浙江省杭州十四中学苏教高中化学必修一：从铝土矿到铝合金 ppt课件

1、从铝土矿到铝合金从铝土矿到铝合金 1、地壳中铝的含量及存在方式，铝合金、地壳中铝的含量及存在方式，铝合金 a2、从铝土矿中获得铝的方法、从铝土矿中获得铝的方法 b3、铝的重要性质跟酸、碱反响，铝热、铝的重要性质跟酸、碱反响，铝热反响，钝化景象反响，钝化景象b 知识条目知识条目5、明矾的组成及净水原理、明矾的组成及净水原理 b4、两性氧化物、两性氢氧化物的概念，氧化、两性氧化物、两性氢氧化物的概念，氧化铝、氢氧化铝的重要性质，铝及重要化合物铝、氢氧化铝的重要性质，铝及重要化合物之间的转化关系之间的转化关系 c 一一. .合金合金 1 1定义：把两种或两种以上的定义：把两种或两种以上的 或或 与与

2、 而成的而成的具有具有 特性的物质叫做合金。特性的物质叫做合金。 2 2特点：特点： 多数合金的熔点比其成分金属都要多数合金的熔点比其成分金属都要 ，而不是介于两种成分金属的熔点之间。而不是介于两种成分金属的熔点之间。 有比成分金属更好的有比成分金属更好的 、 和和 加工性能。加工性能。金属金属金属金属非金属非金属熔合熔合金属金属低低硬度硬度强度强度机械机械关于铝的化学性质，曾有三个有趣关于铝的化学性质，曾有三个有趣实验，试说出实验景象及分析缘由实验，试说出实验景象及分析缘由1、铝箔熄灭2、“白毛实验3、铝热反响二、铝的物理性质二、铝的物理性质关于铝热反响关于铝热反响(1)在铝热反响中，反响混

3、合物在铝热反响中，反响混合物(铝、金属氧化物铝、金属氧化物)称为铝热剂。称为铝热剂。(2)能与能与Al组成铝热剂的金属氧化物常见的有：组成铝热剂的金属氧化物常见的有：Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、V2O5等，等，铝热反响的本质就是利用铝的复原性，将难熔铝热反响的本质就是利用铝的复原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来。金属从其氧化物中置换出来。(3)反响特点：在高温下进展，反响迅速放出大反响特点：在高温下进展，反响迅速放出大量的热，新生成的金属单质呈液态且易与量的热，新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分别。分别。 指点迷津指点迷津思索：在思索：在Al和和NaOH溶液的反响中，

4、氧溶液的反响中，氧化剂是哪种物质？这一反响的本质是怎化剂是哪种物质？这一反响的本质是怎样的？样的？Mg、Al的氧化物及氢氧化物既有一样点，也的氧化物及氢氧化物既有一样点，也有不同点有不同点1一样点：一样点：MgO和和Al2O3都属于高熔都属于高熔点氧化物，它们都难溶于水。点氧化物，它们都难溶于水。都与都与H+反响，其反响的离子方程式为反响，其反响的离子方程式为 。 Mg(OH)2、AlOH3受热都分解，其分受热都分解，其分解方程式为解方程式为 。MgO+2H+ Mg2+H2O;Mg(OH)2 MgO+H2O；Al2O3+6H+ 2Al3+3H2O2Al(OH)3 Al2O3+3H2O三、铝的重

5、要化合物三、铝的重要化合物2不同点：不同点：MgO、Mg(OH)2不与强碱溶液反不与强碱溶液反应，而应，而Al2O3、Al(OH)3却与强碱溶液反响。反却与强碱溶液反响。反响响的离子方程式为的离子方程式为 。3Al(OH)3既与强酸反响也与强碱溶液反响既与强酸反响也与强碱溶液反响是是由于由于Al(OH)3在水溶液中存在以下平衡：在水溶液中存在以下平衡： +H+ Al(OH)3 ,加酸平衡向加酸平衡向 挪动，生成挪动，生成 ;加碱平衡向加碱平衡向 挪动，生成挪动，生成 。Al2O3+2OH- 2 +H2OAl(OH)3+OH- +2H2OH2O+ Al3+3OH-碱式电离方向碱式电离方向Al3+

6、酸式电离方向酸式电离方向2lOA2lOA2lOA2lOA1Al(OH)3表现酸的性质时相当于是一元酸？表现酸的性质时相当于是一元酸？ 思索思索Al(OH)3表现酸的性质时相当于一元酸，是由于表现酸的性质时相当于一元酸，是由于Al(OH)3并不直接电离出并不直接电离出H，Al(OH)3水溶液中水溶液中的的H是水电离的，即：是水电离的，即： 其中其中Al(OH)4 AlO22H2O，因此表，因此表示偏铝酸盐时可以有两种写法，如示偏铝酸盐时可以有两种写法，如NaAlO2也可也可写成写成NaAl(OH)4。假设是假设是Al(OH)3沉淀溶解，那么是反响：沉淀溶解，那么是反响： Al(OH)3+OH-=

7、Al(OH)4- k1=68OH-离子来自于：离子来自于： NH3.H2O NH4+ + OH- k2=1.810-5总方程式：总方程式： Al(OH)3+ NH3.H2O Al(OH)4-+ NH4+ k=k1k2=1.210-3 2.氯化铝溶液中逐滴参与氨水，有何景象？氯化铝溶液中逐滴参与氨水，有何景象？结论结论 1、纯真的、纯真的Al(OH)3沉淀在浓氨水中可溶，沉淀在浓氨水中可溶，氨水浓度越大，溶解度越大。氨水浓度越大，溶解度越大。 2、氯化铝溶液中参与氨水中生成、氯化铝溶液中参与氨水中生成Al(OH)3沉淀，但由于体系中有较多沉淀，但由于体系中有较多NH4+，抑制其，抑制其溶解。溶解

8、。 3.既能与酸反响又能与碱反响的物质有哪些？既能与酸反响又能与碱反响的物质有哪些？ 金属单质：金属单质：Al、Zn等；两性氧化物：等；两性氧化物：Al2O3等；两性氢氧化物：等；两性氢氧化物：Al(OH)3等；等；弱酸的酸式盐：弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；等；弱酸的铵盐：弱酸的铵盐：NH42CO3、CH3COONH4、NH42S等。等。四、从铝土矿中提取铝四、从铝土矿中提取铝1.铝的存在铝的存在铝元素占地壳总量的铝元素占地壳总量的7.73%，是地壳中含量最，是地壳中含量最多的金属元素，其次是多的金属元素，其次是Fe、Ca、Na。铝土矿。铝土矿主要成分为主要成分为 ,还

9、有少量的杂质是铝还有少量的杂质是铝元素在地壳中的主要存在方式之一。元素在地壳中的主要存在方式之一。 Al2O3 五、铝及其化合物的用途五、铝及其化合物的用途1.用铝制容器储存浓硝酸、浓硫酸用铝制容器储存浓硝酸、浓硫酸2.用铝粉复原一些金属氧化物用铝粉复原一些金属氧化物3.与其他金属或非金属构成铝合金，用于与其他金属或非金属构成铝合金，用于建筑业、交通运输业及电子行业建筑业、交通运输业及电子行业4.氧化铝可用做耐火资料、宝石氧化铝可用做耐火资料、宝石5.氢氧化铝具有净水作用氢氧化铝具有净水作用难点突破二难点突破二 “铝三角及其运用铝三角及其运用1.“铝三角是指铝三角是指Al3+、Al(OH)3、

10、 相相互转化的三角关系。根据互转化的三角关系。根据“铝三角完成对铝三角完成对应的离子方程式。应的离子方程式。2lOA 2.运用运用 1制取制取Al(OH)3 (2)离子共存问题离子共存问题 Al3+与与HS-、S2-、 、 、 因相互因相互促进水解而不能大量共存；促进水解而不能大量共存； 与与 、Al3+、Fe3+等也不能大量共存。等也不能大量共存。 23CO3HCO4NH2lOA2lOA(3)鉴别鉴别(利用滴加顺序不同，景象不同利用滴加顺序不同，景象不同)AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加溶液中滴加Al

11、Cl3溶液，开场无明显景象，溶液，开场无明显景象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。后产生白色沉淀，沉淀不溶解。(4)分别提纯分别提纯利用利用Al能溶于强碱溶液，分别能溶于强碱溶液，分别Al与其他金属的与其他金属的混合物。混合物。利用利用Al2O3能与强碱溶液反响，分别能与强碱溶液反响，分别Al2O3与其与其他金属氧化物。他金属氧化物。利用利用Al(OH)3能与强碱溶液反响，分别能与强碱溶液反响，分别Al3+与其与其他金属阳离子。他金属阳离子。【典例【典例1 1】等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢】等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各参与等氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯

12、中，各参与等质量的铝粉，生成氢气的体积比为质量的铝粉，生成氢气的体积比为5656，那么甲，那么甲乙两烧杯中的反响情况能够分别是乙两烧杯中的反响情况能够分别是( )( )A A甲、乙中都是铝过量甲、乙中都是铝过量B B甲中铝过量，乙中碱过量甲中铝过量，乙中碱过量C C甲中酸过量，乙中铝过量甲中酸过量，乙中铝过量D D甲中酸过量，乙中碱过量甲中酸过量，乙中碱过量【解题指南】解答此题应留意以下两点：【解题指南】解答此题应留意以下两点：(1)(1)明确铝与酸或碱溶液反响时的关系：明确铝与酸或碱溶液反响时的关系：2Al2Al3H23H2；(2)(2)能判别出铝与硫酸反响时过量，与能判别出铝与硫酸反响时过

13、量，与NaOHNaOH溶液溶液反响时缺乏。反响时缺乏。【解析】选【解析】选B。铝与硫酸、氢氧化钠溶液反响时，。铝与硫酸、氢氧化钠溶液反响时，反响原理分别为：反响原理分别为：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2。可见。可见当参与反响的当参与反响的H2SO4和和NaOH的物质的量一样时，的物质的量一样时，产生氢气的体积比为产生氢气的体积比为2 3，而题设条件生成氢气，而题设条件生成氢气的体积比为的体积比为5 6，阐明此题参与的铝粉对硫酸来，阐明此题参与的铝粉对硫酸来说是过量的，而对说是过量的，而对NaOH溶液来说是缺乏的，应溶液来说

14、是缺乏的，应选选B项。项。【互动探求】【互动探求】(1)假设将题干中的假设将题干中的“体积比为体积比为5 6改为改为“体积比为体积比为1 1，那么正确答案为，那么正确答案为哪一项？哪一项？提示：选提示：选D。当酸、碱均过量时，铝粉均完全。当酸、碱均过量时，铝粉均完全反响，由于两份铝粉的质量一样，所以产生氢反响，由于两份铝粉的质量一样，所以产生氢气的体积也一样。气的体积也一样。(2)假设将假设将“体积比为体积比为5 6改为改为“体积比为体积比为2 3呢？呢？提示：选提示：选A。当两铝粉均过量时，酸、碱均完。当两铝粉均过量时，酸、碱均完全反响，由于酸、碱的物质的量一样，所以产全反响，由于酸、碱的物

15、质的量一样，所以产生氢气的体积比为生氢气的体积比为2 3。【典例【典例2】把由】把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固三种固体组成的混合物溶于足量水中，有体组成的混合物溶于足量水中，有0.58 g白白色难溶物析出，向所得溶液中逐滴参与色难溶物析出，向所得溶液中逐滴参与0.5 mol/L的盐酸，参与盐酸的体积和生成沉淀的盐酸，参与盐酸的体积和生成沉淀的质量如以下图所示：的质量如以下图所示： (1)混合物中混合物中NaOH的质量是的质量是 ；AlCl3的的质量是质量是 ；MgCl2的质量为的质量为 。 (2) C点表示盐酸参与的体积为点表示盐酸参与的体积为 。迁移应用迁移应用 2 (1)将将

16、350 mL 1 mol/L NaOH 溶液逐滴滴溶液逐滴滴入入 100 mL 1 mol/L AlCl3溶液中。溶液中。 (2)将将 100 mL 1 mol/L AlCl3溶液逐滴滴入溶液逐滴滴入 350 mL 1 mol/L NaOH 溶液中，结果是溶液中，结果是 ( ) A现象相同，生成现象相同，生成 Al(OH)3的量相同的量相同 B现象不同，生成现象不同，生成 Al(OH)3的量相同的量相同 C现象相同，生成现象相同，生成 Al(OH)3的量不同的量不同 D现象不同，生成现象不同，生成 Al(OH)3的量不同的量不同 解析解析 无论怎样滴加，都无气体放出，最后无论怎样滴加，都无气体

17、放出，最后 Al 元素的元素的存在状况存在状况(1)与与(2)完全相同，但现象不同。完全相同，但现象不同。 B迁移应用 3 锌和锌和铝铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝铝不溶于氨水，而不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成氢氧化锌能溶于氨水，生成Zn(NH3)42。 回答下列问题：回答下列问题： (1)单质单质铝铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝铝元素的存在元素的存在形式为形式为 (用化学式表示用化学式表示)。 (2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：写出锌和氢氧化钠溶液反应

18、的化学方程式： 。 AlO2或或 Al(OH)4 Zn2NaOH=Na2ZnO2H2 (3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是可鉴别的是 。 硫酸硫酸铝铝和氢氧化钠和氢氧化钠 硫酸硫酸铝铝和氨水和氨水 硫酸锌和硫酸锌和氢氧化钠氢氧化钠 硫酸锌和氨水硫酸锌和氨水 (4)写出可溶性写出可溶性铝铝盐与氨水反应的离子方程式：盐与氨水反应的离子方程式：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4。 试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因：氢氧化锌的原因： 。 可溶性锌盐与氨水反应产生的可溶性锌盐与氨水反应产生的 Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成可溶于过量氨水中，生成Zn(NH