高中化学 专题3 从矿物到基础材料 第一单元 从铝土矿到铝合金 第2课时 铝的氧化物与氢氧化物、从铝土矿中提取铝学案（含解析）苏教版必修1-苏教版高中必修1化学学案VIP免费

第2课时铝的氧化物与氢氧化物、从铝土矿中提取铝[学习目标]1.通过对氧化铝和氢氧化铝的性质的探究，认识铝的化合物在生产、生活中的重要应用。2.通过对氧化铝、氢氧化铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应的探究，认识两性氧化物、两性氢氧化物的概念及性质。知道氧化铝和氢氧化铝分别是两性氧化物和两性氢氧化物。3.了解工业上从铝土矿获得铝的方法、金属铝的冶炼方法及其变化过程。一、Al2O3、Al(OH)3的性质1.Al2O3的性质(1)物理性质：□白色固体，硬度□大，熔沸点□高。(2)化学性质：与酸反应：Al2O3＋6HCl===□2AlCl3＋3H2O与强碱反应：Al2O3＋2NaOH===□2NaAlO2＋H2O两性氧化物：□既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物。2.Al(OH)3的性质氢氧化铝是不溶于水的白色胶状物质，能凝聚水中的悬浮物，还有吸附色素的性能。它既能与酸反应，又能与碱反应，属于两性氢氧化物，而且不稳定。(1)与酸反应：Al(OH)3＋3HCl===□AlCl3＋3H2O。(2)与强碱反应：Al(OH)3＋NaOH===□NaAlO2＋2H2O。两性氢氧化物：□既能与酸反应，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物。(3)不稳定性：2Al(OH)3=====□Al2O3＋3H2O。Al(OH)3的制备：实验室中通常用可溶性铝盐与氨水反应。AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4ClAl(OH)3胶体具有□吸附性，能□吸附水中的杂质，具有净水的作用。二、从铝土矿中提取铝铝以化合态存在于自然界中，其中铝土矿是其存在的主要形式，从铝土矿中提取铝的主要过程如下图所示：此过程中主要涉及的反应如下：①Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O②NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3③2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O④2Al2O3=====4Al＋3O2↑1.实验室制备少量Al(OH)3时，为什么用氨水而不用NaOH溶液？提示：生成的Al(OH)3可溶于过量的NaOH溶液，反应不易控制。2.NaHCO3既能和酸反应又能和碱反应，它属于两性物质吗？提示：不属于，它与酸反应时除生成盐和水外，还有CO2气体。一、“铝三角”及其之间的相互转化1．Al3＋―→Al(OH)3(1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(2)可溶性铝盐与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH2.Al(OH)3―→Al3＋Al(OH)3溶于强酸溶液：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O3.Al3＋―→AlO可溶性铝盐与过量的强碱反应：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O4.AlO―→Al3＋偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O5.AlO―→Al(OH)3(1)偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓(2)偏铝酸钠溶液中通入CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋COAlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO6.Al(OH)3―→AlOAl(OH)3溶于强碱溶液：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O特别提醒因Al(OH)3易溶于NaOH溶液，所以在制备Al(OH)3时，不用Al3＋与强碱反应，可向可溶性铝盐中加入氨水，或向NaAlO2溶液中通入CO2来制备。[练习与实践]1.从铝土矿提取铝的反应中，属于氧化还原反应的是()A．Al2O3与NaOH溶液反应B．向NaAlO2溶液中通入CO2C．Al(OH)3的分解D．Al2O3的电解答案D解析分析反应中是否有元素化合价的变化。2.下列物质中既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应，且都能生成盐和水的是()①Al2O3②Na2CO3③NaHCO3④Al⑤Al(OH)3A.②③④⑤B．③⑤C.①③⑤D．全部答案C解析Al2O3、Al(OH)3都是两性物质，与酸碱反应都生成盐和水，Na2CO3能与一些碱反应，但不能生成水；NaHCO3与酸碱反应都会生成盐和水；Al与强酸、强碱反应都不能生成水。二、有关Al(OH)3沉淀的图像分析及有关计算1.相关图像2.滴加过程中铝元素的存在形式分析(1)向1L1mol/L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液(2)向1L1mol/L的NaAlO2溶液中滴加稀盐酸特别提醒向AlCl3中加NaOH溶液和向NaAlO2中加盐酸，只要沉淀量未达最大值(如上述图表中a)，则产生沉淀对应的碱或酸的量有两种情况，计算时要注意讨论。[练习与实践]3.向用HCl酸化的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个反应的是()答案D解析向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，先生成白色沉淀，再加入NaOH溶液，沉淀逐渐溶解，最后完全消失，生成1molAl(OH)3需3molNaOH，溶解1molAl(OH)3需1molNaOH。NaOH的用量应是3∶1，A、B两项错误；用HCl酸化的A...