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吴兴高级中学高一备课组第一单元从铝土矿到铝合金第一课时从铝土矿提取铝铝是地壳中含量最多的金属元素。由于铝是活泼的金属，因此铝元素在自然界中均以化合态的形式存在。铝土矿的主要成分:Al2O3、Fe2O3、SiO2等。从铝土矿制备铝的工艺流程：铝土矿氢氧化钠溶液溶解、过滤残渣滤液二氧化碳酸化、过滤残渣滤液NaAlO2Al(OH)3Al2O3灼烧电解铝流程中的一些主要反应方程式:Al2O3＋2OH－＝2AlO2-＋H2O;AlO2-＋CO2＋2H2O＝Al（OH）3↓＋HCO-32Al（OH）3＝Al2O3＋3H2O；2Al2O3＝4Al＋3O2↑.Δ通电熔融态氧化铝的熔点很高，加入冰晶石后就能降低熔点，从而节能。两性氧化物:既可以与酸反应也可以与碱反应生成盐与水的氧化物.Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2OAl2O3＋3H2SO4＝Al2SO4＋3H2O偏铝酸钠:NaAlO2偏铝酸的酸性比碳酸还弱.酸式电离Al（OH）3H＋+AlO2-+H2OAl（OH）3Al3＋+3OH-碱式电离酸式电离氧化铝：高硬度、高熔点、高沸点，不溶于水的白色固体。常用作耐火材料。你知道吗？刚玉的主要成分是α–氧化铝，硬度仅次于金刚石。红宝石、蓝宝石的主要成分也是刚玉。红宝石：混有少量含铬的化合物；蓝宝石：混有少量含钛的化合物。人造宝石不但是漂亮的装饰品，还常用来制造钟表的轴承、光学仪器等等。1、在MgO中混有少量的Al2O3杂质，欲将杂质除去可选用的试剂是（）A．稀硫酸B．浓氨水C．稀盐酸D．氢氧化钠溶液练习答案：D2、向某溶液中加入过量盐酸生成白色沉淀，过滤后向滤液中加入过量氨水（使溶液呈碱性），又有白色沉淀产生；再过滤后向滤液中加入纯碱溶液，又生成白色沉淀。则原溶液中含有的离子可能是（）A．Ag＋、Cu2＋、Ba2＋B．Ag＋、Ca2＋、Al3＋C．Ag＋、Ba2＋、Al3＋D．K＋、Mg2＋、Al3＋答案：BC3．准确称取6g铝土矿样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）放入盛有100mL某浓度硫酸溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10mo1·L－1的NaOH溶液，产生的沉淀质量m与加入的HaOH溶液的体积V的关系如图所示。请填空回答：（1）H2SO4溶液的物质的量浓度为________。（2）若a＝2.3，用于沉淀Fe3＋，消耗Na0H的体积是________mL，铝土矿中各组分的质量分数：Al2O3为________，Fe2O3为________，SiO2为________。（3）a值的范围应是________，在这个范围内，a值越大，________的质量分数越大。解析：此题可用终态分析法：即不管中间过程，只需抓住最终，研究最终组分与起始成分中的守恒关系，便可迅速求出硫酸的浓度。再根据图形的“数”与“形”，列式计算。答案：（1）1.75mo1·L－1（2）2.7mL85％12％3％（3）1.625＜a＜5Fe2O3第一单元从铝土矿到铝合金第二课时铝的性质吴兴高级中学高一备课组比较根据钠、镁、铝三种元素的原子结构示意图请比较：1.三种原子的原子半径大小顺序;2.三种原子的失电子能力由强到弱的次序;3.三种金属的金属性由强到弱的次序；4.三种金属的还原性由强到弱的次序；结论：NaMgAl铝也是一种比较活泼的金属，很容易失去最外层的3个电子，形成铝离子（Al3+）。一、铝的物理性质和应用：1、铝为银白色金属，质地柔软，密度较小（2.70g/cm3），熔沸点较低，具有良好的导电性、延展性。2、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。二、铝的化学性质思考：一只长时间使用的铝锅表面呈什么颜色？用砂纸一擦又呈什么颜色？再经过一段时间颜色有无变化？1、与O2的反应4Al+3O2=2Al2O3想一想:有人对铝制品因为表面氧化出现灰色而总感到不美观，所以常用钢丝球进行擦洗，你认为有必要吗？为什么？2、与酸的反应①2Al+6HCl=2AlCl3+3H2实质：AlH+H2e-②钝化：要点：常温下是铝浓HNO3、浓H2SO4在常温下，铝与浓HNO3、浓H2SO4不反应，对吗？3、与强碱溶液的反应2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑练习1：相同物质的量的铝与足量的盐酸或足量的氢氧化钠反应时，用去的盐酸和氢氧化钠的物质的量相等吗？产生的氢气的物质的量相等吗？2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+4H2O+3H2↑6e-4、铝与水的反应铝与冷水不反应，与热水反应缓慢。2Al+6H2O==2Al（OH）3+3H24.与金属氧化物的反应：2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高温铝热反应的实质是高温下，较活泼的铝置换出较不活泼的金属，工业上常用于冶炼高熔点的金属。下列物质中可以和铝粉发生铝热反应的是（）A、氧化钠B、镁粉C、氧化钨D、硫粉利用铝热反应还可以焊接钢轨。向一装满CO2的铝制易拉罐中迅速加入足量NaOH溶液，立即将口封住，摇动易拉罐，经过一段时间后罐壁内凹变瘪，再过一段时间后又鼓起来，解释发生这一现象的原因，并写出必要的化学方程式①罐壁内凹的原因是----------方程式为---------②罐壁又鼓起的原因是-------方程式为---------练习2、把镁粉中混有的少量铝粉除去，应选用的试剂是（）A．盐酸B．氨水C．烧碱溶液D．纯碱溶液练习3、答案：C练习4称取两份铝粉，第一份加入足量的NaOH溶液，第二份加入足量的盐酸，若放出的氢气的体积相等（同温同压）。则两份铝粉的质量比为（）A．1∶2B．1∶3C．3∶2D．1∶1解析：铝无论和强酸反应还是和强碱反应，产生的H2的比例都是2Al～3H2答案：D练习5某无色溶液能与铝粉作用生成氢气，则溶液中可能大量共存的离子组是（）A．H＋、Mg2＋、Cl－、Cu2＋B．NO3-、K＋、Na＋、H＋C．Cl－、Ba2＋、NO3-、OH－D．OH－、Cl－、HCO3、Mg2＋解析：能与铝粉反应生成氢气的可以是酸液也可以是碱液，但与强氧化性的酸反应则无氢气放出，如浓硫酸、硝酸。答案：A、C练习6、在工业上的铝常用于冶炼难熔金属，这一用途主要是由于铝（）A．具强还原性，反应中放出大量的热B．高温时在空气中能燃烧C．具有良好导热性D．反应后生成熔点更高的氧化铝答案：A练习7、两种金属粉末的混合物15g，投入足量的稀盐酸中，得到5.6L氢气（标准状况），这种混合物可能是（）A．镁和铁B．镁和铝C．铁和锌D．镁和铜解析：利用平均值法则，要产生5.6L的H2需要镁6g、铝6.75g、铁7g、锌16.25g，所以混合物中必含有锌答案：CD练习8、有一无色透明的溶液可能含有H＋、Mg2＋、Ba2＋、Cl－、OH－、NO3-、SO42-、Ag＋、Cu2＋、HCO3-离子，该溶液与铝反应只有氢气生成，该溶液有两种组合情况。第一种组合：其中一定含有________离子，一定不存在________离子。（水电离子出H＋、OH－忽略不计，下同。）第二种组合：其中一定含有________离子，一定不存在________。答案：第一种组合：H＋；OH－、NO3-、Ag＋、Cu2＋、HCO3-第二种组合：OH－；H＋、Mg2＋、Ag＋、Cu2＋、HCO3-第一单元从铝土矿到铝合金第三课时铝的氢氧化物吴兴高级中学高一备课组两性氧化物:既可以与酸反应也可以与碱反应生成盐与水的氧化物.Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2OAl2O3＋3H2SO4＝Al2SO4＋3H2O偏铝酸钠:NaAlO2偏铝酸的酸性比碳酸还弱.酸式电离Al（OH）3H＋+AlO2-+H2OAl（OH）3Al3＋+3OH-碱式电离酸式电离复习实验在氯化铝溶液中滴加氨水，然后把产生的沉淀分成三份。AlCl3+3NH3·H2O=Al（OH）3+3NH4Cl沉淀加稀盐酸加NaOH加氨水沉淀溶解沉淀溶解沉淀不溶解两性氢氧化物:既可以与强酸反应也可以与强碱反应生成盐与水的氢氧化物.由于氢氧化铝既可溶于强碱又可溶于强酸，所以制备氢氧化铝宜采用以下途径：①铝盐与氨水的反应：Al3＋＋3NH3·H2O=Al（OH）3↓＋3NH4+②偏铝酸盐与碳酸的反应：AlO2-＋CO2＋2H2O=Al（OH）3↓＋HCO3-③Al3＋与AlO2-在溶液中的双水解反应：Al3＋＋3AlO2-＋6H2O=4Al（OH）3↓拓展知识氢氧化铝沉淀的图象分析①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量A→BAlCl3＋3NaOH=Al（OH）3↓＋3NaClB→CNaOH＋Al（OH）3=NaAlO2＋2H2O②向盐酸酸化后的AlCl3溶液滴加NaOH溶液直至过量：A→BHCl＋NaOH=NaCl＋H2OB→CAlCl3＋3NaOH=Al（OH）3↓＋3NaClC→DNaOH＋Al（OH）3=NaAlO2＋2H2O③向NaAlO2溶液滴加HCl至过量：A→B：NaA1O2＋HCl＋H2O=NaCl＋Al（OH）3↓B→C：Al（OH）3＋3HCl=AlCl3＋3H2O④向NaOH与NaAlO2混合液中滴加HCl直至过量：A→BHCl＋NaOH=NaCl＋H2OB→C同③A→BC→D同③B→C⑤向NaOH溶液滴加AlCl3，直至过量：A→B4NaOH＋AlCl3=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O（12NaOH＋3AlCl3=3NaAlO2＋9NaCl＋6H2O）B→C3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O=4Al（OH）3↓＋3NaCl⑥向盐酸中滴加NaAlO2溶液直至过量:A→B4HCl＋NaAlO2=AlCl3＋NaCl＋H2OB→CAlCl3＋3NaAlO2＋6H2O=4Al（OH）3↓＋3NaCl⑧向等物质的量混合的MgCl2、AlCl3溶液中滴加NaOH直至过量：A→BMgCl2＋2NaOH=Mg（OH）2↓＋2NaClAlCl3＋3NaOH=Al（OH）3↓＋3NaClB→CAl（OH）3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O练习1、向30mL1mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol·l－1的NaOH溶液，若产生0.78g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为（）A．3mLB．7.5mLC．15mLD．27.5mL解析：利用图形一目了然地看到碱的量有两个值0.03mol÷4mo1·L－1＝7.5mL。0.11mol÷4mo1·L－1＝27.5mL。答案：BD2、Na、Mg、Al、Fe4种金属中的两种组成的混合物12g，与足量的盐酸反应产生0.5g的H2，则此混合物中必含____________。解析：此题用“摩尔电子质量法”即转移1mo1电子所需要金属的质量。转移电子的物质的量＝0.5/2×2＝0.5mol，平均摩尔电子质量：12/0.5＝24g·mol－1因Na、Mg、Al摩尔电子质量均小于24g·mol－1，所以混合物中必含有Fe。此判断方法又叫“平均值法”.资料硫酸铝钾〔KAl（SO4）2〕十二水硫酸铝钾〔KAl（SO4）2·12H2O〕俗名是明矾KAl（SO4）2=K＋＋Al3＋＋2SO42-；Al3＋＋3H2OAl（OH）3（胶体）＋3H＋（铝离子水解；可逆反应）Al（OH）3（胶体）具有很强的吸附能力，是很好的净水剂。