鋁的氧化物與氫氧化物(上課課件)

1、鋁的氧化物和氫氧化物鋁的氧化物和氫氧化物第一單元第一單元 從鋁土礦到鋁合金從鋁土礦到鋁合金 鋁土礦鋁土礦NaOH溶液溶液溶解溶解過濾過濾酸化酸化過濾過濾灼燒灼燒電解電解殘?jiān)鼩堅(jiān)趸级趸紴V液濾液H2O鋁鋁鋁土礦鋁土礦復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)用酸？用酸？用用HCl?認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí) Al2O3走進(jìn)自然走進(jìn)自然紅剛玉紅剛玉棕剛玉棕剛玉白剛玉白剛玉耐磨的軸承耐磨的軸承 耐高溫的陶瓷耐高溫的陶瓷走進(jìn)生活走進(jìn)生活認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí) Al2O3氧化鋁氧化鋁(Al2O3)： 純凈的氧化鋁是白色粉末，熔點(diǎn)純凈的氧化鋁是白色粉末，熔點(diǎn)2054、沸點(diǎn)、沸點(diǎn)2980，不溶于水，為，不溶于水，為兩性氧化物，能溶于無機(jī)酸和堿溶液兩性氧化物，能溶于

2、無機(jī)酸和堿溶液中。氧化鋁是制金屬鋁的基本原料，也用于制各種耐火中。氧化鋁是制金屬鋁的基本原料，也用于制各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管等；高純的磚、耐火坩堝、耐火管等；高純的型氧化鋁還是生產(chǎn)型氧化鋁還是生產(chǎn)人造剛玉、人造紅寶石和藍(lán)寶石的原料人造剛玉、人造紅寶石和藍(lán)寶石的原料。 分析問題分析問題 Al2O3的化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) Al2O32NaOH 2NaAlO2H2O酸性氧化物酸性氧化物?氧化鋁屬于哪一類氧化物呢氧化鋁屬于哪一類氧化物呢?Al2O3酸酸堿性氧化物堿性氧化物?溶解溶解溶解溶解 Al2O3鹽酸鹽酸NaOH解決問題解決問題兩性氧化物：兩性氧化物：既能與既能與酸酸反應(yīng)又能與反應(yīng)又能與堿堿反

3、應(yīng)反應(yīng)生成生成鹽鹽和和水水的氧化物。的氧化物。 Al2O3的化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)-具有兩性具有兩性酸酸鋁鹽鋁鹽 水水 堿堿偏鋁酸鹽偏鋁酸鹽 水水酸性氧化物酸性氧化物堿性氧化物堿性氧化物兩性兩性Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O知道了知道了吧吧!Al(OH)3Al2O3NaAlO2氫氧化鋁氫氧化鋁 Al(OH)Al(OH)3 3（1 1）物理性質(zhì)：）物理性質(zhì)：氫氧化鋁是白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，有氫氧化鋁是白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，有強(qiáng)的吸附性，可以吸附水中的懸浮物和各強(qiáng)的吸附性，可以吸附水中的懸浮物和各種色素。種色素。（2 2）化學(xué)性質(zhì)：）化學(xué)

4、性質(zhì)： 不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。2Al(OH)2Al(OH)3 3 AlAl2 2O O3 33H3H2 2O O這是這是工業(yè)上制取純凈氧化鋁的方法工業(yè)上制取純凈氧化鋁的方法。溶解溶解溶解溶解實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究Al(OH)3HCl NaOHAl(OH)3Al(OH)3具有兩性具有兩性兩性氫氧化物：兩性氫氧化物：既可以與既可以與酸酸又可以與又可以與堿堿 反應(yīng)反應(yīng) 生成生成鹽鹽和和水水的氫氧化物的氫氧化物【演示實(shí)驗(yàn)【演示實(shí)驗(yàn)】歸納一下:氫氧化鋁為兩性氫氧化物H+H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH-堿式電離酸式電離與堿反應(yīng)與酸反應(yīng)AlO2-

5、不能和不能和Al3+，H+共存共存Al3+和強(qiáng)堿反應(yīng)和強(qiáng)堿反應(yīng)AlCl3+3NaOH = Al(0H)3+3NaCl沉淀完全后沉淀完全后,繼續(xù)加入繼續(xù)加入 NaOHAl(0H)3+NaOH= NaAlO2+2H2O將上面兩個(gè)反應(yīng)相加得：將上面兩個(gè)反應(yīng)相加得：AlCl3+4NaOH= NaAlO2+ 3NaCl+2H2O寫成離子方程式：寫成離子方程式：Al3+3OH- = Al(0H)3 （堿少量堿少量）Al3+4OH- = AlO2-+2H2O（堿過量堿過量）沉淀被溶解沉淀被溶解Al3+ 和和AlO2-Al3+ +3AlO2-+6H2O=4Al(0H)3 Al3+不能和不能和AlO2-共存共存

6、沉淀沉淀量量n(AlCln(AlCl3 3) )0 0沉淀沉淀量量n(NaOHn(NaOH) )0 0AlAl3+3+ + 3OH + 3OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2O OAlAl3+3+ + 4OH + 4OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2O OAlAl3+3+ + 3AlO + 3AlO2 2- - + 6H + 6H2 2O= 4Al(OH)O= 4Al(OH)3 3BDAl3+和弱堿反應(yīng)和弱堿反應(yīng)AlCl3+

7、3NH3.H2O=Al(0H)3+3NH4Cl沉淀完全后沉淀完全后,繼續(xù)滴加氨水：繼續(xù)滴加氨水：沉淀不溶解沉淀不溶解注意注意Al3+和強(qiáng)堿、弱堿反應(yīng)的區(qū)別和強(qiáng)堿、弱堿反應(yīng)的區(qū)別寫成離子方程式寫成離子方程式Al3+3NH3.H2O=Al(0H)3 +3NH4+故，故，用用Al3+制取制取Al(0H)3用弱堿更合適用弱堿更合適3NH4OH AlO2-與強(qiáng)酸的反應(yīng)與強(qiáng)酸的反應(yīng)NaAlO2+HCl+H2O=Al(0H)3 +NaCl沉淀完全后，繼續(xù)加入鹽酸，沉淀完全后，繼續(xù)加入鹽酸，Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O將上面兩化學(xué)反應(yīng)加和得將上面兩化學(xué)反應(yīng)加和得NaAlO2+4HCl=AlC

8、l3+2H2O +NaCl寫成離子方程式寫成離子方程式AlO2-+H+H2O=Al(0H)3 （酸少量酸少量）AlO2-+4H+= Al3+2H2O（酸過量酸過量）沉淀被溶解沉淀被溶解沉淀沉淀量量n(HCln(HCl) )0 0沉淀沉淀量量n(HCln(HCl) )0 0沉淀沉淀量量n(NaAlOn(NaAlO2 2) )0 0AlOAlO2 2- - + H + H+ + + H + H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2O OAlOAlO2 2- - + 4H + 4H

9、+ + = Al = Al3+3+ + H + H2 2O O AlAl3+3+ + 3AlO + 3AlO2 2- - + 6H + 6H2 2O= 4Al(OH)O= 4Al(OH)3 3AlO2-與弱酸的反應(yīng)與弱酸的反應(yīng)2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(0H)3 沉淀完全后，繼續(xù)通入沉淀完全后，繼續(xù)通入CO2沉淀不溶解，發(fā)生了如沉淀不溶解，發(fā)生了如下反應(yīng)：下反應(yīng)：CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3注意注意AlO2-與強(qiáng)酸、弱酸反應(yīng)的區(qū)別與強(qiáng)酸、弱酸反應(yīng)的區(qū)別寫成離子方程式寫成離子方程式:CO2+ 2AlO2- +3H2O=CO32-+2Al(0H)3 CO

10、2+AlO2-+2H2O= HCO3- +Al(0H)3 故，故，由由AlO2-制取制取Al(0H)3用弱酸更合適用弱酸更合適少量少量過量過量反思延伸反思延伸AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3 + 3NH4Cl1、AlCl3NH3H2O先沉淀后不溶解先沉淀后不溶解不溶解于氨水不溶解于氨水制備氫氧化鋁制備氫氧化鋁2、NaAlO2CO2酸性比碳酸更弱酸性比碳酸更弱沉淀沉淀NaAlO2CO22H2OAl(OH)3NaHCO3 Al(OH)3（膠體（膠體 ）具有很強(qiáng)的吸）具有很強(qiáng)的吸附能力，能凝聚水中的懸浮物并使附能力，能凝聚水中的懸浮物并使之沉降，從而達(dá)到凈水目的。之沉降，從而達(dá)到凈

11、水目的。 Al(OH)3的應(yīng)用的應(yīng)用 凈水劑凈水劑 明礬的凈水作用是因?yàn)槊鞯\溶于明礬的凈水作用是因?yàn)槊鞯\溶于水可生成水可生成Al(OH)3（膠體（膠體 ）。）。KAl(SO4)212H2OKAl(SO4)2 =K+Al3+2SO42-明礬明礬無色晶體，易溶于水無色晶體，易溶于水Al3+3H2OAl(OH)3 （膠體）（膠體） +3H+=介紹介紹HClNH3H2O NaOH CO2+H2OAl(OH)3AlCl3NaAlO2Al2O3HCl NaOH【歸納歸納總結(jié)總結(jié)】氧化鋁、氫氧化鋁與鋁鹽、偏鋁酸鹽之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系氧化鋁、氫氧化鋁與鋁鹽、偏鋁酸鹽之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系HCl（少量）（少量） NaOH（少

12、量）（少量）鋁土礦鋁土礦NaOH溶液溶液溶解溶解過濾過濾酸化酸化過濾過濾灼燒灼燒電解電解殘?jiān)鼩堅(jiān)趸级趸紴V液濾液H2O鋁鋁【問題解決問題解決】 現(xiàn)有兩瓶失去標(biāo)簽的現(xiàn)有兩瓶失去標(biāo)簽的NaOH溶液和溶液和AlCl3溶液溶液,不不用任何試劑能不能鑒別用任何試劑能不能鑒別? 操作操作 離子方程式離子方程式 圖像圖像往往AlClAlCl3 3溶液溶液中加入中加入NaOHNaOH溶溶液至過量液至過量AlAl3+3+ + 3OH + 3OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2

13、 2O O沉淀量沉淀量V(HClV(HCl) )0 0往往NaAlONaAlO2 2溶液溶液中加入中加入 稀鹽稀鹽酸至過量酸至過量AlOAlO2 2- - + H + H+ + + H + H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H + 3H+ + = Al = Al3+3+ + 3H + 3H2 2O O沉淀量沉淀量V(AlClV(AlCl3 3) )0 0AlAl3+3+ + 4OH + 4OH- - = AlO = AlO2 2- - + 2H + 2H2 2O OAlAl3+3+ + 3AlO + 3AlO2 2- - + 6H + 6H

14、2 2O= 4Al(OH)O= 4Al(OH)3 3往往NaOHNaOH溶液溶液中加入中加入 AlClAlCl3 3溶液至過量溶液至過量沉淀量沉淀量V(NaAlOV(NaAlO2 2) )0 0往稀鹽酸溶往稀鹽酸溶液中加入液中加入 NaAlONaAlO2 2至過量至過量AlOAlO2 2- - + 4H + 4H+ + = Al = Al3+3+ + H + H2 2O O AlAl3+3+ + 3AlO + 3AlO2 2- - + 6H + 6H2 2O= 4Al(OH)O= 4Al(OH)3 3沉淀量沉淀量V(NaOHV(NaOH) )0 01.AlCl1.AlCl3 3溶液中逐滴加入溶

15、液中逐滴加入NaOHNaOH溶液，消耗溶液，消耗NaOHNaOH溶液體積（溶液體積（X X軸）和生成沉淀（軸）和生成沉淀（Y Y軸）之間的軸）之間的函數(shù)關(guān)系可用下圖來表示，則下列關(guān)系圖正函數(shù)關(guān)系可用下圖來表示，則下列關(guān)系圖正確的是確的是( )( )【鞏固提高鞏固提高】A0XY0YXA B C D0XY0XY思考練習(xí)思考練習(xí) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案分離混合溶設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案分離混合溶液中的液中的MgCl2和和AlCl3?2.AlCl2.AlCl3 3和和MgClMgCl2 2的混合溶液中的混合溶液中, ,逐滴加入逐滴加入NaOHNaOH溶液溶液, ,則消耗則消耗NaOHNaOH溶液體積溶液體積(X(X軸軸)

16、)和生成沉淀和生成沉淀(Y(Y軸軸) )之間之間的函數(shù)關(guān)系可用下圖來表示的函數(shù)關(guān)系可用下圖來表示, ,則下列關(guān)系圖正確則下列關(guān)系圖正確的是的是( )( )【鞏固提高鞏固提高】B0XY0YXA B C D0XY0XY學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)制備氫氧化鋁制備氫氧化鋁 請(qǐng)利用所給的藥品設(shè)計(jì)方案，分組進(jìn)行實(shí)際請(qǐng)利用所給的藥品設(shè)計(jì)方案，分組進(jìn)行實(shí)際操作，記錄下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象操作，記錄下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象甲組甲組： AlCl3溶液、氨水、溶液、氨水、NaOH溶液溶液乙組乙組: NaAlO2溶液溶液 、鹽酸、吸管、鹽酸、吸管 注意注意：1、取用試劑用量、取用試劑用量12ml 2、邊滴邊振蕩、邊滴邊振蕩 3、往試管里吹、往試管里吹CO2，注意安全注意安全!反思延伸反思延伸沉淀沉淀AlCl3+3NaOH=3NaCl+Al(OH)3AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3 + 3NH4Cl1、NaOHAlCl3弱堿弱堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿2、AlC