江蘇省優(yōu)質(zhì)課_鋁的氧化物和氫氧化物7

1、泰州二中泰州二中 徐雪梅徐雪梅 2012年江蘇省高中化學(xué)優(yōu)秀課評(píng)比年江蘇省高中化學(xué)優(yōu)秀課評(píng)比 一天，一天，小明的小明的媽媽病了。媽媽病了。小明說：小明說：不，千萬不可以用不，千萬不可以用鋁鍋鋁鍋熬藥！熬藥！醫(yī)生給媽媽配了中藥。醫(yī)生給媽媽配了中藥。熬中藥是要用鍋的。熬中藥是要用鍋的。爸爸拿出了爸爸拿出了鋁鍋。鋁鍋。生活資料生活資料 氧化鋁的天然存在形式氧化鋁的天然存在形式 鋁土礦鋁土礦由氧化鋁的水合物和由氧化鋁的水合物和少量的氧化鐵和二氧少量的氧化鐵和二氧化硅雜質(zhì)組成化硅雜質(zhì)組成 剛剛 玉玉氧化鋁的天然晶體，硬度氧化鋁的天然晶體，硬度大僅次于金剛石、金剛砂大僅次于金剛石、金剛砂（SiCSiC）(

2、 (藍(lán)寶石、紅寶石藍(lán)寶石、紅寶石是剛玉的一種）是剛玉的一種）知識(shí)介紹知識(shí)介紹研究無機(jī)物性質(zhì)的一般思路研究無機(jī)物性質(zhì)的一般思路物質(zhì)物質(zhì)組成組成分類分類預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)性質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和觀察和觀察發(fā)現(xiàn)特殊現(xiàn)象提發(fā)現(xiàn)特殊現(xiàn)象提出新問題出新問題類別通性類別通性結(jié)論及解釋結(jié)論及解釋研究思路研究思路1.1.氧化物的分類氧化物的分類2.2.堿性氧化物的定義是什么？堿性氧化物的定義是什么？復(fù)習(xí)提問復(fù)習(xí)提問從物質(zhì)組成上來看，氧化鋁屬于哪種類別的氧化物？從物質(zhì)組成上來看，氧化鋁屬于哪種類別的氧化物？請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)其類別預(yù)測(cè)氧化鋁的性質(zhì)。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)其類別預(yù)測(cè)氧化鋁的性質(zhì)。性質(zhì)預(yù)測(cè)性質(zhì)預(yù)測(cè)氧化鋁的性質(zhì)：氧化鋁的性質(zhì)：1 1

3、物理性質(zhì)：物理性質(zhì)： 白色固體白色固體2 2 化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)： 與酸反應(yīng)：與酸反應(yīng)： AlAl2 2O O3 3 + 6HCl =+ 6HCl = 2AlCl 2AlCl3 3 + 3H+ 3H2 2O OAlAl2 2O O3 3 + 6 H+ 6 H+ + = 2 Al = 2 Al3+3+ + 3H + 3H2 2O O，難溶于水，難溶于水，熔點(diǎn)很高。熔點(diǎn)很高。離子方程式：離子方程式：新課教學(xué)新課教學(xué) 取兩片相同大小的鋁箔（一片打磨、一片未打磨）取兩片相同大小的鋁箔（一片打磨、一片未打磨）分別放入兩個(gè)試管中，再在這兩個(gè)試管中加入等體積分別放入兩個(gè)試管中，再在這兩個(gè)試管中加入等體積等濃

4、度的氫氧化鈉等濃度的氫氧化鈉6mL，觀察現(xiàn)象。，觀察現(xiàn)象。1.1.將鋁箔用砂紙打磨將鋁箔用砂紙打磨, ,剪一塊與未打磨的鋁箔相同大小的剪一塊與未打磨的鋁箔相同大小的鋁箔鋁箔（一位同學(xué)）（一位同學(xué)）2.2.將兩片鋁箔（一片打磨、一片未打磨）用鑷子分別放將兩片鋁箔（一片打磨、一片未打磨）用鑷子分別放入兩個(gè)試管中入兩個(gè)試管中3.3.用兩個(gè)量筒分別量取用兩個(gè)量筒分別量取6mL6mL的氫氧化鈉溶液（兩位同學(xué)）的氫氧化鈉溶液（兩位同學(xué)）4.4.將量好的氫氧化鈉溶液同時(shí)分別倒入到兩個(gè)試管中將量好的氫氧化鈉溶液同時(shí)分別倒入到兩個(gè)試管中實(shí)驗(yàn)活動(dòng)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)操作步驟操作步驟與堿反應(yīng)：與堿反應(yīng)： 離子方程式：離子方程式

5、：NaAlONaAlO2 2 偏鋁酸鈉偏鋁酸鈉AlAl2 2O O3 3 + 2NaOH+ 2NaOH = 2 + H= 2 + H2 2O O偏鋁酸鈉偏鋁酸鈉 NaNa+ + AlAl2 2O O3 3 + 2 OH+ 2 OH- - = 2 AlO= 2 AlO2 2- - + H+ H2 2O O可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)新課教學(xué)新課教學(xué)與堿反應(yīng)：與堿反應(yīng)： 離子方程式：離子方程式：NaAlONaAlO2 2 偏鋁酸鈉偏鋁酸鈉兩性氧化物：兩性氧化物：像氧化鋁這樣既能和像氧化鋁這樣既能和酸酸反應(yīng)生成鹽和水反應(yīng)生成鹽和水, ,又能和又能和堿堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物叫做反應(yīng)生成鹽和水

6、的氧化物叫做. .AlAl2 2O O3 3 + 2NaOH+ 2NaOH = 2 + H= 2 + H2 2O O偏鋁酸鈉偏鋁酸鈉 NaNa+ + AlAl2 2O O3 3 + 2 OH+ 2 OH- - = 2 AlO= 2 AlO2 2- - + H+ H2 2O O可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)與酸反應(yīng)：與酸反應(yīng)： AlAl2 2O O3 3 + 6HCl =+ 6HCl = 2AlCl 2AlCl3 3 + 3H+ 3H2 2O OAlAl2 2O O3 3 + 6 H+ 6 H+ + = 2 Al = 2 Al3+3+ + 3H + 3H2 2O O離子方程式：離子方程式：

7、新課教學(xué)新課教學(xué)作耐火材料：耐火坩堝、耐高溫的實(shí)驗(yàn)儀器、制耐火管等作耐火材料：耐火坩堝、耐高溫的實(shí)驗(yàn)儀器、制耐火管等氧化鋁應(yīng)用氧化鋁應(yīng)用天然產(chǎn)的三氧化二鋁形成的名貴飾品。天然產(chǎn)的三氧化二鋁形成的名貴飾品。氧化鋁應(yīng)用氧化鋁應(yīng)用冶煉鋁冶煉鋁氧化鋁應(yīng)用氧化鋁應(yīng)用追根尋源追根尋源冶煉鋁方法的探索史冶煉鋁方法的探索史 1827 1827年，德國化學(xué)家維勒用年，德國化學(xué)家維勒用金屬鉀金屬鉀與無水氯化鋁加與無水氯化鋁加熱反應(yīng)制得了鋁。熱反應(yīng)制得了鋁。 1854 1854年，法國化學(xué)家德維爾改用年，法國化學(xué)家德維爾改用金屬鈉金屬鈉與無水氯化與無水氯化鋁加熱反應(yīng)制得了鋁。但因鉀、鈉太昂貴了，無法實(shí)現(xiàn)鋁加熱反應(yīng)制

8、得了鋁。但因鉀、鈉太昂貴了，無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。大規(guī)模生產(chǎn)。 1886 1886年，美國化學(xué)家霍爾采用年，美國化學(xué)家霍爾采用電解法電解法，嘗試對(duì)，嘗試對(duì)高純高純度的氧化鋁度的氧化鋁進(jìn)行熔融電解制鋁。在研究過程中他采用添進(jìn)行熔融電解制鋁。在研究過程中他采用添加冰晶石加冰晶石(Na(Na3 3AlFAlF6 6) )的辦法，使氧化鋁的熔點(diǎn)從的辦法，使氧化鋁的熔點(diǎn)從20542054降降低到低到10001000左右，從而減少了冶煉過程的能耗，制得了左右，從而減少了冶煉過程的能耗，制得了鋁，成為現(xiàn)代工業(yè)化制鋁方法上的里程碑。鋁，成為現(xiàn)代工業(yè)化制鋁方法上的里程碑。59年年實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論（用化

9、學(xué)方程式結(jié)論（用化學(xué)方程式表示）表示）AlCl3+3NH3H2O= Al(OH)3 +3NH4ClAlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：取一支試：取一支試管加入管加入1 1滴管滴管AlClAlCl3 3溶液，逐滴加入溶液，逐滴加入NaOHNaOH溶液，邊加邊溶液，邊加邊振蕩至過量。振蕩至過量。先產(chǎn)生白色膠先產(chǎn)生白色膠狀沉淀，后沉狀沉淀，后沉淀溶解消失淀溶解消失。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：取一支試：取一支試管加入管加入1 1滴管滴管AlClAlCl3 3溶液，滴加氨水至溶液，滴加氨水至過量。過量。有白色膠狀沉淀有白色膠狀沉淀生成，氨水過量，生成，氨水過量，沉淀并未減少或沉淀并未減少或消失消

10、失。如何制得如何制得Al(OH)3?可溶性的鋁鹽可溶性的鋁鹽+堿堿Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O新課教學(xué)新課教學(xué)結(jié)論：結(jié)論：Al(OH)Al(OH)3 3易和強(qiáng)堿反應(yīng)，難和弱堿反應(yīng)。易和強(qiáng)堿反應(yīng)，難和弱堿反應(yīng)。通過對(duì)比你得出什么結(jié)論？通過對(duì)比你得出什么結(jié)論？在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中：你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室制取在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中：你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室制取Al(OH)Al(OH)3 3用什么方法好？用什么方法好？可溶性鋁鹽（如可溶性鋁鹽（如AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3 、 AlClAlCl3 3等）溶液與氨水反應(yīng)來等）溶液與氨水反應(yīng)來制取制取課堂思考課堂思考?xì)溲趸X的制法像氫氧化鋁這樣既能和像氫氧化

11、鋁這樣既能和酸酸反應(yīng)生成鹽和水反應(yīng)生成鹽和水, ,又能和又能和堿堿反應(yīng)反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物叫生成鹽和水的氫氧化物叫兩性氫氧化物兩性氫氧化物氫氧化鋁的性質(zhì)氫氧化鋁的性質(zhì)物理性質(zhì)：物理性質(zhì)： 白色固體，難溶于水白色固體，難溶于水化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)： 與酸反應(yīng)：與酸反應(yīng)： Al(OH)3 + 3 HCl = AlCl3 + 3H2O離子方程式：離子方程式： Al(OH)3 + 3H+ = Al 3+ + 3H2O 與堿反應(yīng)：與堿反應(yīng)： Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O離子方程式：離子方程式： Al(OH)3 + OH- = AlO2-+ 2H2O新課教學(xué)新課教學(xué)（1

12、1）醫(yī)用中和胃酸）醫(yī)用中和胃酸（2 2）氫氧化鋁膠體能凝聚水中的懸浮物，）氫氧化鋁膠體能凝聚水中的懸浮物， 并吸附色素并吸附色素3.3.用途：用途： 胃舒平胃舒平受熱分解：受熱分解： 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O規(guī)律：難溶性的氫氧化物規(guī)律：難溶性的氫氧化物 相應(yīng)的氧化物相應(yīng)的氧化物+ +水水新課教學(xué)新課教學(xué)學(xué)以致用學(xué)以致用 鋁鍋的表面有一層致密的氧化鋁保護(hù)鋁鍋的表面有一層致密的氧化鋁保護(hù)膜，這層致密的氧化膜可以保護(hù)鋁鍋在蒸膜，這層致密的氧化膜可以保護(hù)鋁鍋在蒸煮食物時(shí)鋁元素不易進(jìn)入食物內(nèi)，但煮食物時(shí)鋁元素不易進(jìn)入食物內(nèi)，但中藥中藥里面有很多酸性和堿性物質(zhì)，由于氧化鋁里面有很多酸性和堿性物質(zhì)，由于氧化鋁有兩性，可以和中藥里酸性和堿性物質(zhì)反有兩性，可以和中藥里酸性和堿性物質(zhì)反應(yīng)，應(yīng)，不僅破壞了中藥的成分，而且使得鋁不僅破壞了中藥的成分，而且使得鋁單質(zhì)得不到保護(hù)，從而也會(huì)和中藥里