专题3-从矿物到基础材料-江苏教育版-必修1-化学.

专题3从矿物到基础材料第一单元从铝土矿到铝合金第1课时铝及铝合金第2课时铝的氧化物和氢氧化物从铝土矿提取铝第二单元铁、铜的获取及应用第1课时铁、铜的获取第2课时铁、铜及其化合物的性质和应用专题3从矿物到基础材料第三单元含硅矿物与信息材料第1课时硅酸盐矿物与硅酸盐产品第2课时二氧化硅与信息材料厂专题总结提升专题3从矿物到基础材料第一单元从铝土矿到铝合金第1课时铝及铝合金第1课时铝及铝合金第1课时│基本要求基本要求1.通过实验探究，理解铝的重要性质，如与酸、碱反应，铝热反应，钝化现象等。了解铝、氧化铝、氢氧化铝的性质，能举例说明铝合金的应用，进一步认识化学与生活的联系。2.通过铝热反应实验，加深对铝热反应的特点和用途的认识。第1课时│自主探究自主探究知识点一铝与氧气的反应[实验探究]铝与氧气的反应实验步骤：(1)用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热，观察现象；(2)用坩埚钳夹住一小块除去氧化膜的铝箔在酒精灯上加热观察现象。实验现象：铝箔________，失去光泽，但并不滴落。熔化相关解释：铝与空气中的氧气反应4Al＋3O2=====△2Al2O3，生成的Al2O3的熔点比Al的高，包在铝的外面，使液态铝不能滴落，这正是性质活泼的铝在空气中能稳定存在的原因。知识点二铝与氢氧化钠溶液的反应[实验探究]铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应第1课时│自主探究实验装置实验现象试管中__________，铝片________；点燃的木条发出________声试管中__________，铝片________；点燃的木条发出________声方程式化学方程式：_______________________离子方程式：______________________化学方程式：________________________________离子方程式：____________________相同点反应中铝的化合价均由0→＋3，故1molAl反应均产生________molH2有气泡产生逐渐溶解爆鸣有气泡产生逐渐溶解爆鸣2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑1.5第1课时│自主探究知识点三铝的钝化[实验探究]实验及现象实验现象1.在装有铝箔的两个试管中分别加入浓硫酸和浓硝酸表面无现象2.取出铝箔，分别用砂纸打磨其中一小部分后放入CuSO4溶液中打磨部分有红色物质[结论]Al遇到浓H2SO4和浓HNO3发生氧化，表面生成致密氧化膜，可以用铝器皿盛装浓H2SO4和浓HNO3。第1课时│自主探究知识点四铝热反应(1)概念：工业上常用铝粉来还原一些金属氧化物，这类反应称为铝热反应。铝粉和金属氧化物的混合物称为铝热剂。如：2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe8Al＋3Fe3O4=====高温4Al2O3＋9Fe(2)实质：铝的强还原性，铝转化为氧化铝时放出大量热，是金属置换金属的又一反应，但铝不能与比铝活泼的金属氧化物形成铝热剂。(3)特点：反应放出大量的热，可以使置换出的金属熔化。(4)用途：焊接钢轨、冶炼难熔金属。第1课时│自主探究知识点五合金的知识在人们成功制得单质铝后，铝和其他__________或__________熔合成的合金称之为铝合金。铝合金的特点：①_____________，②____________，③_____________，④_____________，⑤_____________，⑥________________等。铝合金的用途：___________________________________________。金属非金属密度小强度高塑性好制造工艺简单成本低抗腐蚀能力强主要用于建筑业、交通运输业以及电子行业第1课时│自主探究第1课时│典例类析典例类析►类型一考查铝与氧气的反应Al在空气中与O2反应，生成一层致密的氧化膜，牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气的接触，具有良好的抗氧化性。例1将一块铝箔，用砂纸打磨表面后，在酒精灯上加热熔化，下列说法正确的是()A．熔化的是铝B．熔化的是Al2O3C．熔化物滴落D．熔化物不滴落[答案]AD[解析]金属铝表面存在致密的氧化膜，构成氧化膜的Al2O3的熔点比Al高，当加热时Al熔化，Al2O3薄膜依然完好存在，里面熔化的铝不会滴落。第1课时│典例类析变式1下列说法错误的是()A．钠在空气中燃烧时先熔化，再燃烧，最后所得产物只有Na2OB．镁在空气中形成了一薄层致密的氧化膜，保护了里面的镁，故镁不需要像钠似的保护C．铝制品在生活中应用非常普遍，这是因为铝不活泼D．铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松，不能保护内部金属，故铁制品往往需涂保护层[答案]AC第1课时│典例类析变式2下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()A．铝在常温下不能与氧气反应B．铝不能与氯气反应C．铝既能溶于强酸，又能溶于强碱D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应[答案]C第1课时│典例类析►类型二铝与酸、碱的反应铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑1．等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比VHClH2VNaOHH2＝11。2．足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHClH2VNaOHH2＝13。第1课时│典例类析例2铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为()A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．1∶3[答案]C[解析]2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑据以上两个方程式知，放出等量的气体时消耗HCl和NaOH物质的量之比为3∶1。第1课时│典例类析变式1用铝箔包裹0.1mol金属钠，用针在铝箔上扎一些小孔，用镊子夹住，放入水中，待完全反应后，收集到的气体在标准状况下的体积为()A．等于1.12LB．等于0.56LC．大于1.12LD．小于1.12L[答案]C[解析]0.1mol金属钠与水反应放出1.12L氢气的同时生成NaOH，而Al可以与NaOH溶液继续反应放出氢气。第1课时│典例类析变式2将5.4gAl投入到200.0mL2.0mol·L－1的某溶液中有氢气产生，充分反应后金属有剩余，该溶液可能为()A．浓HNO3B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液D．HCl溶液[答案]D[解析]题中可应用的信息主要有：①5.4gAl，②200.0mL2.0mol·L－1溶液，③产生氢气，④Al有剩余。解答该题时，利用上面的信息对每个选项进行分析，最后找出答案。应特别注意铝与酸、碱反应都有H2产生，但与浓HNO3反应不产生H2，A项与信息③不符；B项碱过量，与信息④不符；C项酸过量，与信息④不符；D项酸不足量则金属有剩余。第1课时│典例类析第1课时│正误立判1．铝在常温下不能与氧气、氯气反应()[答案]×2．铝既能溶于强酸又能溶于强碱()[答案]√正误立判3．铝溶于盐酸或氢氧化钠溶液放出的气体都是H2()[答案]√4．铝能用来冶炼难熔的金属，是因为铝具有较强的还原性，在冶炼反应中放出大量的热()[答案]√5．铝合金的熔点比铝的熔点高()[答案]×第1课时│正误立判第2课时铝的氧化物和氢氧化物从铝土矿提取铝第2课时铝的氧化物和氢氧化物从铝土矿提取铝第2课时│基本要求基本要求1.以铝的氧化物和氢氧化物为例，了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念和一般性质。2.知道明矾的净水作用。3.了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式，了解从铝土矿中获得铝的方法，从铝矿冶炼方法的演变体验化学科学的发展对人类生活的影响。4.了解铝及其重要化合物之间的转化关系。知识点一氧化铝1．物理性质及用途___溶于水的____固体，熔点____，是一种较好的_____。2．化学性质Al2O3是一种________氧化物，能与________或________反应，离子方程式分别为：____________________________，____________________________。知识点二氢氧化铝1．氢氧化铝的制备与性质[实验探究]Al(OH)3的制备与性质难白色很高耐火材料两性酸强碱Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－===2AlO2－＋H2O第2课时│自主探究自主探究实验操作实验现象试管中________________，氨水过量时，沉淀不消失试管中________________________________试管中____________________________________结论与化学方程式Al(OH)3不溶于水，也不溶于弱碱氨水，离子方程式：_________________Al(OH)3能溶于强酸，离子方程式：____________________Al(OH)3能溶于强碱，离子方程式：__________________________生成白色胶状沉淀白色胶状沉淀溶解白色胶状沉淀溶解Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O第2课时│自主探究Al(OH)3既能与________起反应，又能与________溶液起反应，是一种________氢氧化物。[问题探究](1)实验室制备Al(OH)3时，为什么用氨水而不用NaOH溶液？由于Al(OH)3可溶于NaOH溶液，所以制取Al(OH)3时一般用氨水。(2)可溶性铝盐与NaOH溶液互滴时，其现象有何不同？你能否画出生成的沉淀与滴加溶液间量的图象关系并写出相关的离子方程式。若是偏铝酸盐溶液和盐酸互滴时现象又会如何呢？酸强碱两性第2课时│自主探究可溶性铝盐与NaOH溶液反应的图象操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀量不变图象离子方程式Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2OAl3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2O3AlO2－＋6H2O＋Al3＋===4Al(OH)3↓第2课时│自主探究偏铝酸盐与盐酸反应的图象操作向偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过量向盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不变图象离子方程式AlO2－＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OAlO2－＋4H＋===Al3＋＋2H2O3AlO2－＋6H2O＋Al3＋===4Al(OH)3↓第2课时│自主探究在提取铝的生产中，酸化过程为什么用CO2而不是HCl?2．Al(OH)3的热不稳定性Al(OH)3受热分解的化学方程式为：________________________________________________。3．用途(1)利用其________性，能凝聚水中的悬浮物，可用来净水。(2)利用其________性，可用作胃酸中和剂。2Al(OH)3======Al2O3＋3H2O吸附弱碱第2课时│自主探究知识点三明矾的净水作用1．十二水合硫酸铝钾化学式：__________________，俗名：__________，无色晶体，可溶于水，在天然水中生成______________，可用作净水剂。2．电离方程式为_______________________________。KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO42－KAl(SO4)2·12H2O明