铝及其化合物课件.ppt

1、铝及其化合物,铝的存在：,铝元素占地壳总量的7.73%，是地壳中含量最多的金属。,由于铝是活泼的金属，因此铝元素在自然界中均以化合态的形式存在。,铝元素在地壳中的主要存在于 中， 其主要成分 ， 还含有少的 。,Al2O3,铝土矿,Fe2O3、SiO2,一、铝的性质,1、铝原子的结构：,2、铝的物理性质：,银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐腐蚀性。,老年性痴呆症与铝有密切关系。,铝的原子结构示意图、,3、铝的化学性质：,Al的化学性质活泼,具有较强还原性,（1）与非金属反应,思考：1、为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢？ 2、加热铝箔观察到

2、表面有一层薄膜，液体不流出？,铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。,扩展：,实验室制备硫化铝,（2）与酸反应,注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。,加热时，铝和浓硫酸，浓硝酸也会反应，注意产物,（3）与碱反应,Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2,还原剂和氧化剂是？,思考：铝和酸、碱反应，由化学方程式入手。,（4）与盐溶液反应,2Al+3CuSO4 3Cu+Al2(SO4)3,（5）与某些氧化物(Fe2O3 、 Cr2O3 、 MnO2 、V2O5 等)反应,现象：,化学方程式：,发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。,

3、铝热剂,铝热反应的用途：,焊接铁轨、冶炼金属,铝热反应,铝粉和氧化铁反应装置图,试一试： 写出Al分别与MnO2 、V2O5 的反应方程式,工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝。 但由于铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。,二、铝的化合物,（1）氧化铝(Al2O3)：,物理性质：白色、不溶于水的固体，熔点很高（2054）常作耐火材料。,刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。,Al2O3的化学性质,-具有两性,酸,铝盐 水,碱,酸性氧化物,碱性氧化物,两性,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,

4、Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAlOH4,（2）氢氧化铝Al（OH)3：,（1）物理性质： 氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。,KAl(SO4)212H2O,KAl(SO4)2 =K+Al3+2SO42-,无色晶体，易溶于水,（3）明矾,（2）化学性质： 1、不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。 2Al(OH)3 Al2O32H2O这是工业上制取纯净氧化铝的方法。,思考：1、哪些碱加热分解？ 2、定量实验中测铝含量时常出现的步骤和装置。,2、两性氢氧化物：,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,Al(OH)3 + OH

5、- = Al(OH)4 -,总结：即可与酸又可与碱反应的物质,氢氧化铝的用途：,氢氧化铝的制备：,AlCl3中逐滴加入氨水？,Al3+3NH3.H2O=Al(OH)3 +3NH4+ 故，用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适,NaAlOH4中缓慢通入CO2？,2AlOH4-+CO2=2Al(OH)3 +CO32-+H2O AlOH4-+CO2=Al(OH)3 +HCO3- 故，由AlOH4-制取Al(OH)3用弱酸更合适,铝、三氧化二铝、氢氧化铝只与强酸、强碱反应，尤其和强碱反应时只生成四羟基合铝酸根。,铝离子可以与强碱，弱碱反应,注意：,4.H或CO2,Al3+,Al(OH)3,1.3OH

6、-或NH3 H2O,AlOH4-,2.OH-,5.3H+,3.4OH-,6.4H+,铝“三角”,铝的化合物之间转化关系,7. 双水解,Al2O3 Fe2O3 SiO2,过量盐酸,过滤,SiO2除去,AlCl3 FeCl3 HCl 溶液,过量NaOH 溶液,过滤,Fe(OH)3除去,NaAlO2 NaCl NaOH 溶液,过量CO2,过滤,滤液除去,Al(OH)3,Al2O3,方法1,酸溶法,酸碱（弱）酸,Al2O3 Fe2O3 SiO2,过量NaOH 溶液,过滤,Fe2O3除去,NaAlO2 Na2SiO3 NaOH 溶液,过量盐酸,过滤,AlCl3 NaCl HCl 溶液,过量氨水,过滤,滤

7、液除去,Al(OH)3,方法2,H2SiO3 除去,Al2O3,碱溶法,碱酸（弱）碱,1.往AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液至过量,Al3+ + 3OH- = Al(OH)3,Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4 -,有关铝化合物的图像问题,n(NaOH),nAl(OH)3 ,1,2,3,4,1,2.往NaOH溶液中加入AlCl3溶液至过量,Al3+ + 4OH- = Al(OH)4-,Al3+3Al(OH)4-=4Al(OH)3,1,2,3,4,4,nAl(OH)3 ,n(AlCl3),3.往NaAlO2溶液中加入稀盐酸至过量,AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3,

8、Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,1,2,3,4,1,nAl(OH)3 ,n(HCl),4.往稀盐酸溶液中加入 NaAlO2至过量,n(NaAlO-2),1,2,3,4,4,nAl(OH)3 ,AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O,Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3,n(HCl),1,1,2,3,4,nAl(OH)3 ,5,5.往NaAlO2和NaOH混合溶液中加入HCl溶液至过量,OH-+H+ = H2O,AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)3,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,6.往AlCl3溶液中滴加入氨

9、水至过量,1,2,3,4,1,nAl(OH)3 ,n( NH3.H2O ),Al3+ +3NH3.H2O = Al(OH)3+3NH4+,7.往AlCl3溶液中加入NaAlO2溶液,1,2,3,4,4,nAl(OH)3 ,n(NaAlO2),Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3,1,2,3,4,4,nAl(OH)3 ,n(AlCl3),Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3,8.往NaAlO2溶液中加入AlCl3溶液,9.往NaAlO2溶液中通入CO2 (或过量),1,2,2或1,nAl(OH)3 ,n(CO2),2AlO2- +CO2 +3H

10、2O =2Al(OH)3+CO32-,或AlO2-+CO2 +2H2O =Al(OH)3+HCO3-,10.往AlCl3 HCl混合溶液中加NaOH至过量,Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O,n(NaOH),1,nAl(OH)3 ,1,2,3,4,OH-+H+ = H2O,5,11.往Al3+、Mg2+、H+各1mol的混合溶液中加NaOH溶液至过量,n(NaOH),Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O,OH-+H+ = H2O,Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 ,1,2,3,4,2,n沉淀,1,6,5,7,12.往OH