《鋁及其化合物》課件(新人教版)

具有銀白色金屬光澤的輕金屬，具有銀白色金屬光澤的輕金屬，具有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)具有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性熱性老年性癡呆癥老年性癡呆癥與鋁有密切關(guān)系與鋁有密切關(guān)系 鋁原子的結(jié)構(gòu)：鋁原子的結(jié)構(gòu)：鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖？鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖？4Al + 3O2 = 2Al2O3生成致密的氧化物起保護作用生成致密的氧化物起保護作用在金屬活潑性順序中鋁排在鐵的前面在金屬活潑性順序中鋁排在鐵的前面,那為什那為什么鐵在空氣中易生銹而鋁在空氣中不易被腐蝕呢么鐵在空氣中易生銹而鋁在空氣中不易被腐蝕呢? 鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜并牢鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜并牢固地覆蓋在鋁表面固地覆蓋在鋁表面,阻止了內(nèi)部的鋁與空氣接觸。阻止了內(nèi)部的鋁與空氣接觸。2Al +6HCl = 2AlCl3 + 3H2 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2鋁的鋁的“鈍化鈍化”在在冷的濃硫酸冷的濃硫酸和濃硝酸和濃硝酸中，鋁不溶解（表面形成致中，鋁不溶解（表面形成致密的氧化膜）密的氧化膜）還原劑和還原劑和氧化劑是氧化劑是？反應(yīng)反應(yīng)的實質(zhì)的實質(zhì): :分兩步進行分兩步進行 （1 1）2Al+6H2Al+6H2 2O 2Al(OH)O 2Al(OH)3 3+3H+3H2 2（2 2）Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH NaAlO+NaOH NaAlO2 2+2H+2H2 2O O 將（將（1 1）+ +（2 2）2 2：2Al+6H2Al+6H2 2O +2NaOH 2NaAlOO +2NaOH 2NaAlO2 2+4H+4H2 2O +3HO +3H2 2 失失2 23 e3 e得得6 6e e2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2說明：說明：等量的鋁分別與足量的鹽酸等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣的量相等和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣的量相等 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H22Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高溫高溫4Al+3MnO2=3Mn+2Al2O3高溫高溫AlAl的強還原性的強還原性 10Al+3V2O5=6V+5Al2O3高溫高溫 試一試試一試 寫出寫出AlAl與與V V2 2O O5 5 的反應(yīng)方程式的反應(yīng)方程式2Al+3CuSO4 3Cu+Al2(SO4)3 能置換出能置換出CuSOCuSO4 4、AgNOAgNO3 3等溶液中的金屬。等溶液中的金屬。 制造電線和電纜（導(dǎo)電性）制造電線和電纜（導(dǎo)電性）; ; 可作汽車、飛機、火箭材料可作汽車、飛機、火箭材料（鎂鋁合金）（鎂鋁合金）, ,做各種鋁質(zhì)器皿做各種鋁質(zhì)器皿 白色、不溶于水白色、不溶于水的固體，的固體，熔點很高熔點很高（20542054）常作）常作耐火材料耐火材料。 剛玉剛玉的主要成分是的主要成分是AlAl2 2O O3 3 ，其中把含，其中把含少少量量鉻元素鉻元素的剛玉稱為的剛玉稱為紅寶石紅寶石；含少量的；含少量的鐵和鐵和鈦元素鈦元素的剛玉稱為的剛玉稱為藍寶石藍寶石。Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH= 2AlO2+ H2OAl2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O；Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O寶石的主要成分是氧化鋁寶石的主要成分是氧化鋁 氧化鋁不溶于水氧化鋁不溶于水, ,與水不反應(yīng)與水不反應(yīng), ,故不能用氧化鋁與水反應(yīng)制取氫氧化故不能用氧化鋁與水反應(yīng)制取氫氧化鋁鋁 鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性、堿性或咸的食物間存放酸性、堿性或咸的食物耐火材料耐火材料( (Al2O3熔點高熔點高) )冶煉金屬鋁：冶煉金屬鋁： 2Al2O3= 4Al + 3O2 通電通電 但由于鋁的熔點很高，故在氧化鋁但由于鋁的熔點很高，故在氧化鋁中添加中添加冰晶石（冰晶石（NaNa3 3AlFAlF6 6) )降低其熔點降低其熔點。白色膠狀難溶于水白色膠狀難溶于水, ,有強的吸附性有強的吸附性 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O可溶性鋁鹽與弱堿可溶性鋁鹽與弱堿AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl 氫氧化鋁為兩性氫氧化物氫氧化鋁為兩性氫氧化物 H H+ + +H+H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3 Al Al3+3+3OH+3OH- -堿式電離堿式電離酸式電離酸式電離與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH= NaAlO+NaOH= NaAlO2 2+2H+2H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3 + 3HCl= AlCl + 3HCl= AlCl3 3 + 3H + 3H2 2O O2Al(OH)3Al2O3+3H2O 凝聚水中懸浮物并能吸附色素，凝聚水中懸浮物并能吸附色素， 常用作凈水劑常用作凈水劑 用作藥物，治療胃酸過多用作藥物，治療胃酸過多KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-化學(xué)式化學(xué)式KAl(SOKAl(SO4 4) )2 212H12H2 2O O （十二水合硫酸鋁鉀），（十二水合硫酸鋁鉀）， 無色晶體，易溶于水。無色晶體，易溶于水。明礬溶于水發(fā)生水解明礬溶于水發(fā)生水解反應(yīng)，生成反應(yīng)，生成Al(OH)Al(OH)3 3膠體，吸附水中的膠體，吸附水中的雜質(zhì)，使水澄清。雜質(zhì)，使水澄清。AlAl3+3+3H+3H2 2O =O =Al(OH)Al(OH)3 3 （膠體）（膠體）+3H+3H+ +AlClAlCl3 3中逐滴加入中逐滴加入NaOHNaOH？小結(jié)：小結(jié)：AlAl3+3+與堿、與堿、 AlOAlO2 2- -與酸的反應(yīng)與酸的反應(yīng)AlClAlCl3 3中逐滴加入氨水？中逐滴加入氨水？ AlAl3+3+3NH+3NH3 3.H.H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3 +3NH +3NH4 4+ +故：用故：用AlAl3+3+制取制取Al(OH)Al(OH)3 3用弱堿更合適用弱堿更合適NaAlONaAlO2 2中逐滴加入鹽酸？中逐滴加入鹽酸？NaAlONaAlO2 2中緩慢通入中緩慢通入COCO2 2？2AlO2AlO2 2- -+CO+CO2 2+3H+3H2 2O=2Al(OH)O=2Al(OH)3 3 +CO +CO3 32-2-AlOAlO2 2- -+CO+CO2 2+2H+2H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3 +HCO +HCO3 3- -故：由故：由AlOAlO2 2- -制取制取Al(OH)Al(OH)3 3用弱酸更合適用弱酸更合適HH+ +H+H2 2OO或或COCO2 2AlAl3+3+Al(OH)Al(OH)3 31.1.3OH3OH- -或或NHNH3 3 H H2 2OOAlOAlO2 2- -2.2.OHOH- -3H3H+ +4OH4OH- -6.6.4H4H+ + 7. 7. 雙水解雙水解2. Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O1. Al3+ + 3OH- = Al(OH)34. AlO2- + H+ + H2O =Al(OH)36. AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O 3. Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O5. Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O7. Al3+ + 3AlO2- + 6H2O= 4Al(OH)3AlO2- - H+ -Al(OH)3Al3+ - 4OH- -AlO2-Al3+ - 3OH- -Al(OH)3AlO2- - 4H+ -Al3+ 1.1.往往AlClAlCl3 3溶液逐滴加入溶液逐滴加入NaOHNaOH溶液至過量溶液至過量AlAl3+3+ + 3OH + 3OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOn n(NaOH(NaOH) )n nAl(OH)Al(OH)3 3 1 12 23 34 41 12.2.往往NaOHNaOH溶液中加入溶液中加入AlClAlCl3 3溶液至過量溶液至過量AlAl3+3+ + 4OH + 4OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOAlAl3+3+3AlO+3AlO2 2- -+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3 1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n(AlCl(AlCl3 3) )AlOAlO2 2- - + H + H+ + + H + H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2OO1 12 23 34 41 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n(HCl(HCl) )n n(NaAlO(NaAlO- -2 2) )1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 AlOAlO2 2- - + 4H + 4H+ + = Al = Al3+3+ + 2H + 2H2 2O O AlAl3+3+3AlO+3AlO2 2- -+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3 n(HCln(HCl) )1 11 12 23 34 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 5 5OH-+H+ = H2OAlOAlO2 2- - + H + H+ + + H + H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2OO 1 12 23 34 41 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n( ( NHNH3 3. .HH2 2OO ) )AlAl3+3+ +3NH +3NH3 3. .HH2 2O = Al(OH)O = Al(OH)3 3+3NH+3NH4 4+ +7.7.往往AlClAlCl3 3溶液中加入溶液中加入NaAlONaAlO2 2溶液溶液1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n( (NaAlONaAlO2 2) )AlAl3+3+ + 3AlO + 3AlO2 2- - + 6H + 6H2 2O = 4Al(OH)O = 4Al(OH)3 3 1 12 23 34 44 4n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n( (AlClAlCl3 3) )AlAl3+3+ + 3AlO + 3AlO2 2- - + 6H + 6H2 2O = 4Al(OH)O = 4Al(OH)3 3 1 12 22 2或或1 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 n n(CO(CO2 2) )2AlO2AlO2 2- - +CO +CO2 2 +3H +3H2 2O =2Al(OH)O =2Al(OH)3 3+CO+CO3 32-2-或或AlOAlO2 2- -+CO+CO2 2 +2H +2H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3+HCO+HCO3 3- -AlAl3+3+ + 3OH + 3OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOn n(NaOH(NaOH) )1 1n nAl(OH)Al(OH)3 3 1 12 23 34 4OH-+H+ = H2O5 511.11.往往AlAl3+3+、MgMg2+2+、H H+ +各各1mol1mol的混合溶液的混合溶液中加中加NaOHNaOH溶液至過量溶液至過量 n n( (NaOHNaOH) )AlAl3+3+ + 3OH + 3OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2OOOH-+H+ = H2OMgMg2+2+ + 2OH + 2OH- - = Mg(OH) = Mg(OH)2 2 1 12 23 34 42 2n n 沉淀沉淀 1 16 65 57 7n n(HCl(HCl) )AlOAlO2 2- - + + H+ H+ H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2OOOH-+H+ = H2O1 12 23 34 42 2n n 沉淀沉淀 1 16 65 57 7Mg(OH)Mg(OH)2 2+2H+2H+ + = Mg = Mg2+2+ +2H +2H2 2OOAlOAlO2 2- - Al(OH) Al(OH)3 3 Al Al3+3+ AlAlAlAl2 2OO3 3 O O2 2 OH OH- - H H+ + OH OH- - H H+ + H H+ + OH OH- - OH OH- - H H+ +鋁及其重要化合物的相互轉(zhuǎn)化鋁及其重要化合物的相互轉(zhuǎn)化 加熱加熱 鋁元素占地殼總量的鋁元素占地殼總量的7.73%7.73%，是地殼中含量，是地殼中含量最多的金屬最多的金屬。 于鋁是活潑的金屬，因此鋁元素在自然界中于鋁是活潑的金屬，因此鋁元素在自然界中均以均以化合態(tài)化合態(tài)的形式存在。的形式存在。小結(jié)小結(jié): :從鋁土礦中提取鋁從鋁土礦中提取鋁 鋁元素在地殼中的鋁元素在地殼中的主要存在于主要存在于 中，中，其主要成分其主要成分 ，還含有少量的還含有少量的 。 AlAl2 2O O3 3鋁土礦鋁土礦FeFe2 2O O3 3、SiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3SiOSiO2 2過量過量鹽酸鹽酸過濾過濾SiOSiO2 2除去除去AlClAlCl3 3FeClFeCl3 3HClHCl溶液溶液過量過量NaOHNaOH溶液溶液過濾過濾Fe(OH)Fe(OH)3 3除去除去NaAlONaAlO2 2NaClNaClNaOHNaOH溶液溶液過量過量COCO2 2過濾過濾濾液濾液除去除去Al(OH)Al(OH)3 3AlAl2 2O O3 3方法方法1 1AlAl通電通電酸溶法酸溶法酸堿（弱）酸酸堿（弱）酸AlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3SiOSiO2 2過量過量NaOHNaOH溶液溶液過濾過濾FeFe2 2O O3 3除去除去NaAlONaAlO2 2NaNa2 2SiOSiO3 3NaOHNaOH溶液溶液過量過量鹽酸鹽酸過濾過濾AlClAlCl3 3NaClNaClHClHCl溶液溶液過量過量氨水氨水過濾過濾濾液濾液除去除去Al(OH)Al(OH)3 3方法方法2 2H H2 2SiOSiO3 3除去除去AlAl2 2O O3 3AlAl通電通電堿溶法堿溶法堿酸堿酸(弱弱)堿堿創(chuàng)新方案創(chuàng)新方案P33P33例例2, P322, P32嘗試應(yīng)用嘗試應(yīng)用3.43.4創(chuàng)新方案創(chuàng)新方案P33P33實驗實驗, P34, P34課堂反饋課堂反饋