2019_2020学年高中化学专题3从铝土矿到铝合金第2课时铝的氧化物与氢氧化物、从铝土矿中提取铝学案苏教版.docx

第2课时铝的氧化物与氢氧化物、从铝土矿中提取铝 学习目标1.通过对氧化铝和氢氧化铝的性质的探究，认识铝的化合物在生产、生活中的重要应用。2.通过对氧化铝、氢氧化铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应的探究，认识两性氧化物、两性氢氧化物的概念及性质。知道氧化铝和氢氧化铝分别是两性氧化物和两性氢氧化物。3.了解工业上从铝土矿获得铝的方法、金属铝的冶炼方法及其变化过程。一、Al2O3、Al(OH)3的性质1.Al2O3的性质(1)物理性质：白色固体，硬度大，熔沸点高。(2)化学性质：与酸反应：Al2O36HCl=2AlCl33H2O与强碱反应：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O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。2.Al(OH)3的性质氢氧化铝是不溶于水的白色胶状物质，能凝聚水中的悬浮物，还有吸附色素的性能。它既能与酸反应，又能与碱反应，属于两性氢氧化物，而且不稳定。(1)与酸反应：Al(OH)33HCl=AlCl33H2O。(2)与强碱反应：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。两性氢氧化物：既能与酸反应，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物。(3)不稳定性：2Al(OH)3Al2O33H2O。 Al(OH)3的制备：实验室中通常用可溶性铝盐与氨水反应。AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4ClAl(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的杂质，具有净水的作用。二、从铝土矿中提取铝铝以化合态存在于自然界中，其中铝土矿是其存在的主要形式，从铝土矿中提取铝的主要过程如下图所示：此过程中主要涉及的反应如下：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2ONaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO32Al(OH)3Al2O33H2O2Al2O34Al3O21.实验室制备少量Al(OH)3时，为什么用氨水而不用NaOH溶液？提示：生成的Al(OH)3可溶于过量的NaOH溶液，反应不易控制。2.NaHCO3既能和酸反应又能和碱反应，它属于两性物质吗？提示：不属于，它与酸反应时除生成盐和水外，还有CO2气体。一、“铝三角”及其之间的相互转化1Al3Al(OH)3(1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：Al33OH=Al(OH)3(2)可溶性铝盐与氨水反应：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH2.Al(OH)3Al3Al(OH)3溶于强酸溶液：Al(OH)33H=Al33H2O3.Al3AlO可溶性铝盐与过量的强碱反应：Al34OH=AlO2H2O4.AlOAl3偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：AlO4H=Al32H2O5.AlOAl(OH)3(1)偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸：AlOHH2O=Al(OH)3(2)偏铝酸钠溶液中通入CO2：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3COAlOCO22H2O=Al(OH)3HCO6.Al(OH)3AlOAl(OH)3溶于强碱溶液：Al(OH)3OH=AlO2H2O特别提醒因Al(OH)3易溶于NaOH溶液，所以在制备Al(OH)3时，不用Al3与强碱反应，可向可溶性铝盐中加入氨水，或向NaAlO2溶液中通入CO2来制备。练习与实践1.从铝土矿提取铝的反应中，属于氧化还原反应的是()AAl2O3与NaOH溶液反应B向NaAlO2溶液中通入CO2CAl(OH)3的分解DAl2O3的电解答案D解析分析反应中是否有元素化合价的变化。2.下列物质中既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应，且都能生成盐和水的是()Al2O3Na2CO3NaHCO3AlAl(OH)3A. BC. D全部答案C解析Al2O3、Al(OH)3都是两性物质，与酸碱反应都生成盐和水，Na2CO3能与一些碱反应，但不能生成水；NaHCO3与酸碱反应都会生成盐和水；Al与强酸、强碱反应都不能生成水。二、有关Al(OH)3沉淀的图像分析及有关计算1.相关图像2.滴加过程中铝元素的存在形式分析(1)向1 L 1 mol/L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液(2)向1 L 1 mol/L的NaAlO2溶液中滴加稀盐酸特别提醒向AlCl3中加NaOH溶液和向NaAlO2中加盐酸，只要沉淀量未达最大值(如上述图表中a)，则产生沉淀对应的碱或酸的量有两种情况，计算时要注意讨论。练习与实践3.向用HCl酸化的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个反应的是()答案D解析向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，先生成白色沉淀，再加入NaOH溶液，沉淀逐渐溶解，最后完全消失，生成1 mol Al(OH)3需3 mol NaOH，溶解1 mol Al(OH)3需1 mol NaOH。NaOH的用量应是31，A、B两项错误；用HCl酸化的AlCl3溶液中含有酸，加入NaOH溶液先中和溶液中的酸，然后才生成Al(OH)3沉淀，故C项也是错误的。4.(双选)向50 mL 1 molL1的Al2(SO4)3溶液中加入100 mL KOH溶液，充分反应得到3.9 g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是()A.1 molL1 B3 molL1C.1.5 molL1D3.5 molL1答案CD解析首先写出有关反应的化学方程式，根据所给的数据找出已知量和未知量的关系。用图像法求解，如图所示，当生成沉淀0.05 mol时，需KOH 0.15 mol；需KOH 0.35 mol。本课小结1.从铝土矿中提取铝的流程是：铝土矿NaAlO2Al(OH)3Al2O3Al。涉及反应：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O，NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3，2Al(OH)3Al2O33H2O，2Al2O34Al3O2。2.Al2O3、Al(OH)3都为两性化合物，既可与酸，又可与碱反应生成盐和水，反应离子方程式：A