2019高考化学一轮复习铝镁及其化合物辅导教案

2019高考化学一轮复习铝、镁及其化合物辅导教案授课主题铝、镁及其化合物教学目的1、通过对铝及其化合物的学习，能够掌握铝及其化合物的性质和用途；2、通过对镁及其化合物的学习，能够掌握铝及其化合物的性质和用途；3、能够掌握铝和镁的工业制备方法；4、能够掌握铝镁的相关计算问题。教学重难点1、铝镁及其化合物的性质2、铝镁的相关计算教学内容本节知识点讲解考点一铝、镁的性质及应用1.铝的结构和存在铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。2.金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。3.金属铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①②2Al＋3Cl2=====点燃2AlCl3③④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑⑤2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe(铝热反应)4.对比记忆镁的化学性质铝镁与非金属反应能被Cl2、O2氧化2Mg＋O2=====点燃2MgO3Mg＋N2=====点燃Mg3N2与水反应反应很困难能与沸水反应Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑与碱反应能溶于强碱溶液不反应与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧：2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C5.铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。深度思考依据Mg、Al单质的性质，思考回答下列问题：(1)铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能？(2)Al既能溶于强酸，又能溶于强碱，所以说“Al既有金属性，又有非金属性”你认为这种说法是否恰当？为什么？(3)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？(4)Al与MgO的混合物在高温下能发生铝热反应吗？为什么？(5)镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有哪些：________________(用化学式表示)。例题解析【例题1】镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可少的原料。工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却，有下列气体：①空气、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2，其中可作为冷却气体的是()A.①和②B.②和③C.③和④D.④和⑤【例题2】下列关于铝单质的叙述中正确的是()A.由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B.由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C.常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D.由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆【例题3】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()A.3mol·L－1HClB.4mol·L－1HNO3C.8mol·L－1NaOHD.18mol·L－1H2SO4答案A巩固练习【练习1】镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性。下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是()①CO2②盐酸③NaOH溶液④水A.①④B.②③C.①③D.②③④【练习2】铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是________。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是______________。(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。(4)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为________。A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g本知识点小结1.铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是Al――→失3e－Al3＋，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al～3H2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比V2HClV2NaOH＝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V2HClV2NaOH＝13。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比13V2HClV2NaOH11，则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。[来源:学,科,网]2.铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产生H2的性质常作为推断题的“题眼”。考点二铝的重要化合物1.氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2)化学性质2.氢氧化铝(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质(用化学方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为①②受热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。(3)制备①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4。②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3。③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：3AlO－2＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。3.常见的铝盐(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH7(填“”、“”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2H)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。深度思考1.在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是_______________________________________________________________________。规律小结两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是两性物质。例题解析【例题1】将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是()A.稀硝酸B.稀盐酸C.硝酸铜D.氢氧化钠[来源:学_科_网Z_X_X_K]【例题2】用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是()①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液A.①⑥⑤③B.②③④③C.②③⑤③D.①③⑤③【例题3】常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.中性溶液中：Cl－、Mg2＋、Al3＋、K＋B.1.0mol·L－1的NaAlO2溶液中：Cl－、HCO－3、K＋、Ca2＋C.在强碱性环境中：AlO－2、SiO2－3、Na＋、K＋D.0.1mol·L－1明矾溶液中：NH＋4、AlO－2、HCO－3、Na＋巩固练习【练习1】下列除去杂质的方法不正确的是()A.镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B.用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤D.MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO【练习2】下列变化中的离子方程式书写正确的是()[来源:学科网]A.向氯化铝溶液中滴加过量氨水：4NH3·H2O＋Al3＋===AlO－2＋4NH＋4＋2H2OB.NH4Al(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液：Al3＋＋NH＋4＋4OH－===Al(OH)3↓＋NH3·H2OC.向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO2－4＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO－2＋2H2OD.向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlO－2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－3本知识点小结1.含铝杂质的提纯方法归类利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如：(1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液；(2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液；(3)Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液；(4)Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。2.离子共存问题(1)Al3＋水解呈酸性，与OH－、AlO－2、CO2－3(HCO－3)、S2－等不能大量共存。(2)AlO－2水解呈碱性，与H＋、HCO－3、Al3＋、Fe3＋等不能大量共存。3.含Al3＋的溶液与碱反应的先后顺序当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H＋、NH＋4、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H＋反应，再与Mg2＋、Al3＋反应生成沉淀，再与NH＋4反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。4.明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应分析(1)沉淀的物质的量最大(此时Al3＋完全沉淀)2Al3＋＋3SO2－4＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓。(2)沉淀的质量最大(此时SO2－4完全沉淀)Al3＋＋2SO2－4＋2Ba2＋＋4OH－===AlO－2＋2BaSO4↓＋2H2O。考点三用数形结合思想理解“铝三角”1.Al3＋、Al(OH)3、AlO－2之间的转化关系写出实现上述各步转化的离子方程式。答案(1)①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4②Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O(3)Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O(4)AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O(5)①AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3②AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓(6)Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O2.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同)操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量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→沉淀不消失图像方程式序号AB：(1)③BD：(6)AB：(3)BC：(1)②(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像操作偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴加入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→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失图像方程式序号AB：(5)②BC：(2)AB：(4)BC：(1)②深度思考1.下列各项操作中，能出现“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是______________。①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸③向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸2.下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是________。①NaOH、AlCl3②NaHCO3、H2SO4③NaAlO2、NaHSO4④Na2CO3、HCl⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)23