3.2.2铝的重要化合物
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第二课时：铝的重要化合物
教学目的：
1、知识与技能：
①掌握Al2O3、Al(OH)3的两性，形成两性氧化物、两性氢氧化物的概念；
②掌握实验室制取Al(OH)3的方法；
③了解铝的氧化物和氢氧化物的用途，了解硫酸铝钾[KAl(SO4)2]的相关性质。
2、过程与方法：
①通过演示和学生实验，培养学生的观察能力、动手能力及分析问题的能力。
②通过对铝的性质的复习和思考，得出氧化铝的性质为两性；
③通过学生实验探究氢氧化铝的制法，学习掌握氢氧化铝的化学性质，掌握氢氧化铝的实验室制法，了解氢氧化铝的用途。
3、情感态度与价值观：
①通过对铝的介绍，树立学生为社会的发展、人类的进步而努力学习的责任感。
②通过对铝的氧化物、氢氧化物的两性学习，说明元素的递变性，对学生进行辩证唯物主义教育。
教学重点：
氧化铝、氢氧化铝的化学性质。
教学难点：
两性氧化物、两性氢氧化物的概念和氢氧化铝的实验室制法。
教学方法：
对比分析、讨论归纳和实验探究。
教学用具：
Al2O3、0.5mol·L-1Al2（SO4）3、氨水、2mol·L-1盐酸、2mol·L-1NaOH、试管、铝片
教学过程：
【讲述】铝是地壳中含量最多的金属元素，在日常生活中铝制品也最为常见。
【问】铝是活泼的金属，但是为什么铝制品却得到广泛的应用呢？
【回答】因为铝制品表面生成了一层致密的氧化膜，阻止了内部的金属铝跟其他物质的进一步反应。 【问】钠和铝都是活泼的金属，它们的氧化物Na2O和Al2O3性质类似吗？
【回答】它们的化学性质不完全相同，Na2O和Al2O3都是白色固体，Na2O能溶于水生成NaOH，Al2O3不溶于水，所以Na露置于空气中会完全变质，最终形成白色粉末，而铝有一定的抗蚀性，对内层铝能起很好的保护作用。
【讲述】我们学习了铝的性质，铝是一种特殊的金属，它既能与酸反应又能与碱溶液反应，都产生氢气。 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O
==2NaAlO2+3H2 ↑
【问】那么氧化铝有什么特殊的性质呢？
二、铝的重要化合物
1、氧化铝（Al2O3）：
（1）物理性质及主要用途：
白色固体，难溶于水，熔点很高，是优良耐火材料，可以制造耐火坩锅、耐火管和耐高温的实验仪器。天然产—Al2O3，俗称刚玉，硬度相当高，仅次于金刚石，可用作钟表轴承，另外可以作为冶铝材料。
【问】氧化铝难溶于水，熔点很高，也很坚固，那么将氧化铝放入盐酸和氢氧化钠溶液中又会有什么现象呢？
【回答】它们既能溶于盐酸，又能溶于氢氧化钠溶液。
（2）化学性质：
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=AlO2-+H2O
两性氧化物概念：既能与酸反应，又能与碱溶液反应生成盐和水的氧化物，叫两性氧化物。
Al2O3是典型的两性氧化物，既能与酸，又能与碱溶液反应。
（3）Al2O3的制备：
实验室制法：2Al(OH)3Al2O3+3H2O
【问】Al和Al2O3 都既能与酸反应，又能与强碱溶液反应，那么氢氧化铝是否也具有这样的特殊性呢？
2、氢氧化铝[Al(OH)3]
【实验3-7】P58 在试管里加入10ml0.5mol/L的Al2(SO4)3溶液，滴加氨水生成白色沉淀，继续滴加氨水，直到不再产生沉淀为止。
现象：有白色胶状沉淀[Al(OH)3]生成，滴加氨水至过量，沉淀不溶解。
[讲解]白色胶状物质是氢氧化铝，几乎不溶于水，但能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。
结论：
⑴实验室制法：
①铝盐溶液与氨水的反应： Al3++3NH3·H2O= Al(OH)3+3NH
一般不用铝盐溶液与强碱反应，因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为偏铝酸盐：
Al(OH)3+OH－=AlO+2H2O
②偏铝酸溶液中通入二氧化碳：AlO+2H2O+CO2= Al(OH)3+HCO3-
⑵物理性质和用途:
难溶于水的白色固体，在溶液中形成白色胶状沉淀。Al(OH)3能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，可以用作净水剂。
⑶化学性质：
【实验 3-8】P58把上面实验中制得的Al(OH)3沉淀分装在两支试管里，向一支试管里加2mol/L盐酸，向另一支试管里滴加2mol/L NaOH溶液边加边振荡，观察现象。
现象：Al（OH）3沉淀中加盐酸或NaOH溶液，沉淀都消失。
结论：
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
两性氢氧化物概念：既能与酸反应又能与碱溶液反应，生成盐和水的氢氧化物，叫两性氢氧化物。
①两性： Al(OH)3是典型的两性氢氧化物。
所以，不用强碱和铝盐反应制备氢氧化铝。原因（了解）：Al(OH)3存在下列电离方式：
（酸式电离） （碱式电离）
Al(OH)3电离强度相当微弱，只有加入强酸(或强碱)时，大量H+（或OH－）才能破坏Al(OH)3的电离平衡，使平衡向右（或左）移动，生成铝盐（或偏铝酸盐），所以Al(OH)3既具有碱性，又具有酸性，当加入弱酸或弱碱时，因H+或OH－浓度太小，不能使上述平衡移动，因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸（CH3COOH、H2CO3等）、弱碱（NH3·H2O等）。
②不稳定性：2 Al(OH)3Al2O3+3H2O
【学与问】P59 实验室中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？（解释见上面）
阅读材料： 明 矾
明矾又称白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾、十二水硫酸铝钾。是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式KAl(SO4)2·12H2O，式量474.39，无色立方，单斜或六方晶体，有玻璃光泽，密度1.757g/cm3，熔点92.5℃。64.5℃时失去9个分子结晶水，200℃时失去12个分子结晶水，溶于水，不溶于乙醇。明矾性味酸涩、寒，有毒。故有抗菌作用、收敛作用等，可用做中药。明矾还可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。明矾净水是过去民间经常采用的方法，它的原理是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（胶体）+ 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。所以，明矾是一种较好的净水剂。
明矾可由明矾石经煅烧、萃取，结晶而制得。我国产地有安徽省庐江矾矿我国最大的明矾产地应该是浙江省苍南县矾山镇矾矿（占世界总储量的67%）。
【例题】“铝三角”的讨论。
1、向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液制取氢氧化铝的图象。
2、向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液制取氢氧化铝的图象。
有关Al(OH)3沉淀图像：图像4H++AlO-2= Al3++2H2OAl3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓AlO2 -+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++2H2O4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O3AlO2-+6H2O+Al3+=4Al(OH)3↓Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O反应先无沉淀，后有沉淀且不消失，先有白色絮状沉淀，过量沉淀消失。先无沉淀，后有沉淀且不消失，先产生白色絮状沉淀，然后沉淀消失现象将NaAlO2逐滴滴入盐酸中至过量将盐酸逐滴滴入NaAlO2至过量将AlCl3逐滴滴入到NaOH中至过量将NaOH逐滴滴入AlCl3中至过量实验Al(OH)3Al3+H+Al(OH)3AlO2-Al(OH)3OH-Al(OH)3氧化物氢氧化物图像小结练习3、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化学方程式和离子方程式。
4、实验室如何从含有少量的SiO2和Fe2CO3杂质的Al2O3混合物中提取纯净的Al2O3？
【课堂小结】 本节课通过实验学习了氧化铝、氢氧化铝的两性，掌握了氢氧化铝的实验室制法，同时了解了Al（OH）3 用途。请同学们注意铝和含铝化合物之间的相互转化关系。
Al3+
Al Al2O3 Al(OH)3
AlO
【作业】 一、 P62 2、3、5、6、8
二、预习“铁的重要化合物”。
附：板书设计：
二、铝的重要化合物
1、氧化铝（Al2O3）：
（1）物理性质及主要用途：
白色固体，难溶于水，熔点很高，是优良耐火材料，可以制造耐火坩锅、耐火管和耐高温的实验仪器。天然产—Al2O3，俗称刚玉，硬度相当高，仅次于金刚石，可用作钟表轴承，另外可以作为冶铝材料。
（2）化学性质：
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=AlO2-+H2O
两性氧化物概念：既能与酸反应，又能与碱溶液反应生成盐和水的氧化物，叫两性氧化物。
Al2O3是典型的两性氧化物，既能与酸，又能与碱溶液反应。
（3）Al2O3的制备：
实验室制法：2Al(OH)3Al2O3+3H2O
2、氢氧化铝[Al(OH)3]
⑴实验室制法：
①铝盐溶液与氨水的反应： Al3++3NH3·H2O= Al(OH)3+3NH
⑵物理性质和用途:
难溶于水的白色固体，在溶液中形成白色胶状沉淀。Al(OH)3能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，可以用作净水剂。
⑶化学性质：
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O 两性氢氧化物概念：既能与酸反应又能与碱溶液反应，生成盐和水的氢氧化物，叫两性氢氧化物。
①两性： Al(OH)3是典型的两性氢氧化物。
②不稳定性：2 Al(OH)3Al2O3+3H2O
课后反思：
本节课的教学内容针对两性氧化物、两性氢氧化物的性质展开，通过探究实验学习了氢氧化铝的性质，并且通过学生自己动手动脑的活动得出了实验室制取氢氧化铝沉淀的方法，了解了氢氧化铝在生活中的用途。本节课仍然突出了实验的重要功能，学生边实验、边思考、边学习，在实验探究活动以外也应安排一定的练习，巩固和提高教学成果。
