(人教版必修1)高考化学第三章第二节第2课时-几种重要的金属化合物(铝的重要化合物)辅导讲义与习题解析
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第2节几种重要的金属化合物铝的重要化合物(第一课时)Al2O3、Al(OH)3的两性教学设计一、教材分析《铝的重要化合物》是新课标人教版化学(必修1)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课时内容的编排体系。
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的性质和应用。
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可以帮助学生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、学情分析本课时的授课对象是高中初入学,刚刚学习完化学(必修1)中的第一章《从实验学习化学》,第二章《化学物质及其变化》的同学。
他们已初步了解了从实验学化学的思想,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,考虑将授课的重点放到氢氧化铝的制备及两性的探究上,培养学生的实验探究和创新意识并激发学生对性质学习的兴趣,再将所学知识上升到社会生产生活应用,让学生真正体会到学以致用的社会责任。
三、教学目标1、通过实验对比,从分类的角度了解Al2O3的两性性质,并能正确书写相关化学反应方程式。
第二节几种重要的金属化合物铝的重要化合物一、教材分析«铝的重要化合物»选自人教版高中化学必修一第三章,属于元素与化合物的知识。
这部分知识为学生了解丰富多彩的物质世界、感受化学学科魅力提供了感性素材,虽然枯燥的概念、理论较多,但实验的加入提高了学生学习这部分知识的兴趣。
本章内容既对前面实验基本基础、离子反应、氧化还原反应等知识进行了巩固复习,又为后期学习元素周期律、物质结构与性质、化学反应与能量等理论打下坚实的基础。
在整个教材体系中具有承上启下的作用。
二、学情分析本节课的教学对象是高一学生,他们思维较为活跃,对化学实验充满了好奇,具有一定的求知欲望;同时他们已学习了离子方程式、相关概念和化学方程式等基础知识,为本节课引导学生进行知识的迁移提供了打下坚实基础。
但学生对铝的化合物的主要化学性质还了解的不够全面,尤其对“两性”概念,这是全新的知识,还需更加深入的学习。
三、教学目标知识与技能1、了解氧化铝、氢氧化铝的物理性质和用途。
2、掌握氧化铝、氢氧化铝的化学性质。
3、掌握氢氧化铝的制备。
过程与方法1、通过探究实验,让学生掌握氢氧化铝制备和化学性质,培养学生观察能力、动手能力及分析问题的能力。
2、通过回顾初中所学知识,启发学生归纳出氧化铝的化学性质,培养学生的知识迁移能力。
3、采用对比分析、讨论归纳和实验探究,突破教学重难点。
情感态度与价值观用探究的方式得出物质的性质,让学生体验科学探究过程,培养学生宏观探析的科学素养,激发学生学习化学的兴趣;通过红蓝宝石、氢氧化铝治疗胃病等素材,培养学生用化学视角认识生活的习惯。
四、教学重难点重点:氢氧化铝性质和制备难点:两性氧化物和两性氢氧化物概念的建立五、教学方法本节课重要采用启发式、探究式的教学方法,激发学生认识铝的重要化合物的性质;同时采用对比、归纳法让学生认识制备氢氧化铝的最佳制备方法;再利用已学的酸性氧化物和碱性氧化物的概念迁移出两性氧化物和两性氢氧化物的概念;最后由性质决定用途,得出铝的重要化合物在生活的用途。
学习目标1.了解铝的重要化合物的主要性质和用途。
2.了解铝的化合物相互转化的图像。
3.掌握铝的化合物的简单计算。
基础知识梳理一.氧化铝1.物理性质氧化铝溶于水,熔点很,硬度。
2.用途氧化铝是冶炼的原料,也是一种较好的材料,可用来制造耐火坩埚、耐火管、耐高温的实验仪器。
3.化学性质氧化铝是一种氧化物,能与强酸或强碱溶液反应。
(1)与酸反应的离子方程式为。
(2)与碱反应的离子方程式为。
二.氢氧化铝1.氢氧化铝的两性(1)Al(OH)3是一种物质,溶于水。
(2)Al(OH)3既能与强酸反应,又能与强碱反应,是一种氢氧化物。
(3)实验室制备Al(OH)3,选用铝盐和氨水反应,不选用NaOH溶液的理由是。
2.热稳定性Al(OH)3受热分解,反应的化学方程式为。
3.用途(1)利用其,能凝聚水中悬浮物并能吸附色素,可用来。
(2)利用其,可用作医用的胃酸中和剂。
三.硫酸铝钾1.KAl(SO4)2的电离方程式为。
2.十二水硫酸铝钾的化学式为,俗名是,为无色晶体,可溶于水,在天然水中生成 ,可用作净水剂。
答案:一.1.难 高 大 2.铝 耐火 3.两性 (1)Al 2O 3+6H +=2Al 3++3H 2O(2)Al 2O 3+2OH -=2AlO 2-+ H 2O 二.1.(1)白色胶状 难 (2)两性 (3)Al (OH )3能与强碱反应,与氨水不反应 2.2Al (OH )3△ Al 2O 3+3H 2O 3.吸附性 净水 (2)弱碱性 三.1.KAl(SO 4)2=K ++Al 3++2SO 42- 2.KAl(SO 4)2·12H 2O 明矾 Al (OH )3胶体重点难点剖析要点一:与酸、碱都反应的物质1.单质:铝(1)2Al +6H + =2Al 3++3H 2↑(2)2Al +2OH -+2H 2O =2AlO 2-+3H 2↑2.两性氧化物:Al 2O 3(1)Al 2O 3+6H +=2Al 3++3H 2O(2)Al 2O 3+2OH -=2AlO 2-+ H 2O3.两性氢氧化物:Al (OH )3(1)Al (OH )3+3H +=Al 3++3H 2O(2)Al (OH )3+OH -=AlO 2-+ 2H 2O4.多元弱酸的酸式盐(1)HCO 3-+H +=H 2O +CO 2↑(2)HCO 3-+OH -=H 2O +CO 32-例1:下列物质既能跟盐酸反应,又能跟NaOH 溶液反应的是( )A .Na 2CO 3B . NaHCO 3C . NaHSO 4D . Al(OH)3答案:BD解析:NaHCO 3属于多元弱酸的酸式盐,Al(OH)3属于两性氢氧化物,它们既能跟盐酸反应,又能跟NaOH 溶液反应。
要点二:有关Al (OH )3沉淀的图像分析1. NaOH 溶液逐滴加入到AlCl 3溶液中:①NaOH n ()3OH Al n②现象:开始出现白色沉淀,在滴加过程中沉淀逐渐溶解。
离子反应方程式①:Al 3++3OH -=Al (OH )3↓离子反应方程式②:Al (OH )3+OH -=AlO 2-+ 2H 2O2.AlCl 3溶液逐滴加入到NaOH 溶液中:①②现象:开始无明显现象,后出现白色沉淀。
离子反应方程式①:Al 3++4OH -=AlO 2-+ 2H 2O离子反应方程式②:Al 3++3AlO 2-+ 6H 2O =4Al (OH )3↓3.HCl 溶液逐滴加入到NaAlO 2溶液中:①② 现象:开始出现白色沉淀,在滴加过程中沉淀逐渐溶解。
离子反应方程式①:H ++AlO 2-+H 2O =Al (OH )3↓离子反应方程式②:Al (OH )3+3H +=Al 3++3H 2O4.NaAlO 2溶液逐滴加入到HCl 溶液中:①②现象:开始无明显现象,后出现白色沉淀。
离子反应方程式①:4H ++AlO 2-=Al 3++2H 2O离子反应方程式②:Al 3++3AlO 2-+ 6H 2O =4Al (OH )3↓例2:现有100毫升3mol/L 的NaOH 溶液和100毫升1mol/L 的氯化铝溶液:⑴将NaOH 溶液分多次加到氯化铝溶液中;⑵将氯化铝溶液分多次加到NaOH 溶液中,比较两种操作的结果是( )A .现象相同,沉淀量不等B .现象相同,沉淀量也相等C .现象不同,沉淀量相等D .现象不同,沉淀量不等 答案: C解析:⑴中现象为开始出现白色沉淀,在滴加过程中沉淀逐渐溶解。
⑵中现象为开始无明显现象,后出现白色沉淀。
⑴中反应的离子方程式为Al 3++3OH -=Al (OH )3↓,生成Al (OH )343O 213AlCl n 56()3OH Al n 43O 21HCln ()3OH Al n 43O 212NaAlO n 56()3OH Al n的量为0.1 mol,⑵中反应的离子方程式先为Al3++4OH-=AlO2-+ 2H2O,再为Al3++3AlO2-+ 6H2O=4Al(OH)3,生成Al(OH)3的量为也0.1 mol。
高考链接(08年广东化学)相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是()A.Al B.Al(OH)3 C.Al Cl3 D.Al2O3答案:A解析:m(Al):m(NaOH)=27 :40;m(Al(OH)3):m(NaOH)=75 :40;m(AlCl3):m(NaOH)=33.375 :40;m(Al2O3):m(NaOH)=51 :40;所以相同质量的物质,消耗碱量最多的是Al。
随堂消化系统1.实验室中要使AlCl3溶液中的A13+离子全部沉淀出来,适宜用的试剂是()A.NaOH溶液B.Ba(OH)2溶液C.盐酸D.氨水答案:D解析:A项和B项原理一样,都是因为很难控制到刚好沉淀,容易使碱过量,又会重新产生A13+。
C项,酸不能使A13+产生沉淀。
D项,氨水不和Al(OH)3反应,所以能使A13+离子全部沉淀。
2.下列物质的主要成分不正确的是()A.赤铁矿:Fe2O3B.铜绿:CuOC.磁铁矿:Fe3O4D.铝土矿:Al2O3答案:B解析:常见矿物质的主要成分及某些化学物质的俗称与化学式要能对号。
铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3。
3.只用胶头滴管和试管,不用其他试剂就可以区别的溶液(浓度均为0.1 mol.L-1)是()①CaCl2和Na2CO3②Ba(OH)2和NaHCO3③稀H2SO4和Na2CO3④NaAlO2和盐酸⑤AlCl3和NaOHA.①②③B.③④⑤C.①②D.全部答案:B解析:①和②的反应现象与滴加顺序无关;而③④⑤滴加顺序不同现象不同。
4.除去MgO中的Al2O3可选用的试剂是( )A.NaOH溶液 B.硝酸 C.浓硫酸 D.稀盐酸答案:A解析:MgO和Al2O3都可以和酸反应。
Al2O3可以和碱反应,但是MgO不能和碱反应。
5.有A、B、C、D、E五种化合物,其中A、B、C、D是含铝元素的化合物,F是一种气体,标准状况下对空气的相对密度这1.103。
且有下列反应:①A+NaOH→D+H2O ②B A+H2O ③C+NaOH(适量)→B+NaCl④E+H2O→NaOH+F ⑤C+D+H2O→B。
则A、B、C、D化学式分别为A ,B ,C ,D 。
答案:A.Al2O3 B.Al(OH)3 C.AlCl3D.Na AlO2解析:能和NaOH反应生成H2O的含铝元素的化合物为Al2O3和Al(OH)3。
由B加热分解生成A得出B是Al(OH)3,A是Al2O3。
由反应③得出C是AlCl3,由反应⑤得出D是Na AlO2。
跟踪训练1.氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药,这是利用了氢氧化铝的哪个性质()A.酸性B.碱性C.两性D.氧化性答案:B解析:胃液呈酸性。
氢氧化铝可利用其碱性治疗胃酸过多等病症。
2.(2010.启东高一检测)以氧化铝为原料制取氢氧化铝,最好的方法是()A.将氧化铝溶于水B.将氧化铝先溶于盐酸中,之后滴加氨水C.将氧化铝溶于盐酸中,之后滴加氢氧化钠溶液D.将氧化铝溶于氢氧化钠溶液中,之后滴加盐酸答案:B解析:A项,氧化铝不溶于水。
B项,氧化铝溶于盐酸形成氯化铝,氯化铝与氨水反应形成氢氧化铝,且氨水为弱碱,不会使氢氧化铝变成偏铝酸钠。
C项,氢氧化钠为强碱,会使氢氧化铝变成偏铝酸钠。
D项,后滴加盐酸的量不好控制,加少了是氯化铝,加多了是偏铝酸钠。
3.某溶液能溶解Al(OH)3,则此溶液中一定能大量共存的离子组是( ) A.Mg2+、Cl-、Na+、NO3-B.K+、Na+、NO3-、HCO3-C.Na+、Ba2+、Cl-、NO3-D.Fe3+、Na+、AlO2-、SO42-答案:C解析:Al(OH)3在酸性和碱性条件下都能溶解。
则选择的离子组必须是在酸性和碱性条件下都能在溶液中共存的。
A项,Mg2+在碱性条件下不能存在。
B项,HCO3-在酸性和碱性条件下都不能存在。
D项Fe3+在碱性条件下不能存在,AlO2-在酸性条件下不能存在。
4.下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )A.Al(OH)3 →Al2O3B.Al2O3 →Al(OH)3C.Al →AlO2-D.Al3+ →Al(OH)3答案:B解析:A项,Al(OH)3 加热分解能转变为Al2O3。
C项,Al和NaOH溶液反应可转变为AlO2-。
D项,Al3+ 和氨水反应可转变为Al(OH)3。
只有B项不能直接转化。
5.(2010.铜陵高一检测)把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是()A. Al3+B. Al(OH)3C. Al3+和Al(OH)3D. AlO2-答案:D解析:明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O。
要使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,参加反应的明矾和Ba(OH)2的物质的量之比为1 :2。
此时Al3+和OH-的物质的量之比为1 :4,产物为AlO2-。
6.下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是()A.铝跟NaOH溶液B.Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液C.Al2O3和热水D.Al2(SO4)3溶液跟过量的氨水答案:D解析:A项,铝跟NaOH溶液反应产物为NaAlO2。
B项,Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液反应最终产物也为NaAlO2。
C项,Al2O3和热水不反应。
D项,Al2(SO4)3溶液跟过量的氨水反应产物为Al(OH)3。
7.(2010.玉溪高一检测)将a克Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200mL 0.1 mol.L-1的硫酸溶液中,然后向其中加入NaOH 溶液使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀,用去NaOH 溶液100 mL,则NaOH 溶液的浓度为( )A.0.1 mol.L-1 B.0.2 mol.L-1C.0.4 mol.L-1 D.0.8 mol.L-1答案:B解析:由题意及氧化物、氢氧化铝的两性可知,要使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀,则须使溶液中的氢离子和氢氧根离子量相等。