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第1课时 铝与铝合金[学习目标] 1.能从物质类别，元素化合价的角度，依据复分解反应规律和氧化还原反应原理，预测铝及其化合物的性质及物质之间的转化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象，设计制备、分离、检验等简单任务的方案。
2.了解Al 、Al 2O 3、Al(OH)3的主要性质和用途。
一、铝与铝合金 1．铝的存在铝在地壳中的含量仅次于□01氧和□02硅，居第三位。
在自然界中铝元素以□03化合态存在。
2．铝的性质(1)物理性质：□04银白色固体，质□05软，密度□06小，导电性仅次于 金、□07银和□08铜。
(2)化学性质 ①铝与非金属的反应铝与O 2反应：铝在氧气中燃烧的化学方程式为□094Al ＋3O 2=====点燃2Al 2O 3。
该反应的现象为：□10发出耀眼的白光、放出大量的热。
②铝与酸的反应与非氧化性酸：如盐酸、稀硫酸等反应，离子方程式为□112Al ＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2↑。
与氧化性酸：如Al 常温下遇冷的浓硫酸、浓硝酸会发生□12钝化。
③铝与强碱溶液反应铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为□132Al ＋2NaOH ＋ 6H 2O===2Na[Al(OH)4]＋3H 2↑，离子方程式：□142Al ＋2OH －＋ 6H 2O===2[Al(OH)4]－＋3H 2↑。
④铝热反应Al 在高温下与Fe 2O 3反应的方程式为□152Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3。
该反应常用于□16焊接钢轨、冶炼难熔的金属等。
3．铝合金及其制品(1)形成：铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。
(2)性能：密度□17小、强度□18高、塑性□19好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉等。
二、铝的重要化合物1．氢氧化铝[Al(OH)3]——两性氢氧化物 (1)物理性质①色态：□01白色胶状固体物质。
②溶解性：几乎□02不溶于水。
课时1 铝与铝合金目标与素养：1.掌握Al的金属通性，与强碱溶液的反应。
(宏观辨识)2.掌握Al2O3、Al(OH)3的两性。
(变化观念)3.了解铝合金的性质及应用。
(社会责任)一、铝与铝合金1．存在：铝在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位。
2．物理性质：银白色固体，质软，密度小，导电性仅次于金、银和铜。
3．化学性质微点拨：(1)单质铝只有还原性，其还原性与其失电子数目多少无关。
(2)铝热剂指Al与比铝不活泼金属的氧化物形成的混合物。
4．铝合金及其制品(1)形成：在铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。
(2)性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉等。
(3)用途：建筑、包装、交通运输及电子行业。
微点拨：(1)合金比成分金属的硬度大，熔点低。
(2)合金属于混合物，一定含有金属可能含有非金属。
二、铝的重要化合物1．氧化铝(1)物理性质氧化铝是不溶于水的白色固体。
(2)化学性质为什么铝制炊具不宜长时间盛放酸、碱性食物？【提示】因为铝制品表面有一层致密的氧化膜，该氧化膜为两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应，用铝制炊具盛放酸或碱性食物，会破坏该氧化膜，使铝具受到进一步腐蚀。
2．氢氧化铝(1)物理性质氢氧化铝是不溶于水的白色胶状固体。
(2)化学性质(3)制备可以通过铝盐溶液与碱反应制得，如AlCl3溶液与氨水反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4。
(4)用途Al(OH)3胶体既能够凝聚水中的悬浮物，又能吸附色素，可用于水的净化。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)铝在自然界中只以化合态形式存在。
( )(2)合金比成分金属具有优良的性能。
( )(3)铝热反应常用于焊接钢轨。
( )(4)氧化铝能与氢氧化钠反应生成氢氧化铝。
( )(5)氢氧化铝能与所有的碱溶液反应。
( )[答案] (1)√(2)√(3)√(4)×(5)×2．除去镁粉中的少量铝粉，可选用的试剂是( )A．稀盐酸B．稀硝酸C．NaOH溶液D．氯化钠溶液[答案] C3．既能与盐酸反应，又能和氢氧化钾溶液反应且属于两性化合物的是( )A ．MgOB ．Al 2O 3C ．Mg(HCO 3)2D ．KAl(SO 4)2[答案] B(1)铝是较活泼的金属，常温下可与空气中的氧气形成致密的氧化膜，因而具有较好的耐腐蚀性。
第2节铝金属材料（第1课时铝及其化合物）班级：姓名：编审：【学习目标】知识目标：了解铝及其化合物的物理性质；掌握铝及其化合物的化学性质。
技能目标：增强实验探究能力，加深对元素化合物知识学习方法的认识。
情感目标：了解金属及其合金在工农业生产和生活等方面的重要应用，认识金属及其化合物的物理、化学性质与应用之间的密切联系，激发学生学习化学的兴趣。
【自主学习】一、铝的物理性质铝是一种色金属，熔点为660.4℃，沸点为2467℃，密度（填大或小）仅为钢的1/3左右；导电性仅次于、和。
铝在地壳中的含量丰富，仅次于和；在金属元素中铝的含量为第一，它的性质活泼；在自然界中以态存在。
二、铝的化学性质1、预习课本p116的“观察·思考”中的两个实验。
写出Al分别与O2、Fe2O3反应的化学方程式、铝热反应有何特征，可用于等。
2、根据金属的化学通性预测铝可能具有的化学性质①写出Al与Cl2反应的方程式②写出Al与盐酸反应的方程式离子方程式写出Al与硫酸反应的方程式离子方程式③写出Al与CuSO4溶液反应的方程式离子方程式3、预习铝的特性（既能与酸反应又能与碱反应）写出Al与NaOH溶液反应的化学方程式离子方程式回顾：我们还学过一种非金属单质可以与NaOH溶液反应的化学方程式离子方程式三、氧化铝的性质氧化铝为白色固体，难溶于水，熔点高，可作耐火材料。
自然界中较纯净的氧化铝为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石；含杂质离子的氧化铝叫红宝石、蓝宝石。
氧化铝是一种两性氧化物，它既能与强酸反应又能与强碱反应。
通过阅读课本记忆氧化铝与盐酸、硫酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式、离子方程式四、氢氧化铝的性质氢氧化铝是色固体物质，溶于水，具有性，可用作净水剂。
难溶氢氧化物受热易分解，写出Al(OH)3受热分解的方程式回顾：写出Fe(OH)3受热分解的方程式五、铝合金及其制品1.合金是指两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质（有些合金中也有化合物）。
第二节 电解池 第1课时 电解原理[核心素养发展目标] 1.从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、阴阳两极上的反应及其变化、电流形成的过程和原理。
2.建立电解过程的思维模型，理解电解的规律，判断电解的产物，书写电解的电极反应式和总反应式。
一、电解原理1．实验探究：电解CuCl 2溶液(1)按如图所示装置完成实验，并填写下表。
实验现象 实验结论电流表指针发生偏转说明电解质溶液导电，形成闭合回路与负极相连的b 极上逐渐覆盖了一层红色物质析出金属铜与正极相连的a 极上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 产生了氯气(2)实验原理分析①氯化铜溶液中存在的离子有Cu 2＋、Cl －、H ＋、OH －，通电前这些离子在溶液中作自由运动。
②通电时在电场的作用下，溶液中的离子作定向运动，即Cl －、OH －移向a 极，Cu 2＋、H ＋移向b 极。
③a 极电极反应式是2Cl －－2e －===Cl 2↑， b 极电极反应式是Cu 2＋＋2e －===Cu ， 总反应式是CuCl 2=====电解Cu ＋Cl 2↑。
④结论：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。
2．电解和电解池(1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。
(2)电解池(也称电解槽)：在外接电源的作用下，将电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的电极名称。
阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应；阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应。
(4)电解池的构成条件。
3．电解池的工作原理接通电路后，电源、金属导线、阴极和阳极与电解质溶液形成闭合回路(如图所示)。
(1)电流方向：电源正极―→金属导线―→阳极―→电解质溶液―→阴极―→金属导线―→电源负极。
(2)电子、离子移动方向：在电解质溶液中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动；在外电路中，电子由阳极―→正极，负极―→阴极。
第2节铝金属材料第1课时铝与铝合金1.掌握Al的金属通性，与强碱溶液的反应。
重点2.掌握Al2O3、Al OH3的两性。
重点3.了解铝合金的性质及应用。
铝[基础·初探]1．存在：铝在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位。
2．物理性质：银白色固体，质软，密度小，导电性仅次于金、银和铜。
3．化学性质4．铝合金及其制品(1)形成：在铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。
(2)性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉等。
(3)用途：建筑、包装、交通运输及电子行业。
[探究·升华][思考探究]铝是一种较活泼金属，铝或铝合金是否需要使用保护措施？【提示】不需要。
铝与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜，从而保护内部金属。
[认知升华]铝与强酸或强碱溶液反应放出氢气的有关计算1．反应原理铝和强酸溶液反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑铝和强碱溶液反应：2Al ＋2OH －＋6H 2O===2[Al(OH)4]－＋3H 2↑ 2．计算规律(1)等量的铝分别与足量的酸、碱溶液反应时，生成氢气的物质的量相等，消耗的H ＋和OH －的物质的量之比为 3∶1。
(2)足量的铝分别和等物质的量的H ＋、OH －反应时，消耗的铝的物质的量之比和产生的氢气的物质的量之比都为1∶3。
(3)等量的Al 与含等量H ＋、OH －的强酸、强碱反应，若产生H 2物质的量之比为13<n H ＋H 2n OH －H 2<11，则必定是与酸反应时，Al 过量，H ＋不足，与碱反应时，Al 不足，OH －过量。
[题组·冲关]1．属于铝热反应的是( ) A ．Al ＋HCl B ．Al ＋H 2SO 4 C ．Al ＋MgOD ．Al ＋WO 3【解析】 铝热剂是由铝粉和活动性比Al 弱的金属氧化物组成的混合物。
【答案】 D2．某溶液与Al 反应能放出H 2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是 ( )【导学号：81962032】A ．NH ＋4、Fe 2＋、NO －3、SO 2－4B ．Na ＋、K ＋、Cl －、SO 2－4 C ．Mg 2＋、H ＋、Cl －、NO －3D ．K ＋、Ca 2＋、HCO －3、Cl －【解析】 与Al 反应放出H 2的溶液既可能是酸溶液，也可能是碱溶液，NH ＋4、Fe 2＋、Mg 2＋、H ＋在碱性条件下不能大量共存，Fe 2＋、NO －3在酸性条件下发生氧化还原反应，也不能大量共存，A 、C 错误；HCO －3在酸性、碱性条件都不能大量共存，D 错误。
【答案】 B3．把等质量的铝粉分别投入等浓度、等体积的稀H 2SO 4和NaOH 溶液中，则：(1)写出反应的离子方程式______________________________________，________________________________________________________。
(2)若铝粉过量，则产生H2的物质的量之比为________。
(3)若铝粉在两溶液中均完全溶解，则产生H2的物质的量之比为________。
(4)若产生H2的物质的量之比为5∶6，则铝粉在________溶液中完全溶解。
【解析】(1)Al与稀H2SO4和NaOH溶液的化学反应为2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，离子反应为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑。
(2)Al过量，H2SO4、NaOH均完全反应，2 mol H2SO4反应生成2 mol H2,2 mol NaOH反应生成3 mol H2，因此H2物质的量之比为2∶3。
(3)Al完全溶解，等质量的Al产生等量H2，则H2物质的量之比为1∶1。
(4)产生H2的物质的量之比为5∶6，则Al在NaOH溶液中完全溶解，在H2SO4中过量。
【答案】(1)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑(2)2∶3(3)1∶1(4)NaOH教材整理1 氧化铝(Al 2O 3)——两性氧化物 1．物理性质氧化铝是不溶于水的白色固体。
2．化学性质教材整理2 氢氧化铝[Al(OH)3]——两性氢氧化物 1．物理性质氢氧化铝是不溶于水的白色胶状固体。
2．化学性质3．制备可以通过铝盐溶液与碱反应制得，如AlCl 3溶液与氨水反应的离子方程式为Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4。
4．用途Al(OH)3胶体能够凝聚水中的悬浮物，又能吸附色素，可用于水的净化。
[探究·升华][思考探究]取一定量由等物质的量组成的Al 2O 3、Fe 2O 3的混合物，全部溶于100 mL 稀硫酸中。
向反应后的溶液中加入10 mol·L－1的NaOH溶液，产生沉淀的量与所加NaOH溶液的体积关系如图所示。
问题思考：(1)计算b的数值。
(2)计算a的数值。
(3)计算原硫酸的物质的量浓度。
【提示】(1)NaOH溶液为62 mL～72 mL时，沉淀部分溶解，溶解的沉淀为Al(OH)3。
根据反应：Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，则n[Al(OH)3]＝n(NaOH)＝10 mol·L－1×(0.072 L－0.062 L)＝0.1 mol，n(Al3＋)＝0.1 mol。
由于混合物中Al2O3、Fe2O3的物质的量相等，则溶于H2SO4后，n(Al3＋)＝n(Fe3＋)＝0.1 mol，加NaOH溶液后最终剩余沉淀为Fe(OH)3，则n[Fe(OH)3]＝0.1 mol，即b＝0.1。
(2)由于n(Al3＋)＝n(Fe3＋)＝0.1 mol，则沉淀Al3＋、Fe3＋消耗NaOH 0.6 mol，体积为60 mL，则a＝62－60＝2。
(3)要计算原H2SO4的浓度可抓住沉淀量最多时的点进行分析，此时Al3＋、Fe3＋恰完全沉淀，溶液为Na2SO4溶液。
则n(SO2－4)＝12n(Na＋)，即n(H2SO4)＝12n(NaOH)＝12×10 mol·L－1×0.062 L＝0.31mol，c(H2SO4)＝0.31 mol0.1 L＝3.1 mol·L－1。
[认知升华]1．铝三角①Al3＋＋3OH－(少量)===Al(OH)3↓②Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4③Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓④Al3＋＋4OH－(足量)===[Al(OH)4]－⑤[Al(OH)4]－＋H＋(少量)===Al(OH)3↓＋H2O⑥2[Al(OH)4]－＋CO2(少量)===2Al(OH)3↓＋CO2－3＋H2O⑦[Al(OH)4]－＋4H＋(足量)===Al3＋＋4H2O⑧Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O⑨Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－2．Al(OH)3的有关图像分析1．把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，若恰好使SO2－4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．[Al(OH)4]－D．Al3＋和Al(OH)3【解析】明矾为KAl(SO4)2·12H2O，明矾溶液中n(Al3＋)∶n(SO2－4)＝1∶2，当SO2－4完全转化为BaSO4沉淀时，则n(SO2－4)∶n[Ba(OH)2]＝1∶1，此时n(Al3＋)∶n(OH－)＝1∶4，则Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－。
【答案】C2．下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象均相同的是( )【导学号：81962033】A．Fe(OH)3胶体和稀H2SO4B．AlCl3和NaOHC．H2SO4和Na[Al(OH)4]D．Ba(HCO3)2和Ba(OH)2【解析】A项，把稀H2SO4滴入Fe(OH)3胶体中现象为先沉淀后溶解，把Fe(OH)3胶体滴入稀H2SO4中开始得到黄色溶液，现象不同；D项，无论滴加顺序如何，均有BaCO3沉淀生成。
【答案】D3．向20 mL AlCl3溶液中滴入2 mol·L－1 NaOH溶液时，沉淀质量与所滴加NaOH溶液体积(mL)关系如图所示：(1)图中A 点表示的意义是_______________________________________。
(2)图中B 点表示的意义是_____________________________________。
(3)上述两步用总的离子方程式可表示为____________________________ ___________________________________________________________。
(4)假设溶液中有0.39 g Al(OH)3沉淀，则此时用去NaOH 溶液体积为________________。
【解析】 把NaOH 溶液滴入AlCl 3溶液中，先产生Al(OH)3沉淀，其质量最大值为A 点，然后全部消失溶解(B 点)。
其总反应的离子方程式为Al 3＋＋4OH －===[Al(OH)4]－。
当有0.39 g Al(OH)3沉淀生成时有两种情况，①AlCl 3过量，加入NaOH 使Al 3＋部分产生沉淀，通过Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓可知用去NaOH溶液体积为0.39 g 78 g·mol －1×32 mol ·L －1＝0.0075 L ＝7.5 mL 。
②当NaOH 过量时，Al 3＋全部参加反应生成Al(OH)3沉淀：Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓，后又部分溶解Al(OH)3＋OH －===[Al(OH)4]－，所以用去NaOH溶液的体积为0.78 g 78 g·mol －1×32 mol·L －1＋0.78 g －0.39 g 78 g·mol －1×12 mol·L －1＝0.0175 L ＝17.5 mL 。
【答案】 (1)滴入NaOH 溶液产生沉淀量最大(2)滴入NaOH溶液，使沉淀恰好完全溶解(3)Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－(4)7.5 mL或17.5 mL。
