高中化学 专题3_2_2 铝的重要化合物导学案 新人教版必修1

专题3.2.2 铝的重要化合物学习目标:1.掌握铝的重要化合物的主要性质及应用；2.了解铝的化合物间相互转化的关系及图像；3.了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念。学习重点难点:1.掌握铝及重要化合物的转化关系；2. 掌握Al2O3和Al(OH)3的两性。【自主预习】1.氧化铝(1)白色固体， 溶于水，熔点、沸点 。通电(2)化学性质：氧化铝是 氧化物，能与强酸和强碱溶液反应，反应的离子方程式分别为 ， 。(3)用途：冶炼 的原料(2Al2O34Al+3O2)；制造 ，还可制作各种宝石。2.氢氧化铝(1)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式: ； ； (2)制备向铝盐中加入氨水，化学方程式为 ；向偏铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为 ；3.明矾明矾的化学式为 ，硫酸铝钾在水中的电离方程式为： ，其净水原理： 。 【合作探究】一、氧化铝【思考与交流】1. 氧化铝可以用来制造耐火坩埚，这是利用了它的 性质。能否用它来熔化NaOH固体 2.为了除去MgO中的少量杂质Al2O3，可以选用什么试剂？二、氢氧化铝(1)Al(OH)3的制法：实验室用 反应制取氢氧化铝观察课本P58，该反应的现象： 化学方程式： 离子方程式： (2)Al(OH)3的性质 物理性质：白色胶状沉淀，不溶于水，有吸附作用化学性质： a、两性观察课本P58，该反应的现象： 化学方程式： 离子方程式： 【小结】氢氧化铝既能溶于强酸又能溶于强碱，是 氢氧化物。(既能和 反应又能和 反应生成 和 的氢氧化合物叫做两性氢氧化物)【思考与交流1】为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝，而不用氢氧化钠溶液呢？ 【思考与交流2】请写出硫酸铝溶液与过量的氢氧化钠溶液反应的离子方程式？【思考与交流3】有两瓶试剂没有标签的试剂装有AlCl3溶液 和NaOH溶液， 不用任何试剂，如何鉴别？b、不稳定性： 。【思考与交流4】热稳定性差的金属氢氧化物 (3)Al(OH)3的用途：制药、净水三、铝盐与NaOH溶液反应的图像a、【实验】AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量现象： 方程式： 见图像1b、【实验】NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量现象： 方程式： 见图像2：【小结】写出关于铝及其化合物转化反应 ； ； ； ； ； ；当堂达标基础巩固1实验室中，要使AlCl3溶液中的Al3+离子全部沉淀出来，适宜用的试剂是( )ANaOH溶液 BBa(OH)2 溶液 C盐酸 D氨水 CAlCl3 DFeCl36向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列图象中，能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量)能力提高7将等物质的量的两种氧化物溶于100mL硫酸，而后逐滴加入1.00mol/L的氢氧化钠溶液。当加入的氢氧化钠的体积V150mL时，开始有沉淀析出，且沉淀量随氢氧化钠的加入量逐渐增加。当氢氧化钠的体积V2650mL时，沉淀量达到最大值，继续滴加氢氧化钠时，沉淀量逐渐减小。当V3750mL时，沉淀量不再改变。(1)最初加入的50mL氢氧化钠溶液的作用是什么？(2)计算所用硫酸的浓度。(3)试判断两种氧化物各是什么，并计算其物质的量。通过自评、互评、师评相结合对本节学习过程进行反思感悟。自评：本节学习中的问题与思考：师评： 年 月 日 【自主预习】1.(1)不；高；(2)两性；Al2O3+6H+=2Al3+3H2O；Al2O3+2OH=2AlO2+H2O；(3)金属铝；耐火坩埚、耐高温的实验仪器；2.(1)Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O；Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O；2Al(OH)3Al2O3+3H2O。(2)Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+；AlO2+CO2+H2O=Al(OH)3+HCO33.KAl(SO4)212H2O；KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-；明矾在水中可以电离出两种金属离子KAl(SO4)2= K+ + Al3+ + 2SO42-，而Al3+很容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3：Al3+ + 3H2O Al(OH)3+ 3H+ ，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。【合作探究】一、1、熔点很高；不能，因为熔融状态的NaOH能与氧化铝反应：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O。2、NaOH溶液二、(1)铝盐溶液和氨水；生成白色胶状物质；Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4；Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+(2)第一支试管中溶液由浑浊变澄清，第二支试管中溶液由浑浊变澄清；Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O；Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O，Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O。【小结】两性；酸；强碱；盐；水。【思考与交流1】因为Al(OH)3可溶于强酸强碱而不溶于弱酸弱碱，避免生成的Al(OH)3溶于过量的NaOH溶液中，从而影响Al(OH)3的产量。【思考与交流2】Al3+4OH=AlO2+2H2O【思考与交流3】取A，B两试管，分别加入两种溶液，将B缓慢加到A中，假若A试管中没有沉淀生成，则A试管中是NaOH溶液，B试管中是AlCl3溶液。若A中有沉淀生成，后沉淀溶解，则A试管中是AlCl3溶液，B试管是NaOH溶液。b2Al(OH)3Al2O3+3H2O【思考与交流4】Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2等。三、a先生成白色沉淀至最大量，后沉淀逐渐溶解，最后消失；Al3+3OH=Al(OH)3 Al(OH)3+OH =AlO2+2H2Ob先无明显现象，后产生白色沉淀至最大量；Al3+4OH=AlO2+2H2O 3AlO2+Al3+ +6H2O=4Al(OH)3 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2； 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O；Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O ；Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+ 2Al(OH)3Al2O3+3H2O；Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O3AlO2+Al3+ +6H2O=4Al(OH)3；2Al2O34Al+3O2 4Al+3O22Al2O3基础巩固1解析：氢氧化铝沉淀能溶于强碱，比如NaOH溶液、Ba(OH)2 溶液，但不能溶于弱碱，比如氨水，所以实验室中一般用氨水来沉淀铝离子或制取氢氧化铝沉淀。答案：D2解析：向硫酸铝溶液中加NaOH，先产生氢氧化铝沉淀，NaOH过量后，沉淀溶解；向其中加NH3H2O，产生氢氧化铝沉淀，但氨水是弱碱，不溶解；加NaCl无明显现象；加BaCl2产生硫酸钡沉淀，且沉淀不会溶解。答案：A3解析：AlCl3和NaOH溶液混和有沉淀物生成，可能有两种情况：NaOH不足量，NaOH部分过量。假设溶液中含有2mol的AlCl3，如果为第一种情况生成Al(OH)3沉淀的物质的量与未反应的AlCl3物质的量相等，所以耗NaOH 3mol。则B正确。如果为第二种情况，则生成1mol的Al(OH)3，1mol的，共消耗NaOH为7mol。所以D也正确。答案：B、D。4解析：以上5种物质均既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应。如：NaHCO3与盐酸可以反应生成氯化钠、水、二氧化碳气体，与氢氧化钠溶液反应生成正盐(碳酸钠)和水；(NH4)2S与盐酸可以反应生成H2S气体和氯化铵，与氢氧化钠溶液反应生成硫化钠和氨水；Al2O3 、Al(OH)3都是两性物质，Al在金属中也具有特殊性，既与强酸反应又能与强碱溶液反应。答案：D。规律总结：既能与强酸反应, 又能与强碱反应的物质：某些金属Al；两性氧化物Al2O3；两性氢氧化物Al(OH)3；弱酸的酸式盐如NaHCO3、NaHS、NaHSO3、Na2HPO4、NaH2PO4等；弱酸的铵盐如：(NH4)2S、(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2SO3等。5解析：在MgSO4中加入加入氢氧化钠溶液，会产生氢氧化镁白色沉淀，但氢氧化镁不溶于过量的氢氧化钠，不会出现“后沉淀逐渐溶解”的现象，A错误；Na与氢氧化钠溶液不反应，B错误；在AlCl3中加入氢氧化钠溶液，会生成氢氧化铝白色沉淀，当氢氧化钠溶液过量时，氢氧化铝又重新溶解生成Na，C正确；在FeCl3中加入氢氧化钠溶液，会出现红褐色沉淀，也不会出现“后沉淀逐渐溶解”的现象，D错误。答案：C。考向指南：铝及其氧化物、氢氧化物具有与其它金属不同的性质，既能与酸反应，又能与碱反应。同时，铝及其化合物也有非常广泛的用途。这也决定了其在高考中的地位。无论是选择题、填空题或者计算题，可以频繁的见到铝及其化合物的身影。6解析：向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH溶液先后与Al2(SO4)3溶液、MgSO4溶液反应生成氢氧化铝、氢氧化镁沉淀，当沉淀达到最多时，继续加入的NaOH溶液将氢氧化铝沉淀溶解，但氢氧化镁不能与过量的NaOH溶液反应。答案：A。能力提高7解析：本题考察的知识点是物质的量在化学反应中的应用及两性氧化物的性质等基础化学知识和简单的推理计算能力和思维的整体性从题目中可以得知这两种化合物都为金属氧化物，溶于酸后加入氢氧化钠50mL才开始有沉淀析出，证明硫酸是过量的这部分氢氧化钠是来中和过量的硫酸的当又滴入600mL氢氧化钠时金属离子完全沉淀，再加入100mL氢氧化钠时有一种金属氢氧化物沉淀恰好被溶解完，可判断该氢氧化物为氢氧化铝且物质的量为0.1mol，则氧化铝为0.05mol所以另一种氧化物也为0.05mol，溶于酸后产生的金属离子完全沉淀时也消耗0.3mol的氢氧化钠由此可以推出其化合价为+3价，必为三氧化二铁答案：(1)中和过量的硫酸。(2)当沉淀量达到最大值时，H2SO4全部转变为Na2SO4，根据SO42守恒可以知道：n(H2SO4)n(Na2SO4)1/2n(NaOH)c(H2SO4)0.65L1mol/L(20.1L)3.35mol/L(3)将金属离子完全沉淀为氢氧化物时共需氢氧化钠：(0.65L-0.05L)1mol/L=0.6mol有一种金属氢氧化物能溶于氢氧化钠溶液，所以该物质是氢氧化铝，物质的量是0.1mol，其氧化物为Al2O3，物质的量0.05mol。生成0.1mol氢氧化铝需要0.3mol氢氧化钠。则沉淀另一种金属离子需要氢氧化钠为0.3mol。又已知两种氧化物的物质的量相等，所以另一种氧化物也是三价金属的氧化物，且不溶于过量的碱溶液中，可知为Fe2O3，其物质的量为0.05mol。误点警示：本题的易错点是将50mL氢氧化钠中和的硫酸当作100mL硫酸中的全部硫酸，求出了硫酸的浓度为0.5mol/L。根据氧化物不溶于氢氧化钠认为是氧化镁或氧化铁的确定缺乏说服力，甚至没有任何说明直接得出结论。