《铝及其化合物的性质》.ppt

课题一铝及其化合物的性质 1 铝元素的原子结构示意图 Al 结论 铝有较强的还原性 Al3 铝在周期表中的位置 与非金属单质的反应 O2 Cl2 S等 4Al 3O2 2Al2O3 与酸的反应 钝化 2 铝的化学性质 与强碱溶液的反应 2Al 6H2O 2Al OH 3 3H2 Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 与不活泼金属的可溶性盐的反应 2Al 3CuSO4 Al2 SO4 3 3Cu 与金属氧化物的反应 铝热反应 氧化铝的化学性质 两性氧化物 3 氧化铝和氢氧化铝的两性 两性氧化物 与碱反应生成盐和水 与酸反应生成盐和水的氧化物 氢氧化铝的化学性质 1 两性氢氧化物 与碱反应生成盐和水 与酸反应生成盐和水的氢氧化物 3NaAlO2 AlCl3 6H2O 4Al OH 3 3NaCl 2 受热分解 4 可溶性铝盐的性质 AlCl3 KAl SO4 2 12H2O 实验一 铝与氧气反应的实验探究 1 2Al 3 2O2 Al2O3 rG0 1582kJ molMg 1 2O2 MgO rG0 569 4kJ mol3Fe 2O2 Fe3O4 rG0 1015kJ mol 2 在金属活动顺序表中 金属活动性 Mg Al Fe 从 rG0 0 数值看 铝与氧气 这个自发反应最容易发生 但实际上铝在氧气中燃烧实验最不容易成功 这是为什么呢 第一 铝是活泼金属 在空气中能与氧气生成一种致密的氧化铝保护层 使氧气不能继续与铝发生反应 不采取任何擦除氧化铝保护层措施而直接进行点火 是难于燃烧的 氧化镁薄膜和氧化铁薄膜可能都不如氧化铝薄膜更致密 不能阻止金属与氧气的接触 因此金属镁和金属铁更容易在氧气中燃烧 铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 第二 氧气的浓度偏低或氧气的量不足而导致燃烧现象不明显 1 是集气瓶中收集到氧气的浓度偏低或太少 不能引起铝与氧气的充分反应 2 是绕有火柴的铝箔 若过早伸入集气瓶中 火柴燃烧会消耗大量的氧气 致使氧气浓度降低而导致实验失败 铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 第三 铝箔与氧气的接触面积太少 1 铝片要薄 最好缠绕成螺旋状 铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 实验一的注意事项 集气瓶中氧气浓度要尽可能大 最好采用排水集气法收集氧气 选择容积较大的集气瓶作为反应器 体积与铝质量关系 铝箔以螺旋状绕紧一根火柴 待火柴烧到2 3以后 火焰能 包围 铝条时 再迅速将铝条伸进集气瓶中 铝条不能太早或太迟伸入集气瓶 可以用H2O2溶液与MnO2粉末混合直接在集气瓶中制O2 一定要氧气纯度足够大才开始实验 2 铝表面氧化膜的实验研究 如何设计实验证明铝表面存在氧化膜 药品 铝片 硫酸铜溶液 砂纸 书本P21实验 实验1 将一块未擦去氧化膜的铝片放入20ml0 5mol L的CuSO4溶液中 观察现象 如何除去铝片表面的氧化膜 方法1 用砂纸除去氧化膜将一片擦去氧化膜的铝片放入20mL0 5mol L的CuSO4溶液中 观察铝片表面现象 现象 出现一层海绵状暗红色物质 产生气泡 溶液温度升高 2Al 3CuSO4 Al2 SO4 3 3Cu2Al 6H 2Al3 3H2 如何除去铝片表面的氧化膜 方法2 用NaOH溶液除去氧化膜的铝片 用水冲洗后 放入盛有3mL6 0mol LNaOH溶液的试管中 观察铝表面的现象 1 2min后取出铝片 洗净 再放入20mL0 5mol L的硫酸铜溶液中 观察铝片表面现象 方法3 Cl 可除去氧化膜 现象 A试管中有红色的铜生成B试管无现象 生活提示 铝制容器不能长时间盛放酸性 碱性食物 也不能长期盛放氯化钠 一方面保护容器不被腐蚀 另外防止铝离子进入人体对人造成伤害 人体若蓄积铝过多 则会对脑组织及智力发展产生危害 如何增强铝片表面的氧化膜的保护作用 方法 钝化 将另一擦去氧化膜的铝片放入盛有3mL浓硝酸的试管中 观察现象 1min后取出铝片 用水洗净 再放入20mL0 5mol LCuSO4溶液的试管中 观察铝片表面的现象 无明显现象 3 铝配合物的生成 试管2中无明显现象 原因是 离子方程式 Al3 6F AlF63 溶液中铝离子浓度很小 不会与氨水反应生成Al OH 3沉淀 生成的 NH4 3AlF6也易溶于水 AlCl3 6NH4F NH4 3AlF6 3NH4Cl 试管1中先生成白色沉淀 继续加入NaOH 沉淀溶解 请用化学方程式解释该现象 影响晶体生成的条件 晶体颗粒的大小与结晶条件有关 溶质的溶解度越小 或溶液的浓度越大 或溶剂的蒸发速度越快 或溶液冷却的越快 析出的晶体就越小 反之 可得到较大的晶体 当溶液发生过饱和现象时 震荡容器 用玻璃棒搅动或轻轻的摩擦容器壁 或投入几块晶体 晶种 都可以促使晶体析出 实验四 培养明矾晶体 1 向250mL烧杯中加入120mL比室温高10 20 的水 分批加入明矾晶体 用玻璃棒搅拌 至晶体不再溶解为止 待溶液自然冷却到比室温高3 5 时 将溶液倒入另一只烧杯中 用硬纸板盖好 静置过夜 2 从烧杯中选取2粒形状规则的小晶体作为晶核 将所选的晶核用细线轻轻系好 3 把步骤 1 中配制的明矾溶液倒入另一只烧杯中 注意不要将已结晶出来的明矾倒出 再向溶液中加入适量明矾 加热使其成为比室温高10 20 的饱和溶液 待溶液开始自然冷却时 将小晶体悬挂在烧杯的中央 用硬纸板盖好烧杯 静置过夜 4 每天把细线系着的明矾晶体取出 重复步骤 3 的操作 直到晶体长到一定的大小 实验四 培养明矾晶体 实验四的注意事项 配制的明矾溶液一定要饱和 每次把母液