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1、铝的氧化物与氢氧化物铝的氧化物与氢氧化物【问题问题1】请同学们根据课本第请同学们根据课本第64页地壳中元素页地壳中元素含量分布图，比较铝元素、钠元素、钙元素、铁含量分布图，比较铝元素、钠元素、钙元素、铁元素在地壳中的含量。元素在地壳中的含量。答：铝铁钙钠，即：铝是地壳中含量最多答：铝铁钙钠，即：铝是地壳中含量最多的金属元素，其次是铁。的金属元素，其次是铁。一、自然界中铝元素的存在形式一、自然界中铝元素的存在形式1、铝元素的存在：铝元素在自然界中只有化合、铝元素的存在：铝元素在自然界中只有化合态形式，不存在游离态。态形式，不存在游离态。2、地壳中：含量最多的元素是氧元素，其次是、地壳中：含量最多
2、的元素是氧元素，其次是硅元素；含量最多的金属元素是铝元素，其次是硅元素；含量最多的金属元素是铝元素，其次是铁元素。铁元素。【资料卡资料卡】氧化铝是一种高硬度的化合物，熔点为氧化铝是一种高硬度的化合物，熔点为2054，沸点为，沸点为2980，常用于制造耐火材料。刚玉，常用于制造耐火材料。刚玉的主要成分是的主要成分是氧化铝，硬度仅次于金刚石。红宝石、氧化铝，硬度仅次于金刚石。红宝石、蓝宝石是含少量不同金属氧化物的优质刚玉。一般红宝蓝宝石是含少量不同金属氧化物的优质刚玉。一般红宝石因含有少量铬元素而显红色，蓝宝石则应含少量铁和石因含有少量铬元素而显红色，蓝宝石则应含少量铁和钛元素而显蓝色。钛元素而显
3、蓝色。卡门露西亚卡门露西亚 蓝色巨蓝色巨人人1、氧化铝的物理性质、氧化铝的物理性质 纯净的氧化铝白色不溶于水的固体，高硬度，熔点、沸点都纯净的氧化铝白色不溶于水的固体，高硬度，熔点、沸点都很高。刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分都是氧化铝。很高。刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分都是氧化铝。【问题问题2】在物质的分类中已经介绍过，氧化铝是典型的两性氧在物质的分类中已经介绍过，氧化铝是典型的两性氧化物。请同学们回忆一下两性氧化物的定义？化物。请同学们回忆一下两性氧化物的定义？答：既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水的氧化答：既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水的氧化物，叫做两性氧化物
4、。物，叫做两性氧化物。【问题问题3】请写出氧化铝分别与烧碱溶液和稀硫酸含有的化学方请写出氧化铝分别与烧碱溶液和稀硫酸含有的化学方程式和离子方程式。程式和离子方程式。答：答：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，Al2O3+2OH=2AlO2+H2O。Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，Al2O3+6H=2Al3+3H2O。【问题问题4】你认为氧化铝能与水反应生成氢氧化铝吗？为什么？你认为氧化铝能与水反应生成氢氧化铝吗？为什么？答：不能！因为氧化铝不溶于水。答：不能！因为氧化铝不溶于水。【问题问题5】根据氧化铝的性质及从铝土矿中提取铝的知根据氧化铝的性质及从铝土矿中
5、提取铝的知识介绍的预习，你认为氧化铝有什么用途？识介绍的预习，你认为氧化铝有什么用途？3.主要用途：主要用途：（1）作耐火材料：制耐火管、耐火坩埚、耐高温的实）作耐火材料：制耐火管、耐火坩埚、耐高温的实验仪器等验仪器等（2）冶炼铝的原料。）冶炼铝的原料。【思考思考】氧化铝耐火坩锅可用来熔融氢氧化钠吗？为什氧化铝耐火坩锅可用来熔融氢氧化钠吗？为什么？么？答：不能！因为加热情况下，氧化铝会与氢氧化钠反应。答：不能！因为加热情况下，氧化铝会与氢氧化钠反应。三、氢氧化铝（三、氢氧化铝（Al(OH)3）1、物理性质：白色胶状固体，不溶于水，有吸附性，、物理性质：白色胶状固体，不溶于水，有吸附性，可以除去
6、水中的悬浮物，吸附色素。可以除去水中的悬浮物，吸附色素。【实验实验1】将将23mL 2mol/L氯化铝溶液分别注氯化铝溶液分别注入两支洁净的试管中，逐滴加入入两支洁净的试管中，逐滴加入6mol/L氨水，氨水，直至过量，观察实验现象，并得出结论。直至过量，观察实验现象，并得出结论。【实验现象实验现象】生成白色沉淀。生成白色沉淀。【结论结论】氨水与铝盐溶液反应可生成氨水与铝盐溶液反应可生成Al(OH)3沉沉淀，淀，Al(OH)3沉淀沉淀不溶于氨水不溶于氨水。【问题问题6】请写出氨水与硫酸铝溶液反应的化学请写出氨水与硫酸铝溶液反应的化学方程式和离子方程式。方程式和离子方程式。答：答：Al2(SO4)
7、3+6NH3H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3Al3+3NH3H2O=3NH4+Al(OH)3【实验实验2】将实验将实验1所得的沉淀分别装在两支试管中，向所得的沉淀分别装在两支试管中，向其中的一支试管中加入其中的一支试管中加入6mol/L盐酸，另一支试管中加入盐酸，另一支试管中加入6mol/L氢氧化钠溶液，观察实验现象，并得出结论。氢氧化钠溶液，观察实验现象，并得出结论。【实验现象实验现象】两支试管中的白色沉淀均被溶解，得到无两支试管中的白色沉淀均被溶解，得到无色溶液。色溶液。【结论结论】氢氧化铝既能与强酸溶液反应，也能与强碱溶氢氧化铝既能与强酸溶液反应，也能与强碱溶液反应，属于两
8、性氢氧化物。液反应，属于两性氢氧化物。2、化学性质：、化学性质：（1）属于两性氢氧化物。）属于两性氢氧化物。两性氢氧化物：既可与酸反应又可与碱反应生成两性氢氧化物：既可与酸反应又可与碱反应生成盐和水的氢氧化物盐和水的氢氧化物。【注意注意】氢氧化铝不与氨水反应，也不溶于二氧化碳氢氧化铝不与氨水反应，也不溶于二氧化碳的水溶液。的水溶液。【问题问题7】请写出氢氧化铝分别与盐酸和氢氧化请写出氢氧化铝分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式和离子方程式。钠溶液反应的化学方程式和离子方程式。答：答：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O。Al(OH)3+
9、3HCl=AlCl3+3H2O，Al(OH)3+3H=Al3+3H2O。温馨提示温馨提示:请服胃舒平请服胃舒平胃泛酸胃泛酸,痛痛死了！死了！胃舒平胃舒平又名复方氢氧化又名复方氢氧化铝，是由能中和胃酸（盐铝，是由能中和胃酸（盐酸）的氢氧化铝和三硅酸酸）的氢氧化铝和三硅酸镁两药合成镁两药合成.Al(OH)Al(OH)3 3的应用的应用 药物药物【归纳一下】氢氧化铝为两性氢氧化物H+AlOAlO2 2-+H2O Al(OH)3 Al3+3OH-碱式电离酸式电离与碱反应与酸反应【问题问题8】已知偏铝酸是一种比碳酸还弱的酸，其盐与酸反应生已知偏铝酸是一种比碳酸还弱的酸，其盐与酸反应生成的偏铝酸在水溶液中
10、不稳定，会与水结合成稳定的氢氧化铝沉成的偏铝酸在水溶液中不稳定，会与水结合成稳定的氢氧化铝沉淀。请写出下列反应的化学方程式：淀。请写出下列反应的化学方程式：氯化铝溶液与少量氢氧化钠溶液反应；氯化铝溶液与少量氢氧化钠溶液反应；氯化铝溶液与足量氢氧化溶液反应（要求写出有关的化学方程氯化铝溶液与足量氢氧化溶液反应（要求写出有关的化学方程式和总化学方程式）；式和总化学方程式）；偏铝酸钠溶液与少量的盐酸反应；偏铝酸钠溶液与少量的盐酸反应；偏铝酸钠溶液与足量的盐酸反应（要求写出有关的化学方程式偏铝酸钠溶液与足量的盐酸反应（要求写出有关的化学方程式和总化学方程式）。和总化学方程式）。答：答：AlCl3+3N
11、aOH=Al(OH)3+3NaCl AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl、NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O 总方程式：总方程式：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl、Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O 总方程式：总方程式：AlCl3+4HCl=AlCl3+2H2O（2）不稳定性：）不稳定性：2Al(OH)3 Al2O3+3H2O【工业上制取纯净氧化铝的方法工业上制取纯净氧化铝的方法】3、氢氧化铝的实验室制法、氢氧化铝的实
12、验室制法【问题问题9】实验室用铝盐溶液制取氢氧化铝，加实验室用铝盐溶液制取氢氧化铝，加NaOH溶溶液和氨水哪种溶液更好呢？为什么？液和氨水哪种溶液更好呢？为什么？若实验室用偏铝酸钠溶液制取氢氧化铝，用硫若实验室用偏铝酸钠溶液制取氢氧化铝，用硫酸溶液好还是通入二氧化碳好呢？为什么？酸溶液好还是通入二氧化碳好呢？为什么？答：答：氨水更好！因为氢氧化铝会被氢氧化钠溶氨水更好！因为氢氧化铝会被氢氧化钠溶液溶解，氢氧化钠溶液的的用量难以控制。液溶解，氢氧化钠溶液的的用量难以控制。通入二氧化碳更好！因为氢氧化铝会被硫酸溶通入二氧化碳更好！因为氢氧化铝会被硫酸溶液溶解，硫酸溶液的用量难以控制。液溶解，硫酸溶
13、液的用量难以控制。【问题问题10】请写出下列反应的化学方程式和离子方程式：请写出下列反应的化学方程式和离子方程式：实验室用硫酸铝溶液和氨水制取氢氧化铝；实验室用硫酸铝溶液和氨水制取氢氧化铝；实验室用向偏铝酸钠溶液中通入足量二氧化碳的方法实验室用向偏铝酸钠溶液中通入足量二氧化碳的方法制取氢氧化铝。制取氢氧化铝。答：答：Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4，Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4。NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3，AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3。【又问又问】若通入少量二氧化碳产物依旧与
14、上述若通入少量二氧化碳产物依旧与上述完全相完全相同吗？若不同请写出化学方程式。同吗？若不同请写出化学方程式。答：不同！答：不同！2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(OH)3KAl(SOKAl(SO4 4)2 212H12H2 2O O水中完全电离水中完全电离:复盐：由复盐：由两种或两两种或两种以上阳种以上阳离子和一离子和一种阴离子种阴离子组成的盐组成的盐明矾明矾Al(OH)Al(OH)3 3的应用的应用 净水剂净水剂KAl(SO4)2 K+Al3+2SO42-Al3+3H2O=Al(OH)3(胶体胶体)+3H+无无色色晶晶体体易易溶溶于于水水【问题问题11】明矾为什么可以作
15、净水剂？用简要的明矾为什么可以作净水剂？用简要的文字和相关化学用语回答。文字和相关化学用语回答。答：明矾溶于水发生电离：答：明矾溶于水发生电离：KAl(SO4)2=K+Al3+SO42，电离出的铝离子，电离出的铝离子与水反应生成与水反应生成Al(OH)3胶体：胶体：Al3+3H2O=Al(OH)3(胶体胶体)+3H，氢氧化铝胶，氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，它能凝聚水中的悬浮物体具有很强的吸附能力，它能凝聚水中的悬浮物并使之沉降，从而达到净水的目的。并使之沉降，从而达到净水的目的。从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝【讲述史话讲述史话】人类使用铁器的时代比使用铝器要长远得多，直到人类使用铁器的时
16、代比使用铝器要长远得多，直到19世世纪中期，铝还是相当昂贵的。早期，人们用白金坩埚作纪中期，铝还是相当昂贵的。早期，人们用白金坩埚作为容器，用为容器，用Na、K等金属与等金属与AlCl3反应得到反应得到Al，但是这，但是这样得到的样得到的Al很不纯。所以当时，纯铝的价格甚至超过了很不纯。所以当时，纯铝的价格甚至超过了白金。直到白金。直到1886年电解法制铝工艺的发明，使铝在生产、年电解法制铝工艺的发明，使铝在生产、生活中的应用得以迅速的普及。生活中的应用得以迅速的普及。【阅读、讨论阅读、讨论】请阅读课本第请阅读课本第64页图页图32，并思考：，并思考：该工艺分哪几步进行？该工艺分哪几步进行？猜
17、测每一步的操作作用是什么？猜测每一步的操作作用是什么？通过工艺流程的学习能推测出氧化铝具有哪些重要的通过工艺流程的学习能推测出氧化铝具有哪些重要的性质性质?【注意注意】理解每个步骤时，如有疑问请提出问题，共同理解每个步骤时，如有疑问请提出问题，共同探讨。探讨。问题问题12写出工业上氧化铝电解制取金属铝的化学方程写出工业上氧化铝电解制取金属铝的化学方程式式 ，实际生产中为什么要向氧化铝中，实际生产中为什么要向氧化铝中添加冰晶石（添加冰晶石（Na3AlF6）？）？。答：答：2Al2O3 4Al+3O2。由于氧化铝的熔点很高，直接加热使其溶化需由于氧化铝的熔点很高，直接加热使其溶化需要消耗大量的能量
18、。向氧化铝中添加冰晶石，可使要消耗大量的能量。向氧化铝中添加冰晶石，可使氧化铝熔融温度降低，从而减少了冶炼过程中的能氧化铝熔融温度降低，从而减少了冶炼过程中的能量消耗，也降低了生产成本。量消耗，也降低了生产成本。知识拓展知识拓展1:铝的化合物相互转变的图像分析铝的化合物相互转变的图像分析 你能画出相关图像吗你能画出相关图像吗?沉淀沉淀(mol)NaOH体积体积(L)11 2 3 4沉淀沉淀(mol)HCl体积体积(L)112342、有关氢氧化铝沉淀量的计算、有关氢氧化铝沉淀量的计算（1）n(Al3+)n(OH)1 3时，时，mAl(OH)3=78g/moln(OH)mol/3（2）n(Al3+
19、)n(OH)1 4时，时，mAl(OH)3=0（3）1 4n(Al3+)n(OH)1 3时，时，mAl(OH)3=78g/mol4n(Al3+)n(OH)mol铝及铝合金铝及铝合金 一、铝的物理性质一、铝的物理性质问题问题1请简述金属铝的物理性质。请简述金属铝的物理性质。银白色金属，密度小、良好的导电性、导热性和银白色金属，密度小、良好的导电性、导热性和延展性。延展性。二、铝的化学性质二、铝的化学性质【问题问题2】请画出铝原子的原子结构示意图。请画出铝原子的原子结构示意图。根据铝原子的原子结构示意图，结合金属活动根据铝原子的原子结构示意图，结合金属活动顺序表，你认为铝是活泼的金属还是不活泼的金
20、顺序表，你认为铝是活泼的金属还是不活泼的金属？属？根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，但根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，但铝为什么却不像铁那样容易被空气腐蚀铝为什么却不像铁那样容易被空气腐蚀？问题问题1生活常识生活常识答：因为铝在常温下会与空气中的氧气反应答：因为铝在常温下会与空气中的氧气反应4Al+3O2=2Al2O3，生成致密的氧化膜并牢固地覆，生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触，从而防盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触，从而防止铝被进一步氧化。止铝被进一步氧化。实验实验实验现象实验现象结论或化学反应方程式结论或化学反应方程式无明显现象无明显现象有气泡产生有气
21、泡产生2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2常温下铝在浓硝酸、浓硫常温下铝在浓硝酸、浓硫酸中不溶解，表面生成致酸中不溶解，表面生成致密的氧化膜，发生密的氧化膜，发生钝化钝化。2Al+6H+=2Al3+3H22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2实验探究实验探究有气泡产生有气泡产生【小结】铝的化学性质铝的化学性质1、与非金属单质反应、与非金属单质反应2、与酸发生置换反应反应、与酸发生置换反应反应【钝化钝化】常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸时在常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜而发生钝化。表面生成致密的氧化膜而发生钝化。铝发生
22、铝发生“钝化钝化”应在常温下，加热情况下，铝应在常温下，加热情况下，铝可与浓硝酸或浓硫酸反应；可与浓硝酸或浓硫酸反应；必须是浓硝酸或浓硫酸，若为稀硝酸或稀硫酸必须是浓硝酸或浓硫酸，若为稀硝酸或稀硫酸则常温下也会反应；则常温下也会反应；“钝化钝化”属于化学反应；属于化学反应；利用铝常温下会被浓硝酸或浓硫酸被利用铝常温下会被浓硝酸或浓硫酸被“钝化钝化”的性质，常用铝制容器贮存浓硝酸、浓硫酸，亦的性质，常用铝制容器贮存浓硝酸、浓硫酸，亦可用铝槽车运输。可用铝槽车运输。3.铝可与氢氧化钠溶液反应铝可与氢氧化钠溶液反应【铝与烧碱溶液的实质铝与烧碱溶液的实质】铝是一种较活泼的金属，它并不能直接与碱反应，铝
23、是一种较活泼的金属，它并不能直接与碱反应，而是先与水反应而是先与水反应2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2。生成的。生成的Al(OH)3溶于强碱溶于强碱Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，其，其总反应式为总反应式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2。所以。所以在上述反应中在上述反应中铝是还原剂，铝是还原剂，而而水为氧化剂水为氧化剂。氢氢氧化钠氧化钠仅仅作为反应物，用于溶解氢氧化铝。仅仅作为反应物，用于溶解氢氧化铝。4.与某些盐溶液的反应与某些盐溶液的反应【问题问题】根据金属活动顺序表，你认为铝可与硫酸铜溶根据金属活动顺序表，你认为铝可与硫酸铜溶液反应吗？若
24、能，请写出反应的化学方程式和离子方程液反应吗？若能，请写出反应的化学方程式和离子方程式。式。答：答：3CuSO4+2Al=3Cu+Al2(SO4)3、3Cu2+2Al=3Cu+2Al35.铝可与某些盐溶液的反应铝可与某些盐溶液的反应镁、铝镁、铝铝热反应铝热反应.MPG【问题问题】请写出氧化铁与铝发生铝热反应的化学方程式。请写出氧化铁与铝发生铝热反应的化学方程式。答：答：Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe【问题问题】下列物质不能与铝发生铝热反应的是下列物质不能与铝发生铝热反应的是 。A、氧化镁、氧化镁 B、氧化铜、氧化铜 C、二氧化锰、二氧化锰 D、四氧化三铁、四氧化三铁【小结小结】（1）铝
25、热反应属于置换反应，故铝热剂中金属氧化物）铝热反应属于置换反应，故铝热剂中金属氧化物中的必须是金属性较铝弱的金属。中的必须是金属性较铝弱的金属。（2）铝热反应放出的热量足以使反应生成的金属单质）铝热反应放出的热量足以使反应生成的金属单质熔化，故工业上铝热反应可用作：熔化，故工业上铝热反应可用作：野外焊接铁轨；野外焊接铁轨；冶炼某些金属冶炼某些金属;定向爆破。定向爆破。铝热反应用铝热反应用于焊接钢轨于焊接钢轨铝热反应用铝热反应用于定向爆破于定向爆破三、铝的用途三、铝的用途【问题问题6】铝及其铝合金在日常生活中和工业上铝及其铝合金在日常生活中和工业上被广泛应用，请指出铝的下列用途所联系的性质：被广泛应用，请指出铝的下列用途所联系的性质：（1）性好性好烹饪用具；烹饪用具；（2）性好性好包装用的铝箔；包装用的铝箔；（3）性好性好导线电缆；导线电缆；（4）银白色金属光泽）银白色金属光泽装饰材料；装饰材料；（5）铝金密度）铝金密度 航空、航天材料；航空、航天材料；（6）铝合金硬度）铝合金硬度 轻型建筑材料，飞机、轻型建筑材料，飞机、汽车制造的材料。汽车制造的材料。