铝导学案(13页).doc
-铝导学案-第 12 页第一单元从铝土矿到铝合金 第1课时 班级 学习小组 学号 姓名 学习目标1. 了解金属材料的性能，了解合金，认识金属材料在生产生活中的广泛应用。2. 了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要形式。3. 掌握铝单质及氧化铝的重要性质，了解铝合金。知识梳理（课前）知识点一：金属材料、合金1. 金属的物理通性：绝大多数金属单质都是 色，具有金属光泽，少数金属单质有特殊颜色，（如铜是 ，金是金黄色）有良好的 性、 性、 性。2. 合金：由两种或两种以上（至少有一组分为金属单质）组成，经熔合成均匀的液体，再冷凝而成的具有金属特性的物质。性能：合金的许多优于纯金属。如合金的一般比其组分中任一金属的硬度大，多数合金低于其组分中任一种组成金属的熔点，有的合金有很强的抗腐蚀能力等知识点二：铝元素的存在1. 在自然界，铝元素以稳定的化合态存在，如 2. 元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量的 。在地壳中含量 依次降低的金属是 、 、 。 3. 铝土矿的主要成分为 ，还有少量杂质。知识点三：铝单质1. 物理性质 质 、密度 （2.70g/cm3）、熔点 、硬度 、导电导热性 2. 化学性质 铝的原子结构示意图为_，易_电子（填得到或失去），具有较强 的 (填氧化性或还原性)，所以说铝是较活泼的金属元素。（1）与非金属单质反应（O2、Cl2、S等） A. 与Cl2反应的化学方程式 B. 与O2反应的化学方程式 【思考】金属铝为什么有较强的抗腐蚀性？（2）与酸反应 A. 与稀硫酸反应的化学方程式 离子方程式 B. 常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时，会发生 反应，迅速在金属表面形成 ，从而阻止铝进一步溶解反应。（3） 与碱反应 与NaOH溶液反应的化学方程式 离子方程式 （4）铝热反应铝热剂的组成： 反应现象： 请写出铝粉分别与氧化铁、四氧化三铁、MnO2 、V2O5 发生铝热反应的化学方程式：应用：冶炼高熔点金属、焊接钢轨、定向爆破等3. 主要用途 常用于制造轻质合金，用于飞机、汽车、轮船部件；做导线、炊具、建筑装饰材料等。 铝合金的优点 知识点三：氧化铝的性质两性氧化物：在一定条件下既可以和 反应，又可以和 反应生成 和 的 氧化物称为两性氧化物，如 1. 物理性质 难溶、难熔（熔点2054）、高硬度化合物。2. 化学性质（1）与酸反应 与稀硫酸反应的化学方程式 离子方程式 （2）与碱反应 与NaOH溶液反应的化学方程式 离子方程式 3. 主要用途（1）常用作耐火材料、耐磨材料、装饰品。（刚玉，氧化铝的一种，硬度仅次于金刚石）（2）工业上用电解熔融Al2O3的方法制金属铝 以冰晶石（Na3AlF6）为助熔剂，降低Al2O3的熔化温度 熔融Al2O3的电离方程式 电解熔融Al2O3制金属铝的化学方程式 因为早期制备铝比较困难，19世纪中期，铝十分昂贵，甚至超过了当时黄金的价格。直到1886年，电解法制取铝工艺的发明，使得铝的应用得以普及，成为现代文明的物质基础。第二单元从铝土矿到铝合金 第1课时 班级 学习小组 学号 姓名 互动研讨（课堂） 1问题反馈 课堂检测1 铝元素在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源 之一而加以控制。铝元素在下列使用场合须加以控制的是()制铝锭 制易拉罐 制电线电缆 制牙膏皮用明矾净水制炊具用明矾和苏打作食物膨化剂 用氢氧化铝制药片治胃病 制防锈油漆A B C D2下列物质属于纯净物的是 ( ) A铝热剂 B铝土矿 C铝合金 D明矾3将铝片放入下列溶液中，一定有氢气生成的是 （）硝酸钾溶液浓硫酸溶液浓硝酸溶液浓氢氧化钠溶液4下列有关铝及铝合金说法错误的是 ( ) A氧化铝是一种高硬度、高熔沸点的化合物 B铝是活泼金属，其合金抗腐蚀能力差C铝合金具有密度小、高强度及较好的可塑性 D铝合金可用于制飞机骨架等5下列氧化物与铝粉混合可作铝热剂的是( )A.Fe2O3 B.MgO C.Na2O D.P2O56用铝热法还原下列氧化物，制得金属各1mol，消耗铝最少的是 ( )AMnO2 BWO3 CCr2O3 DCo3O42合作探究探究一：金属铝及铝合金在生产生活中的用途探究1. 常温时，将用砂纸打磨过的铝片分别放入下列溶液中，请完成表格内容溶液现象结论（用文字或化学方程式表示）稀盐酸浓盐酸稀硫酸浓硫酸浓硝酸氢氧化钠溶液2. 工业上为什么可用铝槽车贮、运浓硫酸或浓硝酸？3. 能不能用铝制炊具煮或贮存酸性、碱性食物？为什么？结论 1. 铝在空气中被氧化，表面形成 ，因此有较强的抗腐蚀性能。 2.常温时，铝在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化反应，表面迅速形成 ，阻止铝进一步溶解反应。 3.铝既能与酸（非氧化性酸）反应，也能与_反应，且都放出_，据此可区别铝和其他金属 探究二：铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的问题探究1. 两份等质量的铝，分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应：（1）铝与NaOH溶液反应的化学方程式： 离子方程式： （2）产生的气体在同温同压时的体积比为 ，反应中消耗的n(HCl)、n(NaOH)之比 为 ，反应中消耗的n(H+)、n(OH)之比为 。（3） 若将足量的盐酸换成足量的稀硫酸，其余条件相同，则产生的气体在同温同压时的体积比为 ，反应中消耗的n(H2SO4)、n(NaOH)之比为 ，反应中消耗的n(H+)、n(OH)之比为 。2.已知n(HCl)=n(NaOH)的盐酸和氢氧化钠溶液，分别与足量的铝反应，反应消耗的铝的质 量比为 ，物质的量之比为 ，产生的气体在同温同压时的体积比为 3.已知n(H2SO4)=n(NaOH)的盐酸和氢氧化钠溶液，分别与足量的铝反应，反应消耗的铝的质 量比为 ，物质的量之比为 ，产生的气体在同温同压时的体积比为 结论(1)1 mol Al与足量的非氧化性酸反应时，可生成 mol的H2； 1 mol金属（H前）与足量的盐酸或稀硫酸反应，若该金属元素的化合价为a价，则可生成 molH2。(3)等量的铝分别与足量的酸、碱溶液反应时，生成H2的量 ，消耗H和OH的物质的量之比为 。(4)足量的铝分别和等物质的量的H、OH反应时，消耗铝的物质的量之比和产生H2的物质的量之比都为 。达标训练（课堂） 1取两份一定质量的铝粉，将第一份铝粉加入足量的浓烧碱液；将第二份铝粉加入足量 的盐酸，反应后得到的H2的质量相同，则两份铝粉的质量比为 ( ) A1：1 B1：2 C2：1 D3：22某溶液中加入铝片有氢气产生，则该溶液中一定能大量共存的离子组是 ( ) ACl NO3 Ba2 Fe3 BSO42 OH Al3 Mg2 CNa K SO42 Cl D NH4 Ba2 Cl HCO3能力提升（课后）1对镁、铝叙述不正确的是 ( )A镁和铝都是银白色金属，在空气中表面会形成氧化膜B镁带在空气中和CO2中能燃烧，而铝也能C相同质量的镁、铝与足量稀硫酸反应，产生氢气的质量：铝大于镁。D铝可与NaOH溶液反应，而镁不能2下列说法正确的是（ ） A金属氧化物一定是碱性氧化物 B碱性氧化物一定是金属氧化物 C非金属氧化物一定是酸性氧化物 D酸性氧化物一定是非金属氧化物3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4制造火箭外壳材料中的主要元素是( ) AFe BAl CC DSi5下列变化属于物理变化的是（ ） A常温下，铝在浓硝酸或浓硫酸中钝化 B常温下，铝在空气中形成致密的氧化膜C将大块的铝锭制成细长的铝导线 D将铝制品的表面氧化着色6将铝片放入下列溶液中，有氢气生成的是（ ） 氯化钠溶液 浓硫酸 浓硝酸 氢氧化钠溶液7将等质量的铝片分别投入足量的下列溶液中，同温同压下，能生成等体积氢气的是（ ）浓硝酸、浓氢氧化钠溶液 稀盐酸、浓氢氧化钠溶液 浓硫酸、稀盐酸 浓硫酸、稀氢氧化钠溶液8将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是（ ）A3mol·L1HCl B4mol·L1HNO3 C8mol·L1NaOH D18mol·L1浓H2SO4 9下列反应的离子方程式书写正确的是（ ）A钠和冷水反应：Na2H2O2Na+2OH-H2B金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al2OH-AlO2-H2C金属铝溶于盐酸中：2Al6H+2Al3+3H2 D铁跟稀硫酸反应：2Fe6H+2Fe3+3H210. 相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下 的体积之比为()A11 B16 C23 D3211.若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，一定不能大量共存的离子 组是（ ）（双选）ANH、SO、CO、K BNa、Ba2、NO、Cl CMg2、HCO3、K、Cl DK、Cl、Na、SO12完成下列化学方程式，若是离子反应的，改写成离子方程式。（1）将氧化铝粉末投入NaOH溶液中： ；（2）工业上电解熔融氧化铝： ；（3）常温下，铝表面形成氧化膜： 。13向一个铝制易拉罐充满CO2气，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，不多会儿听到罐内“卡卡”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓起来易拉罐变瘪的原因是（用离子反应式表示） 易拉罐又鼓起来的原因是（用离子反应式表示） 14为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成，分别进行下列实验：(1)若取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为 b L。反应的化学方程式是 ， 样品中铝的质量是_g。(2) 若取a g样品将其加至高温，恰好完全反应，则氧化铁与铝的物质的量之比为 ， 质量之比为_，该反应的化学方程式是 。(3) 待(2)中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，反应的化学方程 式为 该气体与(1)中所得气体的体积之比cb_。第二单元从铝土矿到铝合金第2课时 班级 学习小组 学号 姓名 学习目标1. 了解两性氢氧化物的概念，掌握两性氢氧化物氢氧化铝的性质及实验室制取。2. 了解工业上从铝土矿获得铝的方法，从金属铝冶炼方法的变化体验化学科学的发展对人 类生活的影响。3. 掌握含铝元素的离子在溶液中的大量共存情况。知识梳理（课前）知识点一：氢氧化铝的性质两性氢氧化物：在一定条件下既可以和 反应，又可以和 反应生成 和 的 氢氧化物称为两性氢氧化物，如 1. 物理性质及用途 白色胶状物，几乎不溶于水；能凝聚水中悬浮物，用于净水；能吸附色素； 医学上是胃舒平等胃药的主要成分。2. 化学性质 Al(OH)3的电离方程式 （1）与酸反应：溶于强酸 与稀硫酸反应的化学方程式 离子方程式 （2）与碱反应：溶于强碱 与NaOH溶液反应的化学方程式 离子方程式 （3）热不稳定性：加热分解 化学方程式 强调：1. Al(OH)3溶于强酸、强碱，不溶于碳酸、氨水等弱酸、弱碱。 2. 实际生活中经常将明矾KAl(SO4)2·12H2O溶于水形成Al(OH)3胶体，实现净水。 3. 人体摄入太多的铝元素有害健康，以Al(OH)3为主要成分的胃药应慎重使用。知识点二：铝盐、偏铝酸盐的转化及铝三角常见的可溶性铝盐有AlCl3、Al2(SO4)3、Al(NO3)3、明矾（化学式 ）等常见的偏铝酸盐有NaAlO2、KAlO2等NaAlO2的电离方程式 实验1 将2-3mL2mol·L1氯化铝溶液分别注入两只洁净的试管中：（1）向其中一支试管逐滴加入6mol/L氨水，至过量，观察实验现象。现象： 离子化学方程式： （2）向另一只试管中加入逐滴加入6mol/L氢氧化钠溶液，到过量，观察实验现象。现象： 离子方程式：（分步写） 实验2 将2-3mL2mol·L1偏铝酸钠溶液分别注入两只洁净的试管中：（1）向其中一支试管慢慢通入CO2，至过量，观察实验现象。现象：试管有白色胶状沉淀生成化学方程式： 离子方程式： （2）向另一只试管中加入逐滴加入6mol/L盐酸，到过量，观察实验现象。现象：试管中先有白色胶状沉淀生成，随后逐渐溶解至完全消失 化学方程式： 离子方程式： 知识总结 1. 在下列框图三角转化关系的线桥上分别填上实现物质转化所需的试剂的化学式Al(OH)3Al3+AlO22. 实验室制Al(OH)3的方法：（1）往可溶性铝盐溶液中加入足量 （2）往可溶性偏铝酸盐溶液中通入足量 3. Al3+和AlO2中： 不能和H+大量共存， 不能和OH大量共存思考 1. 铝元素的单质及其常见化合物还存在哪些三角转化关系？（用框图形式表示） 2. Al3+和AlO2能不能在溶液中大量共存？第二单元从铝土矿到铝合金 第2课时 班级 学习小组 学号 姓名 互动研讨（课堂） 1问题反馈 课堂检测 1实验室需要使AlCl3溶液中的Al3离子全部沉淀出来，最适宜用的试剂是（ ）ANaOH溶液 BBa(OH)2溶液 C盐酸 D氨水 2下列各组物质的溶液中，分别加入足量氨水，观察到的现象相同的是( ) A FeCl3, AlCl3 B NaCl, CuCl2 C MgCl2, AlCl3 D CuCl2, FeCl3 3下列操作中，最终可以得到Al(OH)3 是 （ ）AAl2O3和水混合加热 BNaAlO2中加入过量硫酸C过量的NaOH 溶液加入到 AlCl3 溶液中 DNaAlO2溶液中通入过量CO2 4下列离子方程式中，正确的是( )A 氧化铝中加稀盐酸：Al2O3 6H+ = 2Al3+ + 3H2OB 氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液：Al3+ + 3OH = Al(OH)3C AlCl3溶液与稀氨水混合：Al3+ + 3OH = Al(OH)3D 铝与稀硫酸反应：Al + 2H+ = Al3+ + H22合作探究知识归纳探究一：运用所学知识，以金属铝及常用的酸、碱试剂为原料，设计实验室制取Al(OH)3的方案，并比较优劣。(模仿探究二，用流程表示，并写出各步的反应式) 方案一：Al 反应式： 方案二：Al CuSO4溶液B 反应式： 方案三：结论 方案一 方案二。（选填“优于或劣于”） 原因： 探究二：从铝土矿获得铝的方法 铝土矿Al2O3滤渣2滤液1Al溶解过滤1过滤2灼烧A（ ）酸化熔融电解B（ ）C（ ）滤渣1现有一铝土矿样品，含有少量Fe2O3、MgO杂质，某学生设计如下流程制取金属铝： 1.请在括号内填上所需的相应试剂。 2.滤液1中的主要成分是 ，滤渣1的主要成分是 3.把滤液酸化的目的是 ，若通入的酸化试剂B为足量，则发生 反应的离子方程式为 4.试剂B能不能选用盐酸酸化？ 为什么？ 5.过滤后的白色固体是 6.试剂C的作用是 探究三：铝盐和强碱、偏铝酸盐和强酸的鉴别问题探究 1.两瓶无色溶液，分别是AlCl3溶液和NaOH溶液，不用其它试剂，仅用试管和滴管鉴别。A B 根据你所描述的现象，写出A、B的名称，并分步写出离子方程式。 现象： 离子方程式： 【思考】反向滴加时的现象及反应。 2.两瓶无色溶液，分别是NaAlO2溶液和稀盐酸，不用其它试剂，仅用试管和滴管鉴别。A B 根据你所描述的现象，写出A、B的名称，并分步写出离子方程式。 现象： 离子方程式： 【思考】反向滴加时的现象及反应。 10.5 nAl(OH)3 0 1 2 3 4 n(NH3) 探究四：铝盐与偏铝酸盐相关反应图像 以nAl(OH)3为纵坐标，所加试剂溶质的物质的量 为横坐标，画出实验过程的坐标图：如右图为向含 1mol AlCl3的溶液中滴加氨水至过量的图像。 10.5 nAl(OH)3 0 1 2 3 4 n(NaOH) 请画出下述实验过程的坐标图： 1.向含1mol AlCl3的溶液中滴加NaOH溶液至过量。 2.向含1mol NaAlO2的溶液中通放CO2至过量。 10.5 nAl(OH)3 0 1 2 3 4 n(CO2) 3.向含1mol NaAlO2的溶液中滴加盐酸至过量。 10.5 nAl(OH)3 0 1 2 3 4 n(HCl) 能力提升（课后）1从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是 （ ）A.铝土矿溶于NaOH溶液中 B.偏铝酸钠溶液的酸化 C.灼烧氢氧化钠固体 D.电解熔融的氧化铝 2在铝热反应中铝的作用( )A催化剂 B氧化剂 C还原剂 C填充剂3镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的主要离子除了Na+还有（ ）AAlO2BCu2+CAl3+DMg2+4将钠、镁、铝各0.3 moL分别放入100mL1moL·L1的盐酸中，在同温、同压下产生的气体的体积比是（ ） A1：2：3 B6：3：2 C3：1：1 D1：1：15下列物质中既能与稀H2SO4反应，又能与NaOH溶液反应的是( ) NaHCO3 NaAlO2 Al2O3 Al(OH)3 Al AlCl3A B C D 全部6. 下列各组均为两种无色溶液，不用其它试剂，仅用试管和胶头滴管不能鉴别的是（ ）ANaHCO3溶液和盐酸 BAlCl3溶液和KOH溶液 C NaAlO2溶液和硝酸 DK2CO3溶液和稀盐酸7. 向明矾溶液里滴加Ba(OH)2溶液，当SO42恰好完全沉淀时，铝元素的存在形式是（ ）A一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以Al3+存在于溶液中B一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以AlO2形式存在于溶液中C全部为Al(OH)3沉淀 D几乎全部以AlO2形式存在于溶液中沉淀质量NaOH溶液体积08在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量，产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如右图所示，由此确定，原溶液中含有的阳离子是( ) AMg2+、Al3+、Fe2+ BH+、Mg2+、Al3+ CH+、Ba2+、Al3+ D只有Mg2+、Al3+9如何除去下列括号中的杂质(用化学方程式表示)： MgO(Al2O3) 。 Na2CO3(NaHCO3)A：固体 。 B：溶液 。 Fe (Al) 。 Mg(OH)2Al(OH)3 。10 向1L2mol·L1AlCl3溶液中逐滴加入2mol·L1的NaOH溶液，当滴入的NaOH溶液的体积分别为1L、3L、4L时，铝元素的主要存在形式分别为（用化学式或离子符号填空） 、 、 。11根据下图推断填空：（1）C是_ ，D是_，G是_（填化学式）。（2）写出下列反应的离子方程式：B+浓盐酸：_ _；G+NaOH溶液：_ _。（3）单质C难以溶于冷浓HNO3的原因是_ 。氧化铝样品过量盐酸过滤沉淀A滤液A过量NaOH过滤沉淀B滤液B过量CO2Al(OH)3Al2O312某Al2O3样品中含有Fe2O3和SiO2杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案，回答下列问题：（SiO2是酸性氧化物，难溶于水。）（1）沉淀A的化学式是_，滤液B的成分是_；（2）步骤的离子方程式为_；（3）在操作中要用到的玻璃仪器有_铝导学案部分参考答案第1课时 课堂检测 CDDBAC 达标训练AC能力提升（课后） 111 BBBBC DBACA AC12.（1）Al2O3+2OH=2 AlO2+ H2O （2）2Al2O3 4Al+3O2 （3）4Al+3O2 2Al2O3122OH+CO2=CO32+H2O 2Al+2OH+2 H2O=2AlO2+3H213. (1)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)2AlFe2O3Al2O32Fe8027(3) Al2O3+6HCl= 2AlCl2+ 3H2O Fe+2HCl= FeCl2+H2 23第2课时 课堂检测 DCDA能力提升（课后）18 DCACCADB9Al2O3+2OH=2 AlO2+ H2O A：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 B：HCO3+OH=CO32+H2O2Al+2OH+2 H2O=2AlO2+3H2 Al(OH)3+OH=AlO2+H2O10(1)Al3+、Al(OH)3 (2) Al(OH)3 (3) AlO211（1）Al Cl2 Al(OH)3 （2）MnO2 + 4H+2Cl
