2027届高三化学一轮复习课件：专题10 铝及其重要化合物 第1课时

第三章　金属及其化合物 第10讲　镁、铝及其重要化合物 ——铝及其重要化合物（1） 新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 考点1 单质铝的位-构-性 （1）结构： 铝在周期表中的位置：第 周期第 族，原子结构示意图： （2）存在： ①含量：地壳中含量最丰富的金属，仅次于 。 ②形态：自然界中的铝全部以 的形式（铝土矿中）存在。 1. 铝的结构和存在 三 IIIA O、Si 易失电子，还原性强于H2、C 化合态 化学性质活泼 【思考】铝的基态原子核外电子的表示方法 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 1s22s22p63s23p1 【Ne】3s23p1 3s23p1 p区 考点1 单质铝的位-构-性 （1）色质态： 色有 的质软的固体 （2）熔沸点：熔点660.4℃，沸点2467℃ （3）延展性、导热性和导电性良好 （4）密度：2.7g/cm3，是一种轻金属 2. 物理性质 银白 金属光泽 3. 化学性质 O2 常温下：镁、铝均能被空气中O2氧化，形成氧化物薄膜, 具抗腐蚀性 N2 S Cl2 点燃 4Al+ 3O2 === 2Al2O3 熔点: 2050℃ ①与非金属反应 △ 2Al+ 3S == Al2S3 2Al+ 3Cl2 === 2AlCl3 点燃 铝箔熔化,失去光泽,但熔化的铝并不滴落,好像一层膜兜着。 （放出大量的热，发出耀眼的白光，生成白色固体） 常温下，活泼的金属在空气中易与氧气反应，表面生成一层氧化膜，但有的氧化膜致密，可以保护内部的金属不会继续被氧化，如镁、铝表面的氧化膜，因此镁、铝可在空气中保存；有的氧化膜疏松，不能保护内部金属，如铁表面形成的铁锈。 考点1 单质铝的位-构-性 3. 化学性质 Al2S3只在干态下生成，遇水发生双水解：Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑ 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】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】如何制备Al2S3？ Al2S3遇水发生双水解,只在干态下生成 △ 2Al+ 3S == Al2S3 考点1 单质铝的位-构-性 3. 化学性质 ②与氧化物反应 H2O CO2 Fe2O3 除氧化膜后可与沸水微弱反应 高温 2Al+ Fe2O3 2Fe+ Al2O3 铝热反应 铝热反应：铝和金属氧化物在高温下剧烈反应生成另一种金属, 并放出大量热的化学反应。可制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，用于金属焊接，不能用来冶炼大量的金属铁、铜等。 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑ 【思考】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） 考点1 单质铝的位-构-性 3. 化学性质 【铝热反应】 (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 供养剂 考点1 单质铝的位-构-性 强酸 弱酸 两性 弱碱 强碱 Al H+ OH- Al3+ [Al(OH)4]- 2Al＋6H+ = 2Al3+＋3H2↑ 常温钝化，持续反应需要加热 2Al＋6H2O＋2NaOH = 2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O = 2[Al(OH)4]- ＋3H2↑ Al＋6HNO3(浓) = Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O Δ 一般金属不与碱反应，而Al既能与酸反应反应，又能与碱反应 因此，能与铝反应产生H2的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性 还原剂 氧化剂 考点1 单质铝的位-构-性 3. 化学性质 ③与氧化性酸反应(HNO3、浓硫酸) 与非氧化性酸反应(HCl、稀硫酸) ④与碱反应 ⑤与盐反应 (CuSO4溶液) 在冷浓硝酸、浓硫酸中“钝化”,加热时反应，无H2生成 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑ 2Al+2OH- +6H2O =2[Al(OH)4]- + 3H2↑ 2Al + 3Cu2+ = 2Al3+ + 3Cu 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+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。 致密的氧化薄膜,阻止酸与内层金属的进一步反应 考点1 单质铝的位-构-性 3. 化学性质 铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 (1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应： ①产生H2的物质的量______。 相等 ②消耗的物质的量之比为_____。 (2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应： ①消耗Al的物质的量之比为_____。 ②生成H2的物质的量之比为_____。 考点1 单质铝的位-构-性 3. 化学性质 (3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应： ①铝与盐酸反应时，铝过量而_____不足。 HCl ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而________过量。 NaOH 若产生氢气的体积比为＜＜1，则必定 考点1 单质铝的位-构-性 3. 化学性质 此反应中，还原剂是 ，氧化剂是 。 铝 水 思考：铝与强碱溶液反应的实质是？该反应还原剂、氧化剂分别是何物质？ ① 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑ ② 2Al(OH)3 + 2NaOH = 2Na[Al(OH)4] 总: 2Al + 6H2O + 2NaOH = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ 0 +1 0 +3 失2×3e- 得6×e- 反应的实质是： 考点1 单质铝的位-构-性 3. 化学性质 1、电解质溶液为稀硫酸 2、电解质溶液为NaOH(aq) Mg棒 （－） （－） （＋） （＋） Al棒 Al棒 Mg棒 2Al +8OH- - 6e- = 2[Al(OH)4]- 6H2O + 6e- = 6OH- +3H2↑ 2Al +2OH- +6H2O= 2[Al(OH)4]- + 3H2↑ Mg － 2e- = Mg 2+ 2H+ + 2e-= H2 思考：下列装置是否构成原电池，能构成则写出其中的电极反应式。 正、负极的判断受电解质溶液的影响， “较活泼金属”不一定做负极 稀硫酸 NaOH(aq) Al Mg A （+） （—） (+) (—) 考点1 单质铝的位-构-性 4．铝的制备及用途 (1)制备原理：铝土矿_______，电解___________： _________________________________________。 熔融 (2)铝的用途：______用作导线，________用于制造汽车、飞机、生活用品等，____还用作还原剂。 纯铝 铝合金 铝 熔融) 电解 冰晶石 工业上冶炼用电解熔融而不用的原因：是共价化合物，熔融态不导电。 特别提醒 注意：电解Al2O3时Na3AlF6的作用是作助熔剂。 考点1 单质铝的位-构-性 5．工业炼铝的流程 铝土矿的主要成分是Al2O3，含有的杂质是Fe2O3和SiO2，由于Al2O3具有两性，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯Al2O3的方案。 碱溶法： （1）①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式 ① ③ （2）步骤③中是否可以用盐酸(或H2SO4)酸化？为什么？ 不能，Al(OH)3可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好 考点1 单质铝的位-构-性 5．工业炼铝的流程 铝土矿的主要成分是Al2O3，含有的杂质是Fe2O3和SiO2，由于Al2O3具有两性，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯Al2O3的方案。 酸溶法： （1）①、②中可能发生反应的离子方程式 ① ② （2）步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因是： Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，若用氨水则不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离。 随堂检测 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 铝制炊具最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物 因为Al和Al2O3既可以与酸反应，又可以与碱反应 Ⅰ对，Ⅱ对，有 B 铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落 铝箔对熔化的铝有较强的吸附作用 Ⅰ对，Ⅱ对，有 1、下列对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间因果关系的判断，完全正确的是(　　) √ C 海啸使水源发生污染可用明矾进行消毒和净化 因为明矾水解生成Al(OH)3胶体，具有吸附性 Ⅰ对，Ⅱ错，无 D 铁或铝制成的槽车可以密封贮运浓硫酸或浓硝酸 因为铁和铝不能与浓硫酸或浓硝酸反应 Ⅰ错，Ⅱ对，无 随堂检测 B 随堂检测 C 随堂检测 D B $