铝及其化合物的性质(课堂)课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 铝及其化合物,福州环保职专,朱雪峰,1,第三节 铝及其化合物福州环保职专1,硼 族 元 素,2,硼 族 元 素2,你在日常生活中见到过哪些,铝制品,？,想一想,铝箔,香烟包装材料,食品包装材料,航空材料,铝为活泼金属，为何在生活中用途广泛？工业上怎样冶炼铝？,【,提示,】,铝制品表面有一层致密的氧化膜，可保护内层金属不被氧化，铝密度小，塑性好，易于加工，可与多种金属形成高强度的合金，故在生活中用途广泛；,工业上利用电解氧化铝的方法冶炼铝,3,你在日常生活中见到过哪些铝制品？想一想 铝箔香烟包装材料食品,一、铝,1.,铝的物理性质,1),具有银白色光泽，密度较小；,物理性质,用途,4),有良好的延展性,.,3),热的良导体；,2),导电性好，仅次于银、铜；,飞机,铝导线,铝壶,铝箔包装材料,4,一、铝1.铝的物理性质1)具有银白色光泽，密度较小；物理性质,2,、铝的存在,铝占地壳总量,7.73%,。,铝是地壳中含量最多的金属。,铝主要以铝土矿（主要成分为三氧化二铝，含少量氧化铁、二氧化硅）存在。,5,2、铝的存在5,2,、铝的化学性质,（,1,）铝与非金属反应,(,还原性,),表面形成致密的氧化膜，,失去光泽,剧烈反应，发光放热,剧烈反应，冒白烟,加热反应，生成白色固体,2Al,+3,S,=Al,2,S,3,2Al,+3,Cl,2,=2AlCl,3,点燃,4Al,+3,O,2,=2Al,2,O,3,点燃,Al 3e,Al,3+,用途：,制燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等,6,2、铝的化学性质（1）铝与非金属反应(还原性)表面形成致密的,【,思考,】,集气瓶的底部要放一些水（或细沙），其作用是什么？,【,思考,】,铝锅为什么可以用来煮饭？,常温下铝的表面被氧化，生成一层致密氧化物薄膜。,因此铝具有抗腐蚀性。,【,铝与氧气反应的实验现象,】,铝在氧气中燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，瓶内有白烟。,铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落,铝箔加热时与,O,2,发生反应生成氧化膜，使内部的铝被,Al,2,O,3,包裹着，所以熔化的铝不易滴下,。,7,【思考】集气瓶的底部要放一些水（或细沙），其作用是什么？,(5),、铝与氧化铁的反应,(,还原性,),应用,：焊接钢轨，冶炼金属。,（铝热反应）,现象：,2Al+Fe,2,O,3,=2Fe+Al,2,O,3,高温,剧烈反应，发出耀眼的光芒，纸漏斗被烧穿，有红热液珠落下，液珠冷却后变为黑色。,铝热反应：,铝在高温条件下和某金属氧化物发生的反应,铝热剂：,铝粉和金属氧化物的混合物,Mg,条和,KClO,3,的作用：,引燃剂,铝热剂,8,(5)、铝与氧化铁的反应(还原性)应用：焊接钢轨，冶炼金属。,【演示实验】铝热反应,A,、,m,Fe2O3,：,m,Al,=3,：,1,研匀，混合均匀,B,、装入少量镁屑，,KClO,3,混合物,C,、点燃镁条（引燃）,现象：,原理：,9,【演示实验】铝热反应9,(2),、铝与酸反应,、与盐酸、稀硫酸反应,2Al+3H,2,SO,4,=Al,2,(SO,4,),3,+3H,2,2Al+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,、与强氧化性酸,(,浓硫酸、浓硝酸,),发生钝化,2Al+6H,+,=,2Al,3+,+3H,2,【学生实验,1,】,1.,铝片放入试管中，加及稀盐酸，然后逐渐加入氢氧化钠,现象：,原理：,10,(2)、铝与酸反应、与盐酸、稀硫酸反应2Al+3H2S,(3),、与盐溶液反应,根据金属活动性顺序的应用，铝能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如:,2Al+3CuSO,4,3Cu+Al,2,(SO,4,),3,2Al+3Cu,2+,3Cu+2Al,3+,讨论,铝制容器能否用于盛放硫酸铜溶液？,11,(3)、与盐溶液反应 根据金属活动性顺序的应用，,【学生实验,2,】,1.,铝片放入试管中，加及氢氧化钠溶液，然后逐渐加入盐酸溶液。,现象：,原理：,12,【学生实验2】1.铝片放入试管中，加及氢氧化钠溶液，然后逐渐,(4),、铝与,强碱,反应,注意事项：,金属镁不与碱反应,铝只与强碱反应，很难与弱碱反应,铝是还原剂，水为氧化剂,应用：,铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸性、碱性的食物。,2Al+2NaOH+6H,2,O=2NaAlO,2,+3H,2,+4H,2,O,得,e,6,失,3e,2,还原剂,氧化剂,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,+3H,2,偏铝酸钠,溶液显,碱性,13,(4)、铝与强碱反应注意事项：应用：铝制餐具不宜用来蒸煮或长,1,、氧化铝（,Al,2,O,3,）,(1),、物理性质,氧化铝是白色、不溶于水的固体，熔点高，是一种较好的耐火材料。天然产的无色氧化铝晶体叫刚玉，其硬度仅次于金刚石。,与酸反应：,Al,2,O,3,+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,O,Al,2,O,3,+6H,+,=2Al,3+,+3H,2,O,与强碱反应：,Al,2,O,3,+2NaOH=2NaAlO,2,+H,2,O,Al,2,O,3,+2OH,=2AlO,2,+H,2,O,(2),、,Al,2,O,3,化学性质,(3),、用途：,耐火材料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝石等,二,.,几种铝的重要化合物,14,1、氧化铝（Al2O3）(1)、物理性质氧化铝是白色、不溶,、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,(4),、制备：,A.,工业：从铝土矿提纯,B.,实验室：,4Al +3O,2,2 Al,2,O,3,2Al(OH),3,Al,2,O,3,+3H,2,O,【,注意,】,15,、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,【学生实验,3,】,2mLAlCl,3,+NaOH,2mLAlCl,3,+NH,3,H,2,O,Al,（,OH,）,3,+HCl,Al,（,OH,）,3,+NaOH,Al,（,OH,）,3,+NH,3,H,2,O,16,【学生实验3】16,白色胶状物，难溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。,可作净水剂,(1),、,物理性质,(3),、制备,:,AlCl,3,+3NH,3,H,2,O =3NH,4,Cl +Al(OH),3,2.,氢氧化铝,Al(OH),3,),两性氢氧化物,(2),、,化学性质,、与酸反应：,Al(OH),3,+3HCl=AlCl,3,+3H,2,O,Al(OH),3,+3H,+,=Al,3+,+3H,2,O,、与,强碱,反应：,Al(OH),3,+NaOH=NaAlO,2,+2H,2,O,Al(OH),3,+OH,=AlO,2,+2H,2,O,、加热分解：,2Al(OH),3,=Al,2,O,3,+3H,2,O,Al,3+,+3NH,3,H,2,O=3NH,4,+,+Al(OH),3,17,白色胶状物，难溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。可,NaOH,液,2mL Al,2,(SO,4,),3,液,Al(OH),3,的性质实验,Al(OH),3,+3H,+,=Al,3+,+3H,2,O,沉淀溶解,振荡,滴盐酸,一分为二,滴,NaOH,液,Al(OH),3,+OH,=AlO,2,+2H,2,O,沉淀溶解,Al(OH),3,的为什么有两性？,白色沉淀,18,NaOH液2mL Al2(SO4)3液Al(OH)3的性质实,Al(OH),3,+3H,+,=Al,3+,+3H,2,O,Al(OH),3,+OH,=,AlO,2,+2H,2,O,(1),、,Al(OH),3,有两性，,既能与酸反应又能与碱反应，但它,不与弱酸、弱碱反应,。,Al(OH),3,不溶于,H,2,CO,3,;,不溶于,NH,3,H,2,O,，而溶于强碱，故宜用可溶性铝盐和,NH,3,H,2,O,制备,Al(OH),3,Al(OH),3,会溶于过量的氢氧化钠溶液：,Al(OH),3,+OH,=,AlO,2,+2H,2,O,【,注意,】,实验室为何不用可溶性铝盐与,NaOH,溶液反应制取,Al(OH),3,？,思考感悟,金属单质：,Al,等；,两性氧化物：,Al,2,O,3,等；,两性氢氧化物：,Al(OH),3,等；,弱酸的铵盐：,(NH,4,),2,CO,3,、,(NH,4,),2,S,、,CH,3,COONH,4,等；,弱酸的酸式盐：,NaHCO,3,、,NaHSO,3,、,KHS,等。,(2),既能与酸反应又能与碱反应的物质,有哪些？,19,Al(OH)3+3H+=Al3+3H2OAl(,【,思考与讨论,】,(1),、将盐酸逐滴滴入到,NaAlO,2,溶液中，直至过量。,(2),、,NaAlO,2,溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。,2,、,NaAlO,2,溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。,先产生沉淀，振荡后消失，当,NaAlO,2,过量时，产生的沉淀不再消失。,4H,+,+AlO,2,=Al,3+,+2H,2,O,Al,3+,+3AlO,2,+6H,2,O =4Al(OH),3,【,析解,】,1,、先产生白色絮状沉淀，当,HCl,过量时沉淀消失。,AlO,2,+H,+,+H,2,O=Al(OH),3,Al(OH),3,+3H,+,=Al,3+,+3H,2,O,20,【思考与讨论】(1)、将盐酸逐滴滴入到NaAlO2溶液中，直,3,常见铝盐,(1),、铝盐可与弱碱溶液,(,如氨水,),反应制备,Al(OH),3,(2),、明矾：,KAl(SO,4,),2,12H,2,O,明矾易溶于水，完全电离：,KAl(SO,4,),2,=K,Al,3,2SO,4,2,其水溶液因,Al,3,水解而显,性，,离子方程式为：,。,酸,俗称“白矾”、“钾明矾”,、,“,明矾,”。是硫酸钾和硫酸铝的含水复盐。无色透明晶体，有酸味。溶于水，水解时生成氢氧化铝胶状沉淀。用作媒染剂和净化剂。化学工业中用于炼铝和制造钾肥等。,硫酸铝钾,复盐是纯净物还是混和物？,21,3常见铝盐酸俗称“白矾”、“钾明矾”、“明矾”。是硫酸钾和,(1),从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案好？,方案一和方案二共同存在的问题是,_,。,(2),请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案，并写出有关反应的化学方程式：,_,。,【,解析,】(1),、设同样制备,1 mol Al(OH),3,，据所设计方案中的反应计算知：,方案一需,1 mol Al,、,1.5 mol H,2,SO,4,、,3 mol NaOH,，方案二需,1 mol Al,、,0.5 mol H,2,SO,4,、,1 mol NaOH,，故方案二比方案一节约药品。但方案一中加入,NaOH,溶液和方案中二加入,H,2,SO,4,溶液时，均难以控制加入的量以确保,Al,元素全部转化为沉淀。,(2),、生成,Al(OH),3,的反应还有：,Al,3,3 AlO,2,6H,2,O,4Al(OH),3,因而可按下图，将,1 mol Al,分成两部分去做，将所得溶液合并：,1 mol,Al,1 mol,Al(OH),3,只需,1 mol Al,、,0.375 mol H,2,SO,4,、,0.75 mol NaOH,，且,Al,元素全部进入沉淀。,【,答案,】,(1),、方案二较好；方案一在加入,NaOH,溶液和方案二在加入,H,2,SO,4,溶液时，均难以控制加入的量，以确保,Al,元素全部转化为沉淀。,(2),、实验方案：将,Al,按,1,3,分成两份，第一份与适量硫酸溶液反应，第二份与适量,NaOH,溶液反应，然后将所得溶液混合即可。有关反应的化学方程式为：,2Al,3H,2,SO,4,=,Al,2,(SO,4,),3,3H,2,2Al,2NaOH,2H,2,O,=,2NaAlO,2,3H,2,Al,2,(SO,4,),3,6NaAlO,2,12H,2,O,=,8Al(OH),3,3Na,2,SO,4,例,2,Al(OH),3,是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。某课外兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，制备一定量的,Al(OH),3,。他们分别设计了两种实验方案：,方案一：,Al Al,2,(SO,4,),3,Al(OH),3,方案二：,Al NaAlO,2,Al(OH),3,【,评述,】,方案三的明显优点是易于定量控制，节省原料、产率高等，这是在巧妙合理利用了,Al,及其化合物化学性质的情景下设计出来的，考查了学生对铝及其化合物的相互转化、性质掌握和巧妙迁移应用的能力。,22,(1)从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案好？,“,铝三角,”,转化及,Al(OH),3,沉淀的计算,1,、铝及其化合物转化关系图,23,“铝三角”转化及Al(OH)3沉淀的计算1、铝及其化合物转化,CO,2,或,H,+,+H,2,O,Al,3+,Al(OH),3,3OH,或,NH,3,H,2,O,AlO,2,2.,OH,5.,3H,+,3.,4OH,6.,4H,+,7.,双水解,2,、铝三角,2.Al(OH),3,+OH,=AlO,2,+2H,2,O,Al,3+,+3OH,=Al(OH),3,3.Al,3+,+4OH,=AlO,2,+2H,2,O,4.AlO,2,+H,+,+H,2,O,=Al(OH),3,6.AlO,2,+4H,+,=Al,3+,+2H,2,O,5.Al(OH),3,+3H,+,=Al,3+,+3H,2,O,7.Al,3+,+3AlO,2,+6H,2,O=4Al(OH),3,讨论以上反应物的量与产物的关系,AlO,2,H,+,Al(OH),3,Al,3+,4OH,AlO,2,Al,3+,3OH,Al(OH),3,AlO,2,4H,+,Al,3+,24,CO2或Al3+Al(OH)33OH或AlO22.O,铝土矿,以三水合氧化铝、一水合氧化铝石等铝的氧化物为主，并包含高岭石、蛋白石、针铁矿等而成的混合物。常含镓。成分变化很大。常成豆状、块状、多孔状、或土状产出。是炼铝的最重要原料，也是提炼分散元素镓的主要来源,【,课外阅读,】,自然界中的化学,25,铝土矿以三水合氧化铝、一水合氧化铝石等铝的氧化物为主，并包含,氧化铝的天然存在形式,铝土矿,由氧化铝的水合物和少量的氧化铁和二氧化硅杂质组成,刚 玉,氧化铝的天然晶体，硬度大仅次于金刚石、金刚砂（,SiC,）,(,蓝宝石、红宝石是刚玉的一种）,26,氧化铝的天然存在形式铝土矿刚 玉26,刚玉,刚玉的化学成分为氧化铝，晶体常呈桶状、柱状，因含钛而呈蓝色。蓝色透明的刚玉叫蓝宝石。,27,刚玉刚玉的化学成分为氧化铝，晶体常呈桶状、柱状，因含钛而呈蓝,红宝石,含微量铬而呈不同色调红色的刚玉宝石。属高档宝石。以透明且呈微带紫色色调的鲜红色品种最为名贵。用焰熔法制备的合成红宝石除用作装饰品外，还广泛地用作精密仪器、钟表中的轴承和激光材料。,28,红宝石含微量铬而呈不同色调红色的刚玉宝石。属高档宝石。以透明,绿宝石,除祖母绿和海蓝宝石外其他各种颜色绿柱石类宝石的统称。品种有金色绿宝石、玫瑰绿宝石、紫色绿宝石、暗褐色绿宝石等,29,绿宝石除祖母绿和海蓝宝石外其他各种颜色绿柱石类宝石的统称。品,蓝宝石,含铁和铊的刚玉宝石，属高档宝石。以微带紫的鲜蓝色品种最为名贵。用作个人装饰品。用焰熔法制得的各色合成蓝宝石较为常见,。,30,蓝宝石含铁和铊的刚玉宝石，属高档宝石。以微带紫的鲜蓝色品种最,闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星”重,330,克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。,宝石展示,31,闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星”重330克拉，缅甸产，,闪耀着六射星光的天然红宝石“罗斯利夫斯”，重,138.7,克拉，斯里兰卡产，世界著名珍宝。现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。,宝石展示,32,闪耀着六射星光的天然红宝石“罗斯利夫斯”，重138.7克拉，,纯色刚玉,东方蓝巨人,卡门,露西亚,天然宝石,33,纯色刚玉东方蓝巨人卡门露西亚天然宝石33,纯色刚玉,东方蓝巨人,卡门,露西亚,天然宝石,34,纯色刚玉东方蓝巨人卡门露西亚天然宝石34,英帝国王冠：,镶有,4,粒红宝石、,11,粒祖母绿、,16,粒宝石蓝、,227,粒珍珠,和超过,2800,粒,大大小小的钻石。,35,英帝国王冠：35,人造宝石,36,人造宝石36,机械表中的“钻”,37,机械表中的“钻”37,精美的氧化铝陶瓷制品,耐火坩埚,耐火砖,燃器具点火瓷头,38,精美的氧化铝陶瓷制品耐火坩埚耐火砖燃器具点火瓷头38,生活中的化学,通常的净水剂,明矾,KAl(SO,4,),2,12H,2,O,净水原理：铝离子在溶液中可以与水发生微弱的反应，生成有很大表面积的氢氧化铝，可以吸附水中的悬浮杂质而形成沉淀。,39,生活中的化学通常的净水剂净水原理：铝离子在溶液中可以与水发生,胃不痛了，多亏了胃舒平！,胃舒平,又名复方氢氧化铝，是由能中和胃酸的,氢氧化铝,和三硅酸镁两药合用，并组合解痉止痛药浸膏而成。,Al(OH),3,在医学上的应用,治疗胃酸过多,40,胃不痛了，多亏了胃舒平！胃舒平又名复方氢氧化铝，是由能中,41,41,胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物，其中含有的有效成分是氢氧化铝，其治疗原理是,(,用离子方程式表示,),；,碳酸氢钠也常用于做治疗胃酸过多，请说出与氢氧化铝相比较，用碳酸氢钠作为治疗胃酸过多的药物的优缺点（各一条）。,优点,；,缺点,。,Al(OH),3,+3H,=Al,3,+3H,2,O,不产生对人体有害的物质,产生大量的,CO,2,，人服用后会打嗝,生活中的化学,42,胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物，其中含有的有效成分是氢氧,