高考化学 第二部分 金属元素及其化合物 镁、铝及其重要化合物 教学设计.doc

第9讲镁、铝及其重要化合物考点1 Mg、Al的化学性质1与非金属反应（1）与O2反应。常温下与空气中的O2反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能。镁、铝都能在空气中燃烧： 。（2）与卤素单质、硫等反应。Mg+ Cl2 2Al+ 3Cl2 2Al+ 3S （用于工业制备） Mg+ S 特别提醒：镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧，而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。镁在空气中燃烧时有三个反应发生： 2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光。利用镁的这种性质来制造照明弹。集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂。2与H2O反应Mg、A1和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧化物和氢气 Mg+2H2O 2A1+6H2O 3与酸反应置换出H2Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2，其中铝在冷浓 H2SO4，冷浓硝酸中发生钝化现象。所以 用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。4与某些氧化物反应（1）镁与二氧化碳反应：2Mg+CO2 特别提醒：“CO2不能助燃”的说法是不全面的，CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物却是助燃剂。（2）铝热反应：2Al+ Fe2O3 铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、等。特别提醒：铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe2O3 、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。KClO3作为引燃剂，也可以用Na2O2代替。实验时可以不用镁条点燃，而用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。5与碱反应镁不与碱反应，铝与碱液反应： 。 例1用铝箔包装0.1mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为（标准状况） （ ） AO2和H2的混合气体B1.12L H2C大于1.12LH2D小于1.12L H2解析Na与水反应放出H2，并且生成NaOH，铝能与NaOH溶液反应，也生成H2，故最后收集到的气体是这两部分H2总和，显然比Na单独反应产生的H2多。2Na+2H2O2NaOH +H2 2A1+6H2O2A1(OH)3+3H2 0.1mol0.1mol0.05mol 0.1mol0.15mol若铝箔足量，共生成H2：0.05mol0.15mol0.2molV（H2）0.2mol22.4molL4.48L。答案C规律总结铝和强碱溶液反应，不是铝直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3，然后Al(OH)3再和强碱反应生成偏铝酸盐。考点2 氢氧化铝1物理性质：Al(OH)3是几乎不溶于水的 ，具有 性。2化学性质与酸反应：Al(OH)3 +3HClAlCl3+3H2O（离子反应方程式： ）与碱反应：Al(OH)3NaOHNaAl(OH)4（离子反应方程式： ）3Al(OH)3的制取铝盐与碱反应：实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨水，而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为 。四羟基合铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。当CO2不足或适量时： ；（填离子反应方程式，下同）CO2过量时： 。特别提醒：（1）制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为四羟基合铝酸盐：Al(OH)3OH-Al(OH)4-。（2）一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解：Al(OH)4 -+H+Al(OH)3+H2O；Al(OH)3+3H+Al3+3H2O。 4Al(OH)3的用途：由于Al(OH)3具有吸附性，既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此Al(OH)3可作净水剂和色素吸附剂。例2使溶液中Ba2+、Mg2+、Al3+、Ag+、Cu2+分步逐一沉淀析出，加入下列试剂的顺序正确的是 （ ）ANaClNa2SNa2SO4NaOHHNO3 BH2SO4HClH2SNaOHCO2CHClH2SO4H2SNaOHCO2 DNa2SNa2SO4NaClNaOHHCl解析SO42-能同时除去Ba2+和Ag+，S2-能同时除去Ag+和Cu2+，所以不能放在第一位，排除BD；AC相比，在加入前四种试剂后，Al3+以AlO2-形式存在，加酸可使AlO2-以Al(OH)3形式沉淀。但HNO3量 不好控制，所以最好的选项为C。答案C规律总结解除杂题应注意除杂试剂的选择。本题要求将离子分步逐一除去，所以试剂要一一对应：Ba2+SO42-，Mg2+OH-，Ag+Cl-，Cu2+S2-，除杂的顺序。为了将杂质除干净，除杂试剂一般是过量的，这样势必引入新杂质。所以后续的除杂试剂在去除对应杂质的同时，还要有将前一过量除杂试剂清除的作用。考点3 镁和铝的图像基本坐标图像实验现象及反应原理衍生坐标图像化学反应原理铝盐溶液与强碱反应现象： 。原理： 铝酸盐溶液与强酸反应现象： 。原理： 铝盐溶液与弱碱反应现象： 。原理： 铝酸盐溶液与弱酸反应现象： 。原理： 例3（2006年上海)已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是 （ ）Aab时沉淀的物质的量：A1(OH)3比BaSO4多Bcd时溶液中离子的物质的量：AlO2比Ba2+多Cad时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于A1(OH)3Dde时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH解析采用定量法分析。假设有1molA12(SO4)3则溶液中含有2molA13+、3molSO42。向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时发生的反应为：Al3+3OH-Al(OH)3、SO42+Ba2+BaSO4。则当2molA13+完全沉淀时，消耗Ba(OH)23mol，此时3molSO42全部沉淀；生成沉淀为2molAl(OH)3和3molBaSO4共5mol，因此，在整个反应过程中BaSO4的物质的量始终大于Al(OH)3的物质的量；再加入Ba(OH)2溶液时发生Al(OH)3+OH-=Al(OH)4 -，沉淀的量将逐渐减少，因此b点是沉淀的最大值，bd中Al(OH)3沉淀逐渐溶解转化为Ba(AlO2)2，由于AlO2-微弱水解，因此再bd中AlO2-的物质的量大于Ba2+；d点时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解，此时溶液中只存在Ba(AlO2)2，因此随Ba(OH)2的加入在某一点，当de中加入的Ba(OH)2的物质的量等于Ba(AlO2)2的物质的量时，溶液中Ba2+与OH-的量相等。答案BD规律总结析图或作图时不仅要注意加入酸或碱的强弱，而且要注意所加入的量或滴加顺序，正因滴加顺序不同可产生的现象不同。若产生沉淀有多种，则应细细分析相关量间的关系。要持别关注沉淀是否同步完全，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意纵生标的物理量意义。对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作。抓住一些关键点（如最高点，最低点，转折点）和变化趋势，才能较顺利地解决图像问题。镁、铝及其重要化合物参考答案考点1 Mg、Al的化学性质1（1）2Mg+O22MgO 4Al+ 3O22Al2O3（2）MgCl2 2AlCl3 Al2S3 MgS2Mg(OH)2+H2 2A1(OH)3+3H2 3可4（1）2MgO+C （2）2Fe+ Al2O352Al+2NaOH+6H2O2NaAlO2+4H2O+3H2考点2 氢氧化铝1白色胶状固体 吸附 2Al(OH)3+3H+Al3+3H2O Al(OH)3OH-Al(OH)4-3氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，不溶于弱碱溶液2Al(OH)4-CO22Al(OH)3CO32-H2O Al(OH)4-CO2Al(OH)3HCO3-考点3 镁和铝的图像现象：先产生沉淀，后沉淀消失。反应原理：Al3+3OHAl(OH)3 Al(OH)3+OH