铝的重要化合物.doc

第三章金属及其化合物 第二节 几种重要的金属化合物 第2课时 铝的重要化合物一、教学目标1、知识与技能（1）掌握Al2O3、Al(OH)3的两性。（2）掌握Al(OH)3的制备方法。（3）通过实验和计算的教学，培养观察能力、动手能力及分析解决问题的能力。2、过程与方法（1）通过演示实验和学生实验相结合的方法，理解、掌握Al2O3和Al(OH)3的两性及Al(OH)3的制备方法。（2）结合演示实验理解Al(OH)3生成及溶解的有关图象，并能灵活分析解决一般的计算问题。（3）通过教师的启发、诱导和学生的实验探究，突破教学难点。3、情感、态度与价值观（1）通过Al2O3、Al(OH)3、明矾性质和用途的教学，激发学习化学的热情，树立为社会、为人类的进步而努力学习的责任感。（2）通过Al2O3、Al(OH)3的两性说明元素性质的递变性，体会辩证唯物主义。（3）结合Al(OH)3生成和溶解图象及相关计算，培养思维能力和综合分析能力。二、教学重难点1.教学重点Al2O3、Al(OH)3的两性、Al(OH)3生成和溶解的图象及计算。2.教学难点Al(OH)3生成和溶解的图象及相关计算。三、教学过程【导入新课】【复习】钠的重要化合物的性质（主要是Na2O2和NaHCO3）【过渡】通过钠和铝在周期表中的位置及钠和铝单质的性质，分析钠和铝的金属活动性强弱并举出事实根据。钠比铝活动性强；钠与冷水剧烈反应，铝与水不能直接反应可以说明。 钠和铝同属第三周期元素，本课时我们来共同学习铝的重要化合物。【推进新课】【板书】（二）铝的重要化合物1.氧化铝【讲述】氧化铝是铝元素在地壳中的具体存在形式，铝元素是地壳中含量最多的金属元素，铝元素只能以化合态存在于自然界中。【课件展示】（1）Al2O3的物理性质 难溶于水，熔点很高，是比较好的耐火材料，也是工业炼铝的原料。（2）Al2O3的化学性质【多媒体演示】将铝条分别插入盐酸中和NaOH溶液中仔细观察反应现象。 现象：铝条分别插入两溶液中并不立即产生气泡，都是过一会儿才有气体生成。【思考】为什么要过一会儿才看到气泡呢？ 因为铝表面存在一层致密的Al2O3薄膜，只有Al2O3薄膜被反应掉以后，才会看到气泡。【板书】Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O【课件展示】两反应的离子方程式 Al2O3+6H+=2Al3+3H2O Al2O3+2OH-=2+H2O 【设疑】什么是酸性氧化物？什么是碱性氧化物？Al2O3是酸性氧化物还是碱性氧化物？ 【学生回答】只能与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;只能与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物;Al2O3既是酸性氧化物，又是碱性氧化物。【讲述】该同学说法不妥，既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。Al2O3是一种典型的两性氧化物。【课件展示】两性氧化物：2.氢氧化铝【多媒体演示】Al(OH)3的实验室制备演示实验37向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水，引导学生观察实验现象。板书Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4指名板演离子方程式Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH+4指导观察 生成的Al(OH)3是一种白色絮状沉淀；继续加氨水，沉淀不溶解。讲述：Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。【课件展示】 Al(OH)3的化学性质【多媒体演示实验】 实验3-8 ：将实验3-7制得的Al(OH)3沉淀分装在两支试管里，分别加入盐酸和NaOH溶液，边加边振荡，观察现象。实验现象：Al(OH)3沉淀中加盐酸或NaOH溶液，沉淀都溶解。【课件展示】Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O指导学生写出反应的离子方程式：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O; Al(OH)3+OH-=+2H2O【思考】实验室制Al(OH)3为什么用氨水而不用NaOH溶液？【学生回答】Al(OH)3能溶于NaOH溶液。【思考】什么是两性氢氧化物？【学生回答】既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物为两性氢氧化物。【讲述】Al(OH)3对热也不稳定，受热能分解为氧化铝和水。【课件展示】2Al(OH)3Al2O3+3H2O【探索及延伸】【课件展示】铝盐和偏铝酸盐与酸碱溶液反应的图象。（1） AlCl3和NaOH反应演示：向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量。现象：先产生白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解。反应方程式：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O离子方程式为：Al3+3OH=Al(OH)3，Al(OH)3+OH=+2H2O,图象如下图（1）。演示：向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量。现象：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应方程式：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O, 3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl，离子方程式：Al3+4OH=+2H2O, 3+Al3+6H2O=4Al(OH)3。图象如下图（2）。（2）NaAlO2和HCl演示：向NaAlO2溶液中滴加盐酸溶液至过量， 现象：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解 反应的化学方程式：NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3， Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O， 离子方程式:+H+H2O=Al(OH)3， Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O，图象如下图（3）。演示：向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液至过量，现象：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应的方程式：NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O, 3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl，离子方程式为：+4H+=Al3+2H2O， 3+Al3+6H2O=Al(OH)3图象如下图（3）。【思考】1：向AlCl3溶液中滴加氨水至过量和向NaAlO2溶液中通入CO2气体至过量，有何现象？其图象应该怎样画？点拨：向AlCl3溶液中滴加氨水至过量时溶液中出现沉淀且不消失；向NaAlO2溶液中通入CO2至过量，溶液中出现白色沉淀且不消失。AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl，NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3+NaHCO3。2：写出往明矾KAl(SO4)2溶液中加入少量氢氧化钡溶液和过量氢氧化钡溶液的离子方程式。分析:2Al3+3Ba2+6OH=3BaSO4+2Al(OH)3 2Ba2+4OH+Al3+=2BaSO4+2H2O【活动探究】 今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：2Al + 3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO42Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 2NaAlO2+H2SO4+2H2O=2Al(OH)3+Na2SO4上述哪一种方法比较节约试剂？参考答案：第种方法比较节约试剂。板书设计（二）铝的重要化合物1.氧化铝Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O两性氧化物：2.氢氧化铝制备：Al2（SO4）3+6NH3H2O2Al（OH）3+3（NH4）2SO4性质：Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2OAl（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O两性氢氧化物：2Al（OH）3Al2O3+3H2O随堂练习1.已知BaAl(OH)42可溶于水。如右图表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加入Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是（ ）A.ab时沉淀的物质的量：Al(OH)3比BaSO4多B.cd时溶液中离子的物质的量：Al(OH)4-比Ba2+多C.ad时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于Al(OH)3D.de时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH-2.在AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水至溶液呈碱性，下列图中，能表示该反应产生的沉淀质量W与加入氨水的体积V关系正确的是( )3.（2007山东临沂模拟，2）将铝和过氧化钠混合溶于足量的水中，得到澄清溶液，同时产生3.5 g气体，向所得溶液中加入200 mL 3.5 molL-1的盐酸，先有沉淀出现，随后沉淀恰好溶解，则Al和Na2O2的物质的量之比为( )A.12 B.14 C.112 D.2114.向100 mL 0.25 molL-1的AlCl3溶液中加入金属钠完全反应，恰好生成只含NaCl和NaAl(OH)4的澄清溶液，则加入金属钠的质量是( )A.3.45 g B.2.3 g C.1.15 g D.0.575 g5.向20 mL某物质的量浓度AlCl3溶液中滴入2 molL-1 NaOH溶液时，得到Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积（mL）关系如右图所示，试回答下列问题：（1）图中A点表示的意义是_。（2）图中B点所示的意义是_。（3）上述两步反应用总的离子方程式可表示为_。（4）假若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g，则此时用去NaOH溶液的体积为_。6.物质的分离和提纯有多种方法。物质分离、提纯方案的设计在科学研究和工业生产中占有十分重要的地位。(1)工业上冶炼铝的原料是铝土矿(主要成分是Al2O3，杂质为Fe2O3、SiO2等)。某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下：（1）写出X、Y的化学式：X_，Y_。（2）通入过量CO2时反应的离子方程式为_。7.(2007山东临沂模拟，20)现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们是AlCl3和NaOH溶液。现做如下实验：(1)取400 mL甲溶液与120 mL乙溶液反应产生1.56 g沉淀；(2)若取120 mL甲溶液与440 mL乙溶液反应，也产生1.56 g沉淀；(3)若取120 mL甲溶液与400 mL乙溶液反应产生3.12 g沉淀。由此可知甲是_溶液，乙是_溶液，甲溶液的物质的量浓度是_，乙溶液的物质的量浓度是_。8. 将1 mol L-1 AlCl3溶液100 mL 加入过量氨水中，可得到Al(OH)3沉淀多少克？若取上述AlCl3溶液100 mL 加入到100 mL 某焰色反应为黄色的X物质的溶液中，恰好完全反应，得Al(OH)3沉淀31.2 g，请判断X为何物质，溶液的物质的量浓度为多少？随堂练习参考答案:1.BD 2.C 3.A 4.B5.(1)加入NaOH溶液15 mL时，沉淀达到最多，质量为0.78 g。（2）当NaOH溶液达到20 mL时，生成的沉淀恰好全部溶解。（3）Al3+4OH-=+2H2O(4)7.5 mL或17.5 mL6.(1)HCl NaOH(2)+CO2+2H2O=Al(OH)3+7.AlCl3 NaOH 0.500 molL-1 0.500 molL-18.7.8 g;X为NaAlO2,3molL-1