第2讲 铝及其重要化合物
[考纲要求] 了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。
考点一 铝的性质及应用
1． 铝的结构和存在
铝位于元素周期表 ，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次
于 。自然界中的铝全部以化合态存在。 2． 金属铝的物理性质
银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。 3． 金属铝的化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
②2Al ＋3Cl 2=====点燃
2AlCl 3
④
⑤ （铝热反应) 4． 对比记忆镁的化学性质
铝
镁
与非金属反应
能被Cl 2、O 2氧化
2Mg ＋O 2=====点燃
2MgO 3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2 与水反应
反应很困难
能与沸水反应
Mg ＋2H 2O=====△
Mg(OH)2＋H 2↑
与碱反应能溶于强碱溶液不反应
与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属
氧化物发生铝热反应
能在CO2中燃烧：
2Mg＋CO2=====
点燃
2MgO＋C
纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
深度思考
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式()
(2)Mg、Al
在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性()
(3)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂()
(4)Mg是活泼金属，而Al是两性金属()
2．依据Mg、Al单质的性质，思考回答下列问题。
(1)铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较好的抗腐蚀性能？
(2)Al既能溶于强酸，又能溶于强碱，所以说“Al既有金属性，又有非金属性”你认为这种说法是否恰
当？为什么？
(3)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？
(4)镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有哪些：________________(用化学式表示)。
题组一对比掌握铝、镁的性质
1．镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是()
①CO2②盐酸③NaOH溶液④水
A．①④B．②③C．①③D．②③④
2．镁、铝都是较活泼的金属，下列描述中正确的是() A．铝的导电性比铜、银更强，所以常用以制造电线、电缆
B．镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应
C ．镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应，铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应
D ．铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物 3． 常温下把铝粉加入下列物质中，能产生氢气的是
( )
A ．硫酸钠溶液
B ．稀硝酸
C ．浓硫酸
D ．氯化铵溶液
归纳总结
熟记铝、镁的特殊化学性质
(1)活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不但能与酸(H ＋
)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al ＋2OH －
＋2H 2O===2AlO －
2＋3H 2↑。 (2)铝热反应
铝和某些金属氧化物反应，将其从氧化物中置换出来，同时放出大量的热，这种反应称为铝热反应，可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属。 注意 Al 与MgO 不能发生铝热反应。
(3)Mg 在CO 2中能够燃烧，所以活泼金属着火不能用干冰灭火器和泡沫灭火器。 题组二 铝与酸或碱反应的定量分析
4． 将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放
出氢气最多的是
( )
A ．3 mol·L －1 HCl
B ．4 mol·L －
1 HNO 3 C ．8 mol·L －1 NaOH
D ．18 mol·L －
1 H 2SO 4
5． 铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H 2的金属，就
铝的这一特殊性质回答下列问题：
(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H 2的体积之比是________。 (2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H 2的体积之比是________。
(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl 、NaOH 溶液中，二者产生的H 2相等，则HCl 和NaOH 的物质的量浓度之比是________。 (4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L
－1
的盐酸和NaOH 溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，
反应结束后，测得生成的气体体积比为V (甲)∶V (乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为 ( ) A ．5.4 g
B ．3.6 g
C ．2.7 g
D ．1.8 g
思维建模
(1)铝与酸、碱反应生成H 2的量的关系
铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑、2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑。从化学方程式可以看出Al 与酸、碱反应时生成H 2的实质都是Al ――→失3e
－
Al 3＋
，所以无论与酸
还是与碱反应，Al 与H 2的关系都是2Al ～3H 2。
①等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比V HCl (H 2)
V NaOH (H 2)＝1∶1。
②足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比
V HCl (H 2)
V NaOH (H 2)
＝1∶3。
③一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比13 1，则必定是 a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足； b.铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。 (2)铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产生H 2的性质常作为推断题的“题眼”。 考点二 铝的重要化合物 1． 氧化铝 (1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。 (2)化学性质 2． 氢氧化铝 (1)物理性质 白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 (2)化学性质(用化学方程式表示) Al(OH)3的电离方程式为 ②受热分解：2Al(OH)3=====△ Al 2O 3＋3H 2O 。 (3)制备 ①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al 3＋ ＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋ 4。 ②NaAlO 2溶液中通入足量CO 2，离子方程式为AlO － 2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO － 3。 ③NaAlO 2溶液与AlCl 3溶液混合：3AlO － 2＋Al 3＋ ＋6H 2O===4Al(OH)3↓。 3． 常见的铝盐 (1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。 (2)明矾的化学式为，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH<7(填“<”、“>”或 “＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。 深度思考 1．明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理是否相同？ 2．在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是_____________________。 3．中学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，除了Al及其重要化合物外，你还知道哪些？ 题组一Al2O3和Al(OH)3的两性 1．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是() A．稀硝酸B．稀盐酸C．硝酸铜D．氢氧化钠 2．某氧化物X难溶于水，能与烧碱反应，生成易溶于水的化合物Y，将少量Y溶液滴入盐酸中无沉淀生成，则X是() A．SiO2B．Al2O3C．MgO D．CuO 题组二制备Al(OH)3的最佳途径 3．用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是() ①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成 Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液 A．①⑥⑤③B．②③④③ C．②③⑤③D．①③⑤③ 4．若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定必用的药品如下：350 g 70% H2SO4溶液，NaOH 固体240 g，足量铝屑、水(不能用其他药品)。 甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下： 甲：铝→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1 g Al(OH)3 乙：铝→加H 2SO 4溶液→加NaOH 溶液→W 2 g Al(OH)3 丙： ? ??? ?铝→加H 2SO 4溶液铝→加NaOH 溶液→W 3 g Al(OH)3 试回答： (1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是________。 (2)三位学生制得的 Al(OH)3，W 1、W 2、W 3其质量由大到小的顺序是 ________________________________________________________________________。 (3)制得Al(OH)3的最大质量是________。 反思归纳 制取Al(OH)3一般不用强酸或强碱，因为强酸、强碱都能溶解生成的Al(OH)3，而不易控制酸、碱的用量。一般用氨水或CO 2制取，也可用Al 3＋ 、AlO － 2的双水解反应制取。 考点三 用数形结合思想理解Al 3＋ 、Al(OH)3、AlO － 2之间的转化关系 1． Al 3＋ 、Al(OH)3、AlO － 2之间的转化关系 写出上述转化的离子方程式。 ②Al 3＋ ＋3AlO － 2＋6H 2O===4Al(OH)3↓ ③Al 3＋ ＋3OH － ===Al(OH)3↓ (2)Al(OH)3＋3H ＋ ===Al 3＋ ＋3H 2O (3)Al 3＋ ＋4OH － ===AlO － 2＋2H 2O (4)AlO － 2＋4H ＋ ===Al 3＋ ＋2H 2O (5)①AlO － 2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO － 3 ②AlO － 2＋H ＋＋H 2O===Al(OH)3↓ (6)Al(OH)3＋OH － ===AlO － 2＋2H 2O 2． 与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析 (1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al 3＋ )溶液中至过量 ①现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。 ②有关反应： A → B ：Al 3＋ ＋3OH － ===Al(OH)3↓ B→D：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O ③图像 (2)把铝盐(Al3＋)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量 ①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生大量的白色沉淀。 ②有关反应： A→B：Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O B→C：Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓ ③图像 (3)把强酸溶液逐滴加入到AlO－2溶液中至过量 ①现象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。 ②有关反应： A→B：AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ③图像 (4)向强酸溶液中逐滴加入AlO－2溶液至过量 ①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。 ②有关反应： A→B：4H＋＋AlO－2===Al3＋＋2H2O B→C：Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓ ③图像 (5)往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量 ①现象：开始出现白色沉淀?后沉淀量增多?沉淀部分溶解 ②有关反应： O→A：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓， Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ A→B：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O ③图像 题组一Al3＋、AlO－2溶液加碱或酸反应现象的应用 1．下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是() ①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸③向AlCl3溶液 中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸 A．①②B．①③C．①④D．②③ 2．下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是________。 ①NaOH、AlCl3②NaHCO3、H2SO4③NaAlO2、NaHSO4④Na2CO3、HCl⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2题组二有关Al3＋、AlO－2的离子反应 3．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是() A．无色溶液中：ClO－、MnO－4、Al3＋、K＋ B．1.0 mol·L－1的NaAlO2溶液中：Cl－、HCO－3、K＋、Ca2＋ C．在强碱性环境中：AlO－2、SiO2－3、Na＋、K＋ D．能使甲基橙显红色的溶液中：NH＋4、AlO－2、Na＋ 4．下列离子方程式书写正确的是() A．向氯化铝溶液中通入过量氨气：4NH3＋Al3＋＋2H2O===AlO－2＋4NH＋4 B．将铝片打磨后置于NaOH溶液中：2Al＋2OH－===2AlO－2＋H2↑ C．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液： Al3＋＋2SO2－4＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO－2＋2H2O D．向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlO－2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－3 反思归纳 1．离子共存问题 (1)Al3＋与OH－、AlO－2、CO2－3(HCO－3)、S2－等不能大量共存。 (2)AlO－2与H＋、HCO－3、Al3＋、Fe3＋等不能大量共存。 2．离子反应先后顺序问题 当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H＋、NH＋4、Mg2＋、Al3 ＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H＋反应，再与Mg2＋、Al3＋反应生成沉淀，再与NH＋4反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。 3．Al及其化合物的除杂归类事例 (1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液； (2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液； (3)Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液； (4)Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。 题组三Al3＋、Al(OH)3、AlO－2三者之间关系的定量分析 5．如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的是 () A．①线表示Al3＋的物质的量的变化 B．x表示AlCl3的物质的量 C．③线表示Al(OH)3的物质的量的变化 D．④线表示AlO－2的物质的量的变化 6．向物质的量浓度均为1 mol·L－1的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，下图[n表示Al(OH)3的物质的量、V表示NaOH溶液的体积]能正确表示这个反应过程的是 () 7．向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为() A ．3 mL B ．7.5 mL C ．15 mL D ．17.5 mL 方法指导 可溶性铝盐与强碱反应的计算规律 (1)求产物Al(OH)3的量 ①当n (OH －)≤3n (Al 3＋)时，n [Al(OH)3]＝13 n (OH － )； ②当3n (Al 3＋ ) )<4n (Al 3＋ )时，n [Al(OH)3]＝4n (Al 3＋ )－n (OH － )； ③当n (OH － )≥4n (Al 3＋ )时，n [Al(OH)3]＝0，无沉淀。 (2)求反应物碱的量 ①若碱不足(Al 3＋ 未完全沉淀)， n (OH － )＝3n [Al(OH)3]； ②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解， n (OH － )＝4n (Al 3＋ )－n [Al(OH)3]。 考点四 以“化工生产流程”为载体考查Mg 、Al 的性质 铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al 2O 3，此外还含有少量SiO 2、Fe 2O 3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al 2O 3的提纯。由于Al 2O 3是两性氧化物，而杂质SiO 2是酸性氧化物，Fe 2O 3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。 方案一：碱溶法 讨论回答下列问题： (1)写出①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式。 (2)步骤③中不用盐酸(或H 2SO 4)酸化的理由是________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)步骤④中得到较纯的Al 2O 3，可能含有________杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：________________________________________________________________。 方案二：酸溶法 讨论回答下列问题： (1)写出①、②中可能发生反应的离子方程式。 (2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：____________________________________。 1．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下： 对上述流程中的判断正确的是() A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物 B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替 C．反应Ⅱ中的反应为CO2＋AlO－2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3 D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低 2．MgSO4·7H2O是一种重要的化工原料。某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主要成分是MgCO3，并含有MnCO3、SiO2杂质)制取MgSO4·7H2O的实验，流程如下。 (1)第①步研磨的目的是___________________，所得滤液主要含______________、____________等溶质。 (2)第②步反应的离子方程式为___________________________________________。 (3)第③步浓缩结晶后，要经过________、洗涤、干燥等步骤才可得到MgSO4·7H2O，洗涤沉淀的基本 操作是__________________________________________________。 (4)若制得MgSO4·7H2O质量为82.00 g，测得MnO2质量为1.74 g，且测得第①步滤渣质量为4.70 g，忽 略各物质在溶液中的溶解损失，可计算出菱镁矿石中MgCO3的质量分数为____________________。反思归纳 解答化工流程题的基本方法 (1)明确目的，提取有用信息 通过阅读题头，明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性和溶解性等。 (2)分析流程，弄清各步作用 对比分析流程图中的一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？ (3)看清问题，准确规范作答 这一步很关键，答题时要看清问题，不能答非所问，要注意语言表达的科学性和准确性，如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。 探究高考明确考向 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×” (1)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO2－4沉淀完全： 2Al3＋＋3SO2－4＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓()(2013·海南，10B) (2)0.10 mol·L－1的氨水与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ () (2013·福建，8A) (3)0.1 mol·L－1 NaAlO2溶液中：H＋、Na＋、Cl－、SO2－4能大量共存()(2013·江苏，3D) (4)氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝()(2013·江苏，4D) (5)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al3＋＋3H2O===Al(OH)3↓＋3H＋()(2013·江苏，8B) (6)向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成()(2013·重庆理综，2C) (7)如图所示，①AlCl3溶液、②浓氨水，①中有白色沉淀生成()(2012·北京，10C改编) (8)新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液：Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O ()(2012·海南，12D) 2．(2013·山东理综，9)足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是() A．氢氧化钠溶液B．稀硫酸 C．盐酸D．稀硝酸 3．(2012·安徽理综，13)已知室温下，Al(OH)3的K sp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 mol·L－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是() 4．[2013·重庆理综，8(1)]合金是建造航空母舰的主体材料。 航母升降机可由铝合金制造。 ①铝元素在周期表中的位置_____________________________________________， 工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为______________。 ②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为____________________。焊接过程中 使用的保护气为__________________(填化学式)。 5．(2013·大纲全国卷，29)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。 ①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下： ②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下： 回答下列问题： (1)写出反应1的化学方程式______________________________________________。 (2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反应2的离子方程式为 _______________________________________________________________________。 (3)E可作为建筑材料，化合物C是________，写出由D制备冰晶石的化学方程式 ________________________________________________________________________。 (4)电解法制铝的化学方程式是________，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是 ________。 练出高分 1．近年来，科学家正在探索利用铝粉作为新能源的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的() A．铝质轻，便于运输、贮存，且安全 B．铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后产物对环境的污染容易得到有效的控制 C．在地球上，铝矿资源比较丰富 D．现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础 2．下列叙述正确的是() A．铝制容器可盛装热的浓硫酸B．镁的金属性比铝的金属性强 C．氢氧化铝能溶于过量氨水D．镁在空气中燃烧生成的固体只有MgO 第三章金属及其化合物 第二节几种重要的金属化合物 ——铝的重要化合物 授课教师：授课时间：授课班级： 教学目标 （一）知识与技能 1．知道氧化铝和氢氧化铝的两性。 2．让学生学会在情景中发现问题，并通过实验解决问题。 （二）过程与方法 1．通过化学实验，了解重要物质的典型化学性质。 2．通过回顾、对比已有知识，构建新的知识体系。 （三）情感态度与价值观 1．通过对氧化铝和氢氧化铝两性的学习，体会用辨证的观点看问题。 2．通过反思实验中的问题，培养学生发现问题、解决问题的意识。 教学重点和难点 （一）教学重点 氧化铝和氢氧化铝的两性 （二）教学难点 氧化铝和氢氧化铝与氢氧化钠溶液的反应 教学流程 核心问题活动素材 引课： 地壳中含量最多的金属元素是什么？ 环节 1 氧化铝的主要化学性质 铝制餐具能否长时间存放酸性食物？ 教师活动学生活动 投影资料、图片 投影情境图片铝制餐具能否长时间 存放酸性食物？ 请写出相关离子方程 式。 Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋ 3H2O； 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋ 3H2↑ 介绍铝元素的基本情 况，引出课题。 介绍生活中见到的氧 化铝和氢氧化铝。 回顾初中知识、生活经 验。 核心问题活动素材 铝制餐具能否长时间存放碱性食物？ 环节 2 氢氧化铝的主要化学性质 如何用给定的 药品制备Al(OH)3并验证其化学性 质？ AlO2－溶液能否再转化生成 Al(OH)3？小结、拓展 教师活动学生活动 学生分组实验 板书框图 投影图片 学生实验 演示实验 投影框图探究1：铝制餐具能否 存放碱性食物？布置 打磨、未打磨的铝片分 别与NaOH溶液反应。 完成对比实验，进行实 验交流。 学习氧化铝可以与氢 氧化钠溶液反应。 归纳1：Al、Al2O3与 Al3+、AlO2－间的联系。 说明Al2O3的两性。 拓展：自然界中Al2O3 将零散知识系统化、网 络化，形成框图1。 感受Al2O3在自然界中 的多样性。 制备实验：请学生根据 给出的药品制备两份 Al(OH)3。分析成功与 失败方案。 展示成功方案，写离子 方程式；分析失败方 案，引出Al(OH)3的化 学性质。 拓展实验：向AlO2－溶 液中滴加盐酸。归纳 Al(OH)3、Al3+与AlO2 －间的关系。 展示实验现象，写出相 关方程式。 反思上一步实验中出 现的“意外”现象。 归纳2：铝及其重要化 合物之间的转化关系。 拓展2：介绍硫酸铝钾。 回顾课题，梳理知识。 高一年级化学学科学案 铝的化合物 班级姓名学号 【学习目标】 1、理解氧化铝、氢氧化铝、偏铝酸钠的性质。 2、了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念。 3、培养获取知识与运用知识解决问题的能力。 【知识探究】 一、阅读教材P65-66氧化铝资料，完成知识整合。 【知识整合】 一、氧化铝 1、氧化铝是一种白色高、高、高的物质，是一种常用的材料，刚玉的主要成分是，红宝石、蓝宝石是含有不同金属氧化物的优质。 【探究思考】铝表面的氧化铝可以采用哪些方法除去？ 2、化学性质 ①氧化铝与强酸反应（以H2SO4为例） 化学方程式：，离子方程式： ②氧化铝与强碱反应（以NaOH为例） 化学方程式：，离子方程式： 既可以和反应又可以与反应生成和的称为两性氧化物。氧化铝是。 二、完成下列实验，并按要求填表 1、将2～3mL2mol·L-1三氯化铝溶液分别注入两支洁净的试管中，逐滴滴入6mol·L-1氨水，观察实验现象。 2、向上面的一支试管试管中加入6mol·L-1盐酸；向另一支试管中加入6mol·L-1氢氧化钠，观察实验现象。 3、记录 实验现象化学方程式与离子方程式实验1 实验2 4、已知Al(OH)3在水中同时存在如下酸式与碱式电离，解释氢氧化铝既可以和酸反应又可以与碱反应。 三、完成下列实验，并按要求填表 1、将上面实验2得到的NaAlO2溶液分为二份。向一份中不断通入CO2，观察实验现象。 2、向另一份中不断滴入盐酸，观察实验现象。 3、记录 实验现象化学方程式与离子方程式 实验1 少量CO2 ： 过量量CO2 ： H++AlO2-+H2O Al(OH)3Al3+ + 3OH— 实验2 少量盐酸：过量盐酸： 二、氢氧化铝 1、物理性质 氢氧化铝是色胶状物质，于水，有强的吸附性。 2、在氯化铝溶液中滴入氨水制取氢氧化铝 化学方程式：，离子方程式： 实验现象： 3、化学性质 ①氢氧化铝与强酸反应（以盐酸为例） 化学方程式：，离子方程式： 实验现象： ②氢氧化铝与强碱反应（以NaOH为例） 化学方程式：，离子方程式： 实验现象： ③氢氧化铝既能与强酸反应又能与强碱反应，是因为Al(OH)3在水中存在酸式与碱式电离： 既可以和反应又可以与反应生成和的称为两性氢氧化物。氢氧化铝是。 三、NaAlO2 1、NaAlO2溶液中通入少量CO2 化学方程式：，离子方程式： 实验现象： 2、NaAlO2溶液中通入过量CO2 化学方程式：，离子方程式： 实验现象： 3、NaAlO2溶液中滴入少量盐酸 化学方程式：，离子方程式： 实验现象： 4、NaAlO2溶液中滴入过量盐酸 化学方程式：，离子方程式： 实验现象： 【知识应用】 1、下列关于Al(OH)3的性质的叙述错误的是（） A、Al(OH)3是难溶于水的白色沉淀 B、Al(OH)3能吸附水中的悬浮物 C、Al(OH)3能溶于氨水 D、Al(OH)3属于两性氢氧化物 2、既能与NaOH溶液反应，又能与H2SO4溶液反应的物质是（）A．NaHCO3B．Al(OH)3C．NaHSO4D．Na2CO3 3 、在CuO中混有少量的Al2O3杂质，欲将杂质除去可选用的试剂是（） A.稀硫酸 B.浓氨水 C.稀盐酸 D.氢氧化钾溶液 4、某合金能完全溶于盐酸，再逐滴滴入足量的氢氧化钠溶液，开始出现白色沉淀并逐渐增多，继而沉淀减少但不完全消失，这种合金是（） A.铁铝合金 B.镁铝合金 C.铜镁合金 D.银铝合金 5、含1 molAlCl3的溶液中加入含3.5 molKOH的溶液，生成沉淀的质量是多少？ H++AlO2-+H2O Al(OH)3Al3+ + 3OH— 铝及其化合物一、铝的主要性质及用途物理性质：1.颜色导电、导热性密度硬度 质地导电、导热性_____ _____色，有金属光泽_____ 较小 2.化学性质： 写出①～④的化学方程式： ①___________________。 ②________________________。 ③________________________。 ④____________________________________。 【微点拨】 (1)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 (2)铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H。2(3)能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。 二、铝的重要化合物 1.氧化铝： (1)物理性质：___色固体，___溶于水，熔沸点___。 (2)化学性质(书写离子方程式) (3)用途：是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石。 氢氧化铝：2. (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： ①_______________________； ②__________________________； ③__________________________。 (2)制备。 ①向铝盐中加入NH·HO，离子方程式为__________________________________；23②向四羟基 合铝酸盐中通入足量CO，离子方程式为__________________________________。23.明矾：明矾的化学式为________________，用离子方程式表示明矾净水的原理是____________________。【微点拨】 (1)Al(OH)具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如HCO)、弱碱溶液(如323氨水)。 (2)AlO、MgO的熔点很高，可用作耐火材料，但氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH固体。32(3)既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质有Al、AlO、Al(OH)，多元弱酸的酸式盐(如NaHCO、KHS、、NaHPO等)及弱碱弱酸盐(如CHCOONH等)。423341.【思考辨析】 3233KHSO (1)(2014·福建高考)铝罐可久盛食醋。( ) (2)(2014·福建高考)常温下Al(OH)既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应。( ) 3(3)(2014·江苏高考)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂。( ) (4)(2013·广东高考)常温下将铝片放入浓硝酸中无明显现象，说明Al与浓硝酸不反应。( ) (5)(2013·江苏高考)氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝。( ) 2.【教材研习】 (1)(RJ必修1·P48科学探究)日常生活中有一些铝制炊具，它质轻且坚固耐用，其中的原因是( ) A.铝很不活泼，不易与其他物质反应 B.铝虽然很活泼，但是在高温下才能反应 C.铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用 D.铝制品表面镀有一层铜，可以保护铝 (3)(LK必修1·P124)用铝制易拉罐收集满CO，快速加入过量NaOH浓溶液，立即把口封闭。发 现易拉罐“咔2咔”作响，并变瘪了；过一会儿，易拉罐又会作响并鼓起来。下列说法正确的是( ) 导致易拉罐变瘪的离子反应是A.CO====HCO32． -- +OH ↑Al+3 HCO====Al(OH)↓导致易拉罐又鼓起来的反应是B.233 NaOH溶液换为水，易拉罐也 3+- +3CO 会出现先瘪后鼓的现象CO换为NH，浓C.若将32 NaOH溶液反应的物质有三种，且反应结束后的 溶液显碱性D.上述过程中与) AlCl溶液，均有白色沉淀生成的是( 向下列物质的水溶液中滴加少量(4)(RJ必修1·P63)MgCl溶液或32D.NaOH C.NaCO A.BaCl B.FeCl 3223【速记卡片】。牢记1种地壳中含量最多的金属元素：Al1. 。O、Al(OH)2.熟记2种两性化合物：Al323的方法：3种制备Al(OH)3.掌握3-3+--；↓足量)====Al(OH)+ HCO↓·HO====Al(OH)+3 NH·；②[Al(OH)]+CO(①Al+3NH32234334-3+ ====4Al(OH)↓。③Al+3[Al(OH)]34个离子方程式：掌握4.6--3+--+ 《铝及其化合物》教案设计 【教学目标】 1、了解Al的物理性质、明矾的净水作用。 2、掌握Al、Al2O3的化学性质； 3、学会Al(OH)3的制备和性质； 【教学重点】 Al2O3、Al(OH)3的两性 【突破方法】 立足初中所学知识及学生已掌握的有关概念和理论，按单质、氧化物、氢氧化物、盐的知识生长顺序来组织学习材料，运用推理、假设及实验探究验证的分析问题方法来学习物质的性质。 【教学方法】实验探究教学法 【教学过程】 【情景思考】 讲述“铝的故事”，视频展示铝在生产生活中的使用，引领学生进入铝的学习。 1、铝是一种色的金属，具有良好的性能，在自然界中的含量位居。 2、Al + HCl－；Al + CuSO4－。 3、铝原子结构示意图，推测其性质。 【实验探究】 探究一：对铝化学性质的探究 1、实验探究铝箔与氧气的反应 （1）预测反应现象，预测的依据是。 思考与实践：A、上述实验现象说明铝具有什么性能。 B、化学实验中，如何除去铝箔表面的氧化膜。 C、用处理过的铝箔重复上述实验，完成下表： 学与问：A、氧化铝是一种物质，是一种较好的材料，常用于制造和。 B、钠表面的氧化物和铝表面的氧化膜都是金属氧化物，对内层金属的保护作用一样吗？ 学与问：铝在纯氧中或高温下可燃烧。铝除了能与氧气直接化合外，还能与氯气、硫等非金属直接化合。反应方程式为、。 2、实验探究铝与水的反应 （1）预测反应情况，预测的依据是。 思考与交流：A、为什么铝与沸水反应的速率比铝与NaOH溶液反应的速率慢。 B、运用双线桥标出铝与水和铝与NaOH溶液反应方程式中电子转移的方向和数目， 并指出氧化剂、还原剂分别是什么物质。 C、等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，放出H2的物质的量之比为。探究二：对氧化铝化学性质的探究 1、NaO是碱性氧化物，Al2O3呢？ 思考与交流：（1）铝制餐具可用来蒸煮或长期存放酸性或碱性的食物吗？为什么？ 高考化学铝及其化合物考点复习学案 1、了解铝及其重要化合物的主要物理性质 2、了解Al的化学性质 3、了解Al2O 3、Al(OH)3的两性 4、了解Al(OH)3的制备方法及其受热分解知识梳理 一、铝的制取 1、铝元素位于周期表、族，是较活泼的金属元素，在自然界中以态存在，在地壳中的含量占金属中的第位，铝元素在地壳中主要存在的物质是。 2、从铝土矿中提取铝的工艺流程为：④②①③铝土矿溶解NaOH溶液过滤残渣酸化二氧化碳过滤滤液灼烧H2O电解铝写出反应的化学方程式:① ② ③ ④ 二、铝的性质 1、物理性质：铝是色、带有金属光泽的固体，硬度、较，具有良好的导电性、导热性和延展性。 2、化学性质： ① 与氧气发生反应：常温下，铝在空气中发生现象，因此常温下铝制品具有抗腐蚀的性能，但若遇到含有的溶液，会受到破坏，不宜长期放置。点燃Al在纯氧中剧烈燃烧： ② 在常温下，铝遇到、发生钝化。③ 与非金属发生反应：与Cl2 反应： 与S 反应： ④ 与非氧化性酸发生反应：与稀硫酸反应，离子方程式为 ⑤ 铝是一种典型的两性金属，不仅能与酸反应，还能与强碱溶液反应，如与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为。⑥ 与盐溶液发生反应与不活泼金属的盐溶液（如硝酸汞）： 与强氧化性盐溶液（如氯化铁）： ⑦与金属氧化物反应（又叫）与氧化铁： 三、铝的化合物 1、氧化铝①)物理性质Al2O3是固体，其天然晶体叫，硬度大，熔点高(为2072℃)，是很好的耐火材料②化学性质（典型的氧化物）与强酸反应，其离子方程式为与强碱溶液反应，其离子方程式为思考：铝与强碱溶液反应的实质是什么？标出其电子转移方向和数目。③用途作材料，如制、等；作冶炼铝的原料；红、蓝宝石。 2、氢氧化铝①)物理性质Al(OH)3是固体，溶于水，若溶液中生成，Al(OH)3为物，且有吸附水中悬浮物和色素的能力②化学性质（典型的氢氧化物）H++AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3++3OH-与强酸反应，其离子方程式为与强碱溶液反应，其离子方程式为热不稳定性： 第三章《金属化合物》 第二节第二课时《铝的重要化合物》学案 教学目标： (1)通过探究实验认识铝的氧化物的两性，掌握铝的氢氧化物的制备及性质，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，增强学生的实验意识、操作技能。 (2)通过师生互动、学生互动，发挥学生的主观能动性，引导学生自主学习、合作探究，展示学生个性、深化学生思维，培养学生务实求真的学习品质。 (3)通过探究实验体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐，从而提高学生学习化学的兴趣。 教学重点 氢氧化铝的性质及其运用 教学难点 1、氧化铝的两性概念的建立 2、氢氧化铝的性质及其运用 教学过程 二、铝的氧化物 1．物理性质：白色粉末、难溶于水、熔点高、硬度大 [思考]：氧化铝难溶于水，能溶于酸吗？铝单质表层有致密的氧化膜，能溶于氢氧化钠溶液，这说明什么？ 2．化学性质：氧化铝既能与盐酸反应，也能与碱溶液反应。 [板书]：Al2O3+ 6HC l == 2AlCl3+ 3H2O 酸性条件下生成Al3+ Al2O3+ 2NaOH == 2NaAlO2+ H2O 碱性条件下生成AlO2- [思考]：离子反应方程式该如何书写呢？ 一、铝的氢氧化物1．氢氧化铝的制备 [分组讨论] 可选择实验药品：硫酸铝溶液、氨水、氢氧化钠溶液 [确定实验方案]：⑴硫酸铝溶液、氨水⑵硫酸铝溶液、氢氧化钠溶液[实验操作]、[观察现象] [引导分析]：①氢氧化铝的制备方法：用硫酸铝和氨水 ②氢氧化铝溶解于强碱，但不溶于弱碱 化学方程式：Al2(SO4)3 + 6 NH3?H2O = 2 Al(OH)3↓+3 (NH4)2SO4 Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3↓+ 3Na2SO4 Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2+ 2H2O ２．氢氧化铝的性质 [实验探究]：取少量氢氧化铝沉淀，滴加盐酸 [观察现象]：沉淀溶解 化学方程式：Al(OH)3 + 3HCl == AlCl3+ 3H2O [板书]： 两性氢氧化物：既能与酸又能与碱发生反应的金属氢氧化物是两性氢氧化物。[小结]：氢氧化铝是两性氢氧化物。 [练习]：下列物质中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是（c ） ①NaHCO3 ②Al ③Al2O3 ④Al(OH)3⑤AlCl3 ⑥CuO A、②③④⑤ B. ①③④⑥ C. ①②③④ D.全部[小结]：引出“铝三角”关系图 [用途]：由图片引入氢氧化铝在日常生活中的用途。 ⑴用作胃药，可中和胃酸。 《铝的重要化合物》教学设计 南郑中学施学军 一、教材分析 新课标人教版《普通高中化学课程标准》对化学1（必修）中金属及其化合物的内容要求为：“根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。”与其相应的活动探究建议为“实验:铝盐和铁盐的净水作用。” 教材在第一章《从实验学习化学》和第二章《化学物质及其变化》的基础上,从第三章开始介绍具体的元素化合物的知识。《铝的重要化合物》是本章第二节第二个框题，是中学的基础知识，也是学生以后在工作和生活中经常要接触、需要了解和应用的基本知识。这些知识既可以为前面的实验和理论知识补充感性认识的材料,可以为化学2(必修)介绍的物质结构、元素周期表、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础;可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法；还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。 从知识点的安排上，人教版初中九年级化学下册的《金属的化学性质》一章中简单介绍到了金属铝和铝表面生成的一层致密氧化铝薄膜，没有进一步介绍铝的其他化合物的知识。学生对氧化铝只能是有个感性的认识，需要在这里进一步探究学习铝的氧化物和氢氧化物的两性知识。 二、学情分析 此次课针对的学生是高中初入学,估计刚刚学习完化学１（必修）中的第一章《从实验学习化学》，第二章《化学物质及其变化》可能刚学习到离子反应和氧化还原反应，本章前面一节相应的金属知识也没有涉及,实际上是相当于初中化学知识技能储备的学生。由于初中化学已经学习到金属的初步知识，并且简单介绍了金属铝的致密氧化膜阻止铝进一步与氧气反应;同时,这节《铝的重要化合物》内容里并无涉及氧化还原反应，离子反应涉及也较少,所以,考虑将课的重点放到氢氧化铝的两性的探究上，从学生的实验基础和对氢氧化铝的酸性的强烈好奇的心理角度来分析,应该可以收到良好的效果。 另外，本节课设计的探究实验操作是滴管实验，让学生先自行设计实验方案然后分组实验,并分析结果进而自己得出结论。这有利于培养学生学习化学的兴趣和学好化学的信心。 三、教学设计 3.2《铝的重要化合物》教学设计 一、教学内容分析 《铝的重要化合物》是新课标人教版化学1（必修）中第三章第二节的部分内容，是高中化学的基础知识。 教材在第一章《从实验学习化学》和第二章《化学物质及其变化》的基础上，从第三章开始介绍具体的元素化合物的知识。在第二章的学习中，学生已掌握了物质的分类方法，这有利于学生从物质分类的角度了解本章内容编排体系。 本节教材主要通过六个方程式、两个实验、一个“学与问”、一个资料卡片来介绍了几种铝的重要化合物。 通过本节知识的学习既可以为前面所学的实验和理论知识补充感性认识材料，又可以为化学必修2物质结构、元素周期律等理论知识的学习打下重要的基础，起到承上启下的作用。同时在本节中，学生初步尝试从化学事实去探索物质的性质，再从基本概念和基本原理深化对物质性质的理解，从而使知识规律化、系统化、网络化。这种学习方式的过程和方法一经掌握，可以驾轻就熟地学习第四章非金属及其化合物的内容。同时还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。 二、学情分析 1.学生的知识、技能的基础分析。 此次课针对的学生是高中初入学，刚刚学习完化学1（必修）中的第一章《从实验学习化学》，第二章《化学物质及其变化》，已初步了解了从实验学化学的思想，巩固了化学实验的基本方法，具有实验探究心理，能在教师指导下独立完成实验；学习了分类法，能在分类思想的指导下学习氧化物、氢氧化物的有关性质；学习了氧化还原、离子反应、物质的量等基本概念，为本课学习奠定了一定的知识、技能和心理基础。但学生对实验现象分析能力、思维能力、探究能力有待进一步培养和提高。由于学生在初中已经学习了金属的初步知识，并且了解金属铝的致密氧化膜能阻止铝进一步与氧气反应，在教学中应多加考虑新旧知识的相互衔接。这节《铝的重要化合物》内容里并无涉及氧化还原反应，离子反应涉及也较少，所以，考虑将课的重点放到氢氧化铝的制备及两性的探究上，从学生的实验基础和对氢氧化铝的酸性的强烈好奇的心理角度来分析，应该可以收到良好的效果。 2.学生认知心理特点及认知发展水平分析。 高一学生有很强的好奇心，尤其对化学实验充满期待和向往，因此创设教学情境，激发学习兴趣显得尤为重要。 课题：铝的重要化合物第 1 课时计划 2 课时 【学习目标】 反思与纠错栏 1.掌握铝的化合物性质比较（Al2O3、Al(OH)3 ） 2.掌握Al3＋、Al(OH)3、AlO-－2之间的转化关系 【学习重难点】 1.氢氧化铝的制取 2.氢氧化铝的性质 3.铝三角 【导学环节】 一、导（导入与导学） 1、氧化物【Al2O3】 （1）物理性质: （2）化学性质： a、与酸反应：（硫酸）Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O b、与强碱反应（NaOH）: Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 酸性氧化物：与碱反应只生成盐和水的氧化物 氧化物碱性氧化物：与酸反应只生成盐和水的氧化物 两性氧化物： ① （3）用途：② ③ 2、氢氧化铝【Al(OH)3】 （1）Al(OH)3的实验室制法 方法一： 【实验3-7】往盛有Al2(SO4)3溶液中滴加过量氨水 反应方程式为：Al2(SO4)3+6NH3·H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓ 离子方程式： 反应现象为： 总结： 方法二： 往NaAIO2溶液中通入足量CO2 反应方程式为： 离子方程式： 反应现象为： 总结： 方法三： 往NaAIO2溶液中滴加适量AlCl3溶液 反应方程式为： 离子方程式： 反应现象为： 总结： （2）Al(OH)3的两性 两性氢氧化物：既与反应生成盐和水，又能与反应生成盐和水的氢氧化物。 实验内容在Al(OH)3沉淀中滴加盐酸在Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液 实验现象 反应方程式 离子方程式 结论： 【思考讨论】 1.实验室制备氢氧化铝用氢氧化钠与氯化铝溶液反应来制取好不好？为什么？用化学方程式表示。 2.向偏铝酸钠溶液逐滴加入盐酸直至过量会有什么现象？写出相关离子方程式。 3. Al、Al2O3和Al(OH)3有哪些共性？ （3）Al(OH)3受热分解 Al(OH)3 【思考】氢氧化铁受热能分解，氢氧化铝受热能分解，氢氧化铜受热能分解一水合氨受热也能分解。一般来说，符合什么条件的碱受热能分解？ (4) Al(OH)3的物理性质： （5）Al(OH)3的用途 医用： 总结：铝三角. Al(OH)3 AlO2-Al3+ ① ② ③ ④ ⑤⑥ 铝的重要化合物 教学设计 1.教学分析 （1）教材分析：铝的重要化合物是高一化学必修一第三章第二节的第二个框题，铝的化合物性质独特，是高考考查的重点，知识点多，反应多，图像多，涉及到的离子反应方程式也多。学习金属化合物性质就要与金属活动顺序表联系起来，通过Al2O3和Al(OH)3的两性概念的形成，可以加深学生对金属活动性规律的认识，提高知识的理解层次。因此本节课既是对以往知识的加深又是对今后所学知识的铺垫，起了承上启下的作用。 （2）学情分析：铝学生并不陌生，生活中有很多铝和铝合金制品，初中已学内容“铝合金应用、铝与氧气、盐酸的反应”，高中必修1铝单质内容是本节课的知识基础；“物质的分类”和“离子反应”给学生提供了学习本节内容的理论平台，为本节课的学习奠定了基础。学生具备一定的氧化还原理论水平和通过一定的化学实验现象如颜色变化等进行物质鉴别的能力，也为探究式学习形成清晰思路提供了可能。 2.教学目标 （1）知识与技能： ①通过实验分析铝的氧化物的两性，铝的氢氧化物的化学性质及两性 ②培养学生思维的深刻性，提升对金属活动性规律的认识深度。 （2）过程与方法：采用探究式学习方法，通过设计实验、观察分析实验现象，最终得出相应结论的过程学会与他人的合作与交流。 （3）情感态度与价值观：培养学生思维的深刻性，提升对金属活动性规律的认知深度，锻炼自己与他人沟通合作以及大胆置疑，勇于实践的科学探索精神。 3.重点难点： （1）教学重点：氧化铝、氢氧化铝的两性。 （2）教学难点：氧化铝、氢氧化铝的两性，铝及其化合物的转换关系 4.教学准备：多媒体、试管、长胶头滴管、Al2(SO4)3(溶液)、NaOH(溶液)、盐酸、氨水、铝片 5.课型：新授课 6.课时安排：1课时 7.教学方法：学生分组实验，对照讨论，归纳，总结 8、教学过程 高二化学铝及其化合物学案 【考点分析】 小高考中铝及其重要化合物的考查常与其他金属及非金属相结合。主要出现在推断题（6分）、综合题（10分）、选择题中（3-6），具体要求如下：了解铝及其重要化合物的主要物理性质；B了解铝分别与氧气、酸、碱等物质反应的情况；B了解氧化铝分别与酸、碱等物质反应的情况。B了解氢氧化铝的制备方法；B了解氢氧化铝的两性及受热分解。B能列举铝合金合金材料的重要应用。A Ⅰ通过对钠、铝、铁、铜及其化合物之间转化关系的比较和归纳，体会学习元素化合物知识的一般方法。C Ⅱ【知识梳理】 1、铝及其化合物的物理性质及其用途。 1、铝为______金属，质地________，密度较________（ 2、70g/cm3），熔沸点较_________，具有良好的 ______________。 2、氧化铝是一种熔点______、硬度______，_______溶于水的____色固体。常用作材料 3、氢氧化铝是一种_______溶于水的____色固体，其对应的胶体状态具有很强的能力，它能凝聚水中的悬浮物并使之沉降，从而达到目的。 4、合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。特性：合金的硬度一般比各成分金属______，多数合金的熔点______于组成它的成分金属。〖练习〗 1、下列说法正确的是 A、铝是地壳里含量最多的金属，在自然界中主要以游离态存在； B、铝可以代替铜作导线和电缆 C、铝的硬度很大，可用作制造汽车、飞机等 D、铝合金的硬度比铝小，熔点比铝高〖练习〗 2、新型镁合金被大量应用一制成笔记本外壳和竞赛自行车框架等，这说明镁合金具有的优异性能是①熔点低②硬度大③延展性好④导电性强⑤密度小⑥耐腐蚀 A、①②③ B、②③④ C、①③⑥ D、②⑤⑥ 2、铝及其化合物的化学性质 1、铝的化性（氧气、酸、碱、盐等物质）①与氧气反应常温下易生成致密的氧化膜，在空气中具有良好的性。与氧气在高温下的反应： ②与金属氧化物反应（铝热反应）焊接钢轨（《必修1》 P67）时的反应： 高中化学-铝及铝合金导学案 【学习目标】 1、了解铝的性质，掌握铝的化学性质。 2、了解铝制品的相关使用知识，体验化学与生活的紧密联系。 3、铝合金含义及特性；铝及铝的重要化合物之间的转变关系。 【重点难点】 重点：铝的化学性质及应用 难点：铝与强碱的反应、铝的钝化 【导学流程】 一、自主预习 1、铝的物理性质： 铝是色的金属，密度 ,属于金属，具有导电性、导热性和延展性。 2、铝可制成各种合金，铝合金的优点 铝合金主要用于 3、铝的化学性质：铝在化学反应中容易电子，化合价，表现出性。 （1）活泼金属的通性（写出有关化学方程式）： ①与S、Cl 2、O 2 等非金属单质反应： ②与稀硫酸等非氧化性酸的反应： ③与硫酸铜等某些盐溶液的反应：（2）特性： ①与NaOH等强碱反应 ②与氧化铁等发生铝热反应 ③钝化： 二、合作探究 1、钝化： 浓硫酸、浓硝酸可贮存在铝制容器中，说明铝与浓硝酸、浓硫酸不发生反应，该观点对吗？ 2、合金：一种金属与另一种或几种金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质。 常见的合金有 3、铝与强酸反应的离子方程式 铝与强碱反应的离子方程式 结论：铝是一种的金属。 4、铝热反应： （1）铝热反应是反应（“吸热”或“放热”）；实验中用到了镁条和氯酸钾，其作用分别是。 三、典型例题 【典例1】不宜用铝热法冶炼的金属是： A．镁B．铁C．铬 D．钨 【典例2】将铝及铝合金的应用与性质用短线相连： 铝制炊具、热交换器良好的导电性 制作导线、电缆良好的导热性 飞机制造密度小 用作包装良好的延展性 房屋门窗强度大、抗腐蚀能力强 建筑外墙装饰强还原性且反应放出大量热 焊接钢轨外观好 汽车车轮骨架反射性好 【典例3】Array 四、当堂检测 1、正误判断： （1）铝元素在人体内积累可导致脑损伤，所以在制炊具、净水、制电线等方面要加以控制。（2）铝热反应常用于制取某些金属、焊接钢轨，因为铝在反应中易得电子表现出强还原性。 （3）铝在空气中表现出良好的抗腐蚀性，是因为其表面牢固地覆盖着一层致密的氧化膜， 第2课时铝的重要化合物 【新课导入】 氧化铝是一种高硬度的化合物，熔点为2 054℃，沸点为2 980℃，常用于制造耐火材料。 刚玉(corundum)的主要成分是α-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。一般红宝石因含有少量铬元素而显红色，蓝宝石则因含少量铁和钛元素而显蓝色。 明矾(alum)是一种复盐(由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐)，化学式为 KAl(SO4)2·12H2O，是一种常见的净水剂。 明矾溶于水后发生电离： KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2－4 电离出的Al3＋和水反应生成Al(OH)3胶体 Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋ Al(OH)3胶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。 由于铝在体内积累对人类健康有害，因此目前用于饮用水净化的含铝的净水剂已逐步被含铁的净水剂所取代。 【教材讲解】 一、复习回顾：回忆氧化钠（Na2O）的化学性质。 引入：通过前面的学习我们知道铝能和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜——Al2O3，Na2O 和Al2O3都是金属氧化物，它们的化学性质是否完全相同呢？ 二、新课教学 展示氧化铝样品，学生观察并描述其物理性质。 归纳整理并板书：铝的重要化合物 1．氧化铝 (1)物理性质：白色固体、坚硬。难溶于水，熔点高(俗名刚玉)。 用途：保护膜、耐火材料 实验探究：取一小块铝片分别放入盛有NaOH溶液和稀盐酸的试管中，观察实验现象。 学生观察、描述实验现象。 思考与交流：刚把铝片放入溶液中时，没有气泡生成，一段时间后，生成气泡的速率加快，请对这种现象作出合理的解释。 学生思考交流回答，教师补充。 归纳整理：这是因为开始时是表面的氧化铝先与酸和碱反应，然后才是铝和溶液反应。通过这个实验说明氧化铝既能与酸又能与强碱反应，与一般金属氧化物的性质不同。 学与练： ①写出氧化铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式和离子方程式。 ②对比氧化钠与氧化铝的性质，找出二者的相同点和不同点。 归纳整理并板书： (2)化学性质：氧化铝的两性 与酸反应：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O(Al2O3+6H+=2Al3++3H2O) 与碱反应：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O(Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O) 与Na2O的化学性质比较： ①Na2O能与水、CO2反应，Al2O3不能； ②Na2O 、Al2O3都能与酸反应生成盐和水(金属氧化物的通性)，Al2O3又能与强碱反应(Al2O3的特性)。 实验探究：学生分组实验课本第58页实验3-7，观察并记录实验现象。 思考与交流：根据复分解反应原理及物质的溶解性分析生成的白色沉淀的成分，写出该反应的化学方程式及离子方程式。 归纳整理并板书： 2．氢氧化铝 (1)制备：化学方程式：Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4 离子方程式：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 实验探究：学生分组实验教材第58页实验3-8，观察并记录实验现象，写出该反应的化学方程式及离子方程式。 专题+镁铝及其重要化合物(教学案) 【考试说明】 1．掌握铝及其重要化合物的主要性质及其应用。 2．掌握镁及其重要化合物的主要性质及其应用。 3．了解铝、镁及其重要化合物的制备方法。【命题规律】 有关Al及其化合物知识在高考中出现频率较高，“铝三角”是命题的出发点。高考中常以选择题型结合离子方程式的书写正误判断、离子共存问题考查Al及其化合物的转化；以化工流程图中铝土矿的开发为载体以填空题型考查镁、铝及其化合物的性质、制备等。 一、铝、镁的性质及应用 1．铝的结构和存在 铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为然界中的铝全部以化合态的形式存在。 2．金属铝的物理性质 。铝是地壳中含量最多的金属元素。自 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。 3．金属铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： O2 ①Al 点燃点燃――→4Al＋3O2=====2Al2O3 常温――→形成致密的氧化膜 点燃 ②2Al＋3Cl2=====2AlCl3 酸③Al 氧化性酸―――→遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化 非氧化性酸―――→2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ ④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑高温 ⑤2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe(铝热反应) 4．对比记忆镁的化学性质 铝镁点燃2Mg＋O2=====2MgO 与非金属反应能被Cl2、O2氧化点燃3Mg＋N2=====Mg3N2 能与沸水反应Mg＋与水反应反应很困难△2H2O=====Mg(OH)2＋H2↑不反应能在CO2中燃烧：2Mg＋点燃CO2=====2MgO＋C 与碱反应能溶于强碱溶液能与Fe2O3、M nO2、Cr2O3等与某些氧化物反应金属氧化物发生铝热反应 5.铝的用途 纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。二、铝的重要化合物 1．氧化铝 (1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。 (2)化学性质 两性氧化物— 与HCl反应――――→Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O 与NaOH反应――――→Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O 2．氢氧化铝 (1)物理性质 铝的重要化合物 一、教学内容分析 《铝的重要化合物》是新课标人教版化学1（必修）中第三章第二节的部分内容，是高中化学的基础知识。 教材在第一章《从实验学习化学》和第二章《化学物质及其变化》的基础上，从第三章开始介绍具体的元素化合物的知识。在第二章的学习中，学生已掌握了物质的分类方法，这有利于学生从物质分类的角度了解本章内容编排体系。 本节教材主要通过六个方程式、两个实验、一个“学与问”、一个资料卡片来介绍了几种铝的重要化合物。 通过本节知识的学习既可以为前面所学的实验和理论知识补充感性认识材料，又可以为化学必修2物质结构、元素周期律等理论知识的学习打下重要的基础，起到承上启下的作用。同时在本节中，学生初步尝试从化学事实去探索物质的性质，再从基本概念和基本原理深化对物质性质的理解，从而使知识规律化、系统化、网络化。这种学习方式的过程和方法一经掌握，可以驾轻就熟地学习第四章非金属及其化合物的内容。同时还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。 二、学情分析 1.学生的知识、技能的基础分析。 此次课针对的学生是高中初入学，刚刚学习完化学1（必修）中的第一章《从实验学习化学》，第二章《化学物质及其变化》，已初步了解了从实验学化学的思想，巩固了化学实验的基本方法，具有实验探究心理，能在教师指导下独立完成实验；学习了分类法，能在分类思想的指导下学习氧化物、氢氧化物的有关性 质；学习了氧化还原、离子反应、物质的量等基本概念，为本课学习奠定了一定的知识、技能和心理基础。但学生对实验现象分析能力、思维能力、探究能力有待进一步培养和提高。由于学生在初中已经学习了金属的初步知识，并且了解金属铝的致密氧化膜能阻止铝进一步与氧气反应，在教学中应多加考虑新旧知识的相互衔接。这节《铝的重要化合物》内容里并无涉及氧化还原反应，离子反应涉及也较少，所以，考虑将课的重点放到氢氧化铝的制备及两性的探究上，从学生的实验基础和对氢氧化铝的酸性的强烈好奇的心理角度来分析，应该可以收到良好的效果。 2.学生认知心理特点及认知发展水平分析。 高一学生有很强的好奇心，尤其对化学实验充满期待和向往，因此创设教学情境，激发学习兴趣显得尤为重要。 三、教学目标 根据以上教材分析、教学对象分析和课标中的三个维度的课程目标，设计本课的教学目标。 （一）知识与技能： 1.通过实验掌握氢氧化铝的两性。 2.掌握实验室制取氢氧化铝的方法。 3.掌握氧化铝的两性。 4.思考铝离子的实验室鉴定方法。 （二）过程与方法： 1.学习判断两性化合物的方法，并运用到设计实验中去。 2.通过运用分类、比较、归纳的方法学习铝的重要化合物的性质，使学生学 第二节 铝及其重要化合物 梳理基础 一、铝的性质 1．铝的物理性质。 铝是 ________色，具有金属光泽的固体，硬度较________，具有良好的导电性、导热性和延展性。 答案：1．银白 小 2．铝在自然界中的存在。 铝元素在地壳中含量丰富，仅次于________。自然界中的铝全部以________态存在。 答案：2．氧和硅 化合 答案：3．(1)4Al ＋3O 2=====点燃2Al 2O 3 2Al ＋3Cl 2=====点燃2AlCl 3 2Mg ＋O 2=====点燃 2MgO 3Mg ＋ 1．掌握金属镁、铝及其重要化合物的主要性质。 2．掌握铝及铝的化合物之间相互转化的应用。 3．能规范解答利用图像、数据、实验等手段综合考查镁铝及其化合物的性质的题目。 N 2=====点燃 Mg 3N 2 (2)困难 热(沸) Mg ＋2H 2O=====△ Mg(OH)2＋H 2↑ (3)强 2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑(或其他亦可) 不 (4)TiO 2、Fe 2O 3、MnO 2、Cr 2O 3、V 2O 5、WO 3 2Al ＋Fe 2O 3=====高温 Al 2O 3＋2Fe(任写一个即可) 2Mg ＋CO 2=====点燃 2MgO ＋C (5)钝化 2Al ＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2↑ Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑ (6)2Al ＋3Hg 2＋=== 2Al 3＋ ＋3Hg Mg ＋Hg 2＋=== Mg 2＋ ＋Hg 二、铝的重要化合物 答案：1．(1)碱性 两性 (2)刚玉 (3)MgO ＋H 2O===Mg(OH)2 不 (4)MgO ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2O Al 2O 3＋6H ＋===2Al 3＋ ＋3H 2O (5)不 Al 2O 3＋2OH －===2AlO － 2＋H 2O (6)Mg(OH)2=====△MgO ＋H 2O 2Al(OH)3=====△ Al 2O 3＋3H 2O (7)耐火材料 2Al 2O 3(熔融)=====电解 冰晶石4Al ＋3O 2↑ 2.氢氧化铝。 (1)可溶性铝盐和氨水反应可制得Al(OH)3，它是一种难溶于水的______色______状物质，具有较强的吸附能力。受热______分解，是一种典型的________氢氧化物，其电离时分为酸式电离和碱式电离，方程式为：_____________Al(OH)3___________。 (2)写出下列反应的离子方程式或化学方程式。 ①Al(OH)3与盐酸反应： ________________。 ②Al(OH)3与NaOH 反应： ________________。 ③Al(OH)3受热分解的化学方程式： ________________。 答案：2．(1)白 胶 易 两性 H ＋＋AlO － 2＋H 2O Al 3＋＋3OH － (2)①Al(OH)3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O ②Al(OH)3＋OH －===AlO － 2＋2H 2O ③2Al(OH)3=====△Al 2O 3＋3H 2O 3．硫酸铝钾。 (1)明矾：化学式为____________(十二水合硫酸铝钾)，是无色晶体，易溶于水。 (2)明矾净水原理：明矾溶于水时，发生水解反应，产生胶状的Al(OH)3，Al(OH)3的吸 附能力很强，可以吸附水里的杂质，并形成沉淀，使水澄清。其水解反应的方程式为：Al 3 一、设计思路： 在前面，我们已经学习了物质的归类，结合初中对物质性质的认识，学生对Al 2O 3 等金 属氧化物的性质有所了解，特别是对碱的性质的理解更完整。在教学设计时，充分利用探究实验的功效，采用实验、观察、交流与类推等方式，促使学生在课堂学习中掌握好本课时的内容。一方面通过实验激发学生学习兴趣，调动学生的主体作用，另一方面通过实验使学生的认识经历感性认识再到理性认识的过程，培养学生的实验意识和学习能力。 二、教学目标： 1．知识技能目标： （1）了解Al 2O 3 、Al(OH) 3 的主要物理性质； （2）理解Al(OH) 3 的实验室制备原理和操作； （3）认识Al 2O 3 、Al(OH) 3 的两性，掌握它们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。 ２．过程与方法目标： （1）培养学生获取信息和初步加工信息的能力； （2）通过Al(OH) 3的制备探究其两性，根据Al(OH) 3 与Al 2 O 3 的关系类推至Al 2 O 3 的两性， 培养学生的知识迁移和应用能力； （3）通过实验探究，培养学生科学探究的思维方式和创新能力。 ３．情感、态度与价值观： （1）通过对Al 2O 3 、Al(OH) 3 性质和用途的教学，激发学生学习化学的热情； （2）通过对Al 2O 3 、Al(OH) 3 两性的探究，培养学生能通过现象看本质，找出事物变化 规律和综合分析能力。 三、教学重点：Al 2O 3 、Al(OH) 3 的两性 四、教学难点：Al(OH) 3 的制备及两性探究 五、教学方法：实验探究法，问题引导，讲述法，讨论法 六、教具准备： 试剂：0.5 mol/L Al 2(SO 4 ) 3 溶液、稀氨水、稀NaOH溶液、稀盐酸 仪器：试管若干、胶头滴管七、教学过程：《铝的重要化合物》教案
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