322铝及其化合物.ppt
具有银白色金属光泽的轻金属，具有银白色金属光泽的轻金属，具有良好的延展性、导电性和导具有良好的延展性、导电性和导热性热性老年性痴呆症老年性痴呆症与铝有密切关系与铝有密切关系 铝原子的结构：铝原子的结构：铝的原子结构示意图、铝的原子结构示意图、核外电子排布式、核外电子排布式、4Al + 3O2 = 2Al2O3生成致密的氧化物起保护作用生成致密的氧化物起保护作用在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面,那为什那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢? 铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢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固地覆盖在铝表面,阻止了内部的铝与空气接触。阻止了内部的铝与空气接触。2Al +6HCl = 2AlCl3 + 3H2 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2铝的铝的“钝化钝化”在在冷的浓硫酸冷的浓硫酸和浓硝酸和浓硝酸中，铝不溶解（表面形成致中，铝不溶解（表面形成致密的氧化膜）密的氧化膜）还原剂和还原剂和氧化剂是氧化剂是？反应的实质反应的实质: :分两步进行分两步进行 （1 1）2Al+6H2Al+6H2 2O 2Al(OH)O 2Al(OH)3 3+3H+3H2 2将（将（1 1）+ +（2 2）2 2：2Al+6H2Al+6H2 2O +2NaOH 2NaAlOO +2NaOH 2NaAlO2 2+4H+4H2 2O +3HO +3H2 2 失失2 23 e3 e得得6 6e e2Al+2NaOH+2H2O=Al+3H22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2说明：说明：等量的铝分别与足量的盐酸等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应生成氢气的量相等和氢氧化钠反应生成氢气的量相等 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H22Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高温高温4Al+3MnO2=3Mn+2Al2O3高温高温AlAl的强还原性的强还原性 10Al+3V2O5=6V+5Al2O3高温高温 试一试试一试 写出写出AlAl与与V V2 2O O5 5 的反应方程式的反应方程式2Al+3CuSO4 3Cu+Al2(SO4)3 能置换出能置换出CuSOCuSO4 4、AgNOAgNO3 3等溶液中的金属。等溶液中的金属。 制造电线和电缆（导电性）制造电线和电缆（导电性）; ; 可作汽车、飞机、火箭材料可作汽车、飞机、火箭材料（镁铝合金）（镁铝合金）, ,做各种铝质器皿做各种铝质器皿 白色、不溶于水白色、不溶于水的固体，的固体，熔点很高熔点很高（20542054）常作）常作耐火材料耐火材料。 刚玉刚玉的主要成分是的主要成分是AlAl2 2O O3 3 ，其中把含，其中把含少少量量铬元素铬元素的刚玉称为的刚玉称为红宝石红宝石；含少量的；含少量的铁和铁和钛元素钛元素的刚玉称为的刚玉称为蓝宝石蓝宝石。熔点熔点较较高高的粉末状物质的粉末状物质 Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH= 2AlO2+ H2OAl2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O；Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O宝石的主要成分是氧化铝宝石的主要成分是氧化铝 氧化铝不溶于水氧化铝不溶于水, ,与水不反应与水不反应, ,故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝铝 铝制餐具不宜用来蒸煮或长时铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物间存放酸性、碱性或咸的食物耐火材料耐火材料( (Al2O3熔点高熔点高) )冶炼金属铝：冶炼金属铝： 2Al2O3= 4Al + 3O2 通电通电 但由于铝的熔点很高，故在氧化铝但由于铝的熔点很高，故在氧化铝中添加中添加冰晶石（冰晶石（NaNa3 3AlFAlF6 6) )降低其熔点降低其熔点。白色胶状难溶于水白色胶状难溶于水, ,有强的吸附性有强的吸附性 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O可溶性铝盐与弱碱可溶性铝盐与弱碱AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl 氢氧化铝为两性氢氧化物氢氧化铝为两性氢氧化物 H H+ + +H+H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3 Al Al3+3+3OH+3OH- -碱式电离碱式电离酸式电离酸式电离与碱反应与碱反应与酸反应与酸反应Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH= NaAlO+NaOH= NaAlO2 2+2H+2H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3 + 3HCl= AlCl + 3HCl= AlCl3 3 + 3H + 3H2 2O O2Al(OH)3Al2O3+3H2O 凝聚水中悬浮物并能吸附色素，凝聚水中悬浮物并能吸附色素， 常用作净水剂常用作净水剂 用作药物，治疗胃酸过多用作药物，治疗胃酸过多KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-化学式化学式KAl(SOKAl(SO4 4) )2 212H12H2 2O O （十二水合硫酸铝钾），（十二水合硫酸铝钾）， 无色晶体，易溶于水。无色晶体，易溶于水。明矾溶于水发生水解明矾溶于水发生水解反应，生成反应，生成Al(OH)Al(OH)3 3胶体，吸附水中的胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。杂质，使水澄清。AlAl3+3+3H+3H2 2O =O =Al(OH)Al(OH)3 3 （胶体）（胶体）+3H+3H+ +AlClAlCl3 3中逐滴加入中逐滴加入NaOHNaOH？小结：小结：AlAl3+3+与碱、与碱、 AlOAlO2 2- -与酸的反应与酸的反应AlClAlCl3 3中逐滴加入氨水？中逐滴加入氨水？ AlAl3+3+3NH+3NH3 3.H.H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3 +3NH +3NH4 4+ +故：用故：用AlAl3+3+制取制取Al(OH)Al(OH)3 3用弱碱更合适用弱碱更合适NaAlONaAlO2 2中逐滴加入盐酸？中逐滴加入盐酸？NaAlONaAlO2 2中缓慢通入中缓慢通入COCO2 2？2AlO2AlO2 2- -+CO+CO2 2+3H+3H2 2O=2Al(OH)O=2Al(OH)3 3 +CO +CO3 32-2-AlOAlO2 2- -+CO+CO2 2+2H+2H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3 +HCO +HCO3 3- -故：由故：由AlOAlO2 2- -制取制取Al(OH)Al(OH)3 3用弱酸更合适用弱酸更合适HH+ +H+H2 2OO或或COCO2 2AlAl3+3+Al(OH)Al(OH)3 31.1.3OH3OH- -或或NHNH3 3 H H2 2OOAlOAlO2 2- -2.2.OHOH- -3H3H+ +4OH4OH- -6.6.4H4H+ + 7. 7. 双水解双水解2. Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O1. Al3+ + 3OH- = Al(OH)34. AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)36. AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O 3. Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O5. Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O7. Al3+ + 3AlO2- + 6H2O= 4Al(OH)3AlO2- - H+ -Al(OH)3Al3+ - 4OH- -AlO2-Al3+ - 3OH- -Al(OH)3AlO2- - 4H+ -Al3+ 1.1.往往AlClAlCl3 3溶液逐滴加入溶液逐滴加入NaOHNaOH溶液至过量溶液至过量AlAl3+3+ + 3OH + 3OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOn n(NaOH)(NaOH)n nAl(OH)Al(OH)3 3 1 12 23 34 41 12.2.往往NaOHNaOH溶液中加入溶液中加入AlClAlCl3 3溶液至过量溶液至过量AlAl3+3+ + 4OH + 4OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOAlAl3+3+3AlO+3AlO2 2- -+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3 1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n(AlCl(AlCl3 3) )AlOAlO2 2- - + H + H+ + + H + H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2OO1 12 23 34 41 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n(HCl)(HCl)n n(NaAlO(NaAlO- -2 2) )1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 AlOAlO2 2- - + 4H + 4H+ + = Al = Al3+3+ + 2H + 2H2 2O O AlAl3+3+3AlO+3AlO2 2- -+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3 n(HCl)n(HCl)1 11 12 23 34 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 5 5OH-+H+ = H2OAlOAlO2 2- - + H + H+ + + H + H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2OO 1 12 23 34 41 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n( ( NHNH3 3. .HH2 2OO ) )AlAl3+3+ +3NH +3NH3 3. .HH2 2O = Al(OH)O = Al(OH)3 3+3NH+3NH4 4+ +7.7.往往AlClAlCl3 3溶液中加入溶液中加入NaAlONaAlO2 2溶液溶液1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n( (NaAlONaAlO2 2) )AlAl3+3+ + 3AlO + 3AlO2 2- - + 6H + 6H2 2O = 4Al(OH)O = 4Al(OH)3 3 1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n( (AlClAlCl3 3) )AlAl3+3+ + 3AlO + 3AlO2 2- - + 6H + 6H2 2O = 4Al(OH)O = 4Al(OH)3 3 1 12 22 2或或1 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n(CO(CO2 2) )2AlO2AlO2 2- - +CO +CO2 2 +3H +3H2 2O =2Al(OH)O =2Al(OH)3 3+CO+CO3 32-2-或或AlOAlO2 2- -+CO+CO2 2 +2H +2H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3+HCO+HCO3 3- -AlAl3+3+ + 3OH + 3OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOn n(NaOH)(NaOH)1 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 1 12 23 34 4OH-+H+ = H2O5 511.11.往往AlAl3+3+、MgMg2+2+、H H+ +各各1mol1mol的混合溶液的混合溶液中加中加NaOHNaOH溶液至过量溶液至过量 n n( (NaOHNaOH) )AlAl3+3+ + 3OH + 3OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOOH-+H+ = H2OMgMg2+2+ + 2OH + 2OH- - = Mg(OH) = Mg(OH)2 2 1 12 23 34 42 2n n 沉淀沉淀 1 16 65 57 7n n(HCl)(HCl)AlOAlO2 2- - + + H+ H+ H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2OOOH-+H+ = H2O1 12 23 34 42 2n n 沉淀沉淀 1 16 65 57 7Mg(OH)Mg(OH)2 2+2H+2H+ + = Mg = Mg2+2+ +2H +2H2 2OOAlOAlO2 2- - Al(OH) Al(OH)3 3 Al Al3+3+ AlAlAlAl2 2OO3 3 O O2 2 OH OH- - H H+ + OH OH- - H H+ + H H+ + OH OH- - OH OH- - H H+ +铝及其重要化合物的相互转化铝及其重要化合物的相互转化 加热加热 铝元素占地壳总量的铝元素占地壳总量的7.73%7.73%，是地壳中含量，是地壳中含量最多的金属最多的金属。 于铝是活泼的金属，因此铝元素在自然界中于铝是活泼的金属，因此铝元素在自然界中均以均以化合态化合态的形式存在。的形式存在。小结小结: :从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝 铝元素在地壳中的铝元素在地壳中的主要存在于主要存在于 中，中，其主要成分其主要成分 ，还含有少量的还含有少量的 。 AlAl2 2O O3 3铝土矿铝土矿FeFe2 2O O3 3、SiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3SiOSiO2 2过量过量盐酸盐酸过滤过滤SiOSiO2 2除去除去AlClAlCl3 3FeClFeCl3 3HClHCl溶液溶液过量过量NaOHNaOH溶液溶液过滤过滤Fe(OH)Fe(OH)3 3除去除去NaAlONaAlO2 2NaClNaClNaOHNaOH溶液溶液过量过量COCO2 2过滤过滤滤液滤液除去除去Al(OH)Al(OH)3 3AlAl2 2O O3 3方法方法1 1AlAl通电通电酸溶法酸溶法酸碱（弱）酸酸碱（弱）酸AlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3SiOSiO2 2过量过量NaOHNaOH溶液溶液过滤过滤FeFe2 2O O3 3除去除去NaAlONaAlO2 2NaNa2 2SiOSiO3 3NaOHNaOH溶液溶液过量过量盐酸盐酸过滤过滤AlClAlCl3 3NaClNaClHClHCl溶液溶液过量过量氨水氨水过滤过滤滤液滤液除去除去Al(OH)Al(OH)3 3方法方法2 2H H2 2SiOSiO3 3除去除去AlAl2 2O O3 3AlAl通电通电碱溶法碱溶法碱酸碱酸(弱弱)碱碱
