3.2.2 铝及其化合物 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

见 微 知 著 化 育 万 物 预习提纲 ① 铝制品不用涂保护层也不易锈蚀，表面的“保护层”究竟是什么？ ② 铝制餐具为什么不宜长时间盛放酸性或碱性食物？ ③ 向 AlCl3 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，沉淀的量会一直增加吗？ 铝及其化合物 人教版高中化学必修第一册　第三章　第二节　金属材料 第2课时 见 微 知 著 化 育 万 物 1．通过观察氧化膜并与铁锈对比、结合铝与盐酸和 NaOH 溶液反应的实验，掌握铝的两性，提高宏观辨识与微观探析素养。 2．通过 Al2O3、Al(OH)3 与强酸、强碱反应的事实，归纳两性氧化物与两性氢氧化物的概念，建构“铝三角”转化模型，提高证据推理与模型认知素养。 3．通过明矾净水、餐具使用禁忌等真实问题，运用两性知识解释现象，提高科学态度与社会责任素养。 重点：铝、氧化铝、氢氧化铝的两性；铝三角的转化 难点：Al(OH)3 的制备与溶解；加碱量不同时产物的判断 学习重难点 学习目标 见 微 知 著 化 育 万 物 环节一：铝的“外衣” 铝为什么比铁耐腐蚀 铝制水壶 4Al + 3O2 = 2Al2O3 氧化膜　常温下表面生成致密的 Al2O3 薄膜，它隔绝空气和水，保护内部金属。 铁锈疏松多孔，铝的膜致密——这就是铝更耐腐蚀的原因。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节二：铝与酸、碱的反应 现象：开始不明显，铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声。原理：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 见 微 知 著 化 育 万 物 环节二：铝与酸、碱的反应 见 微 知 著 化 育 万 物 环节二：铝与酸、碱的反应 实验现象：试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片溶解，有无色气泡冒出，试管②中铝片溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，都有爆鸣声。 实验原理： 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O===2Al(OH)4－＋3H2↑ 见 微 知 著 化 育 万 物 环节二：铝与酸、碱的反应 铝与稀盐酸、铝与氢氧化钠反应两个实验开始没有明显的现象的原因 ①铝表面有某种物质，能与盐酸和氢氧化钠溶液反应，但不能产生气体。 ②表面的物质反应完全之后，内部的铝能与盐酸和氢氧化钠溶液继续反应生成可燃性气体。 氧化铝 见 微 知 著 化 育 万 物 环节三：两性氧化物 Al2O3 与酸、碱的反应 Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH- + 3H2O = 2[Al(OH)4]- 两性氧化物　既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水； 与碱反应生成四羟基合铝酸盐 Na[Al(OH)4]。 用途　熔点高、硬度大：耐火材料、刚玉、电解炼铝的原料。 铝制餐具不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性食物。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节四：Al(OH)3 的制备 白色胶状沉淀的生成 Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓ + 3NH4+ 现象　产生白色胶状沉淀，不溶于水，也不溶于氨水。 为什么用氨水　NaOH 过量时沉淀会溶解：Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]- 氨水是弱碱，过量也不会溶解 Al(OH)3。 另一条路线：向 Na[Al(OH)4] 溶液中通入足量 CO2，也得到 Al(OH)3。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节四：Al(OH)3 的制备 两性氢氧化物与受热分解 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]- 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O △ 两性氢氧化物　既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水； 白色胶状、难溶于水，是弱碱，但能溶于强酸和强碱。 记忆：Al(OH)3 遇强酸、强碱都“化”，遇氨水、CO2 不“化”。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节五：铝三角 Al3+、Al(OH)3、[Al(OH)4]- 的相互转化 Al3+ 铝盐溶液 Al(OH)3 两性氢氧化物 [Al(OH)4]- 四羟基合铝酸盐 加碱：向右转化 Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]- Al3+ + 4OH- = [Al(OH)4]- 加酸：向左转化 [Al(OH)4]- + H+ = Al(OH)3↓ + H2O Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O [Al(OH)4]- + 4H+ = Al3+ + 4H2O 碱少量得沉淀、碱过量沉淀溶解；酸过量则转化为 Al3+。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节六：加碱量不同 沉淀量随 NaOH 加入量的变化 加入 NaOH 的量 发生的反应 沉淀量 0 → 3n(Al3+) Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓ 由 0 增至最大 3n → 4n Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]- 由最大减至 0 超过 4n 沉淀不再溶解 保持为 0 两个关键点　n(OH-)∶n(Al3+)＝3∶1 时沉淀最多，＝4∶1 时消失。 计算先判断“谁过量”，再按不足量的物质列比例。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节七：铝的用途 从性质到用途 硬铝：飞机、飞船 铝合金门窗 铝制炊具 用途与性质　铝合金：密度小、强度高，用于飞机、车辆、门窗； Al 与 Al2O3 耐腐蚀，用于导线、包装、炊具；明矾 KAl(SO4)2·12H2O 溶于水生成 Al(OH)3 胶体，吸附杂质净水。 铝制餐具不宜久盛酸碱性食物；废铝应回收再生。 见 微 知 著 化 育 万 物 例题精讲 例题 铝与 NaOH 溶液的反应 【题目】5.4 g 铝与足量 NaOH 溶液反应，求 n(H2) 与标况下 V(H2)。 【分析】n(Al) ＝ 5.4 g ÷ 27 g·mol-1 ＝ 0.2 mol 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ 2 mol 0.2 mol 3 mol n(H2) 【解】n(H2) ＝ 0.2 mol × 3 ÷ 2 ＝ 0.3 mol V(H2) ＝ 0.3 mol × 22.4 L·mol-1 ＝ 6.72 L 【答】生成 H2 0.3 mol，标况下体积为 6.72 L。 见 微 知 著 化 育 万 物 例题精讲 例题 Al2O3 与 NaOH 的过量判断 【题目】10.2 g Al2O3 与 100 mL 1 mol·L-1 NaOH 溶液反应，求 Na[Al(OH)4]的浓度（体积变化忽略）。 【分析】n(Al2O3) ＝ 10.2 g ÷ 102 g·mol-1 ＝ 0.1 mol n(NaOH) ＝ 1 mol·L-1 × 0.1 L ＝ 0.1 mol，Al2O3 过量 【解】Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4] n(Na[Al(OH)4]) ＝ n(NaOH) ＝ 0.1 mol c ＝ 0.1 mol ÷ 0.1 L ＝ 1 mol·L-1 【答】Na[Al(OH)4]的物质的量浓度为 1 mol·L-1。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节八：当堂检测与反馈 概念辨析　判断正误 ① 铝在空气中稳定存在，是因为铝不与氧气反应 （　　） ② Al2O3 与盐酸、NaOH 溶液都反应，是两性氧化物 （　　） ③ Al(OH)3 能溶于氨水，故可用氨水制备 Al(OH)3 （　　） ④ 铝制餐具可以长时间盛放食醋 （　　） ⑤ 向 AlCl3 中滴加过量 NaOH，最终得不到沉淀 （　　） 答案　①×　②√　③×　④×　⑤√ 见 微 知 著 化 育 万 物 环节八：当堂检测与反馈 1．下列物质中，既能与盐酸反应又能与 NaOH 溶液反应的是 A．Na2CO3 B．Al(OH)3 C．Fe2O3 D．CuSO4 答案　B 解析　A 只与盐酸反应；C 是碱性氧化物，只溶于酸。 D 只与碱反应生成 Cu(OH)2 沉淀。 B 对：Al(OH)3 是两性氢氧化物，酸、碱都能溶。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节八：当堂检测与反馈 2．向 AlCl3 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量，现象是 A．立即产生白色沉淀并持续增多 B．先产生白色沉淀，后逐渐溶解至消失 C．产生沉淀后不再变化 D．始终没有沉淀生成 答案　B 解析　开始：Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓，出现白色沉淀。 继续：Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]-，沉淀溶解。 故 B 正确；若改为逐滴加氨水，则沉淀不溶解。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节九：课堂总结 铝及其 化合物 铝 4Al＋3O2＝2Al2O3 2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑ 与碱反应 2Al＋2OH-＋6H2O ＝2[Al(OH)4]-＋3H2↑ Al2O3 两性氧化物 与强酸、强碱都反应 Al(OH)3 两性氢氧化物 氨水制备，强碱可溶 铝三角 Al3+、Al(OH)3、 [Al(OH)4]- 之间相互转化 用途 硬铝、门窗、导线 明矾净水；餐具禁忌 见 微 知 著 化 育 万 物 课后作业 一、课后作业 1．写出 Al、Al2O3、Al(OH)3 分别与盐酸、NaOH 溶液反应的离子方程式。 2．2.7 g 铝与 100 mL 2 mol·L-1 NaOH 溶液反应，求标况下 H2 的体积。 3．设计实验：用 AlCl3 溶液制取纯净的 Al(OH)3，说明试剂选择与操作要点。 二、下节预习提纲 ① 化学方程式中各物质的化学计量数与物质的量之间有什么关系？ ② 已知一种反应物的质量，怎样求另一种物质在标准状况下的体积？ ③ 氧化还原反应中，氧化剂与还原剂得失电子数有什么关系？ 提示　下节课把“物质的量”用在方程式计算中，并学习关系式法与电子守恒。 见 微 知 著 化 育 万 物 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $