鋁元素及其化合物復(fù)習(xí)案例分析

鋁元素及其化合物復(fù)習(xí)案例分析第1頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四研究考情

研究學(xué)情

考什么？怎么考？還能怎么考？學(xué)什么？怎么學(xué)？問題在哪？

教什么？怎么教？

確定內(nèi)容，適度拓展重點(diǎn)熱點(diǎn)，學(xué)生困惑制定策略，有效突破跟蹤檢測，糾錯(cuò)提升1研究考情1.1備課思考第2頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四1、了解常見金屬Al及其重要化合物的主要性質(zhì)和重要應(yīng)用。2、認(rèn)識(shí)化學(xué)在海水、金屬礦物等自然資源綜合利用和實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化等方面的實(shí)際應(yīng)用。（11考綱：認(rèn)識(shí)化學(xué)在海水、金屬礦物等自然資源綜合利用方面的重要作用。）3、了解常見金屬的活動(dòng)順序。4、能列舉鋁合金的重要應(yīng)用。5、了解金屬材料在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用。認(rèn)識(shí)常見無機(jī)物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。1研究考情1.2考綱要求第3頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四鋁及其化合物性質(zhì)1、鋁與氧氣、水、酸、堿、鹽等物質(zhì)的反應(yīng)情況，常溫下鋁在濃硫酸、濃硝酸中的鈍化現(xiàn)象。2、氧化鋁與酸、堿反應(yīng)情況。3、氫氧化鋁的制備方法，氫氧化鋁的兩性，氫氧化鋁的受熱分解。4、Al3+的檢驗(yàn)方法，Al3+、AlO2-的水解反應(yīng)。5、同一周期中元素電離能的變化規(guī)律，了解元素電離能和原子核外電子排布的關(guān)系。6、能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。7、知道電解在電冶金等方面的應(yīng)用。（冶煉鋁和鋁熱反應(yīng)）1研究考情1.2考綱要求第4頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四（2011江蘇-4）D．與鋁反應(yīng)產(chǎn)生大量氫氣的溶液中一定能大量共存的是：Na+、K+、CO32-、NO3-

1研究考情1.3高考真題-1：鋁的性質(zhì)（2011江蘇-3）A．常溫下濃硫酸能使鋁發(fā)生鈍化，可在常溫下用鋁制貯罐貯運(yùn)濃硫酸。（2012山東-28）由泡銅（Cu2O、Cu）冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為

。3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu（2011福建-9）第5頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四（2012江蘇-20）（2）-③在0.5

mol·L－1

NaOH和1.0mol·L－1

MgCl2溶液中，混合物Y均只能部分放出氫氣，反應(yīng)后殘留固體物質(zhì)X-射線衍射譜圖如右圖所示(X-射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在，不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中產(chǎn)生氫氣的主要物質(zhì)是

(填化學(xué)式)。讀圖可看出產(chǎn)生氫氣的主要物質(zhì)是Al，或從元素化合物性質(zhì)也應(yīng)得出主要物質(zhì)是Al。1研究考情1.3高考真題-1：鋁的性質(zhì)第6頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四1研究考情1.3高考真題-1：鋁的性質(zhì)（2012江蘇-20）(3)鋁電池性能優(yōu)越，Al-AgO電池可用作水下動(dòng)力電源，其原理如右圖所示。該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

。2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2OAg2OAg2O2AgO（2011江蘇-18）銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時(shí)正極的Ag2O2

轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4，寫出該電池反應(yīng)方程式：

。第7頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四（2011廣東-32）由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用鋼材鍍鋁。工藝流程如下：（注：NaCl熔點(diǎn)為801℃；AlCl3在181℃升華）1研究考情1.3高考真題-1：鋁的性質(zhì)第8頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四（2011廣東-32）

（1）精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學(xué)方程式為①

和②

。（2）將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有

；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在

。（4）鍍鋁電解池中，金屬鋁為

極，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在，鋁電鍍的主要電極反應(yīng)式為

。（5）鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是

。1.3高考真題-1：鋁的性質(zhì)第9頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四（2010江蘇-3）B．用氫氧化鈉溶液除去鋁表面的氧化膜：Al2O3＋2OH-=2AlO2-＋H2O 1研究考情1.3高考真題-2：氧化鋁的性質(zhì)（2012廣東-10）B．工業(yè)上電解熔融狀態(tài)Al2O3制備Al（2013南京9月-19）第10頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四（2012安徽-13）已知室溫下，Al(OH)3的Ksp，或溶解度遠(yuǎn)大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1mol/L的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意圖表示生成Al(OH)3的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系。合理的是(C)1研究考情1.3高考真題-3：氫氧化鋁的性質(zhì)第11頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四（2010江蘇-6）C．C(H+)/C(OH-)=1012的溶液中：NH4＋、Al3+、NO3-、Cl-能否大量共存。

（2010江蘇-13）短周期元素鋁的合金是日常生活中常用的金屬材料，工業(yè)上常用電解法制備鈉、鋁、氯氣。（2012江蘇-5）A．明礬能水解生所氫氧化鋁膠體，可用作凈水劑。（2009-5）1研究考情1.3高考真題-4：鋁鹽的性質(zhì)第12頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四1研究考情1.3高考真題-4：鋁鹽的性質(zhì)（2011山東12）Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是（）A.三者對應(yīng)的氧化物均為堿性氧化物B.三者的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物C.制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法D.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是陰極上依次析出Cu、Fe、Al第13頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四（2012山東-30）實(shí)驗(yàn)室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4。主要流程如下:(1)為使Mg2＋、Al3＋同時(shí)生成沉淀，應(yīng)先向沉淀反應(yīng)器中加入

(填“A”或“B")，再滴加另一反應(yīng)物。25℃Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-1225℃

Ksp[Al(OH)3]（無定形）=1.1×10-331.3高考真題-4：鋁鹽的性質(zhì)第14頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四(4)除去HCl；吸收水蒸氣；堿石灰(或NaOH與CaO混合物)（2012山東-30）無水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置制備。裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是

。F中試劑的作用是

。用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為_。1.3高考真題-4：鋁鹽的性質(zhì)第15頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四（2011江蘇-4）B．甲基橙呈紅色的溶液中：NH4＋、Ba2+、AlO2-、Cl-能否大量共存。

（2011江蘇-6）D．向NaAlO2溶液中通入過量CO2，2AlO2_-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-

1研究考情1.3高考真題-5：偏鋁酸鹽的性質(zhì)第16頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四（2012江蘇-7）下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是②③④⑤A.①③⑤B.②③④C.②④⑤D.①④⑤①1研究考情1.3高考真題-6：鋁及其化合物的相互轉(zhuǎn)化第17頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四（2009江蘇-3）下列所列各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間通過一步反應(yīng)就能實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是（）abcAAlAlCl3Al（OH）3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DCH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO1研究考情1.3高考真題-6：鋁及其化合物的相互轉(zhuǎn)化第18頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四2009-2012江蘇高考鋁及其化合物命題點(diǎn)歸納：（5）AlO2-的性質(zhì)：離子共存，NaAlO2和酸、CO2等的反應(yīng)。（1）鋁的化學(xué)性質(zhì)（強(qiáng)堿溶液），以及鋁相關(guān)原電池的分析。（3）氫氧化鋁的兩性，鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。（4）Al3+的性質(zhì)：Al3+與氨水、強(qiáng)堿反應(yīng)，Al3+的檢驗(yàn)，離子共存，水解反應(yīng)（涉及無水氯化鋁的制備）。（2）氧化鋁的兩性，氧化鋁與堿的反應(yīng)。（6）鋁及其化合物的相互轉(zhuǎn)化與推斷等。觀念前衛(wèi)融合特征板塊清晰思路跳躍情境新穎信息豐富鋪墊隱含套路多元第19頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四物質(zhì)結(jié)構(gòu)電解質(zhì)溶液化學(xué)平衡氧化還原離子反應(yīng)

元素化合物制備性質(zhì)用途實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)元素化合物知識(shí)復(fù)習(xí)的考點(diǎn)分析第20頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四51234高三專題復(fù)習(xí)模式構(gòu)建收集錯(cuò)誤找準(zhǔn)問題解讀考綱自主梳理反思總結(jié)形成能力反饋檢測糾錯(cuò)提升突破難點(diǎn)掌握方法2研究學(xué)情第21頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四2研究學(xué)情2.2自主學(xué)案編寫【自主梳理知識(shí)】：考點(diǎn)的復(fù)習(xí)梳理，強(qiáng)化基礎(chǔ)。【自主復(fù)習(xí)反饋】：針對典型考點(diǎn)反饋?zhàn)圆?，找出存在的困惑和難點(diǎn)?！镜湫涂键c(diǎn)精講】：重點(diǎn)講解學(xué)生存在的問題，【突破難點(diǎn)】：選擇教學(xué)方法，幫助學(xué)生突破知識(shí)難點(diǎn)?！痉椒ㄒ?guī)律總結(jié)】：歸納總結(jié)化學(xué)規(guī)律和方法，培養(yǎng)學(xué)生的能力，形成化學(xué)思想?！眷柟谭答仭浚簢@教學(xué)重難點(diǎn)進(jìn)行針對性訓(xùn)練反饋，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)糾錯(cuò)。第22頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四2.1考點(diǎn)內(nèi)容整合2研究學(xué)情鋁及其重要化合物的主要性質(zhì)和重要應(yīng)用《初中》鋁，金屬活動(dòng)性順序《化學(xué)1》鋁的性質(zhì)，鋁、氧化鋁、氫氧化鋁的兩性，鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，氫氧化鋁相關(guān)圖象，鋁在濃硫酸和硝酸中鈍化，Al3+的檢驗(yàn)《化學(xué)2》鋁的原子結(jié)構(gòu)，同周期元素的遞變規(guī)律，鋁和酸反應(yīng)速率分析，鋁熱反應(yīng)《原理》鋁的原電池反應(yīng)，Al3+、AlO2-的水解，明礬的凈水原理《結(jié)構(gòu)》鋁的電子排布式，電離能，金屬性質(zhì)第23頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四知識(shí)主線：使知識(shí)系統(tǒng)化、類別化,在統(tǒng)一中掌握“共性”，在比較中理解“個(gè)性”。單質(zhì)氧化物氫氧化物（堿）鹽

AlAl(OH)3AlCl3NaAlO2Al2O32研究學(xué)情借助分類觀理解掌握Al、Al2O3、Al(OH)3的共性。引導(dǎo)學(xué)生找到Al、Al2O3、Al(OH)3分別與強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式的共同之處和不同之處，用對比方法加以比較掌握，避免混淆。2.3學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動(dòng)：理清知識(shí)主線第24頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四2研究學(xué)情2.3學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動(dòng)：構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)第25頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四3研究教情3.1教師的教學(xué)活動(dòng)教師批閱學(xué)生的典型考點(diǎn)反饋?zhàn)圆椋偨Y(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)中的困惑和難點(diǎn)。針對學(xué)生存在的問題，選擇教學(xué)方法，幫助學(xué)生突破知識(shí)難點(diǎn)，并歸納總結(jié)化學(xué)規(guī)律和方法，培養(yǎng)學(xué)生的能力，形成化學(xué)思想。第26頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四(1)鋁鹽與堿液反應(yīng)①Al3＋Al(OH)3

AlO2－OH－適量OH－過量②Al3＋Al(OH)3

不溶解NH3·H2O足量NH3·H2O過量(2)偏鋁酸鹽與酸反應(yīng)：①AlO2－Al(OH)3Al3＋

H+過量

H+適量②AlO2－Al(OH)3

不溶解

CO2適量CO2過量(3)Al3+與AlO2-的雙水解反應(yīng)：Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓②優(yōu)于①②優(yōu)于①再比較優(yōu)劣3研究教情3.2解決問題—?dú)溲趸X的制備第27頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四問題交流與討論：1、在實(shí)驗(yàn)室里用鋁鹽溶液制備氫氧化鋁常用通入氨氣的方法，而不用加入氫氧化鈉溶液的方法，為什么？2、若用偏鋁酸鈉溶液制備氫氧化鋁常用往其中通入二氧化碳?xì)怏w的方法，而不用往其中加入鹽酸的方法，為什么？3、要實(shí)現(xiàn)Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，除了加堿的方法外，還可以通過什么方法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化？4、要實(shí)現(xiàn)AlO2－轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，除了加酸或通入酸性氣體的方法外，還可以通過什么方法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化？5、今用鋁、稀硫酸和氫氧化鈉溶液為原料，在實(shí)驗(yàn)室里制備一定量的氫氧化鋁，設(shè)計(jì)可能的制備方案；若制備等量的Al(OH)3，用哪一種制備途徑比較節(jié)約試劑？為什么？3研究教情3.2解決問題—?dú)溲趸X的制備第28頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四Al3+

與S2-、HS-、CO32-、HCO3-、AlO2-因發(fā)生雙水解反應(yīng)不能共存2Al3++3CO32-+6H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓AlO2-

與Al3+、Fe3+、NH4+因發(fā)生雙水解反應(yīng)不能共存Fe3++3AlO2-+6H2O=Fe(OH)3↓+3Al(OH)3↓3研究教情3.2解決問題—離子共存第29頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四3研究教情3.2解決問題—鋁及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系借助“轉(zhuǎn)化觀”理解掌握Al3+、Al(OH)3、AlO2-的互變。借助“平衡觀”理解氫氧化鋁的兩性。H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-

H+

Al3+

Al(OH)3

AlO2-

OH-第30頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四(2009福建-24)從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下：因向鋁土礦中加入NaOH時(shí)形成的赤泥（殘?jiān)┲谐：袖X硅酸鈉，故流程乙常處理SiO2含量小于8%的鋁土礦，若SiO2含量較高則可采用流程甲來處理。3.2解決問題—冶煉鋁工業(yè)流程分析第31頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四3.2解決問題—?dú)溲趸X圖像第32頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四n(OH—)/n(Al3+)Al(OH)3AlO2-Al3+、Al(OH)31234當(dāng)n(OH—)≤3n(Al3+)時(shí)，