第14讲 铝、镁及其化合物 课件-2026届高三化学一轮复习

新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 第四章 金属及其化合物 第14讲——铝、镁及其化合物 【思考1】铝的基态原子核外电子的表示方法 知识梳理 铝元素——地壳中含量最多的金属元素 周期表位置 原子结构 示意图 电子式 电子排布式 简化电子排布式 电子排布图 （电子轨道表达式） 价电子排布式 第三周期第IIIA族，p区 1s22s22p63s23p1 【Ne】3s23p1 3s23p1 以化合态的形式存在 知识梳理 【思考2】完成铝的相关转化的化学方程式 Al(OH)4-+H2 【关注】铝被氧化而钝化 知识梳理 Al2O3：是一种致密的氧化物，能保护内层金属不被腐蚀。铝制品表面致密的氧化膜有耐磨性和抗腐蚀的性能。 【思考3】打磨后的铝箔和氧气反应时的现象？ 现象：铝箔熔化但不滴落 熔点约2050℃ 熔点约660℃ 【思考4】如何制备Al2S3？ Al2S3遇水发生双水解,只在干态下生成 △ 2Al+ 3S == Al2S3 知识梳理 铝与普通的酸反应：2Al+6H+=2Al3++3H2↑（活泼金属的通性） 提醒： a、铝与硝酸反应生成的气体产物是NO或NO2，不是H2 b、铝在冷的浓硫酸或冷的浓硝酸中钝化，加热反应会反应产生NO2等 可以用铝制容器来盛装冷的浓硫酸和冷的浓硝酸。 【思考5】铝锅为什么可以烧开水？ 铝与冷水难反应，与热水反应受阻止（铝与热水反应生成不稳定的Al(OH)3，受热迅速分解成氧化铝覆盖在铝制品表面阻止反应的进行） 【思考6】由上述信息，如何解释铝和氢氧化钠溶液反应的本质？写出反应 方程式并用单线桥标出电子转移情况？ 知识梳理 【思考7】辨析：铝热反应的装置 【知识回顾】铝热反应 Fe2O3+2Al=== 2Fe + Al2O3 高温 (如Fe2O3 、V2O5、Cr2O3 、MnO2等) 铝粉+某些金属氧化物 铝热剂 剧烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿,沙子上落有红热的铁珠 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的 金属，如铁、铬、锰、钨等； ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 × 铝的用途——铝合金——会飞的金属 知识梳理 拓展——稀土金属的广泛应用 知识梳理 两性氧化物 铝的冶炼 物理性质 HCl NaOH溶液 难溶于水，熔点高 可作耐火材料 Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH- + 3H2O= 2Al(OH)4- 2Al2O3(熔融) === 4Al + 3O2↑ 电解 俗称：刚玉 冰晶石 知识梳理 受热分解 物理性质 HCl NaOH溶液 白色固体，难溶于水， Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4- 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O △ 两性氢氧化物 胃酸中和剂：弱碱性、适宜胃酸过多且患胃溃疡的病人 仅与强碱反应 【思考8】如何制备氢氧化铝？ 重难点突破 ① Al(OH)4-－ Al(OH)3 Al3＋ H+ 过量 H+ 适量 (1) 铝盐与碱液反应 ① Al3＋ Al(OH)3 AlO2－ OH－ 适量 OH－ 过量 ② Al3＋ Al(OH)3 不溶解 NH3 ·H2O 足量 NH3 ·H2O 过量 (2)Al(OH)4-与酸反应： ② Al(OH)4－ Al(OH)3 不溶解 CO2 适量 CO2 过量 (3)Al3+与Al(OH)4-的双水解反应： Al3＋＋3Al(OH)4-＝4Al(OH)3↓ ②优于① ②优于① -----如何制备Al(OH)3？ 重难点突破 ------ 离子共存问题 2Al3+ + 3CO32- + 6H2O = 2Al(OH)3↓+3 CO2↑ Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3↓+3 CO2↑ Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3↓ Fe3+ + 3AlO2- + 6H2O = Fe(OH)3 ↓+ 3Al(OH)3 ↓ 【思考9】与Al3+、Al(OH)4-因发生双水解反应不能共存的离子有哪些？ Al3+ 与S2-、HS-、CO32-、HCO3-、Al(OH)4-因发生双水解反应不能共存 Al(OH)4-与Al3+ 、Fe3+、NH4+因发生双水解反应不能共存 重难点突破 【思考10】Al3+、Al(OH)3、Al(OH)4-之间的转化关系 Al Al2O3 Al(OH)3 Na[Al(OH)4] AlCl3 过量NaOH 过量HCl CO2+H2O或适量盐酸 NaOH NH3·H2O或适量NaOH HCl HCl NaOH Cl2点燃或盐酸 NaOH O2点燃或Fe2O3 熔融电解 受热分解 补充 常见铝盐的主要用途 明矾：化学式——KAl(SO4)2·12H2O(复盐） 铝盐用途： 当酸使用 作净水剂 酸性：Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ 【思考10】泡沫灭火剂的工作原理？用离子方程式表示 【再思考】铝盐会水解生成氢氧化铝胶体粒子 ，能吸附水中的悬浮物和杂质，可用于饮用水的杀菌消毒。 Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ × 补充 常见铝盐的主要用途 酸性：Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ 【思考10】配制AlCl3溶液要注意什么？ 【思考11】将AlCl3溶液蒸干灼烧会得到什么？ 提示：将AlCl3溶液蒸在HCl气流中蒸干得到AlCl3固体 拓展：像AlCl3·3H2O这种易水解的结晶水合物除去结晶水的另一种方法是将该固体与SOCl2混合加热得纯净干燥固体 AlCl3·3H2O+3SOCl2 AlCl3+3SO2 ↑+6HCl ↑ 铝盐：氯化铝[AlCl3] 将其固体溶于较浓的盐酸中，抑制Al3+水解 低 升华 易 共价 分子 不 二聚 拓展：氯化铝的结构与性质 巩固提升 【例题1】如图所示，横坐标为某溶液中加入溶质的物质的量，纵坐标为沉淀量，从A～E中选择符合要求的选项填入下表相应的位置 编号 溶液 加入物质 图像序号 ① 饱和石灰水 通入过量CO2 ② 含少量NaOH的Na[Al(OH)4]溶液 通入过量CO2 ③ 含少量NaOH的Na[Al(OH)4]溶液 滴入稀盐酸 ④ MgCl2、AlCl3混合溶液 滴加NaOH浓溶液至过量 ⑤ NaOH溶液 滴加AlCl3溶液至过量 ⑥ AlCl3溶液 滴加氨水至过量 【温故而知新】如何从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取Al2O3？ 真题感悟 P83页典例1(2022·湖南卷改编)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下: 下列说法错误的是(　　) A.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 B.吸收塔中反应产物是NaF和NaHCO3 C.合成槽中发生反应: 6NaF+Na[Al(OH)4]+4NaHCO3===Na3AlF6↓+4Na2CO3+4H2O D.滤液可回收进入合成槽循环利用 D 巩固提升 P83页典例2铝土矿中主要含有Al2O3,还有少量Fe2O3、SiO2杂质,从铝土矿中冶炼金属铝的方法如图所示(步骤①、②、③中每步反应结束后经过过滤才进行下一步反应)。下列有关说法不正确的是(　　) A.电解熔融氧化铝制取金属铝时加入冰晶石的作用是降低氧化铝熔融所需的温度 B.步骤②的作用是除去母液1中的Fe3+和H+ C.步骤③生成沉淀的反应的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2===HCO3-+Al(OH)3↓ D.将步骤①和步骤②顺序颠倒,再通入足量CO2也能得到氢氧化铝沉淀 D [教材P60 ] 铝、铍及其化合物具有相似的化学性质,已知反应:BeCl2+Na2BeO2+2H2O===2NaCl+2Be(OH)2↓能完全进行,则下列推断正确的是(　　) A.Be(OH)2既能溶于盐酸,又能溶于NaOH溶液 B.因BeCl2水溶液的导电性强,故BeCl2是离子化合物 C.常温下Na2BeO2溶液的pH>7,将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeO D.常温下BeCl2溶液的pH>7,将其蒸干并灼烧后得到的残留物是BeCl2 A 拓展提升 (2022·湖北卷)Be2+和Al3+的电荷与半径之比相近,导致两元素性质相似，错误的(　　) A.Be2+与Al3+都能在水中与氨形成配合物 B.BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低 C.Be(OH)2和Al(OH)3均可表现出弱酸性 D.Be和Al的氢化物都不能在酸中稳定存在 A 真题感悟 完成P84页 【必备知识·梳理】，核对答案【3min】 【思考1】镁的结构与性质预测 知识梳理 1、镁元素 周期表中的位置 基态电子排布式 基态电子排布图 原子结构示意图 1s22s22p63s2 自然界中的镁全部以化合态的形式存在。 第三周期 ⅡA族 【思考2】单质镁可以与空气中的多种成分发生反应，你知道有哪些吗？ 发出耀眼白光， 作信号弹 Mg3N2+6H2O==3Mg(OH)2+2NH3↑ 剧烈燃烧、发出耀眼白光，同时生成白色固体和黑色颗粒状固体 知识梳理 【思考2】镁和冷水、热水反应对比 镁带与冷水（滴有酚酞） 镁带与热水（滴有酚酞） Mg+2H2O Mg(OH)2+H2 ↑ 请分析并写出镁条放入NH4Cl溶液中发生反应的化学方程式？ 氧化镁[MgO]：熔点高，作耐火材料（镁坩埚，不能灼烧酸性固体）；酸中和剂等。 碱性氧化物:MgO+2H+=Mg2++H2O 氢氧化镁[Mg(OH)2]：难溶性弱碱，白色沉淀，受热分解；常用作酸中和剂 Mg(OH)2 MgO+H2O 氯化镁[MgCl2]：熔点比MgO低，电解其熔融盐冶炼镁；MgCl2固体干燥剂； 碳酸镁[MgCO3]：胃酸中和剂 MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑ 知识梳理 判断： 在Mg(HCO3)2溶液中加入足量的Ca(OH)2溶液： Mg2++2HCO3-+2OH-+Ca2+=MgCO3⬇+CaCO3⬇+2H2O ✘ 由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小，故水垢的主要成分中含有的是Mg(OH)2 知识梳理 【思考3】海水提镁 海水 粗盐 母液 (又称 “苦卤” ) (主要为NaCl、MgSO4、NaBr等) 蒸发大部分水 过滤 贝壳 煅烧 CaO 水 石灰乳 过滤 Mg(OH)2 盐酸 MgCl2溶液 HCl气流中蒸发 无水MgCl2 熔融 Mg 抑制MgCl2水解 电解 浓缩、结晶 MgCl2·6H2O HCl气流中蒸发 就地取材——利用海滩上的贝壳 思考：1、在上述提镁过程中，采取了哪些措施来提高经济效益？ 节约原料——循环利用氯元素 2、工业上用电解熔融MgCl2而不用电解MgO制取金属镁的原因是什么？ 物质 氧化镁 氯化镁 熔点(℃) 2800 714 MgO的熔点高，耗能大。 镁离子沉淀的PH：9.1--11.1 真题感悟 (2021湖南卷,6)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下: 下列说法错误的是(　　) A.物质X常选用生石灰 B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁 C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2 MgCl2+CO D.向“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2 D $