13.铝及其化合物 讲义-2023-2024学年高一化学上学期人教版2019必修第一册

沐澹化学 铝及其化合物 一、铝 1.原子结构与存在： 铝位于元素周期表第三周期、第ⅢA族。铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界全部以化合态的形式（铝土矿）存在。（） 2.物理性质： 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。 3.化学性质： ①与非金属单质反应 ⅰ.与氧气反应： ⅱ.与氯气反应： ⅲ.与硫反应： ②与酸反应 ⅰ.与非氧化性酸反应：（） ⅱ.与氧化性酸反应：（） 钝化常用于在室温下，用铝罐车运输浓硫酸或浓硝酸。 ③与强碱反应： ⅰ. ⅱ. ④铝热反应 ⅰ.概念： 某些金属氧化物粉末，与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成和其它金属单质并放出大量的热的反应，这一类反应叫铝热反应。 ⅱ.原理： 铝作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，铝将氧化物中的不活泼金属置换出来。 ⅲ.铝热剂： 铝粉和某些金属氧化物(等)组成的混合物。 ⅳ.反应方程式： ⅴ.反应特点： 放热反应，温度可达到以上，生成金属单质为液态，易与固态分离。 ⅵ.装置图： ⅶ.应用： 制取熔点较高且活动性弱于的金属，如铁、铬、锰、钨等；金属焊接，如，野外焊接钢轨等。 4.铝的制备及用途 ①制备：电解熔融 （冰晶石的作用是作为熔剂，降低氧化铝的熔点） ②用途： 纯铝用作导线；铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。 5.易错提醒： ①空气中久置的铝箔和用砂纸打磨的铝箔在酒精灯火焰上加热时，铝箔都不能燃烧，现象都是熔化而不滴落铝。 ②钝化是发生了化学变化，只是生成的为致密的氧化膜，室温下不与浓硝酸、浓硫酸反应。加热时，能够与浓硝酸、浓硫酸反应，使反应继续进行。 ③铝既可以与强酸反应放出，又可以与强碱反应放出，大学阶段认为其是两性金属。 ④铝粉加热时可以与水反应，生成氢气和氢氧化铝，氢氧化铝附着在铝的表面，阻止反应继续进行。 二、铝与酸、碱反应生成氢气的量的关系 1.等质量的与足量的、溶液分别反应： ①产生的物质的量。 ②消耗的物质的量之比为。 2.足量的分别与等物质的量的和反应： ①产生的物质的量。 ②消耗的物质的量之比为。 3.等质量的分别与等物质的量的、溶液反应： 若产生的体积比为，两个反应中等量的铝消耗的溶液少，则有 ①与反应时，过量而不足。 ②与溶液反应时，不足而过量。 计算时，根据量少的物质去计算（酸不足、碱过量、以气体为桥梁）。 三、氧化铝 1.物理性质： 白色固体，难溶于水，熔点高（），硬度大。 2.化学性质： 是两性氧化物，能与强酸、强碱反应生成盐和水。 ①与强酸反应： ②与强碱反应： 3.主要用途： 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝。天然刚玉的成分是，可以制作各种宝石。 4.特别说明： ①氧化铝有多种晶型。 ⅰ.刚玉的成分为，化学性质稳定，在室温下很难与酸或碱反应； ⅱ.活性氧化铝成分为，性质活泼，易与酸或碱发生反应。 ⅲ.铝在空气中生成的新鲜氧化膜或氢氧化铝微热分解生成的氧化铝均是活性氧化铝。活性氧化铝高温煅烧会转变成，难与酸或碱反应。 ②天然的刚玉中掺杂了其他金属离子就是颜色各异的宝石。 如红宝石含离子、蓝宝石含离子、绿宝石含等。 5.注意事项： ①实验室常用做坩埚材料，但可以与熔融的反应，所以不能用其熔融固体，常用铁坩埚。 ②铝制餐具不能长期盛放事物，原因是食物中的会破坏氧化膜的结构，加速铝制品的腐蚀。 四、氢氧化铝 1.物理性质： 白色胶状不溶于水的固体，具有较强的吸附性。 2.化学性质： 是两性氢氧化物，能与强酸、强碱反应，生成盐和水。 ①电离方程式： 所以能与强酸、强碱反应，但其不与弱酸、弱碱反应。 ②与强酸反应： ③与强碱反应： ④受热分解： 热分解生成的气态水和有助于灭火，可用于无机阻燃剂。 3.的制备： 方法一：向可溶性铝盐中加入足量氨水。 方法二：向可溶性四羟基合铝酸钠盐中通入足量。 方法三：溶液与溶液混合。 4.两性分析： ①弱酸的的铵盐（等），弱酸的酸式盐（等），也能与酸碱反应，但不叫两性物质。 5.应用： 常用于净水和胃酸中和剂。 6.特别说明： 为两性氢氧化物，碱性很弱，不与弱酸或酸性溶液反应，比如溶液为酸性，二者不反应。但为中强碱，其可以与溶液反应。 五、铝盐 1. ①物理性质与结构：为含有共价键的分子晶体，白色，在空气中易潮解，熔点低，升华，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，易形成双聚物。 ②化学性质 2. 3.（十二水硫酸铝钾，明矾） ①用途：作净水剂，在水中生成氢氧化铝胶体，可以吸附水中悬浮物形成絮状不溶物沉降下来。 ②化学性质：兼有的性质。 例如：向明矾中滴入溶液时， ①沉淀的物质的量最大：（刚好沉淀完全） ②沉淀的质量最大：（刚好沉淀完全） 六、铝三角与铝轴 1.铝三角：