铝及其化合物课件.ppt

《铝及其化合物课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铝及其化合物课件.ppt（48页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、金属铝,离不开的铝,会飞的金属铝,导热性好,炊具,延展性好,包装用的铝箔,导电性好,导线电缆,银白色金属光泽,装饰材料,密度小,航空、航天材料,合金的硬度大,轻型建筑材料、飞机、汽车制造业,总结：银白色的金属、密度小,有良好的导 电性、导热性、延展性.,初探物理性质,一、铝的物理性质,二、铝的化学性质,Al有较强的还原性.,推测：,Al的原子结构示意图：,铝单质的化学性质预测,思考：,二、铝的化学性质,1、铝与非金属单质氧气的反应,1）常温下，致密氧化物薄膜，具有抗腐蚀性。,2）铝在氧气中燃烧,现象：点燃时剧烈反应，发出耀眼的白光， 放出大量的热，生成白色固体。,3）铝与氯气,铁在空气中被氧化

2、生成Fe2O3而生锈，且生锈后内部的铁被腐蚀的程度和速度都会越来越严重，那么，铝在空气中会不会有同样结果？,2Al3Cl2 2AlCl3,2、与水的反应铝跟冷水几乎不反应，跟沸水能发生缓慢的反应。与水蒸气反应更快。,3、与HCl的反应,2Na + 2HCl = 2NaCl + H2 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 ,常温下，与冷的浓硫酸和浓硝酸又会有现象呢？,钝化,化学反应,3、铝能与稀盐酸反应放出氢气。,4、常温下，铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化,1、与非金属(O2、S、Cl2等)反应,2、与水的反应铝跟冷水几乎不反应，跟沸水能发生缓慢的反

3、应,铝化学性质活泼，反应中均作还原剂。,Al是否还有什么特殊的性质吗？,铝与氢氧化钠溶液,仔细观察：铝与NaOH的反应现象，并比较铝与酸反应的异同,铝条与HCl、NaOH都能剧 烈反应，产生大量气泡,将点燃的木条放在试管口后，发出轻微的爆鸣声,化学方程式：,2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2,离子方程式：,2Al+6H+ = 2Al3+3H2,2Al+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2,2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2,4、铝与氢氧化钠溶液反应,实质：,2Al+6H2O = 2Al(OH)3+3H2,Al(OH)3+NaOH = NaAlO2+2H2O

4、,很多金属都能与酸反应，但大多数金属却不能与碱反应，而铝在遇碱时发生反应，并放出H2，说明铝具有两性(金属性与非金属性)。因此酸碱盐等可直接腐蚀铝制品。,2Al+2NaOH+6H2O = 2NaAlO2 +3H2+4H2O,还原剂,氧化剂,1、向一铝制易拉罐中充满 CO2 后，再往罐中注入足量的质量分数为 20% 的 NaOH 溶液，立即严封罐口，不一会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象。（1）易拉罐开始变瘪的原因是：_， _（2）易拉罐又鼓胀起来的原因是：_ _,NaOH与 CO2反应,罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪。,NaOH溶液与Al,反应产生H2，使罐内压

5、强增大。,练习：,铝锅在使用时要注意什么？用铝槽车在运输浓硫酸、浓硝酸要注意什么问题？,学以致用,5、铝与氧化铁的反应(还原性),应用：焊接钢轨，冶炼金属。,（铝热反应）,现象：,剧烈反应，发出耀眼的光芒，纸漏斗被烧穿，有红热液珠落下，液珠冷却后变为黑色。,铝热反应：,铝在高温条件下和某金属氧化物发生的反应,铝热剂：,铝粉和金属氧化物的混合物,Mg条和KClO3的作用：引燃剂,Al分别与Cr2O3 、 MnO2 、V2O5 的反应,即学即用,3、铝的制备与用途,(1)铝的工业制法：电解熔融的氧化铝,(2)铝的主要用途：制造铝合金，制作导线；制铝热剂等,知识小结：,2Al+3CuSO4=Al2(

6、SO4)3+3Cu,应用：制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等,【问题1】：等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是_。【问题2】足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_。,11,13,3甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1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之比为12，则加入的铝粉的质量为()A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g,氧化铝Al2O3,一、氧化铝的主要性质：,1、物理性质：白色、不溶于水的固体，熔点很高，质硬。（俗称刚玉，是红宝石

7、、蓝宝石的主要成分）,用耐磨的Al2O3做成的轴承,耐高温氧化铝陶瓷坩埚,1. 和酸反应： Al2O3 +6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ =2Al3+ + 3H2O,2. 和碱反应： Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O,氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水，所以氧化铝是两性氧化物。,2、化学性质：,白色胶状物，难溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。可作净水剂,(1)物理性质,氢氧化铝Al(OH)3),两性氢氧化物,(2)化学性质,与酸反应：Al(OH)3+3H

8、Cl=AlCl3+3H2O,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,与强碱反应：Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O,Al(OH)3 + OH = AlO2 + 2H2O,加热分解：,结论：难溶性碱如Fe(OH)3、Cu(OH)2等都可以在加热的条件下，分解为氧化物和水,氢氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水，氢氧化铝属于两性氢氧化物。 氢氧化铝不溶于弱酸、弱碱，而溶解在强酸、强碱中。,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,Al(OH)3 + OH = AlO2 + 2H2O,Al(OH)3的为什么有两性？,实验方案:

9、Al2(SO4)3溶液 + NaOH溶液,想一想：制备Al(OH)3 ，可选用什么试剂？,实验方案: Al2(SO4)3溶液 + 氨水,Al(OH)3沉淀不溶于氨水（弱碱）,实验3-7: 在试管里加入10mL 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液 ,滴加氨水，生成白色胶状物质。继续滴加氨水，直到不再产生沉淀为止。,Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3 +3(NH4)2SO4,Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4+,实验方案I: Al2O3 + 水,方案：,氢氧化铝的制备一些方法向铝盐中加入氨水，离子方程式为 _ 。NaAlO2溶液中通入足量CO2，离

10、子方程式为 _ 。NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：离子方程式 为： _ 。,Al33NH3H2O,=Al(OH)33NH4,AlO2,CO22H2O=Al(OH)3HCO3,3AlO2,Al36H2O=4Al(OH)3, 金属单质：Al等； 两性氧化物：Al2O3等； 两性氢氧化物：Al(OH)3等； 弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2S、CH3COONH4等； 弱酸的酸式盐： NaHCO3、NaHSO3、KHS等。,既能与酸反应又能与碱反应的物质有哪些？,胃不痛了，多亏了胃舒平！,胃舒平又名复方氢氧化铝，是由能中和胃酸的氢氧化铝和三硅酸镁两药合用，并组合解痉止痛药浸膏而成。,

11、Al(OH)3在医学上的应用,治疗胃酸过多,几种铝的重要化合物,胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物，其中含有的有效成分是氢氧化铝，其治疗原理是(用离子方程式表示) ； 碳酸氢钠也常用于做治疗胃酸过多，请说出与氢氧化铝相比较，用碳酸氢钠作为治疗胃酸过多的药物的优缺点（各一条）。优点 ；缺点 。,Al(OH)3+3H=Al3+3H2O,不产生对人体有害的物质,产生大量的CO2，人服用后会打嗝,生活中的化学,3常见铝盐(1)AlCl3，Al2(SO4)3等铝盐可与弱碱溶液(如氨水)反应制备Al(OH)3(2)明矾：KAl(SO4)212H2O（复盐）明矾易溶于水，完全电离：KAl(SO4)2 = K A

12、l3 2SO42,十二水合硫酸铝钾,复盐是纯净物还是混和物？,几种铝的重要化合物,净水原理：,Al3+,AlO2,Al(OH)3,1,2,3,4,5,6,“铝三角”关系及其应用,写出上述转化的化学方程式：,化学方程式,AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaClAlCl3+3NH3H2O Al(OH)3+3NH4ClAl(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2OAlCl3+4NaOH NaAlO2+3NaCl+2H2ONaAlO2+HCl+H2O Al(OH)3 +NaClNaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3 +NaHCO3Al(OH)3+3HCl AlCl3 +3H2ONaA

13、lO2+4HCl AlCl3 +NaCl+2H2O,制取氢氧化铝,向氯化铝中加入氨水,Al3+ + 3NH3 H2O Al(OH)3+3NH4+,1mol 3mol,思考：试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。,向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量,向NaOH溶液中滴加AlCl3 溶液直至过量,Al3+ + 3OH(少量) Al(OH)3,Al(OH)3 + OH AlO2+2H2O,Al3+4OH(过量) AlO2+2H2O,Al33AlO26H2O 4Al(OH)3,向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量,向HCl溶液中滴加NaAlO2 溶液直至过量,AlO2+H2O+H+

14、(少量) Al(OH)3,Al(OH)3 +3H+ Al3+3H2O,AlO2+4H+(过量) Al3+2H2O,Al33AlO26H2O 4Al(OH)3,向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量,向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量,H+OHH2O,Al3+ + 3OH(少量) Al(OH)3,Al(OH)3 + OH AlO2+2H2O,Al3+ + 3OH(少量) Al(OH)3,Al(OH)3 + OH AlO2+2H2O,Mg2+ + 2OH Mg (OH)2,5如图是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和

15、N的体积关系图(M、N分别表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种)，以下结论不正确的是(),B,解析：本题涉及的化学反应有：Mg+2H+ Mg2+H2 2Al+6H+ 2Al3+3H2H+OHH2O Mg2+2OH Mg(OH)2Al3+3OH Al(OH)3 Al(OH)3 + OH AlO2+2H2O（1）n(Mg)+n(Al)= 0.1mol 2n(Mg)+3n(Al)+1mol/L0.16L=0.4mol， 解得：n(Mg)=0.06mol n(Al)= 0.04mol当发生、时，消耗的碱为：n(NaOH)=2n(Mg)+4n(Al) =20.06mol40.04mol=0.28mol， 故V

16、2= V1+ V(NaOH)=440mL,【例1】将0.1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入1 mol/L NaOH溶液。请回答（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变化入图所示。当V1=160 mL时，则金属粉末中n(Mg)= mol，V2= mL。,V/mL,0.06,440,（2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)= mL,【例1】将0.1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入1 mol/L NaOH

17、溶液。请回答,V/mL,400,解析：(2)当刚好发生至、反应时，消耗的碱为：n(NaOH)=2n(Mg)+3n(Al)=20.06 mol30.04mol=0.24mol，所需NaOH体积为0.24L。故V(NaOH)=160mL+240mL=400mL。,（3）若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL 2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL 1mol/L 的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是 。,【例1】将0.1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入1 mol/L NaOH溶

18、液。请回答,0,方法一：根据方程式计算加入450mL 1mol/L 的NaOH溶液，完全反应后NaOH过量:0.45mol0.40mol=0.05mol若要完全溶解Al(OH)3，则n Al(OH)3 0.05mol，1a 0.05mol解得：a1/2,方法二：守恒法当所得沉淀中无Al(OH)3时，溶液中的溶质一定含有Na2SO4、NaAlO2，可能含有NaOH（过量），根据Na+守恒，有下列关系式： 2n(H2SO4)+n(Al)n(NaOH) 即：20.1mol/L0.1(1a)0.45L1mol/L，解得：a1/2结合a的化学含义，知a的取值范围为：1/2a1。,1/2a1,【例2】 向含1molKAl(SO4)2的溶液中，滴加Ba(OH)2溶液。请分别以沉淀物质的量n(mol)、沉淀质量m(g)对Ba(OH)2的物质的量x(mol)作图,解析：,【例3】 向含1 mol NaAlO2、1 mol BaCl2的混合液中逐滴加入稀H2SO4.(1) 作图：沉淀总量(n mol) H2SO4（x mol）(2) 当x为何值时，nBaSO4nAl(OH)3（3）改加何种试剂能同时使Al(OH)3、BaSO4达最大值？,（1）,（3）NaHSO4,