化学：2.1《铝及其化合物的性质》课件(苏教版选修6).ppt

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1、 课题一课题一 铝及其化合物的性质铝及其化合物的性质1.铝元素的原子结构示意图Al 容易失容易失3e结论:铝有较强的还原性。铝有较强的还原性。Al3铝在周期表中的位置？铝在周期表中的位置？与非金属单质的反应：与非金属单质的反应：O2、Cl2、S等等4Al +3O2 =2Al2O3与酸的反应与酸的反应 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2实质：实质：Al H+H2e-钝化：钝化：要点：要点：常温下常温下铝铝浓浓HNO3、浓、浓H2SO42.铝的化学性质与强碱溶液的反应与强碱溶液的反应2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H22Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+4H2O+3H26e-A

2、l(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2与不活泼金属的可溶性盐的反应：与不活泼金属的可溶性盐的反应：2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu与金属氧化物的反应：与金属氧化物的反应：铝热反应铝热反应2Al+Fe2O3 =2Fe+Al2O3高温高温氧化铝的氧化铝的化学性质化学性质两性氧化物两性氧化物3.氧化铝和氢氧化铝的两性两性氧化物：与碱反应生成盐和水，与酸反应生两性氧化物：与碱反应生成盐和水，与酸反应生成盐和水的氧化物。成盐和水的氧化物。氢氧化铝的氢氧化铝的化学性质化学性质（1）两性氢氧化物：与碱反应生成盐和水，与）两性氢氧化物：

3、与碱反应生成盐和水，与酸反应生成盐和水的氢氧化物。酸反应生成盐和水的氢氧化物。酸式电离酸式电离 碱式电离碱式电离H+AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3+3OH-3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl（2）受热分解）受热分解4.可溶性铝盐的性质AlCl3、KAl(SO4)212H2O实验一、铝与氧气反应的实验探究实验一、铝与氧气反应的实验探究 1.2Al+3/2O2=Al2O3 rG0=-1582kJ/mol Mg+1/2O2=MgO rG0=-569.4kJ/mol 3Fe+2O2=Fe3O4 rG0=-1015kJ/mol2.在金属活动顺序表中在金属活动顺

4、序表中,金属金属活动性活动性:MgAlFe 从从r rG G0 0(0)(0)数值看数值看,”铝与氧气铝与氧气”这这个自发反应最容易发生个自发反应最容易发生.但实际上铝在氧气中燃烧实验最不容但实际上铝在氧气中燃烧实验最不容易成功易成功.这是为什么呢这是为什么呢?第一第一:铝是活泼金属，在空气中能与氧气生成铝是活泼金属，在空气中能与氧气生成一种致密的氧化铝保护层，使氧气不能继续与铝发一种致密的氧化铝保护层，使氧气不能继续与铝发生反应，不采取任何擦除氧化铝保护层措施而直接生反应，不采取任何擦除氧化铝保护层措施而直接进行点火，必定是铝难于燃烧。进行点火，必定是铝难于燃烧。氧化镁薄膜和氧化铁薄膜可能都

5、不如氧化铝薄氧化镁薄膜和氧化铁薄膜可能都不如氧化铝薄膜更致密膜更致密,不能阻止金属与氧气的接触不能阻止金属与氧气的接触,因此金属镁因此金属镁和金属铁更容易在氧气中燃烧和金属铁更容易在氧气中燃烧.铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 第二第二:氧气的浓度偏低或氧气的量不足而导致氧气的浓度偏低或氧气的量不足而导致燃烧现象不明显。燃烧现象不明显。(1)是集气瓶中收集到氧气的浓度偏低是集气瓶中收集到氧气的浓度偏低,不能引不能引起铝与氧气的充分反应起铝与氧气的充分反应;(2)是绕有火柴的铝箔是绕有火柴的铝箔,若过早伸入集气瓶中若过早伸入集气瓶中,火柴燃烧会消耗大量的氧气火柴燃

6、烧会消耗大量的氧气,致使氧气浓度降低而致使氧气浓度降低而导致实验失败导致实验失败;(3)是集气瓶容积小而导致氧气量不足或者铝是集气瓶容积小而导致氧气量不足或者铝箔太多反应不充分箔太多反应不充分.铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 第三第三:铝箔与氧气的接触面积太少铝箔与氧气的接触面积太少.(1)是没有掌握好铝箔的厚度，过厚的铝箔在一定是没有掌握好铝箔的厚度，过厚的铝箔在一定程度上减少了单质铝与氧气的接触程度上减少了单质铝与氧气的接触。(2)是铝箔与火柴梗的缠绕方式不正确导致实验是铝箔与火柴梗的缠绕方式不正确导致实验难以成功。难以成功。A图铝箔与氧气接触面积小图铝箔

7、与氧气接触面积小,另外火柴另外火柴不能充分燃烧不能充分燃烧,不能达到铝的着火点不能达到铝的着火点,难以引发铝箔难以引发铝箔燃烧燃烧.B图和图和C图正确图正确.铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因ABC实验一的注意事项实验一的注意事项:集气瓶中氧气浓度要尽可能大集气瓶中氧气浓度要尽可能大,最好采用排水最好采用排水集气法收集氧气集气法收集氧气.选择容积较大的集气瓶作为反应器选择容积较大的集气瓶作为反应器.(体积与体积与铝质量关系铝质量关系)铝箔以螺旋状绕紧一根火柴铝箔以螺旋状绕紧一根火柴.待火柴烧到待火柴烧到2/3以以后，火焰能后，火焰能“包围包围”铝条时，再迅速将铝条

8、伸铝条时，再迅速将铝条伸进集气瓶中；铝条不能太早或太迟伸入集气瓶；进集气瓶中；铝条不能太早或太迟伸入集气瓶；可以用可以用H2O2溶液与溶液与MnO2粉末混合直接在集气粉末混合直接在集气瓶中制瓶中制O2。(一定要氧气纯度足够大才开始实验一定要氧气纯度足够大才开始实验)2.铝表面氧化膜的实验研究铝表面氧化膜的实验研究如何设计实验证明铝表面存在氧化膜？如何设计实验证明铝表面存在氧化膜？药品：铝片、硫酸铜溶液、砂纸药品：铝片、硫酸铜溶液、砂纸书本书本P21P21实验实验 如何除去铝片表面的氧化膜？方法方法1 1、用砂纸除去氧化膜、用砂纸除去氧化膜将一片擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol/L的Cu

9、SO4溶液中，观察铝片表面现象 出现一层海绵状暗红色物质，产生气泡，溶液温度升高2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu如何除去铝片表面的氧化膜？方法方法2.2.用用NaOHNaOH溶液除去氧化膜溶液除去氧化膜铝片，用水冲洗后，放入盛有3mL6.0mol/LNaOH溶液的试管中，观察铝表面的现象。12min后取出铝片，洗净，再放入20mL0.5mol/L的硫酸铜溶液中，观察铝片表面现象 如何增强铝片表面的氧化膜的保护作用？如何增强铝片表面的氧化膜的保护作用？方法：将另一擦去氧化膜的铝片放入盛有方法：将另一擦去氧化膜的铝片放入盛有浓硝酸的试管中浓硝酸的试管中 将另一擦去氧化膜的铝片放入盛

10、有将另一擦去氧化膜的铝片放入盛有3mL浓硝酸的试管中，观察现象。浓硝酸的试管中，观察现象。1min后取后取出铝片，用水洗净，再放入出铝片，用水洗净，再放入20mL0.5mol/LCuSO4溶液的试管中，观察铝片表面的现象溶液的试管中，观察铝片表面的现象 3.铝配合物的生成1.取两支取两支试试管，分管，分别别加入加入1mL1.0mol/LAlCl3溶液溶液2.在一只在一只试试管中逐滴加入管中逐滴加入6.0mol/LNaOH溶液，溶液，边边滴加滴加边边振振荡试荡试管，管，观观察察实验现实验现象象3.在另一在另一试试管中滴加管中滴加2ml10%NH4F溶液，再滴加溶液，再滴加1mL3.0mol/L氨

11、水，氨水，边边滴加滴加边边振振荡试荡试管，管，观观察察实实验现验现象。象。无明显现象无明显现象.原因之一原因之一:中学阶段的铵盐均易溶于水中学阶段的铵盐均易溶于水,故故(NH4)3AlF6也易溶于水也易溶于水.原因之二原因之二:离子方程式离子方程式:Al3+6F-=AlF63-,溶液中溶液中铝离子浓度很小，不会与氨水反应生成铝离子浓度很小，不会与氨水反应生成Al(OH)3沉淀沉淀AlClAlCl3 3+6NH+6NH4 4F=F=（）+3NH+3NH4 4ClCl。白色沉白色沉淀，呈淀，呈浑浊状浑浊状 实际上实际上,实验现象：实验现象：加加NHNH4 4F F溶液后出现白色浑浊，加溶液后出现白

12、色浑浊，加NHNH3 3.H.H2 2O O溶液后溶液后仍为白色浑浊。静置片刻，试管底部出现白色沉淀。仍为白色浑浊。静置片刻，试管底部出现白色沉淀。静置一静置一段时间段时间后的沉后的沉淀，呈淀，呈粉末状粉末状实验四实验四:培养明矾晶体培养明矾晶体实验四的注意事项实验四的注意事项:配制的明矾溶液一定要饱和，每次把母液配制的明矾溶液一定要饱和，每次把母液配成配成3040的溶液，有利于晶核的快速长大，的溶液，有利于晶核的快速长大，不至于晶体在室温升高时溶解。否则晶核会被溶不至于晶体在室温升高时溶解。否则晶核会被溶解。解。选取形状完整的小晶体作为晶核。选取形状完整的小晶体作为晶核。溶液饱和度太大产生不规则小晶体附在原溶液饱和度太大产生不规则小晶体附在原晶核之上，晶体不透明；饱和度太低，成长缓慢晶核之上，晶体不透明；饱和度太低，成长缓慢或溶解。或溶解。