2022年高中化学第3章第2节《几种重要的金属化合物》第2课时教案新人教版必修1.docx

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1、2022年高中化学 第3章 第2节 几种重要的金属化合物 第2课时教案 新人教版必修1三维目标知识与技能1.掌握Al2O3、Al(OH)3的两性。2.掌握Al(OH)3的制备方法。3.通过实验和计算的教学，培养学生的观察能力、动手能力及分析、解决问题的能力。过程与方法1.通过演示实验和学生实验相结合的方法，使学生理解、掌握Al2O3和Al(OH)3的两性及Al(OH)3的制备方法。2.结合演示实验使学生理解Al(OH)3生成及溶解的有关图象，并能灵活分析解决一般的计算问题。3.通过启发、诱导和实验探究，突破教学难点。情感、态度与价值观1.通过Al2O3、Al(OH)3、明矾性质和用途的教学，激

2、发学生学习化学的热情，树立为社会、为人类的进步而努力学习的责任感。2.通过Al2O3、Al(OH)3的两性说明元素性质的递变性，对学生进行辩证唯物主义教育。3.结合Al(OH)3生成和溶解的图象及相关计算，培养学生思维能力和综合分析能力。教学重点Al2O3、Al(OH)3的两性、Al(OH)3生成和溶解的图象及计算。教学难点Al(OH)3生成和溶解的图象及相关计算。教具准备0.5 molL-1 Al2(SO4)2溶液、2 molL-1盐酸、2 molL-1 NaOH溶液、氨水、试管、胶头滴管、铝条教学过程 师：共同回忆钠的重要化合物的性质主要是Na2O2和NaHCO3 生：Na2O2和水反响生

3、成NaOH和O2；Na2O2和CO2反响生成Na2CO3和O2；NaHCO3受热分解或者与NaOH反响可以转化为Na2CO3;向Na2CO3溶液中通CO2可以生成NaHCO3。 师：通过钠和铝在周期表中的位置及钠和铝单质的性质，分析钠和铝的金属活动性强弱并举出事实根据。 生：钠比铝活动性强；钠与冷水剧烈反响，铝与水不能直接反响可以说明。过渡：钠和铝同属第三周期元素，本课时我们来共同学习铝的重要化合物。板书二铝的重要化合物1.氧化铝讲述：氧化铝是铝元素在地壳中的具体存在形式，铝元素是地壳中含量最多的金属元素，铝元素只能以化合态存在于自然界中。1Al2O3的物理性质难溶于水，熔点很高，是比较好的耐

4、火材料，也是工业炼铝的原料。2Al2O3的化学性质演示：将铝条分别插入盐酸中和NaOH溶液中仔细观察反响现象。 师：哪位同学可以描述一下有关实验现象 生：铝条分别插入两溶液中并不立即产生气泡，都是过一会儿才有气体生成。 师：大家思考为什么要过一会儿才看到气泡呢 生：因为铝外表存在一层致密的Al2O3薄膜，只有Al2O3薄膜被反响掉以后，才会看到气泡。板书Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O指名板演两反响的离子方程式Al2O3+6H+=2Al3+3H2OAl2O3+2OH-=2+H2O 师：设疑什么是酸性氧化物什么是碱性氧化物Al2O3是酸性

5、氧化物还是碱性氧化物 生：只能与碱反响生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;只能与酸反响生成盐和水的氧化物为碱性氧化物;Al2O3既是酸性氧化物，又是碱性氧化物。讲述该同学说法不妥，既能与酸反响生成盐和水又能与碱反响生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。Al2O3是一种典型的两性氧化物。板书两性氧化物：板书2.氢氧化铝Al(OH)3的实验室制备演示实验37向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水，引导学生观察实验现象。板书Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4指名板演离子方程式Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH+4指导观察生成的Al(OH)3是一种白色絮状沉淀；继

6、续加氨水，沉淀不溶解。讲述：Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。板书Al(OH)3的化学性质演示实验3-8将实验3-7制得的Al(OH)3沉淀分装在两支试管里，分别参加盐酸和NaOH溶液，边加边振荡，观察现象。实验现象Al(OH)3沉淀中加盐酸或NaOH溶液，沉淀都溶解。板书Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O指导学生写出反响的离子方程式：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O;Al(OH)3+OH-=+2H2O 师：大家思考，实验室制Al(OH)3为什么用氨水而不用NaOH溶液 生：Al(OH)3能溶于NaOH溶液。

7、思考：什么是两性氢氧化物 生：既能与酸反响生成盐和水，又能与碱反响生成盐和水的氢氧化物为两性氢氧化物。 师：Al(OH)3对热也不稳定，受热能分解为氧化铝和水。板书2Al(OH)3Al2O3+3H2O探索铝盐和偏铝酸盐与酸碱溶液反响的图象。1AlCl3和NaOH反响演示向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量。现象为：先产生白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解。反响方程式：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,离子方程式为：Al3+3OH=Al(OH)3，Al(OH)3+OH=+2H2O,图象如以下列图1。演示向NaOH溶液中滴加AlCl3

8、溶液至过量。现象为：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反响方程式为：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O,3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl，离子方程式为：Al3+4OH=+2H2O,3+Al3+6H2O=4Al(OH)3。图象如以下列图2。2NaAlO2和HCl演示向NaAlO2溶液中滴加盐酸溶液至过量，现象为：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解。反响的化学方程式为：NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3，Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，离子方程式为:+H+H2O=Al(OH)3，Al(OH)3+3H+=

9、Al3+3H2O，图象如以下列图3。演示向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液至过量，现象为：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反响的方程式为：NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O,3NaAlO2+AlCl3+6H2=O4Al(OH)3+3NaCl，离子方程式为：+4H+=Al3+2H2O，3+Al3+6H2O=Al(OH)3图象如以下列图3。思考1：向AlCl3溶液中滴加氨水至过量和向NaAlO2溶液中通入CO2气体至过量，有何现象其图象应该怎样画点拨：向AlCl3溶液中滴加氨水至过量时溶液中出现沉淀且不消失；向NaAlO2溶液中通入CO2至过量，溶液中出现白色沉淀且不消失

10、。AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl，NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3+NaHCO3。思考2：写出往明矾KAl(SO4)2溶液中参加少量氢氧化钡溶液和过量氢氧化钡溶液的离子方程式。分析:2Al3+3Ba2+6OH=3BaSO4+2Al(OH)3 2Ba2+4OH+Al3+=2BaSO4+2H2O例题剖析例1实验室如何从含有少量的SiO2和Fe2O3杂质的Al2O3混合物中提取纯洁的Al2O3 分析:混合物的三种氧化物中SiO2为酸性氧化物，Fe2O3为碱性氧化物，Al2O3为两性氧化物。根据它们的性质差异，除去杂质制取纯洁Al2O3的过程可表示为：为确保混合

11、物中的Al2O3不损失，关键的操作步骤是3，因此NaAlO2与酸反响必须使之能完全转化为Al(OH)3，故反响3中以通入过量CO2为宜，反响式为:+2H2O+CO2=Al(OH)3+，Al(OH)3不溶于H2CO3。假设反响中参加的是其他强酸如盐酸，那么常由于难于控制盐酸的用量，使溶液中的可能因为参加的盐酸缺乏量而没有完全转化为Al(OH)3沉淀，或者又由于参加的盐酸过量而使生成的Al(OH)3局部溶解，其结果都造成混合物中的Al2O3因实验操作不慎而损失。加HCl溶液反响式表示为：+H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O通过上述例题的分析应明确，由铝盐(Al3+

12、)或偏侣酸盐() 制取Al(OH)3，在实验中应采用向铝盐溶液加稍过量氨水或向偏铝酸盐溶液中通入过量的CO2的方法。例2准确称取b g铝土矿含Al2O3、Fe2O3、SiO2样品，放入盛有100 mL H2SO4溶液的烧杯中，充分反响后过滤，向滤液中参加10 mol L-1 NaOH溶液，产生沉淀的质量m(g)与所加NaOH溶液的体积V(mL )的关系如右图所示。1试求H2SO4溶液的物质的量浓度。2假设b=2.75，求铝土矿中各成分的质量分数。3b值的范围是_，在这个范围内，b值越大，_的含量越少。教师精讲：此题提供了观察能力和思维能力等考查的很好情景。从题给图象看出，当向滤液中参加NaOH

13、溶液时，开始并无沉淀产生，这告诉我们，首先发生的反响是OH+H+=H2O，可推出，100 mL H2SO4溶液在与b g铝土矿反响后应当有剩余，另外，从沉淀产生到沉淀达最大量，发生的反响为：Al3+3OH=Al(OH)3 Fe3+3OH=Fe(OH)3而Al3+和Fe3+是H2SO4与Al2O3、Fe2O3反响所得，即Al2O3+6H+=2Al3+3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O不难看出关系式：3H+Al3+3OH 3H+Fe3+3OH，也就是说35 mL 10 molL-1的NaOH溶液完成了对100 mL H2SO4溶液的完全中和。从参加35 mL NaOH溶液到参加45

14、mL NaOH溶液，完成的是Al(OH)3+OH=+2H2O，所以图示沉淀量减少直至Al(OH)3完全溶解。假设提供b的具体数据，那么样品中各物质的质量可得。关于b值范围的讨论，实质上是关于在完成b g铝土矿样品中Al2O3和Fe2O3之后，过量H2SO4的讨论。在b g样品中，Al2O3的物质的量为0.050 mol 已成事实，溶解0.050 mol Al2O3需H2SO40.150 mol 。知100 mL H2SO4溶液中H2SO4的物质的量为0.175 mol。1假设b g铝土矿中没有Fe2O3，那么H2SO4过量0.175 mol 0.150 mol =0.025 mol ，那么中和

15、0.025 mol H2SO4需10 mol L-1 NaOH溶液5 mL 。但事实上b g铝土矿中有Fe2O3，故b5。2假设b g铝土矿中没有SiO2，那么Fe2O3的物质的量为b g0.05 mol 102 g mol-1160 gmol-1 0.005 6 mol 。溶解该Fe2O3还需H2SO4 0.005 6 mol 30.017 mol 。这样，尚剩余H2SO4的物质的量为：0.175 mol 0.150 mol 0.017 mol 0.008 mol 。中和剩余0.008 mol H2SO4需10 mol L-1的NaOH溶液1.60 mL ，但事实上b g铝土矿中有SiO2，

16、故b1.60。答案：11.75 mol L-12w(Al2O3)=85%,w(Fe2O3)10%,w(SiO2)=5%31.60b5 Fe2O3课堂小结铝及其化合物的知识在历年高考试题中出现较多，如在离子共存、离子方程式、物质的鉴别与推断题等题中大量出现；此外，一些定量计算，实验以及在日常、生活、生产中的应用也常出现。解这类题的关键是铝元素的两性，即Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与酸反响，又能与碱反响。板书设计二铝的重要化合物1.氧化铝Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O两性氧化物：2.氢氧化铝制备：Al2SO43+6NH3H2O2

17、AlOH3+3NH42SO4性质：AlOH3+3HCl=AlCl3+3H2OAlOH3+NaOH=NaAlO2+2H2O两性氢氧化物：2AlOH3Al2O3+3H2O活动与探究今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：2Al + 3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO42Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22NaAlO2+H2SO4+2H2O=2Al(OH)3+Na2SO4上述哪一种方法比较节约试剂参考答案：第种方法比较节约试剂。随堂练习1.BaAl(

18、OH)42可溶于水。如右图表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴参加Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与参加Ba(OH)2的物质的量x的关系。以下有关表达正确的选项是A.ab时沉淀的物质的量：Al(OH)3比BaSO4多B.cd时溶液中离子的物质的量：Al(OH)4-比Ba2+多C.ad时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于Al(OH)3D.de时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH-答案:BD2.在AlCl3溶液中逐滴参加过量的氨水至溶液呈碱性，以下列图中，能表示该反响产生的沉淀质量W与参加氨水的体积V关系正确的选项是( )答案:C3.2022山东临沂模拟，2将铝和过氧化钠混合溶

19、于足量的水中，得到澄清溶液，同时产生3.5 g气体，向所得溶液中参加200 mL 3.5 molL-1的盐酸，先有沉淀出现，随后沉淀恰好溶解，那么Al和Na2O2的物质的量之比为( )A.12 B.14 C.112 D.211答案:A4.向100 mL 0.25 molL-1的AlCl3溶液中参加金属钠完全反响，恰好生成只含NaCl和NaAl(OH)4的澄清溶液，那么参加金属钠的质量是( )A.3.45 gB.2.3 gC.1.15 gD.0.575 g答案:B5.向20 mL某物质的量浓度AlCl3溶液中滴入2 molL-1 NaOH溶液时，得到Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体

20、积mL关系如右图所示，试答复以下问题：1图中A点表示的意义是_。2图中B点所示的意义是_。3上述两步反响用总的离子方程式可表示为_。4假假设溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g，那么此时用去NaOH溶液的体积为_。答案:(1)参加NaOH溶液15 mL时，沉淀到达最多，质量为0.78 g。2当NaOH溶液到达20 mL时，生成的沉淀恰好全部溶解。3Al3+4OH-=+2H2O(4)7.5 mL或17.5 mL6.物质的别离和提纯有多种方法。物质别离、提纯方案的设计在科学研究和工业生产中占有十分重要的地位。(1)工业上冶炼铝的原料是铝土矿(主要成分是Al2O3，杂质为Fe2O3、SiO2等)。

21、某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下：1写出X、Y的化学式：X_，Y_。2通入过量CO2时反响的离子方程式为_。答案:(1)HCl NaOH(2)+CO2+2H2O=Al(OH)3+7.(2022山东临沂模拟，20)现有甲、乙两瓶无色溶液，它们是AlCl3和NaOH溶液。现做如下实验：(1)取400 mL甲溶液与120 mL乙溶液反响产生1.56 g沉淀；(2)假设取120 mL甲溶液与440 mL乙溶液反响，也产生1.56 g沉淀；(3)假设取120 mL甲溶液与400 mL乙溶液反响产生3.12 g沉淀。由此可知甲是_溶液，乙是_溶液，甲溶液的物质的量浓度是_，乙溶液的物质的量浓度是_。答案:AlCl3 NaOH 0.500 molL-1 0.500 molL-18.将1 mol L-1 AlCl3溶液100 mL 参加过量氨水中，可得到Al(OH)3沉淀多少克假设取上述AlCl3溶液100 mL 参加到100 mL 某焰色反响为黄色的X物质的溶液中，恰好完全反响，得Al(OH)3沉淀31.2 g，请判断X为何物质，溶液的物质的量浓度为多少答案:7.8 g;X为NaAlO2,3molL-1