金属铝,及其化合物的化学性质,其及通性,和化学方程式

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本文题目：高三化学教案：铝及其化合物
第7讲：铝及其化合物
【内容与解析】
本节课要复习的内容是铝作为金属的通性以及它的两个特性,Al2O3、Al(OH)3的两性与Al(OH)3分解的性质.铝的通性就是指的是铝能与非金属单质、酸、盐溶液反应.铝的特性中是铝能与NaOH反应以及铝能与比它稳定的金属氧化物发生铝热反应.Al2O3、Al(OH)3的两性就是指这两种物质能与酸碱反应生成盐与水.Al(OH)3的热稳定差.加热时能分解.
【教学目标与解析】
1.教学目标
(1).Al2O3、Al(OH)3的两性及Al3+、Al(OH)3、AlO-2间的转化关系.
(2).结合Al(OH)3的制备实验、计算及在生产生活中的应用进行综合考查.
2.目标解析
(1).Al2O3、Al(OH)3的两性及Al3+、Al(OH)3、AlO-2间的转化关系.就是指Al2O3、Al(OH)3既能与酸也能与碱反应生成盐与水,再一个就是氢氧化铝在加热的时候会分解.
(2).结合Al(OH)3的制备实验、计算及在生产生活中的应用进行综合考查.就是指
Al3++3NH3•H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3
【问题诊断分析】
本节的复习学习是高中知识的重要组成部分,本节中难在铝的两性上,再就是铝热反应与镁铝合金的计算问题.其重点是化学方程式与离子方程式的书写.
【复习过程】
一、铝的性质和用途
金属铝呈银白色,硬度小,密度小,熔点较高,和镁类似,铝的主要用途是制造铝合金,铝优良的导电性和密度小,使铝大量用来制作导线.
铝元素位于元素周期表的第三周期第ⅢA族,化学性质比较活泼,在反应中多被氧化为Al3+,如：
铝可以在纯氧中燃烧：4Al+3O2△ Al2O3+3H2O
(3)制备：
因Al2O3不能与水化合,故不能用Al2O3直接制取Al(OH)3
①用铝盐(Al3+)制取Al(OH)3
加入氨水至沉淀完全,一般不用NaOH等强碱.Al3++3NH3•H2O===Al(OH)3↓+3NH+4
②用铝屑、烧碱、稀H2SO4制取Al(OH)3
法一：Al Al3+ Al(OH)3; 法二：Al AlO-2 Al(OH)3;
每制取1 mol Al(OH)3,方法一耗H+和OH-各3 mol;方法二耗H+和OH-各1 mol;方法三耗H+和OH-各3/4 mol.故方法三最节省原料.
3.硫酸铝钾
(1)硫酸铝钾由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成,电离时能产生两种阳离子.
(2)明矾可作净水剂 .
(3)硫酸铝钾具有Al3+、SO2-4的性质.
4.“铝三角”及其应用
(1)“铝三角”是指Al3+、Al(OH)3、AlO-2相互转化的三角关系(右图所示).
(2)应用
①制取Al(OH)3
Al3++3NH3•H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3
Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓
②离子共存问题
a.与Al3+不能大量共存的离子有OH-、S2-、AlO-2、HCO-3、ClO-、CO2-3等.
例如：Al3++3ClO-+3H2O===Al(OH)3↓+3HClO Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑.
b.与AlO-2不能大量共存的离子有H+、NH+4、Al3+、Fe3+、HCO-3、HSO-3等.
例如：AlO-2+NH+4+H2O===Al(OH)3↓+NH3↑ 3AlO-2+Fe3++6H2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓
AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO2-3.
【例2】　将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等,则原氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是(　　)
①1:3　②2:3　③1:4　④2:7
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
[解析]　沉淀物可以肯定是Al(OH)3,而溶液中的铝元素可能有两种存在形式.
(1)若AlCl3过量,而NaOH的量不足,溶液中的铝元素应是以Al3+形式存在.
AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
1 mol 3 mol 1 mol
依据题意知溶液中还有1 mol AlCl3,c(AlCl3):c(NaOH)=(1+1):3=2:3.
(2)若AlCl3量不足,NaOH过量时,溶液中的铝元素以AlO-2形式存在.
AlCl3～3NaOH～Al(OH)3