1、第一单元 从铝土矿到铝合金学习目标1.了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界中的主要存在形式，了解工业上从铝土矿获得铝的方法。2.知道铝、氧化铝、氢氧化铝的性质，了解铝及其化合物在生产生活中的重要应用。3.了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念，知道氧化铝和氢氧化铝分别是两性氧化物和两性氢氧化物。第1课时 从铝土矿中提取铝 铝的氧化物与氢氧化物 课堂互动讲练 探究整合应用 课前自主学案 知能优化训练 1第课时 从铝土矿中提取铝 铝的氧化物与氢氧化物 课前自主学案 一、从铝土矿中提取铝 1铝的存在(1)含量：铝元素是地壳中含量_的金属元素。(2)存在：在地壳中铝以_态存在于铝土矿中，铝土矿的主要
2、成分是_。自主学习 最多化合Al2O32从铝土矿制备铝的工艺流程 二、铝的氧化物与氢氧化物1氧化铝(1)物理性质：_色的_熔的固体。(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_反应生成盐和水的氧化物。反应实例：Al2O3 与盐酸反应的离子方程式：_；Al2O3 与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_。酸白难碱Al2O32OH=2AlO2 H2OAl2O36H=2Al33H2O 2氢氧化铝(1)物理性质：_色的_溶于水的_状物质。(2)化学性质：两性氢氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物。反应实例Al(OH)3 与盐酸反应的离子方程式：_；Al(OH)3 与氢氧化
3、钠溶液反应的离子方程式：_。白难胶Al(OH)3OH=AlO2 2H2OAl(OH)33H=Al33H2O不稳定性：受热易分解化学方程式为：_。(3)实验室制法方法：AlCl3 溶液和氨水反应离子方程式：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4。2Al(OH)3=Al2O33H2O3明矾的净水作用(1)复盐 概念：由两 种 或两 种 以上 _和 一 种_组成的盐。举例：明矾，化学式为_。KAl(SO4)212H2O或K2SO4Al2(SO4)324H2O阳离子阴离子(2)净水原理 净水过程净水原理明矾电离 KAl(SO4)2=KAl32SO24生成胶体 Al33H2OAl(OH)3(胶体)
4、3H吸附杂质 Al3与水反应产生的 Al(OH)3 胶体吸附能力很强，可吸附杂质1氧化铝可以制造耐火坩埚，这利用了它的什么性质？能否用它来熔化NaOH固体？【提示】熔点高。不能用它来熔化NaOH固体,因 为 氧 化 铝 能 够 和 NaOH 固 体 反 应：Al2O3 2NaOH=2NaAlO2H2O。2为什么Al(OH)3可以作胃酸中和剂？【提示】Al(OH)3碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用，但却可以与酸反应，使胃酸浓度降低，起到中和过多胃酸的作用。问题探究 1下列物质中，可用于治疗胃酸过多的是()A碳酸钠 B氢氧化铝 C氧化钙D碳酸钡 解析：选B。胃酸中含有盐酸，需要一种碱
5、性物质来中和。A中Na2CO3具有较强的腐蚀性，C中CaO与H2O反应生成的Ca(OH)2也具有腐蚀性且反应放热，D中钡盐有毒，只有B项Al(OH)3合适。自主体验 2要使溶液中的Al3全部变为沉淀，应选用的恰当试剂是()ANaOHBNH3H2O CBa(OH)2DKOH 解析：选B。因Al(OH)3为两性氢氧化物，能溶于强酸、强碱，则选择弱碱性的氨水最好。3从铝土矿提取铝的反应中，属于氧化还原反应的是()AAl2O3与NaOH溶液反应 B向NaAlO2溶液中通入CO2 CAl(OH)3的分解 DAl2O3的电解 解析：选D。此题关键是要熟悉从铝土矿中提取铝所涉及的反应，然后分析反应中是否有元
6、素化合价的变化。课堂互动讲练“铝三角”及其之间的相互转化 1Al3Al(OH)3(1)可溶性铝盐与少量 NaOH 溶液反应：Al33OH(少量)=Al(OH)3(2)可溶性铝盐与氨水反应：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH42Al(OH)3Al3Al(OH)3 溶于强酸溶液：Al(OH)33H=Al33H2O3Al3AlO2可溶性铝盐与过量的强碱反应：Al34OH(过量)=AlO2 2H2O4AlO2 Al3偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：AlO2 4H(足量)=Al32H2O5AlO2 Al(OH)3(1)偏铝酸盐溶液中加入少量盐酸：AlO2 H(少量)H2O=Al(OH)3(2)偏铝
7、酸盐溶液中通入 CO2：2AlO2 CO2(少 量)3H2O=2Al(OH)3 CO23AlO2 CO2(过 量)2H2O=Al(OH)3 HCO36Al(OH)3AlO2Al(OH)3 溶于强碱溶液：Al(OH)3OH=AlO2 2H2O特别提醒：因Al(OH)3易溶于NaOH溶液，所以在制备Al(OH)3时，不用Al3与强碱反应，可向可溶性铝盐中加入氨水，或向NaAlO2溶液中通入CO2来制备。例1A、B、C、D、E五种化合物，均含有常见元素，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)。(1)写 出 化 学
8、 式：A_，C_，D_，E_。(2)写出下列反应的离子方程式。AB_；FE_。【解析】题目应以B物质作为突破口：C为Al2O3D为AlCl3E为NaAlO2F为Al【答案】(1)KAlO2 Al2O3 AlCl3 NaAlO2(2)AlO2 CO22H2O=Al(OH)3HCO32Al2OH2H2O=2AlO2 3H2变式训练 1 由 Al3Al(OH)3AlO2 Al3的一系列变化中，中应填写的是()AAl(OH)3 BAlCl3CHCl DNaOH解析：选 A。由 Al3转变为 Al(OH)3，再转变为 AlO2，是通过加入 OH实现的，故由 AlO2 再转变为 Al3，应加入 H，AlO
9、2 首先转化为 Al(OH)3，然后转化为Al3，A 项符合题意。有关Al(OH)3的图象分析 试剂内容 向 AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液至过量向 NaAlO2 溶液中加入盐酸至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失 试剂内容 向 AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液至过量向NaAlO2溶液中加入盐酸至过量反应Al33OH=Al(OH)3 Al(OH)3OH=AlO2 2H2OAlO2 HH2O=Al(OH)3 Al(OH)33H=Al33H2O 试剂内容 向 AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液至过量向NaAlO2溶液中加入盐酸至过量图象xn(
10、OH)/n(Al3)xn(H)/n(AlO2)向用HCl酸化过的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个反应的是()例2【思路点拨】有关曲线图象，首先应明确图象所表示的意义，如横坐标、纵坐标表示哪些物质的哪个物理量，曲线变化的不同区间对应哪些不同的化学反应，另外，图象上的起点、终点、拐点是解题思路的启发点，应引起足够重视，必须明确它们的具体含义。【解析】向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，先生成白色沉淀，再加入NaOH溶液，沉淀逐渐溶解,最后完全消失，生成1 mol Al(OH)3需3 mol NaOH,溶解1 mol Al(OH)3需1 mol NaOH。NaOH的用量应
11、是31，A、B错误。用HCl酸化过的AlCl3溶液中含有酸，加入NaOH溶液先中和溶液中的酸，然后才生成Al(OH)3沉淀，故C也是错误的。【答案】D 变式训练2 在H2SO4酸化过的Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀W(g)与所加NaOH溶液的体积V的关系如图，其中正确的是()解析：选D。加入NaOH溶液先和H反应，然后与Al3反应生成Al(OH)3，Al(OH)3再与OH反应而溶解。Al(OH)3沉淀的有关计算 Al3与 OH混合，可能发生的反应有：Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2 2H2O设 Al3、OH的物质的量分别为 a、b，沉淀的质量为 m，
12、则：b3a 时，m78b3(g)；3ab4a 时，m78(4ab)(g)；b4a 时，m0。向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴加2 molL1NaOH溶液时，得到Al(OH)3沉淀的质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如图所示,试回答下列问题：例3(1)图中A点表示的意义是_。(2)图中B点表示的意义是_。(3)上述两步反应用总的离子方程式可表示为：_。(4)假若溶液中有Al(OH)3沉淀 0.39 g，则此时用去NaOH溶液的体积为_。【解析】分析图象中各点对应的比例关系及表示的意义，并应用于计算中。由图可知：随着 NaOH 溶液的加入，AlCl3 溶液中发生 Al3Al(
13、OH)3AlO2 三者的转化。故 A点表示得到 Al(OH)3 沉淀的最大量，B 点表示Al(OH)3 沉淀完全溶解，涉及的离子反应为：Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2 2H2O总的离子反应方程式为：Al34OH=AlO2 2H2O生成 0.39 g Al(OH)3 沉淀时有两种情况：AlCl3 过量，此时 nAl(OH)313n(OH)，即0.39 g78 gmol1132 molL1V103L/mL解得 V7.5 mL。当 NaOH 相对过量，Al3全部生成 Al(OH)3 后，沉淀又部分溶解，此时 nAl(OH)34n(Al3)n(OH)，即：0.39 g78
14、gmol140.78 g78 gmol12 mol L1V103L/mL解得 V17.5 mL。【答案】(1)生成 Al(OH)3 沉淀达最大值(2)Al(OH)3 沉淀完全溶解于 NaOH 溶液成为NaAlO2 溶液(3)Al34OH=AlO2 2H2O(4)7.5 mL 或 17.5 mL变式训练3 将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是(双选)()A13B23 C14D27 解析：选 BD。因 AlCl3 溶液和 NaOH 溶液等体积，因此，它们的物质的量浓度之比即为二者的物质的量
15、之比。沉淀物是 Al(OH)3，溶液中铝元素的存在形式可能是 Al3或 AlO2。(1)若 NaOH 不足，溶液中铝元素以 Al3形式存在AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl1 mol 3 mol 1 mol根据题意，溶液中还有 1 mol AlCl3n(AlCl3)n(NaOH)(11)323。(2)若 NaOH 过量，溶液中的铝元素以 AlO2 形式存在AlCl33NaOHAl(OH)31 mol 3 mol 1 mol据题意，生成的 1 mol Al(OH)3 有 0.5 mol 被过量的NaOH 溶解Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O05 mol 0.5 moln(
16、AlCl3)n(NaOH)1(30.5)27。探究整合应用 探究明矾的净水原理 明矾用于净水，是利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附作用，使杂质沉降来达到净水的目的。已知明矾在水溶液中能全部离解成自由移动的钾离子、铝离子和硫酸根离子。(1)提出问题：明矾在水溶液中能全部离解成自由移动的钾离子、铝离子和硫酸根离子，明矾的净水原理是什么？是谁在起作用？(2)猜想与假设：明矾溶于水生成的胶状物与铝离子有关，即明矾净水是铝离子的作用。(3)探究实验：设计实验、实验分析与论证。例完成下表：实验步骤 实验现象 结论 在蒸馏水中加少量明矾，搅拌静置 明矾_ 在浑浊的天然水中加少量明矾，搅拌静置 有_生成
17、，天然水变_ 在浑浊的天然水中加少量硫酸，搅拌静置 实验步骤 实验现象 结论 在浑浊的天然水中加少量硫酸钾，搅拌静置 在浑浊的天然水中加氯化铝，搅拌静置 有_生成，天然水变_(4)总结：由以上实验可知：明矾的净水作用与_有关。【解析】此题紧扣 Al3的有关性质对其净水作用进行探究，既对新学内容进行了创造性应用又对胶体的有关知识起到了复习作用。通过对比实验，证明 Al3能净水，而 H2SO4、K2SO4不能净水。从而证明明矾净水作用与 Al3有关，与 K、SO24 无关。【答案】(3)全部溶解 明矾能溶于水 絮状沉淀 澄清 明矾有净水作用 依然浑浊 硫酸没有净水作用 仍然浑浊 硫酸钾没有净水作用 絮状沉淀 澄清 氯化铝具有净水作用(4)铝离子