铝的氧化物与氢氧化物

1、铝的氧化物与氢氧化物（一）在国宴上，拿破仑三世使用一（一）在国宴上，拿破仑三世使用一套珍藏的套珍藏的铝制餐具铝制餐具，而大臣们使用的，而大臣们使用的是银制餐具。是银制餐具。（二）门捷列夫创建了元素周期表，（二）门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只只铝制铝制奖杯。奖杯。 “铝的趣史铝的趣史”一、铝的存在：一、铝的存在：地壳中含量最多的地壳中含量最多的金属元素是金属元素是 ；地壳里各种元素的含量图（质量分数）地壳里各种元素的含量图（质量分数）Al 铝元素在自然界以铝元素在自然界以化合态化合态形式存在。形式存在。 铝是轻金属，号称铝是轻金属，号

2、称“会飞的金属会飞的金属”嫦娥一号火箭升空嫦娥一号火箭升空铝的导电性仅次于铝的导电性仅次于CuCu和和AgAg 铝是热的良导体，导热能力是铁的铝是热的良导体，导热能力是铁的3 3倍。倍。热热交交换换器器 延展性很好，在食品包装上延展性很好，在食品包装上铝的密度小铝的密度小 -飞机制造飞机制造良好的导电性良好的导电性-用作导线用作导线良好的导热性良好的导热性-铝制炊具铝制炊具良好的延展性良好的延展性-用作包装用作包装铝的物理性质和用途铝的物理性质和用途-3e-Al+13823Al3+1382铝比较活泼铝比较活泼,具有还原性具有还原性二二、铝的化学性质铝的化学性质 1、铝桶能否盛放稀盐酸、稀硫酸？

3、铝桶能否盛放稀盐酸、稀硫酸？ 2、铝桶能否盛放浓硝酸、浓硫酸铝桶能否盛放浓硝酸、浓硫酸？为什么为什么？讨论与铝反应与铝反应的物质的物质实验现象实验现象结论或化学方程式结论或化学方程式浓硝酸浓硝酸稀稀硫酸硫酸无气泡产生无气泡产生有有气泡气泡产生产生问：问：铝与冷的浓硫酸或冷的浓硝酸有没有发生化铝与冷的浓硫酸或冷的浓硝酸有没有发生化学反应？学反应？钝化钝化：铝和冷的浓硫酸或浓硝酸发生化学反应，：铝和冷的浓硫酸或浓硝酸发生化学反应，生成了一层致密而又坚固的氧化物薄膜，阻止生成了一层致密而又坚固的氧化物薄膜，阻止了反应的继续进行。了反应的继续进行。表面钝化表面钝化提示：浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性提示：

4、浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性 2Al+6H+=2Al3+3H2 猜想观察与思考l铝桶能否盛放氢氧化钠等碱性溶液？铝桶能否盛放氢氧化钠等碱性溶液？l如何通过实验验证？如何通过实验验证？lAl片打磨后浸入片打磨后浸入6mol/L的的NaOH 溶液中溶液中一段时间，观察到的现象是：一段时间，观察到的现象是：Al片表面有气泡冒出片表面有气泡冒出l2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2 铝制浓硝酸运输槽罐铝制浓硝酸运输槽罐 铝在冷冷的浓硫酸浓硫酸或冷冷的浓硝酸浓硝酸中钝化钝化钝化是化学反应，钝化是化学反应，而且是氧化还原反应。而且是氧化还原反应。4 4、铝和盐溶液反应、铝和盐溶液反应根据金

5、属活动性顺序的应用，铝能把排在它根据金属活动性顺序的应用，铝能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如: :2Al+3CuSO2Al+3CuSO4 4 3Cu+Al3Cu+Al2 2(SO(SO4 4) )3 32Al+3Cu2Al+3Cu2+2+3Cu+2Al3Cu+2Al3+3+5 5、铝与某些氧化物反应、铝与某些氧化物反应现象：现象：化学方程式：化学方程式：放出大量的热、发出放出大量的热、发出耀眼的光芒、有熔融耀眼的光芒、有熔融物生成。物生成。2Al + Fe2Al + Fe2 2O O3 3 = 2Fe + = 2Fe + AlAl2 2O

6、O3 3高温高温铝热剂铝热剂该反应的用途：该反应的用途：焊接铁轨、冶炼金属焊接铁轨、冶炼金属铝热反应铝热反应娱乐铝热反应娱乐铝热反应铝热反应用于焊接钢轨铝热反应用于焊接钢轨学习化学知识的最终目的是学习化学知识的最终目的是为了运用，是为了服务于人为了运用，是为了服务于人类的生活和生产，是为了提类的生活和生产，是为了提高人类生存的质量。高人类生存的质量。铝热反应用于铝热反应用于“定向爆破定向爆破” ，主要是利用，主要是利用铝热反应熔断钢筋使楼房定向倒塌铝热反应熔断钢筋使楼房定向倒塌. . 同学们当你胃疼的时候，应该怎么办呢？同学们当你胃疼的时候，应该怎么办呢？胃药中添加氢氧化胃药中添加氢氧化铝的目

7、的是什么？铝的目的是什么？Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O碱性碱性 推测：推测：Al(OH)Al(OH)3 3是是强碱强碱还是还是弱碱弱碱？【成份成份】本品每粒含本品每粒含氢氧化氢氧化铝铝140140毫克，维生素毫克，维生素U50U50毫克，毫克，颠茄提取物颠茄提取物1010毫克，辅料：淀毫克，辅料：淀粉粉 。【药理作用药理作用】本品中氢氧化铝为本品中氢氧化铝为抗酸药，能抗酸药，能中和胃酸中和胃酸并保护溃疡并保护溃疡面；面；你知道吗你知道吗Al(OH)3可以用来净水可以用来净水浑浊塘水浑浊塘水成为成为救命水救命水Al(OH)Al(OH)的的3 3应用应用Al(OH)A

8、l(OH)3 3的制备的制备活动与探究一活动与探究一实验仪器实验仪器实验药品实验药品实验过程实验过程试管、胶头滴管试管、胶头滴管氯化铝溶液、氢氧化钠溶液、氨水氯化铝溶液、氢氧化钠溶液、氨水请你设计生成氢氧化铝的方案，交流请你设计生成氢氧化铝的方案，交流与讨论得出最佳方案。与讨论得出最佳方案。实验过程中实验过程中逐滴逐滴加入溶液，认真观察、加入溶液，认真观察、记录实验现象。记录实验现象。温馨提示温馨提示像像Al(OH)Al(OH)3 3这样，既可以与这样，既可以与酸酸反应又可以与反应又可以与碱碱反应生成盐和水的氢氧化物称为反应生成盐和水的氢氧化物称为两性氢两性氢氧化物。氧化物。你能得出氢氧化铝具

9、有什么样的性质吗？你能得出氢氧化铝具有什么样的性质吗？两性两性 注意注意：（：（1 1）氢氧化铝作为碱时是三元弱碱。氢氧化铝作为碱时是三元弱碱。（2 2）氢氧化铝氢氧化铝作为酸时是一元弱酸。作为酸时是一元弱酸。氢氧化铝的两性可以用电离方程式来说明：氢氧化铝的两性可以用电离方程式来说明： 酸式电离酸式电离 碱式电离碱式电离H+AlO2- +H2O Al(OH)3 Al3+3OH-（3 3）氢氧化铝与酸碱反应时，）氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱弱酸弱碱 是不能把氢氧化铝溶解的。是不能把氢氧化铝溶解的。化学方程式化学方程式: :AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl n(NaOH) 0

10、1 2 3 40 1 2 3 4n(n(沉淀沉淀) )Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O能否用图像表示出向能否用图像表示出向AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液时，随溶液时，随着着NaOH溶液的滴加，溶液的滴加，Al(OH)3沉淀量的变化情况？沉淀量的变化情况？1 1 3 3 1 11 1 1 1？交流与讨论一交流与讨论一如果向如果向AlCl3溶液中滴加氨水则图像又是如何呢？溶液中滴加氨水则图像又是如何呢？Al Cl3+ 3NH3H2O Al(OH)3 + 3 NH4 Cln(n(沉淀沉淀) ) n(NHn(NH3 3HH2 2O)O)交流与讨论二交流与讨论二从铝土矿制备铝

11、的工艺流程酸化酸化过滤过滤灼烧灼烧电解电解CO2过滤过滤铝土矿铝土矿溶解溶解NaOH溶液溶液残渣残渣滤液滤液H2OAlAl(OH)3Al2O3NaAlO2溶液溶液铝土矿主要成分AlAl2 2O O3 3阅读教材阅读教材阻燃剂阻燃剂氢氧化铝在常温下化学性质稳定，氢氧化铝在常温下化学性质稳定，受热分解时大量吸热，放出水蒸汽，受热分解时大量吸热，放出水蒸汽，而且不会产生有毒、可燃或而且不会产生有毒、可燃或有腐蚀性的气体。有腐蚀性的气体。 Al(OH)Al(OH)3 3的性质的性质2Al(OH)3 = Al2O3+ 3H2O这也是工业上制取这也是工业上制取纯净纯净氧化铝的一种方法。氧化铝的一种方法。氧

12、化铝是否像氢氧化铝一样具有两性？氧化铝是否像氢氧化铝一样具有两性？信息链接信息链接AlAl2 2O O3 3的性质的性质通过实验你能得出什么样的结论呢？通过实验你能得出什么样的结论呢？活动与探究二活动与探究二实验仪器实验仪器实验药品实验药品实验过程实验过程试管试管 砂纸砂纸 铝条铝条 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液取两根铝条，将其中一根铝条下端用砂取两根铝条，将其中一根铝条下端用砂纸打磨，再同时将两根铝条分别加入到纸打磨，再同时将两根铝条分别加入到盛有氢氧化钠溶液的两支试管中，对比盛有氢氧化钠溶液的两支试管中，对比观察实验现象。观察实验现象。两性氧化物：两性氧化物：像氧化铝这样既可以与像氧化铝这样既

13、可以与酸酸反应又可反应又可以与以与碱碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物. .AlAl2 2O O3 3的性质的性质两性两性Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 +H2O氧化铝及其应用氧化铝及其应用作耐火材料：熔点高作耐火材料：熔点高耐火坩埚耐火坩埚耐高温实验仪器耐高温实验仪器阅读教材阅读教材天然氧化铝的名贵饰品。天然氧化铝的名贵饰品。蓝宝石（铁、钛）蓝宝石（铁、钛） 红宝石（铬）红宝石（铬）二、从铝土矿中提炼铝二、从铝土矿中提炼铝溶解溶解铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液过滤过滤残渣残渣二氧化

14、碳二氧化碳酸化酸化过滤过滤滤液滤液灼烧灼烧H H2 2O O电解电解铝铝铝土矿：主要成分为铝土矿：主要成分为Al2O3还有少量的还有少量的Fe2O3等杂质等杂质制取纯净的制取纯净的Al2O3 得到得到Al 用用NaOH溶液溶解铝土矿中什么物质？溶液溶解铝土矿中什么物质？问题一问题一 ：实验验证：实验验证：预测：预测：结论：结论：可能溶解了可能溶解了Al2O3向装有向装有Al2O3的的试管中试管中加入加入NaOH向装有向装有Fe2O3的的试管中试管中加入加入NaOHFe2O3不与不与NaOH反应反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O偏铝酸钠偏铝酸钠问题二：问题二：NaOH溶解铝土矿后

15、，滤液中溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？残渣是什的主要成分是什么？残渣是什么？么？滤液：过量的滤液：过量的NaOH、NaAlO2残渣：残渣：Fe2O3等杂质等杂质问题三：问题三：把滤液酸化的目的是什么？把滤液酸化的目的是什么？两试管都有白色沉淀生成。两试管都有白色沉淀生成。把滤液酸化的作用是中和过量把滤液酸化的作用是中和过量的的NaOH溶液并和溶液并和NaAlO2反反应产生沉淀应产生沉淀 实验：实验：现象：现象：结论：结论：向试管向试管中加入中加入NaAlO2溶液，再滴加溶液，再滴加盐酸盐酸向试管向试管中加入中加入NaAlO2溶液，再溶液，再通入通入CO2Al(OH)3问题四：问题四：为什么工艺流程中不是用盐酸来为什么工艺流程中不是用盐酸来酸化，而是通足量的酸化，而是通足量的CO2酸化？酸化？ 实验：实验：现象：现象：加稀盐酸的试管中加稀盐酸的试管中沉淀溶解沉淀溶解通通CO2的试管中沉淀不溶解的试管中沉淀不溶解结论：结论：Al(OH)3可以溶于强酸可以溶于强酸，但，但不能不能溶溶于于H2CO3等弱酸。等弱酸。NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3 +NaHCO3向试管向试管中继续滴加稀盐酸至过量。中继续滴加稀盐酸至过量。向试管向试管中继续通入中继续通入CO2气体至过量。气体至过量。问题五：问题五：过滤