2019-2020年高中化学第4章第2节课时1铝与铝合金教案鲁科版必修12.doc

课时1铝与铝合金目标与素养：1.掌握Al的金属通性，与强碱溶液的反应。(宏观辨识)2.掌握Al2O3、Al(OH)3的两性。(变化观念)3.了解铝合金的性质及应用。(社会责任)一、铝与铝合金1存在：铝在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位。2物理性质：银白色固体，质软，密度小，导电性仅次于金、银和铜。3化学性质微点拨：(1)单质铝只有还原性，其还原性与其失电子数目多少无关。(2)铝热剂指Al与比铝不活泼金属的氧化物形成的混合物。4铝合金及其制品(1)形成：在铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。(2)性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉等。(3)用途：建筑、包装、交通运输及电子行业。微点拨：(1)合金比成分金属的硬度大，熔点低。(2)合金属于混合物，一定含有金属可能含有非金属。二、铝的重要化合物1氧化铝(1)物理性质氧化铝是不溶于水的白色固体。(2)化学性质为什么铝制炊具不宜长时间盛放酸、碱性食物？【提示】因为铝制品表面有一层致密的氧化膜，该氧化膜为两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应，用铝制炊具盛放酸或碱性食物，会破坏该氧化膜，使铝具受到进一步腐蚀。2氢氧化铝(1)物理性质氢氧化铝是不溶于水的白色胶状固体。(2)化学性质(3)制备可以通过铝盐溶液与碱反应制得，如AlCl3溶液与氨水反应的离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。(4)用途Al(OH)3胶体既能够凝聚水中的悬浮物，又能吸附色素，可用于水的净化。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)铝在自然界中只以化合态形式存在。()(2)合金比成分金属具有优良的性能。()(3)铝热反应常用于焊接钢轨。()(4)氧化铝能与氢氧化钠反应生成氢氧化铝。()(5)氢氧化铝能与所有的碱溶液反应。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2除去镁粉中的少量铝粉，可选用的试剂是()A稀盐酸B稀硝酸CNaOH溶液 D氯化钠溶液答案C3既能与盐酸反应，又能和氢氧化钾溶液反应且属于两性化合物的是()AMgO BAl2O3CMg(HCO3)2 DKAl(SO4)2答案B铝的化学性质1.铝的特性(1)铝是较活泼的金属，常温下可与空气中的氧气形成致密的氧化膜，因而具有较好的耐腐蚀性。(2)铝在常温下，遇到浓硫酸、浓硝酸会发生钝化。(3)铝与某些金属氧化物在高温下发生铝热反应放出大量的热，会使生成的金属熔化。(4)铝可以与强碱溶液反应生成氢气，反应的实质是铝置换水中的氢。2金属铝与酸、碱反应生成H2的量的关系(1)反应原理2Al6H=2Al33H2；2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2。(2)量的关系定量关系等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，产生H2的量相等，此时消耗HCl与NaOH的物质的量之比为31。足量的铝与等物质的量的盐酸和NaOH溶液反应，产生H2的物质的量之比为13，此时消耗铝的物质的量之比也为13。等量的铝分别和等量的盐酸和NaOH溶液反应，若<<1，则必定：a.铝与盐酸反应时，铝过量，而盐酸不足；b.铝与NaOH溶液反应时，铝不足，而NaOH过量。(3)灵活利用数轴正确分析“量”的关系【典例1】将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 molL1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为()AHNO3溶液BBa(OH)2溶液CH2SO4溶液 DHCl溶液DAl与HNO3反应不产生H2，A项被排除。n(Al)0.2 mol，B项中n(OH)0.2 L2.0 molL120.8 mol，C项中n(H)0.8 mol，D项中n(H)0.4 mol，由2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2，2Al6H=2Al33H2，可知0.2 mol Al与0.2 mol OH或0.6 mol H恰好完全反应，则B中OH过量，C中H过量，D中Al过量。(1)将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 molL1的Ba(OH)2溶液中，标准状况下产生H2的体积为_。(2)将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 molL1盐酸中，转移电子数为_。解析(1)Ba(OH)2过量，以Al为准进行计算：2Al3H223n(H2)n(H2)0.3 mol，V(H2)6.72 L。(2)Al过量，以HCl为准进行计算：HCl e1 102 L2.0 molL1 n(e)n(e)0.4 mol，N(e)0.4NA。答案(1)6.72 L(2)0.4NA1镁、铝都是较活泼的金属，下列描述中正确的是()A高温下，镁、铝在空气中都有抗腐蚀性B镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应C镁在点燃条件下可以跟二氧化碳起反应，铝在一定条件下可以跟氧化铁发生氧化还原反应D铝热剂是镁条、铝粉和金属氧化物的混合物C镁和铝在常温下不容易被腐蚀，高温下很容易与氧气结合发生反应，A错误。镁能跟酸反应，不能跟碱反应，B错误。铝热剂是铝粉和不活泼金属氧化物组成的混合物，D错误。2足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A氢氧化钠溶液B稀硫酸C盐酸 D稀硝酸ANaOH溶液、稀硫酸、盐酸与金属铝反应时，存在关系：2Al2NaOH，2Al3H2SO4，2Al6HCl，因此等物质的量的Al与上述物质反应时，消耗NaOH的物质的量最少。Al与稀硝酸反应，生成硝酸铝、NO和H2O，得不到H2。“铝三角”的转化关系及应用1Al3Al(OH)3或Al(OH)4。与弱碱或少量强碱反应生成Al(OH)3Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl33OH=Al(OH)3与过量强碱反应生成Al(OH)4Al34OH=Al(OH)42Al(OH)3Al3或Al(OH)4。与强酸反应生成Al3Al(OH)33H=Al33H2O与强碱反应生成Al(OH)4Al(OH)3OH=Al(OH)43Al(OH)4Al(OH)3或Al3。与弱酸或少量强酸反应生成Al(OH)3Al(OH)4CO2(过量)=Al(OH)3HCO或2Al(OH)4CO2(少量)=2Al(OH)3COH2OAl(OH)4H(少量)=Al(OH)3H2O与过量强酸反应生成Al3Al(OH)44H=Al34H2O【典例2】向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2 molL1 NaOH溶液时，得到的Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如图所示，试回答下列问题：(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)假如溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g，则此时用去NaOH溶液的体积为_。解析(1)(3)由图像可知，随着NaOH溶液的滴入，AlCl3溶液中发生由Al3Al(OH)3Al(OH)4的转化，故A点表示Al(OH)3沉淀量最多，而B点表示Al(OH)3完全溶解，涉及的离子方程式为Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=Al(OH)4。(4)当NaOH不足时，V(NaOH)(0.39 g78 gmol1)32 molL1103 mLL17.5 mL；当NaOH相对过量时，Al3全部生成Al(OH)3后，又部分溶解。据A点，nAl(OH)30.01 mol，溶解0.005 mol Al(OH)3需加入NaOH溶液的体积为(0.01 mol30.005 mol)2 molL1103 mLL117.5 mL。答案(1)生成Al(OH)3沉淀的最大值(2)Al(OH)3沉淀完全溶解于NaOH溶液生成NaAl(OH)4(3)Al34OH=Al(OH)4(4)7.5 mL或17.5 mL上述例题中：(1)所用AlCl3溶液的物质的量浓度为_。(2)若用“氨水”代替“NaOH溶液”，则Al(OH)3沉淀质量与所滴加氨水的体积(mL)关系图像是怎样的？解析(1)由A点Al(OH)3质量最大，可知n(AlCl3)nAl(OH)30.01 mol，c(AlCl3)0.5 molL1。答案(1)0.5 molL1(2)1把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，若恰好使SO全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是()AAl3BAl(OH)3CAl(OH)4 DAl3和Al(OH)3C2Ba(OH)2KAl(SO4)2=2BaSO4KAl(OH)4。2下列各组试剂，不论以何种方式混合均无法得到Al(OH)3固体的是()ANaAl(OH)4溶液与盐酸BNaOH溶液与AlCl3溶液C铝与NaOH溶液D氨水与明矾KAl(SO4)2溶液CA项，NaAl(OH)4溶液与适量的盐酸反应可得到Al(OH)3；B项，AlCl3溶液与少量的NaOH溶液反应可得到Al(OH)3；C项，只能得到Al(OH)4；D项，能得到Al(OH)3。1镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为被广泛应用的新型建筑装潢材料。主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是()A不易生锈B导电性好C密度较小 D强度较高B题目中已指出镁铝合金坚硬(强度较高)、轻巧(密度较小)、洁净(不易生锈)等性质，即可分析判断“导电性好”与上述用途无关。2有关铝及其化合物的说法错误的是()A用于熔化烧碱的坩埚，可用Al2O3这种材料制成B铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝薄膜C氧化铝是一种难熔物质，是一种较好的耐火材料D氢氧化铝能中和胃酸，可用于制胃药AAl2O3可与NaOH发生化学反应，故熔化烧碱不能用Al2O3坩埚。3下列有关Al与NaOH溶液反应的说法正确的是()A铝是还原剂，其氧化产物是NaAl(OH)4BNaOH是氧化剂，其还原产物是H2CAl是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂D水是氧化剂，铝被还原AAl与NaOH溶液反应的实质是金属铝和水先反应生成Al(OH)3和H2，再是Al(OH)3和NaOH发生反应生成NaAl(OH)4。铝是还原剂，水是氧化剂，NaOH既不是氧化剂，也不是还原剂。4下列反应的离子方程式书写不正确的是()AAl(OH)3沉淀中滴加盐酸：Al(OH)33H=Al33H2OB铝粉投入到NaOH溶液中：2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2CAlCl3溶液中加入足量的氨水：Al33OH=Al(OH)3D氧化铝与盐酸反应：Al2O36H=2Al33H2OCAlCl3和氨水的反应为：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。5分析下图中各物质的转化关系。已知E是地壳中含量最高的金属元素单质。(1)写出B、D的化学式：B_；D_。(2)写出离子方程式：CD_；BCO2(足)D_。(3)写出化学方程式EA：_，该反应又叫_反应。解析地壳中含量前4位元素依次为O、Si、Al、Fe，故铝元素是地壳中含量最高的金属元素，则E为Al，进而推知A为Al2O3、B为NaAl(OH)4、C为AlCl3、D为Al(OH)3。答案(1)NaAl(OH)4Al(OH)3(2)Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl(OH)4CO2=Al(OH)3HCO(3)2AlFe2O3Al2O32Fe铝热