__________________________；c.__________________________。Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O③制備Ⅰ.向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為____________________________________。Ⅱ.Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2，離子方程式為___________________________________。Ⅲ.Na[Al(OH)4]溶液與AlCl3溶液混合：離子方程式為____________________________。(3)常見的鋁鹽①硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽。②明礬的化學(xué)式為__________________，它是____色晶體，____溶于水，水溶液pH____7(填“<”、“>”或“＝”)。明礬可以凈水。其凈水的原理是________________________________________________________________________________。KAl(SO4)2·12H2O無可<Al3＋＋3H2O

Al(OH)3(膠體)＋3H＋，Al(OH)3膠體吸附水中懸浮雜質(zhì)形成沉淀而凈水

點(diǎn)撥一、鋁的實(shí)驗(yàn)探究現(xiàn)象及解釋鋁表面氧化膜的實(shí)驗(yàn)探究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：①用砂紙擦；②用NaOH溶液浸泡；③用稀酸浸泡2.將一片擦去氧化膜的鋁片放入20mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液中，觀察鋁片表面現(xiàn)象及其他可能發(fā)生的現(xiàn)象現(xiàn)象：①鋁表面有紫紅色物質(zhì)沉積；②產(chǎn)生氣泡，并逐漸加快，鋁片上下翻滾；③繼而產(chǎn)生藍(lán)色沉淀；④混合液溫度升高。請用相關(guān)方程式解釋上述現(xiàn)象。①2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu②2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑③Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋鋁表面氧化膜的實(shí)驗(yàn)探究3.將一片未擦去氧化膜的鋁片放入20mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液中，觀察鋁片表面現(xiàn)象現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象解釋：氧化膜的存在阻礙了鋁與鹽溶液的反應(yīng)4.取上一步中的鋁片，用水沖洗后，放入盛有3mL6.0mol·L－1NaOH溶液的試管中，1～2min后取出鋁片，洗凈，放入20mL0.5mol·L－1硫酸銅溶液中現(xiàn)象：現(xiàn)象同步驟2解釋：鋁片表面的氧化膜被破壞5.將另一擦去氧化膜的鋁片放入盛有3mL濃硝酸的試管中，觀察現(xiàn)象。1min后取出鋁片，用水洗凈，再放入20mL0.5mol·L－1CuSO4溶液的試管中現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象解釋：鋁在濃硝酸中鈍化，表面生成一層致密的氧化物保護(hù)膜培養(yǎng)明礬晶體1.向250mL燒杯中加入120mL比室溫高10～20℃的水，分批加入明礬晶體，用玻璃棒攪拌，至晶體不再溶解為止。待溶液自然冷卻到比室溫高3～5℃時(shí)，將溶液倒入另一只燒杯中，用硬紙板蓋好，靜置過夜現(xiàn)象：燒杯中有白色晶體析出原因：飽和溶液在冷卻時(shí)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(xì)線輕輕系好

培養(yǎng)明礬晶體3.把步驟1中配制的明礬溶液倒入另一只燒杯中，注意不要將已結(jié)晶出來的明礬倒出，再向溶液中加入適量明礬，加熱使其成為比室溫高10～20℃的飽和溶液。待溶液開始自然冷卻時(shí)，將小晶體懸掛在燒杯的中央，用硬紙板蓋好燒杯，靜置過夜現(xiàn)象：取出小晶體，發(fā)現(xiàn)晶體變大原因：飽和溶液在冷卻時(shí)成為過飽和溶液，有溶質(zhì)在小晶體上結(jié)晶4.每天把用細(xì)線系著的明礬晶體取出，重復(fù)步驟3的操作現(xiàn)象：晶體逐漸長大原因：不斷有明礬晶體析出，并在小晶體上結(jié)晶點(diǎn)撥二、鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)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)： ①鋁熱劑：鋁粉與金屬氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)組成的混合物。 ②鋁熱反應(yīng)：鋁熱劑在高溫條件下的反應(yīng)。 ③鋁熱法：鋁熱劑發(fā)生鋁熱反應(yīng)制備金屬的方法。 ④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(shí)驗(yàn)記錄與結(jié)論 (1)實(shí)驗(yàn)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個(gè)小孔，用水潤濕，再與另一個(gè)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(tái)的鐵圈上，其下方放置盛有細(xì)沙的蒸發(fā)皿或鐵盤。 (2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)反應(yīng)被引發(fā)后，反應(yīng)劇烈進(jìn)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，在坩堝內(nèi)的沙中冷卻為黑色固體，該固體可被磁鐵吸引。[典例剖析]某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(shí)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(shí)間內(nèi)不反應(yīng)的原因可能是________。(填序號)A.鋁與Cl－反應(yīng)，鋁與

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(qiáng)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__________________________________________。(3)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(shí)驗(yàn)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(shí)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：其中正確的是________(填序號)，由此推知，金屬作電極不僅與本身性質(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H2。(4)由(1)中選項(xiàng)D可知，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(dòng)性強(qiáng)于鎂，鋁作負(fù)極。在酸性溶液中，鎂的活動(dòng)性強(qiáng)于鋁，鎂作負(fù)極。由于鋁與濃硝酸鈍化，在濃硝酸中，鎂作負(fù)極。答案(1)D(2)Cu(3)H2

①隨著反應(yīng)進(jìn)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，②該反應(yīng)放熱，升高溫度反應(yīng)加快，③銅與鋁構(gòu)成原電池，加快鋁溶解(4)A、B(5)A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(jìn)行探究。下表為“鋁與氯化銅溶液反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將打磨過的鋁片(過量)放入一定濃度的CuCl2溶液中產(chǎn)生氣泡，析出疏松的紅色固體，溶液逐漸變?yōu)闊o色反應(yīng)結(jié)束后分離出溶液備用

紅色固體用蒸餾水洗滌后，置于潮濕空氣中一段時(shí)間后固體由紅色變?yōu)榫G色[設(shè)其主要成分為Cu2(OH)2CO3](1)按反應(yīng)類型各寫出一個(gè)實(shí)驗(yàn)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)______________________________