专题3铝及其化合物的转化及图像（导学案）高一化学（原卷版）

第三章铁金属材料第二节金属材料专题铝及其化合物的转化及图像【学习目标】1.通过讨论交流、问题探究，进一步巩固铝、氧化铝、氢氧化铝及铝盐分别与酸、碱反应的规律，掌握氢氧化铝的制备方法、铝及其化合物的主要性质及其应用。归纳总结、对比分析，加深对铝的重要化合物性质及应用的理解，构建铝三角转化模型，进一步巩固物质的量在化学方程式计算中的应用。对铝及其化合物性质的深度探究，了解铝的重要化合物在生产、生活中的重要应用。掌握铝及其化合物有关图像的特点及应用，增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。【学习重点】铝及其化合物的性质、转化及应用【学习难点】铝及其化合物的图像及原理分析【课前预习】旧知回顾：1.物理性质有色有金属光泽的固体，有良好的等，密度较小，质地柔软。铝的主要用途有等。2．常温下，铝与空气中的氧气反应，化学方程式为。表面生成一层的氧化铝薄膜，对内部金属起着作用，所以铝在空气中稳定存在，具有很强的抗腐蚀性能。铝在氧气中点燃，放出大量的热和，化学方程式为。新知预习：1.可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：;可溶性铝盐与过量的强碱反应：;偏铝酸盐溶液中通入过量CO2：。偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：。2.在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始时观察到的现象是，反应的离子方程式是；继续加入氢氧化钠溶液至足量，观察到的现象是，反应的离子方程式是，最终得到的溶液是混合溶液。可用图像表示如下：【课中探究】情景导入：19世纪，法国王宫一次宴会上，法国皇帝拿破仑三世独自用一种比金、银轻得多的金属制成的刀叉，而其他人都用黄金或白银制的餐具，以体现其王者的风范。其实拿破仑的刀叉就是用金属就是铝属制成的。由于当时冶炼铝很难，铝十分珍贵，据说泰国当时的国王曾用过铝制的表链；1855年巴黎万国博览会上，展出了一小块铝，标签上写到：“来自黏土的白银”，并将它放在最珍贵的珠宝旁边；直到1889年，伦敦化学会还把铝合金制的花瓶和杯子作为贵重的礼物送给门捷列夫。随着科学技术的发展，铝的冶炼变得很简单，现在铝和铝制品在生活中，可以说无处不在。（见PPT图片）一、铝及其化合物的性质及转化活动一、铝、氧化铝及氢氧化铝的主要性质及应用任务一、结合金属单质的通性，思考金属铝有哪些主要化学性质?完成表格内容。性质现象原理与非金属单质（O2)反应与沸水反应与H+反应（酸的氧化性）与氧化性酸（浓H2SO4、浓HNO3）反应与金属氧化物氧化铝有哪些重要的物理性质及用途？物理性质化学性质（两性氧化物）【注意】【对应训练】1.下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是()A.铝的化学性质很活泼，但在空气中不易锈蚀B.铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性C.铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧D.铝箔在空气中受热可以熔化，但由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落2.用氧化铝为原料来制取氢氧化铝的最好的方法是（）A．将氧化铝粉末溶于水 B．将氧化铝粉末溶于盐酸，再滴加氢氧化钠溶液C．将氧化铝粉末溶于盐酸中，再滴加氨水 D．将氧化铝粉末溶于氢氧化铝溶液中，再滴加盐酸活动二、铝盐的性质及应用、氢氧化铝的制备任务一、观察明矾样品，思考明矾具有哪些性质及用途？完成表格内容。化学式物理性质化学性质用途任务二、讨论交流：氢氧化铝具有哪些重要的性质？根据氢氧化铝的性质如何制备氢氧化铝？完成表格内容。物理性质化学性质与酸反应与碱反应不稳定性制备①铝盐与足量氨水②偏铝酸盐与足量CO2★③铝盐与偏铝酸盐反应：用途任务三、拓展探究：中学化学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，除了Al及其重要化合物外，你还知道哪些？【对应训练】1．探究氢氧化铝的两性，最适宜的试剂是()A．Al、NaOH溶液、稀盐酸B．Al2O3、氨水、稀盐酸C．Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀盐酸D．AlCl3溶液、氨水、稀盐酸2．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水二、铝及其化合物的图像分析活动一、铝及其化合物的转化关系任务一、结合铝及其化合物的性质，请自主构建Al3+、Al(OH)3、[Al(OH)4]的转化模型，写出相应化学方程式，并与大家交流分享。任务二、讨论交流：铝及其化合物的转化关系有哪些应用？【对应训练】1．下列各种物质既能与强酸反应又能与强碱反应的是（）①Al②AlCl3③NaCl④Al(OH)3⑤Al2O3⑥NaHCO3A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤ C．④⑤ D．①④⑤⑥2.下列离子方程式书写错误的是()A．铝粉投入到NaOH溶液中：2Al＋2OH－＋4H2O=2[Al(OH)4]＋H2↑B．Al(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]C．NaAlO2溶液中通入少量的CO2：2[Al(OH)4]＋CO2=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋H2OD．Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3＋2OH－＋2H2O=2[Al(OH)4]活动二、铝及其化合物的图像及原理任务一、分析可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像有何特点和规律？完成表格内容。操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象图像离子方程式A→B：B→D：A→B：B→C：任务二、分析偏铝酸盐（四羟基铝酸盐）溶液与盐酸反应的图像的特点和规律，完成表格内容。操作偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过量现象图像离子方程式A→B：B→D：A→B：B→C：任务三、分析可溶性铝盐溶液与弱碱(氨水)溶液反应的图像、偏铝酸盐溶液与弱酸(CO2)反应的图像有何特点何规律，完成表格内容。操作向AlCl3溶液中逐滴滴入氨水或Na[Al(OH)4]溶液至过量向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2至过量现象图像离子方程式任务四、分析向含MgCl2、AlCl3、盐酸、NH4Cl的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量的图像有何特点何规律，填写表格内容。现象图像离子方程式O→A：A→B：B→C：C→D：【对应训练】1.下列各组反应中最后仍产生沉淀的是（）A．Na[Al(OH)4]溶液中加入过量盐酸 B．KAl(SO4)2溶液中加入过量氨水C．AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液 D．NaOH溶液中加入少量AlCl3溶液2．如下六个图中，横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量，纵坐标为生成沉淀的物质的量，将图中的字母代号填入下表。溶液加入的物质字母代号①饱和石灰水通过量CO2②AlCl3溶液通过量NH3③MgCl2、AlCl3混合溶液逐滴加NaOH溶液至过量④AlCl3溶液逐滴加NaOH溶液至过量⑤含少量HCl的AlCl3溶液逐滴加NaOH溶液至过量【课后巩固】1．下列关于铝及其化合物的说法正确的是（）A．铝制品在生活中被广泛使用，说明铝是一种不活泼的金属B．氧化铝的熔点很高，是一种较好的耐火材料C．Al(OH)3碱性很强，故可用于治疗胃酸过多D．铝是地壳中含量最多的元素2．用含有少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是()①加盐酸溶解②加过量烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀A．①⑤⑥③ B．②③⑥③C．②③④③ D．②③⑤③3.我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法不正确的是（）A．铝制餐具不宜长时间盛放酸性、碱性或咸的食物B．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼C．铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域D．工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜4.下列离子方程式书写正确的是（）A．向硝酸铝溶液中通入过量氨气：4NH3+Al3++4H2O=[Al(OH)4]+4NH4+B．将铝片打磨后置于NaOH溶液中：2Al+2H2O+2OH=2[Al(OH)4]+H2↑C．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3++2SO42+2Ba2++4OH=2BaSO4↓+[Al(OH)4]D．向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2[Al(OH)4]+CO2=2Al(OH)3↓++H2O+CO325.若下列图像中横轴代表所加溶液体积，纵坐标代表生成沉淀质量，则各项描述中与图像能对应的是（）A．图①可能是MgCl2、AlCl3溶液逐滴加氨水至过量B．图②可能是AlCl3溶液逐滴加NaOH溶液至过量C．图③可能是NaAlO2溶液滴加稀盐酸至过量D．图④可能是含一定量HCl的AlCl3溶液逐滴加氨水至过量6.下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的量)与对应的选项相符合的是()A．向1L浓度均为0.1mol·L－1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1mol·L－1的稀H2SO4B．向1L浓度分别为0.1mol·L－1和0.3mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1mol·L－1的稀NaOH溶液C．向烧碱溶液中滴加明矾溶液D．向AlCl3溶液中滴加过量氨水7．将5.4gAl投入到200mL2.0mol·L－1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余，该溶液可能为()A．NaOH溶液 B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液 D．HCl溶液8.某混合物A，含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：据此回答下列问题：（1）I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是____________。（2）根据上述框图反应关系，