遼寧省凌海市高中化學(xué) 第4章 元素與材料世界 第2節(jié) 鋁金屬材料（第2課時）學(xué)案魯科版必修1.doc

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第2節(jié)　鋁　金屬材料 第2課時　鋁的化合物　金屬與金屬材料 課堂合作探究 問題導(dǎo)學(xué) 一、Al(OH)3的制備與性質(zhì)探究 活動與探究1 實驗操作 實驗現(xiàn)象 離子方程式 實驗操作 實驗現(xiàn)象 離子方程式 思考與交流 1．實驗室中如何制備Al(OH)3？能用AlCl3溶液和NaOH溶液來制取Al(OH)3嗎？ 2．不選用其他試劑能否鑒別AlCl3溶液和NaOH溶液？ 3．向含有1 mol AlCl3的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量，你能寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式并作出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH的物質(zhì)的量的關(guān)系圖像嗎？ 1．鋁三角 (1)Al3＋→Al(OH)3或[Al(OH)4]－。 ①與弱堿(如氨水)或少量強堿反應(yīng)生成Al(OH)3 Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ ②與過量強堿反應(yīng)生成[Al(OH)4]－ Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ (2)Al(OH)3→Al3＋或[Al(OH)4]－。 ①與強酸反應(yīng)生成Al3＋ Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ②與強堿反應(yīng)生成[Al(OH)4]－ Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ (3)[Al(OH)4]－→Al (OH)3或Al3＋。 ①與弱酸(如碳酸)或少量強酸反應(yīng)生成Al(OH)3 [Al(OH)4]－＋CO2(過量)===Al(OH)3↓＋HCO或2[Al(OH)4]－＋CO2(少量)===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O [Al(OH)4]－＋H＋(少量)===Al(OH)3↓＋H2O ②與過量強酸反應(yīng)生成Al3＋ [Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O 2．鋁及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系中的焦點 (1)鋁、氧化鋁分別與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時都生成四羥基合鋁酸鈉，不能生成氫氧化鋁。 (2)可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)時，無論氨水是否過量，都能生成氫氧化鋁。氫氧化鋁不溶于弱堿。 (3)氧化鋁不能溶于水，不能用氧化鋁與水化合生成氫氧化鋁。 二、金屬的通性 活動與探究2 實驗操作 實驗現(xiàn)象 化學(xué)方程式及離子方程式 鎂帶燃燒 鎂帶與鹽酸反應(yīng) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 鋁絲插入硫 酸銅溶液中 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 銅絲與硝酸 銀溶液反應(yīng) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 思考與交流 1．所有的金屬都能和酸反應(yīng)放出H2嗎？ 2．所有的金屬單質(zhì)都能和硝酸發(fā)生反應(yīng)嗎？ 3．把Na放入CuSO4溶液中，能置換出Cu單質(zhì)嗎？ 金屬的通性和特性 1． 2． 3．幾種金屬的特性 (1)鋁能與NaOH溶液反應(yīng)； (2)常溫下，鋁、鐵遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象。 當(dāng)堂檢測 1．下列變化不可能通過一步實驗直接完成的是(　　) A．Al(OH)3―→Al2O3 B．Al2O3―→Al(OH)3 C．Al―→Al3＋ D．Al3＋―→Al(OH)3 2．下列各組反應(yīng)中能得到Al(OH)3的是(　　) A．Al2O3加到熱水中 B．向Na[Al(OH)4]溶液中加入過量鹽酸 C．將Na投入到Na[Al(OH)4]溶液中 D．在AlCl3溶液中滴幾滴NaOH溶液 3．實驗室用AlCl3制取Al(OH)3，最合適的試劑是(　　) A．NaOH B．H2SO4 C．NH3H2O D．KOH 4．現(xiàn)有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不斷加入NaOH溶液，得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如圖所示。原溶液中Cl－與SO的物質(zhì)的量之比為(　　) A．1∶3 B．2∶3 C．6∶1 D．3∶1 5．銅在自然界存在于多種礦石中，如： 礦石名稱 黃銅礦 斑銅礦 輝銅礦 孔雀石 主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3Cu(OH)2 請回答下列問題： (1)上表所列銅化合物中，銅的質(zhì)量分數(shù)最高的是__________。 (2)工業(yè)上以黃銅礦為原料，采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過程會發(fā)生反應(yīng)：2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，反應(yīng)的氧化劑是__________。 (3)SO2尾氣直接排放到大氣中造成環(huán)境污染的后果是____________；處理該尾氣可得到有價值的化學(xué)品，寫出其中1種酸和1種鹽的名稱______________。 答案： 課堂合作探究 【問題導(dǎo)學(xué)】 活動與探究1：生成白色膠狀沉淀　Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH　白色沉淀溶解　Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　白色沉淀溶解　出現(xiàn)白色膠狀沉淀　Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ [Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO 思考與交流：1．答案：制備Al(OH)3的方法有： (1)可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)制取Al(OH)3，離子方程式為Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH； (2)向含有[Al(OH)4]－的溶液中通入足量的CO2制取Al(OH)3，離子方程式為[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO。 因為Al(OH)3可以溶于NaOH溶液，所以一般不用AlCl3溶液和NaOH溶液反應(yīng)來制取Al(OH)3。 2．答案：能，將一種溶液滴加到另一種溶液中，若先出現(xiàn)白色沉淀，后沉淀溶解，則滴加的是NaOH溶液，另一種溶液是AlCl3溶液；若開始時無沉淀生成，后生成沉淀，則滴加的是AlCl3溶液，另一種溶液是NaOH溶液。 3．答案：向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH至過量發(fā)生的反應(yīng)依次為： Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 生成Al(OH)3沉淀的量與加入NaOH的量的關(guān)系圖像如下： 活動與探究2：劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，生成白色固體　2Mg＋O22MgO　反應(yīng)劇烈，有大量的氣體產(chǎn)生，放出大量的熱，鎂帶逐漸溶解　Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑　Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑　鋁的表面覆蓋一層紅色固體，溶液的藍色逐漸變淺　2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu　2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu　銅絲表面析出一層銀白色的固體　Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag　Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag 思考與交流：1．答案：不是；金屬活動性順序中氫前的金屬可以與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)放出H2，金屬不能是氫后的金屬，酸不能是濃硫酸和硝酸。 2．答案：不能，金屬活動性順序中銀和銀以前的金屬單質(zhì)可以和硝酸反應(yīng)，銀后的金屬不反應(yīng)。 3．答案：不能，把Na放入CuSO4溶液中，Na先和水反應(yīng)生成NaOH和H2，生成的NaOH再和CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2和Na2SO4，沒有Cu生成。 【當(dāng)堂檢測】 1．B　解析：Al2O3不溶于水，也不能和水反應(yīng)生成Al(OH)3。 2．D　解析：Al2O3與水不反應(yīng)；Na[Al(OH)4]溶液中加過量鹽酸可發(fā)生Na[Al(OH)4]＋HCl===Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O；Na與水反應(yīng)生成NaOH，而NaOH與Na[Al(OH)4]不反應(yīng)；D項中NaOH不足，只能發(fā)生反應(yīng)：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl。 3．C　解析：因為Al(OH)3不溶于弱酸和弱堿，所以最合適的試劑是NH3H2O和AlCl3反應(yīng)制取Al(OH)3。 4．C　解析：由題意知，消耗NaOH溶液的體積之比即為消耗NaOH的物質(zhì)的量之比。向Al3＋中加入OH－時，產(chǎn)生Al(OH)3沉淀消耗的OH－的量與溶解Al(OH)3消耗的OH－的量之比為3∶1，故產(chǎn)生Al(OH)3和產(chǎn)生Mg(OH)2所消耗NaOH的量之比為3∶1，即n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝2∶1，所以n(Cl－)∶n(SO)＝6∶1。 5．解析：(1)上表所列銅化合物中，銅的質(zhì)量分數(shù)為CuFeS2：34.8%；Cu5FeS4：63.5%；Cu2S：80%；CuCO3Cu(OH)2：57.6%。(2)Cu2O、Cu2S中的Cu由＋1價被還原為0價，作氧化劑；Cu2S的S由－2價被氧化為＋4價，作還原劑。(3)SO2尾氣排放到空氣中會形成酸雨，處理該尾氣一般為循環(huán)制備硫酸，利用Ca(OH)2或氨水吸收可得到(NH4)2SO4等有價值的化學(xué)品。 答案：(1)Cu2S　(2)Cu2O、Cu2S　(3)形成酸雨　硫酸，硫酸銨