苏教版选修6 专题二课题1 铝及其化合物的性质 课件（52张）.ppt

课题1铝及其化合物的性质 1 通过实验的方法进一步认识铝 氧化铝 氢氧化铝 可溶性铝盐的重要化学性质 2 理解明矾净水的基本原理 3 学会铝燃烧实验的方法 4 能用实验的方法证明铝表面氧化膜的保护作用 5 体验观察 分析在研究物质性质中的重要作用 一 铝1 铝元素的原子结构特征 铝位于元素周期表中第3周期 a族 其原子结构示意图为 铝原子最外电子层上的3个电子在化学反应中很容易失去 2 铝单质的化学性质 铝是活泼性较强的金属 表现出较强的还原性 在一定条件下 金属铝能与非金属单质 不活泼金属的可溶性盐 酸 碱等发生反应 3 氧化铝和氢氧化铝的两性 氧化铝和氢氧化铝都是两性化合物 它们既能与强酸溶液反应 又能与强碱溶液反应 1 氧化铝分别与强酸 强碱反应的离子方程式为 al2o3 6h 2al3 3h2o al2o3 2oh 3h2o 2al oh 2 氢氧化铝分别与强酸 强碱反应的离子方程式为 al oh 3 3h al3 3h2o al oh 3 oh al oh 4 可溶性铝盐的性质 1 水解 可溶性铝盐 如alcl3 明矾等 能发生水解 离子方程式为al3 3h2oal oh 3 3h 2 形成配合物 铝能形成多种配合物 如al oh 等 3 形成复盐 铝还能形成复盐 如明矾晶体 kal so4 2 12h2o 等 二 研究物质性质的方法和程序1 研究物质性质的方法 主要有观察法 实验法 分类法 比较法等 2 研究物质性质的程序 3 注意事项 1 物质的性质一定要全面考虑 不能遗漏 2 要尽量运用元素周期律等规律性知识设计一些对比实验 得出正确结论 3 要能够针对物质的物理性质和用途进行一些实验设计 4 性质实验力求操作简单易行 不需要繁杂的实验装置 实验用品 仪器 集气瓶 毛玻璃 烧杯 试管 酒精灯 坩埚钳 镊子 玻璃棒 剪刀 火柴 砂纸 温度计 硬纸板 细线 铁架台 试剂 铝箔或铝片 氧气 kal so4 2 12h2o 0 5mol l 1alcl3溶液 3 0mol l 1naoh溶液 0 5mol l 1cuso4溶液 3 0mol l 1nh3 h2o溶液 浓硝酸 饱和naf溶液 方案设计 思路分析 实验过程 1 铝与氧气反应 点燃 4al 3o2 2al2o3 氧气 的浓度低 反应物的 接触面积小 2 铝表面氧化膜的保护作用 用砂纸擦 用naoh溶液 浸泡 用稀盐酸浸泡 2al 3cu2 2al3 3cu cu2 2h2ocu oh 2 2h 2al 6h 2al3 3h2 cu oh 2 cuo h2o 无明显现象 红色 铝片表面的氧 化膜被破坏 无明显现象 铝表面生成一 层致密的氧化物保护膜 3 铝配合物的生成实验探究 先生成白色 沉淀 后溶解 无明显现象 合作探究 1 为什么可以用铝质槽车装运浓硝酸 提示 因为常温下铝遇浓硝酸发生 钝化 铝表面形成致密的氧化物薄膜 阻止了内部铝与浓硝酸的进一步反应 2 铝条与o2反应时 集气瓶内为什么要事先盛有少量水或铺少量细沙 提示 反应放出大量的热 生成的固体温度很高 集气瓶底部盛有少量水或者细沙起到隔热作用 防止集气瓶炸裂 3 家中的铝锅能否用金属材料制成的清洁球摩擦清洗 为什么 提示 不能 因为铝锅的表面有一层致密的氧化膜 能保护铝锅不被腐蚀 若用清洁球摩擦清洗 容易破坏氧化物薄膜 使内层金属被腐蚀 拓展课题2 1铝热反应 方案设计 问题释疑 1 关于铝粉和氧化铁混合粉末的作用以及氯酸钾和镁条的作用 铝热反应中铝粉和氧化铁混合粉末被称为铝热剂 氯酸钾和镁条是引燃剂 铝粉和氧化铁的反应需要达到一定的温度 所以点燃镁条 氯酸钾受热分解产生氧气 使镁条更易燃烧 产生高温 引发铝和氧化铁的反应 2 铝热反应实验中应该注意的问题 因铝热反应非常剧烈 操作时应该注意防止烫伤 最好戴上石棉手套和防护眼罩 并移开附近的易燃物 3 铝热反应在生产生活中的应用 1 铝热反应发生时释放出大量的热 可把被置换出来的金属熔融成液体 故可用于野外焊接铁轨 2 可用于冶炼某些难熔金属如铬 锰 钒等 4 铝热反应中fe2o3和al的质量比 由fe2o3 2al 2fe al2o3得m fe2o3 m al 160g 54g为使fe2o3能反应得较彻底 应多加一些铝粉 故常按5 2的比例控制二者的质量 高温 类型一验证金属单质性质的实验 典例1 2016 金华高二检测 下表是某种常见金属的部分性质 将该金属投入冷水中无变化 投入稀盐酸中可产生大量的无色气体 试回答 1 推断该金属可能的一种用途 该金属的活泼性比铜 填 强 或 弱 2 请自选试剂 设计不同的实验 探究该金属与铁的活泼性强弱 并完成下表 解析 1 物质的性质决定物质的用途 由表中的性质推断该物质可作为导电材料 加热器皿等 因为该金属能和酸反应放出氢气 所以它的活泼性比铜强 2 由题给信息只能推断出该金属为金属活动性顺序表中氢前的金属 但无法确认其与铁的活泼性强弱 故它可能比铁的活泼性强 也可能比铁的活泼性弱 可通过单质间的置换反应或用电化学的方法判断其活泼性强弱 答案 1 电线电缆 或加热器皿等 强 2 方法技巧 探究物质性质实验方案设计的基本思路 1 分析其物质结构特点或找出所属类型的典型代表物 2 推测物质可能具有的一系列性质 3 由此设计出合理的实验方案 去探究它所具有的性质 变式训练 铝是一种重要的金属 某学生设计了一些实验验证铝具有的化学性质 1 该同学查元素周期表 发现铝在元素周期表中的位置是 2 该同学查阅资料发现铝可与金属氧化物发生反应而用于金属的冶炼 生产中曾用铝热反应焊接钢轨 则铝与氧化铁反应的现象是 该反应的化学方程式是 3 该同学将铝放入氢氧化钠溶液中 发现有气泡冒出 说明铝与氢氧化钠反应产生了一种气体 该同学对该气体成分进行了猜想和验证 该同学猜测该气体是 该同学验证该气体成分的实验操作是 该同学根据猜测及验证写出了铝与naoh溶液反应的离子方程式 解析 1 铝在周期表中的位置是第3周期 a族 2 铝热反应现象为发出耀眼的白光 产生大量的热 铝热反应的化学方程式为2al fe2o32fe al2o3 3 由于反应物中只有氢和氧元素能形成气体 则该同学猜测的应该是h2 验证氢气的方法应该是收集一试管气体 用拇指堵住试管口 放置于酒精灯火焰上 松开手指后听到 噗 的一声 证明生成的气体是氢气 反应的离子方程式为2al 2oh 6h2o 2al oh 3h2 答案 1 第3周期 a族 2 发出耀眼的白光 产生大量的热2al fe2o32fe al2o3 3 h2 收集一试管该气体 用拇指堵住试管口 放置于酒精灯火焰上 松开手指后听到 噗 的一声 证明生成的气体是氢气 2al 2oh 6h2o 2al oh 3h2 类型二验证金属相关化合物的性质的实验 典例2 已知银氨溶液中存在如下平衡 ag nh3 2 ag 2nh3 某混合液含有ag fe3 和al3 可用下列流程图加以分离和鉴定 1 写出滤液a中主要的阳离子的化学式 2 解释步骤 中生成沉淀b的原因 3 写出步骤 中发生反应的离子方程式 4 溶液g中的金属阳离子的鉴定方法 解析 1 氨水中溶质一水合氨是弱碱 铝离子和铁离子在过量氨水中均被完全沉淀 而银离子能与过量氨水形成银氨络离子溶于水 故滤液a中的主要阳离子是 ag nh3 2 2 由题给信息可知滤液a中存在络合 解离平衡 ag nh3 2 ag 2nh3 当加入盐酸时 h 与nh3形成 促使上述平衡向右移动 解离出大量ag ag 与cl 结合生成agcl沉淀 3 步骤 中的沉淀c是氢氧化铁与氢氧化铝的混合物 加入氢氧化钠溶液 氢氧化铝溶解 al oh 3 oh al oh 4 溶液g中的金属阳离子是fe3 通常鉴定fe3 是用加kscn溶液产生红色溶液的方法 答案 1 ag nh3 2 2 滤液a中存在络合 解离平衡 ag nh3 2 ag 2nh3 当加入盐酸时 氢离子与nh3结合成 促进 ag nh3 2 解离出更多ag 并与盐酸电离出的cl 形成agcl沉淀 3 al oh 3 oh al oh 4 向溶液中加入kscn