高考化学铝及其化合物考点解析复习教案.doc
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1、铝及其化合物【内容与解析】本节课要复习的内容是铝作为金属的通性以及它的两个特性,Al2O3、Al(OH)3的两性与Al(OH)3分解的性质。铝的通性就是指的是铝能与非金属单质、酸、盐溶液反应。铝的特性中是铝能与NaOH反应以及铝能与比它稳定的金属氧化物发生铝热反应。Al2O3、Al(OH)3的两性就是指这两种物质能与酸碱反应生成盐与水。Al(OH)3的热稳定差。加热时能分解。【教学目标与解析】1教学目标(1).Al2O3、Al(OH)3的两性及Al3、Al(OH)3、AlO间的转化关系。(2)结合Al(OH)3的制备实验、计算及在生产生活中的应用进行综合考查。2目标解析(1).Al2O3、Al
2、(OH)3的两性及Al3、Al(OH)3、AlO间的转化关系。就是指Al2O3、Al(OH)3既能与酸也能与碱反应生成盐与水,再一个就是氢氧化铝在加热的时候会分解。(2)结合Al(OH)3的制备实验、计算及在生产生活中的应用进行综合考查。就是指Al33NH3H2O=Al(OH)33NH AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO【问题诊断分析】本节的复习学习是高中知识的重要组成部分,本节中难在铝的两性上,再就是铝热反应与镁铝合金的计算问题。其重点是化学方程式与离子方程式的书写。【复习过程】一、铝的性质和用途金属铝呈银白色,硬度小,密度小,熔点较高,和镁类似,铝的主要用途是制造铝合金,铝优良的导
3、电性和密度小,使铝大量用来制作导线。铝元素位于元素周期表的第三周期第A族,化学性质比较活泼,在反应中多被氧化为Al3,如:铝可以在纯氧中燃烧:4Al3O22Al2O3;铝与盐酸反应:2Al6HCl=2AlCl33H2;铝溶于NaOH溶液的反应:2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2;用镁条引燃铝粉和Fe2O3的混合物:2AlFe2O32FeAl2O3,这一反应也被称作铝热反应。二、铝的重要化合物1氧化铝氧化铝属于离子化合物,室温下,它是一种白色固体,熔点很高。氧化铝是冶炼铝的原料,也是一种较好的耐火材料。氧化铝属于典型的两性氧化物,与酸、强碱都能反应,请写出下列反应的化学方程式:氧化铝
4、溶于盐酸:Al2O36HCl=2AlCl33H2O。氧化铝与烧碱溶液反应:Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O。电解熔融的氧化铝:2Al2O34Al3O2。2氢氧化铝可溶性铝盐和氨水反应可制得Al(OH)3,它是一种难溶于水的白色胶状物质,具有较强的吸附能力。Al(OH)3受热易分解,是一种典型的两性氢氧化物。Al33OHAl(OH)3HAlOH2O;Al(OH)3与盐酸反应:Al(OH)33H=Al33H2O;Al(OH)3与NaOH溶液反应:Al(OH)3OH=AlO2H2O;Al(OH)3受热分解的化学方程式:2Al(OH)3Al2O33H2O。3明矾:KAl(SO4)212H2O
5、明矾易溶于水,完全电离:KAl(SO4)2=KAl32SO,其水溶液因Al3水解而显酸性。三、Al3、Al(OH)3、AlO间的转化关系据下图写出下列转化的离子方程式:(1)Al3Al(OH)3 Al33NH3H2O=Al(OH)33NH;Al33AlO6H2O=4Al(OH)3; Al33OH=Al(OH)3。(2)Al(OH)3Al3 Al(OH)33H=Al33H2O。(3)Al3AlO Al34OH=AlO2H2O。(4)AlOAl3 AlO4H=Al32H2O。(5)AlOAl(OH)3NaAlO2溶液中通少量CO2:2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO。NaAlO2溶液中通
6、入足量CO2:AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO3AlOAl36H2O=4Al(OH)3;AlOHH2O=Al(OH)3。(6)Al(OH)3AlOAl(OH)3OH=AlO2H2O。网络构建铝及其重要化合物的转化关系热点1铝的性质1.位置和结构在元素周期表中的第三周期、A族,原子结构示意图为:2化学性质(1)跟非金属反应常温下被O2氧化,生成致密氧化物保护膜。在纯氧或高温下剧烈燃烧,发出白光。4Al3O2点燃2Al2O3 2Al3SAl2S3(制备Al2S3的方法)(2)跟水反应困难(3)跟酸反应:常温下在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化。与非氧化性酸反应产生H2,如2Al6HCl
7、=2AlCl33H2。(4)跟强碱溶液反应:可简写为:2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。(5)跟某些氧化物反应铝热反应2AlFe2O3高温2FeAl2O3此反应放出大量的热,用于冶炼高熔点的金属或焊接金属。3铝与酸或碱反应生成H2的量的关系来源:K铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理:2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比:1:1。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应,产生氢气的体积比为:1:3。(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠反应若产生氢气的体积比为
8、0.4 moln 解得n1:3,故加入的Al相对盐酸过量,对NaOH不足。0.2 mol的HCl需Al的质量为27 g/mol0.2 mol1.8 g,对应5份H2,当H2为6份时,铝的质量为1.8 g2.16 g即为所求。答案:(1)第3周期A族(2)2AlFe2O3高温Al2O32Fe(3)2Al2OH2H2O=2AlO3H22.16 g(4)加热浓缩,冷却结晶,过滤Al33H2OAl(OH)33H,在干燥的HCl气流中,抑制AlCl3的水解,且带走AlCl36H2O晶体受热产生的水蒸气,故能得到AlCl3热点3有关氢氧化铝沉淀的计算1.铝盐与强碱的反应(以AlCl3与NaOH的反应为例)
9、向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液时,发生的反应依次为:Al33OH=Al(OH)3 Al(OH)3OH=AlO2H2O生成的Al(OH)3与加入的NaOH的物质的量关系可用图象表示为(1)根据AlCl3和NaOH的物质的量计算生成的Al(OH)3的物质的量,结合反应的化学方程式及图象可知:当n(OH):n(Al3)3时, nAl(OH)3n(OH)。当3n(OH):n(Al3)4时,nAl(OH)3n(Al3)n(OH)3n(Al3)4n(Al3)n(OH)。当n(OH)n(Al3)4时,nAl(OH)30。(2)根据Al(OH)3和AlCl3的物质的量,计算需要的NaOH的物质的量。由图象
10、可以看出,AlCl3和生成的Al(OH)3为一定值时,加入的NaOH有两种情况:当NaOH不足时,n(NaOH)3nAl(OH)3。当NaOH过量时,n(NaOH)3n(Al3)n(Al3)nAl(OH)34n(Al3)nAl(OH)3。2偏铝酸盐与强酸的反应(以NaAlO2和盐酸的反应为例)向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸时,发生的反应依次为:AlOHH2O=Al(OH)3 Al(OH)33H=Al33H2O来源:高考资源网KS5U.COM生成的Al(OH)3与加入的盐酸的物质的量的关系可用图象表示为:(1)根据NaAlO2和HCl的物质的量计算生成Al(OH)3的量结合反应的化学方程式及图象
11、可知:当n(H):n(AlO)1 时,nAl(OH)3n(H)。当1n(H)n(AlO)4时,nAl(OH)3n(AlO)n(H)n(AlO)4n(AlO)n(H)。当n(H):n(AlO)4时,nAl(OH)30。(2)根据Al(OH)3和NaAlO2的物质的量计算需要的HCl的物质的量由图象可以看出,NaAlO2和生成的Al(OH)3为一定值时,加入的盐酸有两种情况:当盐酸不足时,n(HCl)nAl(OH)3。当盐酸过量时,n(HCl)n(AlO)3n(AlO)nAl(OH)34n(AlO)3nAl(OH)3。【例3】在50 mL b mol/L的AlCl3溶液中加入50 mL a mol
12、/L NaOH溶液。(1)当a3b时,生成Al(OH)3沉淀的物质的量为_。(2)当a、b满足_条件时,无沉淀产生。(3)当a、b满足_条件时,先有沉淀生成,后又有部分沉淀溶解,此时Al(OH)3的质量为_。解析(1)依题意知,在AlCl3溶液中加入NaOH溶液有如下两反应发生:AlCl33NaOH=Al(OH)33NaClAlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O根据以上两反应可以看出:当a3b时只发生第一个反应,此时NaOH不足量,产生沉淀的量取决于NaOH,nAl(OH)3n(NaOH) mol。(2)如果无沉淀生成,Al元素全部以AlO形式存在,n(AlCl3):n(NaOH
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