高中化学第3章第2节几种重要的金属化合物第2课时教案新人教版必修1

1、三维目标知识与技能1. 掌握Al2O3、Al(OH)3的两性。2. 掌握Al(OH)3的制备方法。3. 通过实验和计算的教学，培养学生的观察能力、动手能力及分析、解决问题的能力。过程与方法1通过演示实验和学生实验相结合的方法，使学生理解、掌握AI2O3和AI(OH)3的两性及AI(OH)3的制备方法。2结合演示实验使学生理解AI(OH)3生成及溶解的有关图象，并能灵活分析解决一般的计算问题。3通过启发、诱导和实验探究，突破教学难点。情感、态度与价值观1通过AI2O3、AI(OH)3、明矶性质和用途的教学，激发学生学习化学的热情，树立为社会、为人类的进步而努力学习的责任感。2.通过AI2O3、A

2、I(OH)3的两性说明元素性质的递变性，对学生进行辩证唯物主义教育。3结合AI(OH)3生成和溶解的图象及相关计算，培养学生思维能力和综合分析能力。教学重点AI2O3、AI(OH)3的两性、AI(OH)3生成和溶解的图象及计算。教学难点AI(OH)3生成和溶解的图象及相关计算。教具准备0.5moIL-1Al2(SO4)2溶液、2moIL-1盐酸、2moIL-1NaOH溶液、氨水、试管、胶头滴管、铝条教学过程师：共同回顾钠的重要化合物的性质(主要是Na2O2和NaHCO3)生：Na2O2和水反应生成NaOH和O2；Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2；NaHCO3受热分解或者与NaOH反

3、应可以转化为Na2CO3；向W2CO3溶液中通CO2可以生成NaHCO3。师：通过钠和铝在周期表中的位置及钠和铝单质的性质，分析钠和铝的金属活动性强弱并举出事实根据。生：钠比铝活动性强；钠与冷水剧烈反应，铝与水不能直接反应可以说明。过渡：钠和铝同属第三周期元素，本课时我们来共同学习铝的重要化合物。板书(二)铝的重要化合物1氧化铝讲述：氧化铝是铝元素在地壳中的具体存在形式，铝元素是地壳中含量最多的金属元素，铝元素只能以化合态存在于自然界中。(1) AI2O3的物理性质难溶于水，熔点很高，是比较好的耐火材料，也是工业炼铝的原料。(2) AI2O3的化学性质演示：将铝条分别插入盐酸中和NaOH溶液中

4、仔细观察反应现象。师：哪位同学可以描述一下有关实验现象？生：铝条分别插入两溶液中并不立即产生气泡，都是过一会儿才有气体生成。师：大家思考为什么要过一会儿才看到气泡呢？生：因为铝表面存在一层致密的AI2O3薄膜，只有AI2O3薄膜被反应掉以后，才会看到气泡。板书AI2O3+6HCI=2AICI3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAIO2+H2O指名板演两反应的离子方程式AI2O3+6H+=2AI3+3H2OAI2O3+2OH-=2AIO2+H2O师：设疑什么是酸性氧化物？什么是碱性氧化物？AI2O3是酸性氧化物还是碱性氧化物？生：只能与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物；只能与酸反应生成

5、盐和水的氧化物为碱性氧化物；AI2O3既是酸性氧化物，又是碱性氧化物。讲述该同学说法不妥，既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。AI2O3是一种典型的两性氧化物。板书两性氧化物：板书2.氢氧化铝AI(OH)3的实验室制备演示实验37向AI2(SO4)3溶液中滴加氨水，引导学生观察实验现象。板书Al2(SO4)3+6NH3H2O=2AI(OH)3J+3(NH)2SO4指名板演离子方程式AI3+3NH3H2O=AI(OH)3J+3NH4指导观察生成的AI(OH)3是一种白色絮状沉淀；继续加氨水，沉淀不溶解。讲述：AI(OH)3能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。板书AI(

6、OH)3的化学性质演示实验3-8将实验3-7制得的AI(OH)3沉淀分装在两支试管里，分别加入盐酸和NaOH溶液，边加边振荡，观察现象。实验现象AI(OH)3沉淀中加盐酸或NaOH溶液，沉淀都溶解。板书AI(OH)3+3HCI=AICI3+3H2OAI(OH)3+NaOH=NaAIO2+2H2O指导学生写出反应的离子方程式：AI(OH)3+3H+=AI3+3H2O;AI(OH)3+OH-=AIO2+2H2O师：大家思考，实验室制AI(OH)3为什么用氨水而不用NaOH溶液？生：AI(OH)3能溶于NaOH溶液。思考：什么是两性氢氧化物？生：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化

7、物为两性氢氧化物。师：AI(OH)3对热也不稳定，受热能分解为氧化铝和水。板书2AI(OH)3AI2O3+3H2O探索铝盐和偏铝酸盐与酸碱溶液反应的图象。(1) AICI3和NaOH反应演示向AICI3溶液中滴加NaOH溶液至过量。现象为：先产生白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解。反应方程式：AICI3+3NaOH=AI(OH)3J+3NaC,AI(OH)3+NaOH=NaAIO2+2H2O,离子方程式为：Al3+3OH一=AI(OH)3J,AI(OH)3+OH=AIO2+2H2O，图象如下图(1)。演示向NaOH溶液中滴加AICI3溶液至过量。现象为：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应方程

8、式为AICI3+4NaOH=NaAIO2+3NaCI+2H2O,3NaAIO2+AICI3+6H2O=4AI(OH)3J+3NaC,离子方程式为：Al3+4OH一=AIO2+2H2O,3AIO2+AI3+6H2O=4AI(OH)3J图象如下图(2)。(2) NaAIO2和HCI演示向NaAIO2溶液中滴加盐酸溶液至过量，现象为：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解。反应的化学方程式为：NaAIO2+HCI+H2O=NaCI+AI(OH)3J,AI(OH)3+3HCI=AICI3+3H2O，离子方程式为：AIO2+H+H2O=AI(OH)3J,AI(OH)3+3H+=AI3+3H2O，图象如下图(3)

9、。演示向盐酸溶液中滴加NaAIO2溶液至过量，现象为：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应的方程式为：NaAIO2+4HCI=NaCI+AICI3+2H2O,3NaAIO2+AICI3+6H2=O4AI(OH)3J+3NaC,离子方程式为：AIO2+4H+=AI3+2H20,3AIO2+AI3+6H2O=AI(OH)3图象如下图(3)。AI(Oll3思考1:向AICI3溶液中滴加氨水至过量和向NaAIO2溶液中通入CO2气体至过量，有何现象？其图象应该怎样画？点拨：向AICI3溶液中滴加氨水至过量时溶液中出现沉淀且不消失；向NaAIO2溶液中通入CO2至过量，溶液中出现白色沉淀且不消失

10、。AICI3+3NH3H2O=AI(OH)3J+3NHCI,NaAIO2+2H2O+CO2=AI(OH)3J+NaHCO。思考2:写出往明矶KAI(SO4)2溶液中加入少量氢氧化钡溶液和过量氢氧化钡溶液的离子方程式。分析:2AI3+3S&+3Ba2+6OH=3BaSO4J+2AI(OHpJ2Ba2+4OH+AI3+2SO：=2BaSO4J+AIO2+2H2O例题剖析(例1)实验室如何从含有少量的SiO2和Fe2O3杂质的AI2O3混合物中提取纯净的AI2O3?分析:混合物的三种氧化物中SiO2为酸性氧化物，Fe2O3为碱性氧化物，Al2O3为两性氧化物。根据它们的性质差异，除去杂质制取

11、纯净Al2O3的过程可表示为：AI2O3Fe2O3SiO2沉淀加入过量盐酸沉。淀过滤(1)溶液加入过量NaOH溶液过滤沉淀溶液通入过量CO2过滤NaHCO3ai(ohlAI2O3为确保混合物中的Al203不损失，关键的操作步骤是(3),因此NaAIO2与酸反应必须使之能完全转化为AI(OH)3,故反应(3)中以通入过量CO2为宜，反应式为：AIO2+2H2O+CO2=AI(OH)3J+HCO3,AI(OH)3不溶于H2CO3。若反应中加入的是其他强酸如盐酸，则常由于难于控制盐酸的用量，使溶液中的AIO2可能因为加入的盐酸不足量而没有完全转化为AI(OH)3沉淀，或者又由于加入的盐酸过量而使生成

12、的AI(OH)3部分溶解，其结果都造成混合物中的AI2O3因实验操作不慎而损失。加HCI溶液反应式表示为：AIO2+H+H2O=AI(OH)3JAI(OH)3+3H+=AI3+3H2O通过上述例题的分析应明确，由铝盐(AI3+)或偏侣酸盐(AIO2)制取AI(OH)3,在实验中应采用向铝盐溶液加稍过量氨水或向偏铝酸盐溶液中通入过量的CO2的方法。(例2)准确称取bg铝土矿(含AI2O3、Fe2O3、SiO2)样品，放入盛有100mLH2SO4溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10moIL-1NaOH溶液，产生沉淀的质量m(g)与所加NaOH溶液的体积V(mL)的关系如右图所示。(1)

13、试求H2SO4溶液的物质的量浓度。(2) 若b=2.75，求铝土矿中各成分的质量分数。(3) b值的范围是，在这个范围内，b值越大，的含量越少。教师精讲：本题提供了观察能力和思维能力等考查的很好情景。从题给图象看出，当向滤液中加入NaOH溶液时，开始并无沉淀产生，这告诉我们，首先发生的反应是OH一+h+=H2O,可推出，100mLH2SO4溶液在与bg铝土矿反应后应当有剩余，另外，从沉淀产生到沉淀达最大量，发生的反应为：Al3+3OH一=AI(OH)3JFe3+3OH一=Fe(OH)3J而Al3+和Fe3+是H2SO4与AI2O3、Fe2O3反应所得，即Al2O3+6H+=2AI3+3H2OF

14、e2O3+6H+=2Fe3+3H2O不难看出关系式：3H+Al3+3OH一3H+Fe3+3OH，也就是说35mL10molL-1的NaOH溶液完成了对100mLH2SO4溶液的完全中和。从加入35mLNaOH溶液到加入45mLNaOH溶液，完成的是AI(OH)3+OH=AIO2+2H2O，所以图示沉淀量减少直至AI(OH)3完全溶解。若提供b的具体数据，则样品中各物质的质量可得。关于b值范围的讨论，实质上是关于在完成bg铝土矿样品中AI2O3和Fe2O3之后，过量H2SO4的讨论。在bg样品中，Al2O3的物质的量为0.050mol已成事实，溶解0.050molAI2O3需H2SO4OH5Om

15、ol。知100mLH2SO4溶液中H2SO4的物质的量为0.175mol。(1) 假设bg铝土矿中没有Fe2O3,则H2SO4过量0.175mol-0.150mol=0.025mol，则中和0.025molH2SO4需10molL-1NaOH溶液5mL。但事实上bg铝土矿中有Fe2O3，故bv5。(2) 假设bg铝土矿中没有SiO2,则Fe2O3的物质的量为(bg-0.05molX02gmol-1)出60gmol-1疋0.0056mol。溶解该Fe2O3还需H2SO40.0056molx30.017°m这样，尚剩余H2SO4的物质的量为：0.175mol-0.150mol-0.017

16、mol0.008m。中和剩余0.008molH2SO4需10molL-1的NaOH溶液1.60mL，但事实上bg铝土矿中有SiO2,故b>1.60。答案：(1)1.75molL-1(2) w(Al2O3)=85%,w(Fe2O3)=10%,w(SiO2)=5%(3) 1.60vbv5Fe2O3课堂小结铝及其化合物的知识在历年高考试题中出现较多，如在离子共存、离子方程式、物质的鉴别与推断题等题中大量出现；此外，一些定量计算，实验以及在日常、生活、生产中的应用也常出现。解这类题的关键是铝元素的两性，即Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与酸反应，又能与碱反应。板书设计(二)铝的重要化合物1

17、. 氧化铝Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O两性氧化物：2. 氢氧化铝 制备：Al2(SO4)3+6NH3H2O2Al(OH)3J+3(NH4)2SO4 性质：Al(OH)3+3HCI=AICI3+3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAIO2+2H2O两性氢氧化物：2AI(OH)3AI2O3+3H2O活动与探究今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法： 2AI+3H2SO4=AI2(SO4)3+3H2fAl2(SO4)3+6NaOH=2AI(OH)3J+3NaSO4 2A

18、I+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3H2T2NaAIO2+H2SO4+2H2O=2AI(OH)3J+N26O4上述哪一种方法比较节约试剂？参考答案：第种方法比较节约试剂。随堂练习1已知BaAI(OH)42可溶于水。如右图表示的是向Al2(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与加入Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是()A. ab时沉淀的物质的量：AI(OH)3比BaSO4多B. cd时溶液中离子的物质的量：AI(OH)4-比Ba2+多C. ad时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于AI(OH)3D. de时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能

19、等于OH-答案:BD2.在AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水至溶液呈碱性，下列图中，能表示该反应产生的沉淀质量氨水的体积W与加入答案:C3. (2007山东临沂模拟，2)将铝和过氧化钠混合溶于足量的水中，得到澄清溶液，同时产生3.5g气体，向所得溶液中加入200mL3.5mol匕-1的盐酸，先有沉淀出现，随后沉淀恰好溶解，则Al和Na2O2的物质的量之比为()A.1:2B.1:4C.11:2D.2:11答案:A4. 向100mL0.25molL-1的AlCl3溶液中加入金属钠完全反应，恰好生成只含NaCl和Na:Al(OH)4的澄清溶液，则加入金属钠的质量是()A.3.45gB.2.3gC.1.15gD.0.575g答案:B5. 向20mL某物质的量浓度AlCl3溶液中滴入2molL-1NaOH溶液时，得到Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如右图所示，试回答下列问题：°5101520NiOH聲液的体*如山(1) 图中A点表示的意义是。(2) 图中B点所示的意义是。(3) 上述两步反应用总的离子方程式可表示为。(4) 假若溶液中有AI(OH)3沉淀0.39g,则此时用去NaOH溶液的体积为答案：加入NaOH溶液15mL时