高中化学 第四章 时 铝与铝合金 鲁科版必修

高中化学第四章时铝与铝合金课件鲁科版必修第一页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第四章材料家族中的元素第2节铝金属材料第1课时铝与铝合金第二页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第三页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第四页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第五页，共三十九页，编辑于2023年，星期六(1)等量的铝分别与足量盐酸和NaOH溶液反应，产生的氢气的体积比为1∶1。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和NaOH溶液反应，产生的氢气的体积比为1∶3。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应，若产生氢气的体积比介于1∶3和1∶1之间时，有：①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足，②铝与NaOH溶液反应时铝不足而NaOH过量。第六页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第七页，共三十九页，编辑于2023年，星期六(1)Al3＋―→Al(OH)3或[Al(OH)4]－。①与弱碱(如氨水)或少量强碱反应生成Al(OH)3。Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHAl3＋＋3OH―===Al(OH)3↓②与过量强碱反应生成[Al(OH)4]－。Al3＋＋4OH―===[Al(OH)4]－第八页，共三十九页，编辑于2023年，星期六(2)Al(OH)3―→Al3＋或[Al(OH)4]－。①与强酸反应生成Al3＋。Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O②与强碱反应生成[Al(OH)4]－。Al(OH)3＋OH―===[Al(OH)4]－第九页，共三十九页，编辑于2023年，星期六(3)[Al(OH)4]－―→Al(OH)3或Al3＋。①与弱酸(如碳酸)或少量强酸反应生成Al(OH)3。[Al(OH)4]－＋CO2(过量)===Al(OH)3↓＋HCO或2[Al(OH)4]－＋CO2(少量)===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O[Al(OH)4]－＋H＋(少量)===Al(OH)3↓＋H2O②与过量强酸反应生成Al3＋。[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O③与铝盐反应生成Al(OH)3。3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓第十页，共三十九页，编辑于2023年，星期六

A、B、C、D、E五种化合物，均含有某种常见金属元素，A中又含有钾元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的具有两性的白色固体，E则易溶于水。第十一页，共三十九页，编辑于2023年，星期六(1)写出化学式。A________，C________，D________，E________。第十二页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第十三页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第十四页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第十五页，共三十九页，编辑于2023年，星期六①硝酸②稀盐酸③氨水④氢氧化钠溶液⑤CO2(1)方案一中加入的碱最好是____________，离子方程式是______________________________________________________。方案二中的酸最好是通入________，离子方程____________________________________________________。第十六页，共三十九页，编辑于2023年，星期六(2)若三种方案中所用试剂都是铝，稀盐酸，氢氧化钠溶液，制取1molAl(OH)3，完成表格内容：第十七页，共三十九页，编辑于2023年，星期六(3)综合比较三个用铝屑制取Al(OH)3方案，你认为哪种方案最好？原因是什么？_______________________________________________________。第十八页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第十九页，共三十九页，编辑于2023年，星期六(3)从操作上分析，方案一中NaOH的量和方案二中盐酸的量不易控制；从原料消耗上分析，方案三最少，方案一最多。答案：(1)NH3·H2O

Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH过量的CO2

[Al(OH)4]－＋CO2(足)===Al(OH)3↓＋HCO或2[Al(OH)4]－＋CO2(不足)===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O(2)方案一：3mol

3mol方案二：1mol

1mol方案三：mol

mol(3)方案三最好，因为该方案易操作并节约盐酸和氢氧化钠第二十页，共三十九页，编辑于2023年，星期六甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为(

)A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g第二十一页，共三十九页，编辑于2023年，星期六解析：其反应原理分别为：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑；2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对NaOH来说是不足的。第二十二页，共三十九页，编辑于2023年，星期六2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑

6mol

3mol3mol·L－1×0.1L

0.15mol则Al与NaOH反应生成的H2为0.15mol×2＝0.3mol。2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2×27g

3mol5．4g

0.3mol即投入的铝粉为5.4g。答案：A第二十三页，共三十九页，编辑于2023年，星期六►变式训练2．等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两个烧杯中，各加等物质的量的铝，生成氢气的体积比为5∶6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是(B)A．甲、乙中都是铝过量B．甲中铝过量、乙中碱过量C．甲中酸过量、乙中铝过量D．甲中酸过量、乙中碱过量第二十四页，共三十九页，编辑于2023年，星期六解析：发生反应有：2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，讨论：(1)若酸碱均过量，则产生的氢气取决于铝，铝的质量相同，所以氢气体积比1∶1。(2)若酸碱均不够，产生的氢气取决于酸碱，根据方程式，酸碱产生氢气的体积比为2∶3。(3)现在生成氢气的体积比是5∶6，处于2∶3和1∶1之间，由于铝消耗硫酸量大于碱，此时铝对于酸过量而对于碱不足。第二十五页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第二十六页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第二十七页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第二十八页，共三十九页，编辑于2023年，星期六

3.滴加过程中铝元素的存在形式分析。(1)向1L1mol·L－1的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液。第二十九页，共三十九页，编辑于2023年，星期六(2)向1L1mol·L－1的Na[Al(OH)4]溶液中滴加稀盐酸。第三十页，共三十九页，编辑于2023年，星期六

特别提醒：(1)NaOH溶液和AlCl3溶液滴加顺序不同，则现象不同，可以用互滴的方法鉴别这两种溶液，同理，稀盐酸和Na[Al(OH)4]溶液也可这样鉴别。(2)向铝盐中滴强碱溶液，若已知生成的Al(OH)3沉淀的量，只要沉淀量不为最大值和零，消耗OH－的量有两种可能。第三十一页，共三十九页，编辑于2023年，星期六①若OH－不足，消耗n(OH－)＝n[Al(OH)3]。②若OH－足量，消耗OH－共有两步：将Al3＋全部转化为Al(OH)3沉淀：Al3＋～3OH－～Al(OH)3(最大值)，再反应掉部分Al(OH)3：Al(OH)3(反应)～OH－～[Al(OH)4]－。第三十二页，共三十九页，编辑于2023年，星期六向20mLAlCl3溶液中滴入2mol·L－1NaOH溶液时，沉淀质量与所滴加NaOH溶液体积(mL)关系如图所示：第三十三页，共三十九页，编辑于2023年，星期六(1)图中A点表示的意义是____________________________________________________。(2)图中B点表示的意义是____________________________________________________。(3)上述两步用总的离子方程式可表示为__________________________________________________________________________________________________________。(4)假设溶液中有0.39gAl(OH)3沉淀，则此时用去NaOH溶液体积为________。第三十四页，共三十九页，编辑于2023年，星期六解析：把NaOH溶液滴入AlCl3溶液中，先产生Al(OH)3

沉淀，其质量最大值为A点，然后全部消失溶解(B点)。其总反应的离子方程式为Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－。当有0.39gAl(OH)3沉淀生成时有两种情况，①AlCl3过量，加入的NaOH使Al3＋部分产生沉淀，通过Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓可计算出沉淀：n(NaOH)＝3n[Al(OH)3]＝0.015mol，V(NaOH)＝＝0.0075L。第三十五页，共三十九页，编辑于2023年，星期六②NaOH过量，使生成的Al(OH)3部分溶解后剩余0.39g。AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl

3mol

1mol

n1(NaOH)

0.01moln1(NaOH)＝0.03mol，第三十六页，共三十九页，编辑于2023年，星期六Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]1mol

1mol0．005mol

n2(NaOH)n2(NaOH)＝0.005mol，共消耗NaOH0.035mol。V(NaOH)＝＝0.0175L。答案：(1)沉淀质量最大值(2)沉淀完全消失(3)Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－(4)7.5mL或17.5mL第三十七页，共三十九页，编辑于2023年，星期六►变式训练3．在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示，则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为(D)A．6∶1

B．3∶1

C．2∶1

D．1∶2第三十八页，共三十九页，编辑于2023年，星期六解析：据图示，V(NaOH)为50～60mL时发生反