铝及其化合物课件.pptVIP

铝的存在： 铝元素占地壳总量的7.73%，是地壳中含量最多 的金属。 由于铝是活泼的金属，因此铝元素在自然界中均 以化合态的形式存在。 铝元素在地壳中的主要存在 于 中， 其主要成分 ， 还含有少的 。 Al2O3 铝土矿 Fe2O3、SiO2 一、铝的性质 1、铝原子的结构： 2、铝的物理性质： 银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导 电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐 腐蚀性。 老年性痴呆症与铝有密切关系。 铝的原子结构示意图、 3、铝的化学性质： Al的化学性质活泼,具有较强还原性 （1 1）与非金属反应）与非金属反应 （2 2）与酸反应）与酸反应 （4 4）与盐溶液反应）与盐溶液反应 （3 3）与碱反应）与碱反应 （5 5）与某些氧化物反应）与某些氧化物反应 （1 1）与非金属反应）与非金属反应 4Al+3O2 2Al2O3 2Al+3Cl2 2AlCl3 思考：1、为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不 易被腐蚀呢？ 2、加热铝箔观察到表面有一层薄膜，液体不流出？ 铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地 覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。 扩展 ： 实验室制备硫化铝 （2 2）与酸反应）与酸反应 注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。 加热时，铝和浓硫酸，浓硝酸也会反应，注意产物 （3 3）与碱反应）与碱反应 Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2 还原剂和氧化剂是？ 2Al+6H2O+2NaOH = 2NaAl(OH)4+3H2 失23 e 得6e 思考：铝和酸、碱反应，由化学方程式入手。 （4 4）与盐溶液反应）与盐溶液反应 2Al+3CuSO4 3Cu+Al2(SO4)3 （5）与某些氧化物(Fe2O3 、 Cr2O3 、 MnO2 、 V2O5 等)反应 现象现象 ： 化学方程式化学方程式 ： 发出耀眼的光芒、发出耀眼的光芒、放出大量的放出大量的 热、热、有熔融物生成。有熔融物生成。 2Al + Fe2Al + Fe 2 2O O3 3 = 2Fe + = 2Fe + AlAl 2 2O O3 3 高温高温 铝热剂铝热剂 铝热反应铝热反应的用途：的用途： 焊接铁轨、冶炼金属焊接铁轨、冶炼金属 铝热反应 铝粉和氧化铁反应装置图 4Al+3MnO2=3Mn+2Al2O3 10Al+3V2O5=6V+5Al2O3 高温 高温 试一试： 写出Al分别与MnO2 、V2O5 的反应方程式 工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝 。 但由于铝的熔点很高，故在氧化铝中添加 冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。 2Al2O3 4Al3O2 电解 熔融 得12e 失12e 二、铝的化合物 （1）氧化铝(Al2O3)： 物理性质：白色、不溶于水的固体，熔点很高（ 2054）常作耐火材料。 刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的 刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为 蓝宝石。 两性氧化物： 既能与酸反应又能与碱反应 生成盐和水的氧化物。 Al2O3的化学性质 -具有两性 酸铝盐 水 碱酸性氧化物 碱性氧化物 两性 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAlOH4 （2）氢氧化铝Al（OH)3： （1）物理性质： 氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水， 有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和 各种色素。 KAl(SO4)212H2O KAl(SO4)2 =K+Al3+2SO42- 无色晶体，易溶于水 Al3+3H2OAl(OH)3 （胶体） +3H+= （3）明矾 （2）化学性质： 1、不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易 分解。 2Al(OH)3 Al2O32H2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法。 思考：1、哪些碱加热分解？ 2、定量实验中测铝含量时常出现的步骤和装置 。 2、两性氢氧化物： Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4 - 总结：即可与酸又可与碱反应的物质 氢氧化铝的用途 ： 凝聚水中悬浮物并能吸附色素， 常用作净水剂 用作药物，治疗胃酸过多 氢氧化铝的制备： AlCl3中逐滴加入氨水？ Al3+3NH3.H2O=Al(OH)3 +3NH4+ 故，用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适 NaAlOH4中缓慢通入CO2？ 2AlOH4-+CO2=2Al(OH)3 +CO32-+H2O AlOH4-+CO2=Al(OH)3 +HCO3- 故，由AlOH4-制取Al(OH)3用弱酸更合适 铝、三氧化二铝、氢氧化铝只与强酸、强碱 反应，尤其和强碱反应时只生成四羟基合铝 酸根。 铝离子可以与强碱，弱碱反应 注意： 4.4.H或CO2 Al3+ Al(OH)3 1.3OH-或NH3 H2O AlOH4- 2.OH- 5. 5.3H+ 3.3.4OH- 6.4H+ 铝铝“ “三角三角” ” 铝的化合物之间转化关系铝的化合物之间转化关系 7. 双水解 Al2O3 Fe2O3 SiO2 过量 盐酸 过滤 SiO2除去 AlCl3 FeCl3 HCl 溶液 过量 NaOH 溶液 过滤 Fe(OH)3除去 NaAlO2 NaCl NaOH 溶液 过量CO2 过滤 滤液除去 Al(OH)3 Al2O3 方法1 Al 通电 酸溶法 酸碱（弱）酸 Al2O3 Fe2O3 SiO2 过量NaOH 溶液 过滤 Fe2O3除去 NaAlO2 Na2SiO3 NaOH 溶液 过量 盐酸 过滤 AlCl3 NaCl HCl 溶液 过量氨水 过滤 滤液除去 Al(OH)3 方法2 H2SiO3 除去 Al2O3 Al 通电 碱溶法 碱酸（弱）碱 1.往AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液至过量 Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4 - 有关铝化合物的图像问题有关铝化合物的图像问题 n(NaOH) nAl(OH)3 123 4 1 2.往NaOH溶液中加入AlCl3溶液至过量 Al3+ + 4OH- = Al(OH)4- Al3+3Al(OH)4-=4Al(OH)3 1234 4 nAl(OH)3 n(AlCl3) 3.3.往往NaAlONaAlO 2 2 溶液中加入稀盐酸至过量溶液中加入稀盐酸至过量 AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O 123 4 1 nAl(OH)3 n(HCl) 4.4.往稀盐酸溶液中加入往稀盐酸溶液中加入 NaAlONaAlO 2 2 至过量至过量 n(NaAlO-2) 1234 4 nAl(OH)3 AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 n(HCl) 1 1234 nAl(OH)3 5 5.5.往往NaAlONaAlO 2 2 和和NaOHNaOH混合溶液中加入混合溶液中加入HClHCl溶溶 液至过量液至过量 OH-+H+ = H2O AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O 6.6.往往AlClAlCl 3 3 溶液中滴加入氨水至过量溶液中滴加入氨水至过量 1234 1 nAl(OH)3 n( NH3.H2O ) Al3+ +3NH3.H2O = Al(OH)3+3NH4+ 7.往AlCl3溶液中加入NaAlO2溶液 1234 4 nAl(OH)3 n(NaAlO2) Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3 1234 4 nAl(OH)3 n(AlCl3) Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3 8.8.往往NaAlONaAlO 2 2 溶液中加入溶液中加入AlClAlCl 3 3 溶液溶液 9.9.往往NaAlONaAlO 2 2 溶液中通入溶液中通入COCO2 2 ( (或过量 或过量) ) 12 2或1 nAl(OH)3 n(CO2) 2AlO2- +CO2 +3H2O =2Al(OH)3+CO32- 或AlO2-+CO2 +2H2O =Al(OH)3+HCO3- 10.10.往往AlClAlCl3 3 HCl HCl混合溶液中加混合溶液中加NaOHNaOH至过量至过量 Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O n(NaOH) 1 nAl(OH)3 1234 OH-+H+ = H2O 5 11.往Al3+、Mg2+、H+各1mol的混合溶液 中加NaOH溶液至过量 n(NaOH) Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O OH-+H+ = H2O Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 1234 2 n沉淀 1 657 12.12.往往O