高一化学苏教版必修一3-1-1从铝土矿中提取铝、铝的氧化物与氢氧化物.ppt

1、第一单元 从铝土矿到铝合金,1钠、镁能与氢氧化钠溶液反应吗？ 提示钠能与氢氧化钠溶液中的水反应，不与氢氧化 钠反应；镁不与氢氧化钠溶液反应。 2钠、镁能与水反应吗？ 提示钠能与冷水反应，镁能与热水反应。 3碱性氧化物有哪些通性？ 提示碱性氧化物能与酸反应生成盐和水，能与酸性 氧化物反应生成盐。,1了解铝土矿制备铝的工艺流程，掌握相关反应的化学 方程式，通过对工艺流程的问题探究，培养学生从信 息中获取新知识的能力。 2掌握铝的化学性质，了解铝热反应原理。 3了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念，了解氧化 铝、氢氧化铝的两性。 4初步了解实验方案的设计，通过实验探索，掌握氧化 铝和氢氧化铝的两性，体

2、验实验和探究的乐趣，培养 学生热爱科学，崇尚科学的态度。,地壳中含量最多的元素是_，最多的金属元素是_，铝元素占地壳总质量的7.73%，主要以_形式存在于铝土矿，主要成分是_，含有少量的_、_。,笃学一铝的存在,第1课时 从铝土矿中提取铝、铝的氧化物与氢氧化物,铝,化合态,氧化铝,氧化铁,二氧化硅,氧,从铝土矿中提取铝涉及的反应方程式有：,笃学二从铝土矿中提取铝,Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O,NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3,1.Al2O3 (1)物理性质：硬度大、熔点高、难溶于水。 (2)化学性质两性氧化物 两性氧化物：既可以与_反应又可以与_反应生成_的

3、 氧化物称为两性氧化物。 Al2O3分别与酸、碱反应的化学方程式和离子方程式： Al2O32NaOH=_，Al2O32OH= _； Al2O33H2SO4=_，Al2O36H= _。,笃学三铝的重要化合物,酸,碱,盐和水,2NaAlO2H2O,Al2(SO4)33H2O,2AlO2H2O,2Al33H2O,2Al(OH)3 (1)物理性质：颜色：_；溶解性：_溶于水。 (2)化学性质两性氢氧化物 两性：(写出下列反应的离子方程式) Al(OH)3与强酸Al(OH)33H=Al33H2O；与强碱 Al(OH)3OH=AlO22H2O 像Al(OH)3既可以与_反应又可以与_反应生成_的氢 氧化物

4、称为两性氢氧化物。 不稳定性 Al(OH)3受热_。,白色,难,酸,碱,盐和水,易分解,3明矾的净水作用 (1)复盐：由两种或两种以上_和一种_组成的 盐。如明矾，化学式为_。 (2)明矾的净水原理,阳离子,酸根离子,KAl(SO4)212H2O,Al(OH)3胶体,(3)实验室制备 实验室常用AlCl3溶液和氨水反应制取Al(OH)3，反应的离子 方程式为： Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4,从铝土矿中提取铝的流程中涉及的反应方程式是不是都是氧化还原反应？ 提示在灼烧和电解这两步的反应为氧化还原反应，溶解和酸化为非氧化还原反应。 明矾用作净水剂的原理是什么？ 提示明矾溶于水时会与

5、水反应生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3可以和水中悬浮的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清，所以明矾可作净水剂。 如何分离并提纯氧化铁、氧化铝的混合物？ 提示向混合物中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤，滤渣为氧化铁；再向滤液中通入足量的二氧化碳，将过滤后的滤渣高温灼烧，即可得到氧化铝。,【慎思1】,【慎思2】,【慎思3】,电解时Al2O3时冰晶石的作用是什么？ 提示由于电解时需要将Al2O3熔化，而Al2O3的熔点高达 2 054 ，为了降低熔点，工业上一般加助熔剂冰晶石 (Na3AlF6)从而使Al2O3在1 000 熔融，以降低铝的冶炼成本。 能用三氧化二铝与水反应来制备氢氧化铝吗？ 提

6、示不能，三氧化二铝不能与水反应。 实验室制备氢氧化铝有哪些方法？ 提示方法一：氯化铝溶液与氨水反应；方法二：向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳；方法三：偏铝酸钠溶液与氯化铝溶液混合。 既能与酸反应又能与碱反应的物质还有哪些？ 提示碳酸氢盐。,【慎思4】,【慎思5】,【慎思6】,【慎思7】,1Al3Al(OH)3 (1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应： Al33OH=Al(OH)3 (2)可溶性铝盐与氨水反应： Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4,要点一 | “铝三角”及其之间的相互转化,2Al(OH)3Al3 Al(OH)3溶于强酸溶液： Al(OH)33H=Al33H2O 3Al3Al

7、O2 可溶性铝盐与过量的强碱溶液反应： Al34OH=AlO22H2O 4AlO2Al3 偏铝酸钠溶液与足量的盐酸反应： AlO24H=Al32H2O 5AlO2Al(OH)3 (1)偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸： AlO2HH2O=Al(OH)3,(2)偏铝酸钠溶液中通入CO2： 2AlO2CO2(少量)3H2O=2Al(OH)3CO32 AlO2CO2(过量)2H2O=Al(OH)3HCO3 6Al(OH)3AlO2 Al(OH)3溶于强碱溶液： Al(OH)3OH=AlO22H2O,下列各组反应中能得到Al(OH)3的是 ()。 AAl2O3加到热水中 B向NaAlO2溶液中加入过量盐酸

8、C将Na投入到NaAlO2溶液中 D向AlCl3溶液中滴几滴NaOH溶液 解析Al2O3与水不反应，故A项不正确；NaAlO2HClH2O=Al(OH)3NaCl，但盐酸过量时Al(OH)33HCl =AlCl33H2O，所以B项不正确；C项中Na首先与H2O反应生成NaOH，但NaOH不与NaAlO2反应，因此C项不正确；AlCl3与少量NaOH可发生反应：Al33OH=Al(OH)3，D项正确。 答案D,【例1】,向氯化铝溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，得到的是偏铝酸钠，加入过量的氨水得到的是氢氧化铝；向偏铝酸钠溶液中加入过量的盐酸得到的是氯化铝，通入过量的二氧化碳得到的是氢氧化铝。,A、B

9、、C、D、E五种化合物，均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶于水的白色固体，E则易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。,【体验1】,(1)写出化学式：A_，B_，C_，D_，E_。 (2)写出下列反应的离子方程式： AB_， AD_。,B、C分别为Al(OH)3、Al2O3，进而可知A为KAlO2，D为AlCl3，E为NaAlO2。,答案(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2 (2)AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3 AlO24H=Al32H2O,在Al3、Al(OH)3、AlO2之间的相互转化

10、反应中，都有特定的数量关系。可用坐标图的形式把其中的关系概括如下： (1)向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液 发生反应：Al33OH=Al(OH)3 Al(OH)3OH=AlO22H2O 加入的NaOH与生成沉淀的关系如下图(1)所示。 (2)向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液 发生的反应：Al34OH=AlO22H2O 3AlO2Al36H2O=4Al(OH)3 加入的AlCl3与生成沉淀的关系如下图(2)所示。,要点二 | Al3、Al(OH)3、AlO2之间的相互转 化的图像分析,(3)向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸 发生的反应是：AlO2HH2O=Al(OH)3 Al(OH

11、)33H=Al33H2O 加入的盐酸与生成沉淀的关系如下图(3)所示。 (4)向稀盐酸中逐滴滴加NaAlO2溶液 发生的反应为：AlO24H=Al32H2O Al33AlO26H2O=4Al(OH)3 加入的NaAlO2与生成的沉淀的关系如下图(4)所示。,将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 molL1的H2SO4溶液中，然后再滴加1 molL1的NaOH溶液。请回答：,【例2】,(1)若在滴加NaOH溶液的过程中沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当V1160 mL时，则金属粉末中n(Mg)_mol，V2_mL。 (2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2、A

12、l3刚好沉淀完全，则加入NaOH溶液的体积V(NaOH)_mL。,解析(1)因加入NaOH溶液V1 mL后才开始出现沉淀，故原溶液中H2SO4过量。 设Mg的物质的量为x，Al的物质的量为y，结合方程式MgH2SO4=MgSO4H2、2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2、H2SO42NaOH=Na2SO42H2O，可得关系式 xy0.1 mol,0.12 mol，联立解得x0.06 mol，y0.04 mol。从而不难求得n(Mg)、V2。,(2)据反应MgH2SO4=MgSO4H2、2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2、H2SO42NaOH=Na2SO42H2O、MgSO42

13、NaOH=Mg(OH)2Na2SO4、Al2(SO4)36NaOH=2Al(OH)33Na2SO4，很明显使Mg2、Al3刚好沉淀完全，所需NaOH的物质的量恰好是H2SO4物质的量的2倍，即0.4 mol，体积为400 mL。 答案(1)0.06440(2)400,(1)解答图像计算题，必须抓住有关化学原理和有关物质的性质，结合图像的特点，综合分析逐步计算求答，其关键是抓住图像四点(原点、交点、转折点、终点)，数形结合，分析计算。 (2)在表中两种情况中，只要沉淀量未达最大值，则产生沉淀对应的碱或酸的量有过量和不足两种情况，计算时要注意讨论。,将物质X逐渐加入Y溶液中，生成沉淀的物质的量n2

14、与所加X的物质的量n1的关系如图所示，符合如图所示的情况是 ()。,【体验2】,解析A项随着NaOH溶液的加入，先后发生以下两个反应：Al33OH=Al(OH)3(沉淀物质的量由0增至最大值)；Al(OH)3OH=AlO22H2O(沉淀物的量由最大值降为0)。两个反应中消耗的NaOH物质的量之比为31，图像应为图甲，与正文图不符。,B项随着AlCl3溶液的加入，先后发生以下两个反应：Al34OH=AlO22H2O(不产生沉淀)，Al33AlO26H2O= 4Al(OH)3(沉淀物质的量由0增至最大值)。两个反应中消耗AlCl3物质的量之比为31，图像应为图乙。 C项随着盐酸的加入，先后发生以下

15、两个反应：HAlO2H2O=Al(OH)3(沉淀物质的量由0增至最大值)；3HAl(OH)3 =Al33H2O(沉淀物质的量由最大值降为0)。两个反应中消耗盐酸物质的量之比为13，符合题意。 D项随着NaAlO2溶液的加入先发生以下反应：AlO24H= Al32H2O(不产生沉淀)；待盐酸耗尽发生Al33AlO26H2O =4Al(OH)3的反应(沉淀物质的量由0增至最大值)。两个反应消耗NaAlO2物质的量之比为13，图像应为图丙。 答案C,【探究过程】,实验探究十七 氢氧化铝的制备,产生白,色胶状沉淀,Al2(SO4)36NH3H2O=,2Al(OH)33(NH4)2SO4,Al(OH)33HCl=AlCl3,3H2O,Al(OH)3NaOH=NaAlO2,2H2