铝的重要化合物教学案

【新课导入】

氧化铝是一种高硬度的化合物，熔点为2 054℃，沸点为2 980℃，常用于制造耐火材料。

刚玉(corundum)的主要成分是α­氧化铝，硬度仅次于金刚石。红宝石、蓝宝石是含少量不同金属氧化物的优质刚玉。一般红宝石因含有少量铬元素而显红色，蓝宝石则因含少量铁和钛元素而显蓝色。

明矾(alum)是一种复盐(由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐)，化学式为KAl(SO4)2·12H2O，是一种常见的净水剂。

明矾溶于水后发生电离：

KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO

电离出的Al3＋和水反应生成Al(OH)3胶体

Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋

Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，它能凝聚水中的悬浮物并使之沉降，从而达到净水的目的。

由于铝在体内积累对人类健康有害，因此目前用于饮用水净化的含铝的净水剂已逐步被含铁的净水剂所取代。

【教材讲解】

一、复习回顾：回忆氧化钠（Na2O）的化学性质。

引入：通过前面的学习我们知道铝能和空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜——Al2O3，Na2O 和Al2O3都是金属氧化物，它们的化学性质是否完全相同呢？

二、新课教学

展示氧化铝样品，学生观察并描述其物理性质。

归纳整理并板书：铝的重要化合物

1．氧化铝

(1)物理性质：白色固体、坚硬。难溶于水，熔点高(俗名刚玉)。

用途：保护膜、耐火材料

 实验探究：取一小块铝片分别放入盛有NaOH溶液和稀盐酸的试管中，观察实验现象。

学生观察、描述实验现象。

思考与交流：刚把铝片放入溶液中时，没有气泡生成，一段时间后，生成气泡的速率加快，请对这种现象作出合理的解释。

学生思考交流回答，教师补充。

归纳整理：这是因为开始时是表面的氧化铝先与酸和碱反应，然后才是铝和溶液反应。通过这个实验说明氧化铝既能与酸又能与强碱反应，与一般金属氧化物的性质不同。

学与练：

①写出氧化铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式和离子方程式。

②对比氧化钠与氧化铝的性质，找出二者的相同点和不同点。

归纳整理并板书：

(2)化学性质：氧化铝的两性

与酸反应：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O(Al2O3+6H+=2Al3++3H2O)

 与碱反应：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O(Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O)

与Na2O的化学性质比较：

①Na2O能与水、CO2反应， Al2O3不能；

②Na2O 、Al2O3都能与酸反应生成盐和水(金属氧化物的通性)，Al2O3又能与强碱反应(Al2O3的特性)。

实验探究：学生分组实验课本第58页实验3-7，观察并记录实验现象。

思考与交流：根据复分解反应原理及物质的溶解性分析生成的白色沉淀的成分，写出该反应的化学方程式及离子方程式。

归纳整理并板书：

2．氢氧化铝

(1)制备：化学方程式：Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3 ↓+3(NH4)2SO4

离子方程式：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+

实验探究：学生分组实验教材第58页实验3-8，观察并记录实验现象，写出该反应的化学方程式及离子方程式。

 归纳整理并板书：

(2)化学性质：

①氢氧化铝的两性：既能与酸又能与强碱反应

化学方程式：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

　  离子方程式：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

思考与交流：为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝，而不用NaOH溶液呢？

学生思考交流回答。

解释：这是因为当氢氧化钠过量时生成的氢氧化铝又溶解了。

学生阅读教材第58页最后一自然段至第59页第一自然段，了解氢氧化铝的热稳定性及用途。

归纳整理并板书：

②受热分解2 Al(OH)3  △  Al2O3+3H2O

(3)用途：中和胃酸。

阅读教材第59页资料卡片，分析明矾为什么能够净水？

解释：明矾溶于水并与水反应，生成的Al(OH)3胶体可以吸附悬浮在水中的微小固体物质，并形成沉淀沉降下来，从而使水澄清，因此明矾常用作净水剂。

练一练：

下列物质中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是(    )

①NaHCO3   ②Al   ③Al2O3   ④Al(OH)3   ⑤AlCl3    ⑥CuO

A．②③④⑤     B．①③④⑥      C．①②③④      D．全部

答案：C

三、本课小结

1．氧化铝和氢氧化铝的重要化学性质——两性。

2．实验室制备氢氧化铝的方法——用氨水和铝盐。

四、板书设计

二、铝的重要化合物

1．氧化铝

(1)物理性质：白色固体、坚硬。难溶于水，熔点高(俗名刚玉)。

用途：保护膜，耐火材料。

(2)化学性质：氧化铝的两性

与酸反应：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O(2 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O)

与碱反应： Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O(Al2O3+2OH-=2+H2O)

与Na2O的化学性质比较：

①Na2O：能与水、CO2反应， Al2O3不能；

②Na2O、Al2O3都能与酸反应生成盐和水(金属氧化物的通性)，Al2O3还能与强碱反应(Al2O3的特性)。

2．氢氧化铝

⑴制备：化学方程式：Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3 ↓+3(NH4)2SO4

离子方程式：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+

⑵化学性质：

①氢氧化铝的两性：既能与酸又能与强碱反应

化学方程式：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

离子方程式：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

②受热分解2 Al(OH)3△Al2O3+3H2O

⑶用途：中和胃酸。

五、布置作业

教材第62～63页第2题、3题、5题、8题。

【当堂检测】

1．实验室中，要使AlCl3溶液中的Al3+ 离子全部沉淀出来，适宜用的试剂是（   ）

A．NaOH溶液      B．Ba(OH)2溶液

C．盐酸           D．氨水

2．下列说法正确的是（    ）

A．金属氧化物都能与水反应生成碱

B．非金属氧化物都能与水反应生成酸

C．氧化铝既能与盐酸反应又能与氨水反应

D．氧化铝坩埚不能用于熔烧碱

3．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是(  )

    A．Al(OH)3→Al2O3     B．Al2O3→Al(OH)3  

    C．Al→AlO2－         D．Al3＋→Al(OH)3

4．向一定量的下列物质的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，这种物质是    (  )

    A．MgSO4   B．NaAlO2    C．AlCl3    D．FeCl3

5．mg钠、铝的混合物，放入ng足量的水中，反应停止后，生成的沉淀为ag，则溶液中的溶质为(  )

A.NaOH                B.NaAlO2 

C.NaOH、NaAlO2            D.无法确定

6．用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时，当Al3+离子的物质的量与OH-离子的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为       时，Al(OH)3沉淀量最多；       时，Al(OH)3全部溶解；        或        时Al(OH)3沉淀量为最多沉淀量的一半。

偏铝酸钠溶液与盐酸溶液反应时，AlO2-离子的物质的量与H+离子物质的量之比为    时，Al(OH)3沉淀量最多；         时Al(OH)3全部溶解；        和        时，生成的Al(OH)3的量为最多沉淀量的一半。

《参》

1．D  [解析]因为Al(OH)3溶于强酸、强碱，而不溶于弱碱。

2．D  [解析]多数金属氧化物和非金属氧化物不溶于水，例CuO、SiO2等。 Al2O3是两性氧化物能与酸和强碱反应。

3．B  [解析]Al(OH)3 加热分解可直接得 Al2O3， Al与强碱溶液反应可得AlO2－，Al3＋遇碱可直接得Al(OH)3，Al2O3难溶于水，不能通过一步反应得Al(OH)3，应将 Al2O3与酸或碱反应得Al3＋或AlO2－，再与碱或酸反应，才能得Al(OH)3。

4．C   [解析]Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓（白色），Mg(OH)2 不溶于过量的氢氧化钠溶液； NaAlO2与氢氧化钠溶液不反应，无沉淀产生； Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓（白色）， Al(OH)3 能溶于过量的氢氧化钠溶液中： Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O；FeCl3 溶液与氢氧化钠溶液反应生成红褐色沉淀：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓ (红褐色)， Fe(OH)3 不溶于过量的氢氧化钠溶液中。

5．B   [解析]ag固体只能是Al，有铝就不可能有NaOH。

6．[解析]由反应的离子反应方程式：Al3++3OH-=Al(OH)3↓；Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓；AlO2-+4H+=Al3++2H2O。即可得到相应的答案。

【答案】1：3    1：4 

 2：3   2：7 

1：1   1：4 

2：1    1：3