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1、第三节 铝及其化合物,一.金属铝,1.铝的物理性质：,具有银白色金属光泽的轻金属，具有良好的延展性、导电性和导热性,老年性痴呆症与铝有密切关系,铝原子的结构：铝的原子结构示意图、核外电子排布式、,2、铝的化学性质：,Al的化学性质活泼,具有较强还原性,2.化学性质：,1）与氧气的反应：,4Al + 3O2 = 2Al2O3,生成致密的氧化物起保护作用,铝在空气中缓慢氧化,在氧气中点燃剧烈燃烧。,思考:在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面,那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢?,铝与空气中的氧气反应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。,2)与强酸溶液反应：,2
2、Al +6HCl = 2AlCl3 + 3H2,2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2,说明：铝的“钝化”在冷的浓硫酸和浓硝酸中，铝不溶解（表面形成致密的氧化膜）,还原剂和氧化剂是？,反应的实质:分两步进行,将（1）+（2）2：,3）与强碱反应,2Al+2NaOH+2H2O=Al+3H2,3）与强碱反应,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2,说明：等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应生成氢气的量相等,2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2,5）与氧化物反应铝热反应,实质:Al的强还原性,现象：,化学方程式：,发
3、出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。,铝热剂,铝热反应的用途：,焊接铁轨、冶炼金属,铝粉和氧化铁反应装置图,试一试写出Al与V2O5 的反应方程式,2Al+3CuSO4 3Cu+Al2(SO4)3,6）铝与盐的溶液反应：能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。,3.铝的用途,制造电线和电缆（导电性）; 可作汽车、飞机、火箭材料（镁铝合金）,做各种铝质器皿,二.几种铝的重要化合物,1.氧化铝,1）物理性质：,白色、不溶于水的固体，熔点很高（2054）常作耐火材料。,刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。,二.几种铝的重要
4、化合物,1.氧化铝,1）物理性质：熔点较高的粉末状物质,2）两性氧化物,Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH= 2AlO2+ H2O,Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O；Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O,宝石的主要成分是氧化铝,说 明,氧化铝不溶于水,与水不反应,故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝,铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物,3）用途：,耐火材料(Al2O3熔点高),但由于铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。,2.氢氧化铝,1）物性:白色胶状难溶于水,
5、有强的吸附性,2）化性：,两性氢氧化物,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O,说明,Al(OH)3的制备:可溶性铝盐与弱碱,AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl,氢氧化铝为两性氢氧化物,H+AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3+3OH-,碱式电离,酸式电离,左右逢源,与碱反应,与酸反应,Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O,Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2O,Al(OH)3加热能分解：,3）用途：,凝聚水中悬浮物并能吸附色素， 常用作净水剂,用作药
6、物，治疗胃酸过多,3.硫酸铝钾,1）复盐：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-,2）明矾：化学式KAl(SO4)212H2O （十二水合硫酸铝钾）， 无色晶体，易溶于水。,明矾净水原理：明矾溶于水发生水解反应，生成Al(OH)3胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。,AlCl3中逐滴加入NaOH？,小结：Al3+与碱、 AlO2-与酸的反应,AlCl3中逐滴加入氨水？,Al3+3NH3.H2O=Al(OH)3 +3NH4+故：用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适,NaAlO2中逐滴加入盐酸？,NaAlO2中缓慢通入CO2？,2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3 +CO32-A
7、lO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3 +HCO3-故：由AlO2-制取Al(OH)3用弱酸更合适,4.H+H2O或CO2,Al3+,Al(OH)3,1.3OH-或NH3 H2O,AlO2-,2.OH-,5.3H+,3.4OH-,6.4H+,铝“三角”,铝的化合物之间转化关系,7. 双水解,按以上关系写出离子方程式,2. Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O,1. Al3+ + 3OH- = Al(OH)3,4. AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3,6. AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O,3. Al3+ + 4OH- = AlO2- +
8、 2H2O,5. Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,7. Al3+ + 3AlO2- + 6H2O= 4Al(OH)3,讨论以上反应量与产物关系,AlO2- - H+ -Al(OH)3,Al3+ - 4OH- -AlO2-,Al3+ - 3OH- -Al(OH)3,AlO2- - 4H+ -Al3+,1.往AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液至过量,Al3+ + 3OH- = Al(OH)3,Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O,有关铝化合物的图像问题,n(NaOH),nAl(OH)3 ,1,2,3,4,1,2.往NaOH溶液中加入AlCl3溶液至过量,
9、Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O,Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3,1,2,3,4,4,nAl(OH)3 ,n(AlCl3),3.往NaAlO2溶液中加入稀盐酸至过量,AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,1,2,3,4,1,nAl(OH)3 ,n(HCl),4.往稀盐酸溶液中加入 NaAlO2至过量,n(NaAlO-2),1,2,3,4,4,nAl(OH)3 ,AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O,Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3,n(HCl),1,1,2,
10、3,4,nAl(OH)3 ,5,5.往NaAlO2和NaOH混合溶液中加入HCl溶液至过量,OH-+H+ = H2O,AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,6.往AlCl3溶液中滴加入氨水至过量,1,2,3,4,1,nAl(OH)3 ,n( NH3.H2O ),Al3+ +3NH3.H2O = Al(OH)3+3NH4+,7.往AlCl3溶液中加入NaAlO2溶液,1,2,3,4,4,nAl(OH)3 ,n(NaAlO2),Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3,1,2,3,4,4,nAl(OH)3
11、,n(AlCl3),Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3,8.往NaAlO2溶液中加入AlCl3溶液,9.往NaAlO2溶液中通入CO2 (或过量),1,2,2或1,nAl(OH)3 ,n(CO2),2AlO2- +CO2 +3H2O =2Al(OH)3+CO32-,或AlO2-+CO2 +2H2O =Al(OH)3+HCO3-,10.往AlCl3 HCl混合溶液中加NaOH至过量,Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O,n(NaOH),1,nAl(OH)3 ,1,2,3,4,OH-+H+ = H2O,5
12、,11.往Al3+、Mg2+、H+各1mol的混合溶液中加NaOH溶液至过量,n(NaOH),Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O,OH-+H+ = H2O,Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 ,1,2,3,4,2,n沉淀,1,6,5,7,12.往OH- 、AlO2- 、 Mg(OH)2各1mol的 混合溶液中加入盐酸至过量,n(HCl),AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,OH-+H+ = H2O,1,2,3,4,2,n沉淀,1,6,5,7,Mg(
13、OH)2+2H+ = Mg2+ +2H2O,AlO2- Al(OH)3 Al3+,Al,Al2O3, O2, OH-, H+, OH-, H+, H+, OH-, OH-, H+,小结:,铝及其重要化合物的相互转化, 加热,铝的存在：,铝元素占地壳总量的7.73%，是地壳中含量最多的金属。,于铝是活泼的金属，因此铝元素在自然界中均以化合态的形式存在。,小结:从铝土矿中提取铝,铝元素在地壳中的主要存在于 中，其主要成分 ，还含有少量的 。,Al2O3,铝土矿,Fe2O3、SiO2,Al2O3Fe2O3SiO2,过量盐酸,过滤,SiO2除去,AlCl3FeCl3HCl溶液,过量NaOH溶液,过滤,Fe(OH)3除去,NaAlO2NaClNaOH溶液,过量CO2,过滤,滤液除去,Al(OH)3,Al2O3,方法1,酸溶法,酸碱（弱）酸,Al2O3Fe2O3SiO2,过量NaOH溶液,过滤,Fe2O3除去,NaAlO2Na2SiO3NaOH溶液,过量盐酸,过滤,AlCl3NaClHCl溶液,过量氨水,过滤,滤液除去,Al(OH)3,方法2,H2SiO3除去,Al2O3,碱溶法,碱酸(弱)碱,【例】创新方案P33例2, P32尝试应用3.4,【练】创新方案P33实验, P34课堂反馈,
