高三化学一轮复习-34-铝及其化合物教学设计.doc

第三章 金属及其化合物第四课时 铝及其化合物复习目标（1）掌握铝及其重要化合物的主要性质和应用。（2）掌握铝及其化合物之间的相互转化关系。（3）了解铝及其化合物图像的基本原理，掌握其中的量的关系，并运用于解题。（4）掌握有关铝及其化合物的实验问题。教学重点铝及其重要化合物的主要性质、应用以及相互转化关系教学难点铝及其化合物图像的基本原理及应用教学过程【知识精讲】1、铝（1）铝的结构和存在铝位于元素周期表第三周期A族，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅，是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态存在；镁位于元素周期表中第三周期第A族。（2）金属铝的物理性质物理性质状态色泽密度熔点沸点硬度导电、导热性延展性固态银白色2.7 gcm3660.42 467较小很好良好用途纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等（3）金属铝的化学性质图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2Al3Cl22AlCl3Al2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22AlFe2O3Al2O32Fe(铝热反应)2、氧化铝（1）物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。（2）化学性质两性氧化物3、氢氧化铝（1）物理性质白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。（2）化学性质(用化学方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为两性氢氧化物受热分解：2Al(OH)3Al2O33H2O。（3）制备向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4+。NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3。NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：3AlO2Al36H2O=4Al(OH)3。4、常见的铝盐（1）硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。（2）明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH7。明矾可以净水，其净水的原理是Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。【方法精讲】1、铝的两性（1）铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为：2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比11。足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比13。一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比，则必定是：a、铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b、铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。（2）铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产生H2的性质常作为推断题的“题眼”。2、利用“含铝化合物的转化关系”解答问题的策略（1）Al3、AlO、Al(OH)3的转化关系（2）应用制取Al(OH)3：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4+或AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO3判断离子共存问题：Al3与OH及AlO2、CO32、S2等弱酸根阴离子或AlO2与H、HCO3以及弱碱阳离子Al3、Fe3等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)：A、向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。B、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。分离提纯：A、利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。B、利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。C、利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3与其他金属阳离子。3、数形结合解答Al(OH)3的图像题（1）四个基本图像可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像：操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH= AlO22H2OAl34OH=AlO2H2O3AlO2+Al36H2O=4Al(OH)3偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像：操作向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式AlOHH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2OAlO4H=Al32H2O Al33AlO6H2O=4Al(OH)3（2）拓展图像向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量，图像如图1所示。向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图2所示。向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至过量，图像如图3所示。向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入盐酸(NaOH与盐酸的物质的量浓度相等)，沉淀图像如图4所示。【典例精讲】【例1】甲、乙、丙三种物质均含有铝元素，在溶液中的转化关系如图所示。下列说法正确的是 （ ）A若甲是Al，丙是Al(NO3)3，则乙一定是NaAlO2B若甲是Al2O3，丙是NaAlO2，则乙一定是Al(NO3)3C若甲是Al(NO3)3，丙是NaAlO2，则乙一定是Al(OH)3D若甲是Al(OH)3，丙是Al(NO3)3，则乙一定是NaAlO2【答案】C【解析】A若甲是Al，丙是Al(NO3)3，则甲变为乙只要加入强碱即可，乙可能是NaAlO2 ，也可能是K AlO2 ，错误；B若甲是Al2O3，丙是NaAlO2，则甲变为乙只要加入强酸即可，乙可能是Al(NO3)3AlCl3等，不一定 是Al(NO3)3，错误；C若甲是Al(NO3)3，Al(NO3)3直接变为丙是NaAlO2，应该加入强碱，甲Al(NO3)3先变为乙，乙再产生NaAlO2，乙只能是Al(OH)3，正确；D若甲是Al(OH)3，丙是Al(NO3)3，则乙可能是NaAlO2，也可能是Al2O3，错误。【例2】室温下，在0.2 mol/LAl2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol/LNaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列说法正确的是 （ ）Aa点，离子方程式为：Al3+ +3OH- =Al(OH)3Bab段，溶液pH增大，促进了氢氧化铝的碱式电离Cbc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd点时，Al(OH)3沉淀开始溶解【答案】C【解析】A.由于硫酸铝为强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，故a点是氢离子和氢氧根离子反应，故选项A离子方程式错误；B.a-b段发生反应为氢离子和氢氧根离子反应生成水，由于消耗溶液的H+，使c(H+)减小，因此溶液的pH增大，促进了氢氧化铝的酸式电离，抑制碱式电离，选项B错误；C.b-c段加入氢氧根离子，主要是铝离子和氢氧根结合成氢氧化铝，所以选项C正确；D.c点后pH发生突变，是由于氢氧化钠过量，氢氧化铝与过量的NaOH发生反应，使Al(OH)3沉淀开始溶解，生成偏铝酸钠，碱性较强，而d点pH大于10，氢氧化钠远远过量，溶液为偏铝酸钠和NaOH的混合溶液，选项D错误。【考题精练】1下列操作所得物质为纯净物的是 （ ）A将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的NaAlO2固体B向NaAlO2溶液中加入过量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加热灼烧去掉水分，可得纯净的Al(OH)3固体C把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得AlCl3固体D把AlCl3溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得Al2O3固体【答案】D【解析】A、因为加的是过量NaOH溶液，蒸干后得到NaAlO2和NaOH，故错误；B、得到沉淀为Al(OH)3，加热灼烧，Al(OH)3分解为Al2O3，故错误；C、AlCl33H2OAl(OH)33HCl，此反应是吸热反应，加热促使平衡向正反应方向进行，HCl挥发，最后得到Al(OH)3或Al2O3，故错误；D、得到沉淀为Al(OH)3，加热灼烧，Al(OH)3分解为Al2O3，故正确。2某1 L混合溶液中，溶质X、Y的浓度都为0.1 molL1，向混合溶液中滴加某溶液Z(0.1 mol L1氢氧化钠或硫酸溶液)，所得沉淀的物质的量如图所示，则X、Y、Z分别是 （ ）A硫酸铝、硫酸铁、氢氧化钠B硫酸铝、硫酸镁、氢氧化钠C偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸D偏铝酸钠、氯化钡、硫酸【答案】C【解析】A、当加入1L氢氧化钠溶液时金属阳离子铁离子、铝离子均过量，曲线不会出现拐点，A错误；B、当加入1L氢氧化钠溶液时金属阳离子镁离子、铝离子均过量，曲线不会出现拐点，B错误；C、当加入1L硫酸时恰好与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水，继续加入硫酸偏铝酸钠与硫酸反应生成氢氧化铝和水，硫酸过量后氢氧化铝溶解，曲线正确，C正确；D、加入硫酸立即生成硫酸钡和氢氧化铝沉淀，当加入0.5L硫酸时偏铝酸钠恰好反应，此时氯化钡过量曲线出现拐点，图像错误，D不正确，答案选C。