【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第四章 几种重要的金属 第一节镁和铝

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★第二课时

［导入］从上一节课我们所学的知识可以知道：镁和铝都是较活泼的金属。那么，它们都以何种形态存在于自然界中呢？

[生回答，教师板书]三、铝的重要化合物 在自然界中仅有化合态。

[讲述]镁占地壳总质量的2.0%，在所有元素中为第8位，主要存在形式有：光卤石（KCl·MgCl2·6H2O)、白云石（MgCO3·CaCO3）、菱镁矿（MgCO3)、硫酸镁、滑石、石棉等。铝占地壳总质量的7.7%，在所有元素中是第3位，在金属中为第1位，主要存在形式有：铝土矿（Al2O3)、明矾石、长石、云母等。

[师]铝的最常见的重要化合物有：Al2O3、Al(OH)3、硫酸铝钾等，它们有哪些性质呢？下面我们就来学习这几种重要的铝的化合物的性质。

［板书］1.氧化铝（Al2O3） ［师］（展示氧化铝）Al2O3为白色粉末，不溶于水，熔点2050℃，用作耐火材料。自然界中纯净的Al2O3为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石。

在高一“元素周期律”一节中曾介绍过氧化铝是典型的两性氧化物。 现在，请同学们回忆一下，什么样的氧化物是两性氧化物？ ［生］像Al2O3这类既能与酸起反应生成盐和水，又能与碱起反应生成盐和水的氧化物，叫做两性氧化物。

［师］回答很好，请同学们写出Al2O3分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式及对应的离子方程式。

［板书］Al2O3+6HCl====2AlCl3+3H2O Al2O3+6H+====2Al3++3H2O

Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O

Al2O3+2OH====2AlO 2+H2O

－

［师］Al2O3呈两性，那么它对应的水化物——Al(OH)3的性质又怎样呢？ ［板书］2.氢氧化铝

［师］下面我们做一个实验，请大家注意观察实验现象。 ［师］演示［实验4—5］

［生］描述实验现象：溶液中生成白色胶状物质；氨水过量时沉淀不溶解。沉淀放在蒸发中加热，生成了白色粉末。

［师］请同学们写出以上反应的化学方程式。 Al2(SO4)3+6NH3·H2O====2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4

2Al(OH)3Al2O3+3H2O

［师］在实验室里可以用铝盐溶液跟氨水的反应来制取氢氧化铝。

［练习］请同学们写出实验室制取Al(OH)3的离子方程式。 ［答案］2Al3++6NH3·H2O====2Al(OH)3↓＋6NH 4

［师］在高一“元素周期律”一节中我们曾提到过：Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，既能跟酸起反应，又能跟碱起反应的氢氧化物。好，现在我们通过实验来验证Al(OH)3是两性氢氧化物。

［演示］［实验4—6］

［板书并讲解］实验表明，Al(OH)3在盐酸和NaOH溶液里都能溶解。这就说明它既能

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跟酸起反应，又能跟碱起反应，反应的化学方程式及离子方程式为：

Al(OH)3+3HCl====AlCl3＋3H2O

＋

Al(OH)3＋3H====Al3++3H2O Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+2H2O

Al(OH)3+OH====AlO 2+2H2O

－

［问］通过实验4—5和4—6分析：氢氧化铝能否和所有的碱溶液反应？ ［答］不是，只跟强碱溶液发生反应。 ［师］为什么Al(OH)3具有两性呢？

－

[生]根据其性质来推测，Al(OH)3既可电离出H+，也可电离出OH [师]这种推测非常合情理。 ［板书并讲解］我们可用平衡移动的原理来作分析，氢氧化铝在水溶液中有两种电离方式：

3+

H++AlO 2+H2

Al(OH)3 Al+3OH

－

酸式电离 碱式电离 当向Al(OH)3溶液中加酸时，抑制酸式电离，促进碱式电离。若加入足量的酸，则Al(OH)3

将完全以碱的形式电离，即Al(OH)3溶于酸中；当向氢氧化铝溶液中加碱时，抑制碱式电离，促进酸式电离。若加入足量的碱，则Al(OH)3完全以酸的形式电离，即Al(OH)3溶于碱中。

［强调］氢氧化铝不能与弱酸反应，如向氢氧化铝浊液中通入二氧化碳不溶解；也不与弱碱反应如氨水。故实验室用NH3·H2O制Al(OH)3，而不用强碱。

［投影练习］下列各图中，横坐标为某溶液中加入的某物质的量，纵坐标为生成沉淀的量，从A～E中选择符合表中各题要求的序号，填在表中。

［思路分析］B［Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓＋H2O；CaCO3＋CO2＋H2O====Ca(HCO3)2，随着CO2的通入，沉淀量先达到最大值而后逐渐减少至消失］；C［AlCl3＋3NH3·H2O====Al(OH)3↓＋3NH4Cl，Al(OH)3不与弱碱反应，沉淀量达到最大值而不变］；D［因为含少量的NaOH，所以最初不会产生Al(OH)3沉淀］；E［NaOH+HCl====NaCl+H2O，最初无沉淀，待NaOH反应完后，发生反应NaAlO2+HCl+H2O====NaCl+Al(OH)3↓,

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Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O，开始产生沉淀达最大值，而后减少至消失，从达到最大值到消失，消耗HCl的物质的量之比为1∶3］；A［产生的沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3，而Mg(OH)2不与NaOH溶液反应，所以沉淀量达最大值后，再加NaOH，减少的是Al(OH)3，因此最后剩余为Mg(OH)2］

[过渡]下面我们再介绍一种常见的铝的化合物。

［板书］3.硫酸铝钾［KAl(SO4)2］ [展示]明矾晶体

[讲述]明矾就是带有12个结晶水的硫酸铝钾，即KAl(SO4)2·12H2O [演示]明矾溶液中滴入石蕊试液，变红 [问]为什么会变红色

[学生讨论后回答]Al3+发生水解

[师]对。硫酸铝钾是两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，是一种复盐，它电离时能产生两种金属阳离子。

［板书］KAl(SO4)2====K++Al3++2SO24

Al3++3H2 Al(OH)3＋3H

［师］明矾水解所产生的胶状物Al(OH)3吸附能力很强，可以吸附水里的杂质，并形成沉淀，使水澄清，所以明矾常用作净水剂，但广泛使用铝盐净化水可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是老年性痴呆症特有的症状。使用时要切实注意，尽量扬长避短，才能使铝及其化合物对人类社会发展发挥出更为重要的作用。

[过渡]在日常生活中，我们经常听说铝合金，那么铝合金是铝的化合物吗？请同学们阅读教材P83，指出什么是合金，合金有哪些性质特征。

［板书］四、合金

[学生阅读后总结并板书]1.定义：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质。合金属于混合物，如：青铜、黄铜、钢、生铁、钠钾合金等。

2.合金的性质特点：一般说来，合金的熔点比其成分金属都低，而在硬度、韧性等方面却往往有其他成分金属所不具有的独特的性质。如：纯铁的硬度很小而钢的硬度较大。

［师］我们应该了解镁、铝合金，镁和铝的合金主要以质轻为特点，用于航空航天事业等。目前通常用的铝合金门窗的成分是硬铝。

思考：铝硅合金（含Si 13.5%），它在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合铸造。在下列三种晶体①铝；②硅；③铝硅合金中，它们的熔点从低到高的顺序是( )

A.①③② B.②①③ C.③②① D.③①② 解析：合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低，而原子晶体的熔点一般高于金属单质

答案：D

［小结］本节课重点讲解铝的重要化合物及对合金的简单了解。 ［布置作业］P85一、3.4，P86三 四 五、2.3 ●板书设计

三、铝的重要化合物

1.镁、铝的存在：在自然界中仅有化合态。 2.氧化铝

物理性质：白色难熔的粉末状固体

＋

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化学性质：两性氧化物（既可与酸反应，又可与碱反应） Al2O3+6H+====2Al3++3H2O Al2O3+2OH====2AlO 2+H2O

－

3.氢氧化铝——典型的两性氢氧化物 Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O Al(OH)3+OH====AlO 2+2H2O

－

Al(OH)3呈两性的原因：

3+H2O+H++AlO 2 Al(OH)3 Al+3OH

－

4.硫酸铝钾［KAl(SO4)2］

电离方程式：KAl(SO4)2====K++Al3++2SO24

水解反应：Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ 四、合金

1.定义：由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质。

2.合金的性质特点：合金的熔点比其成分金属都低，而在硬度、韧性等方面却往往有其他成分金属所不具有的独特的性质。

●教学说明

本节课在讲授铝的重要化合物时，为了避免使学生产生枯燥感，要做好演示实验，而且可以从中培养学生的观察、分析、归纳总结问题的能力。在介绍Al(OH)3的两性时，注意运用前一章所学的电离平衡的知识，分析、讨论Al(OH)3的两性及硫酸铝钾的水解，将旧知识应用在对新知识的理解上。

教学过程中，因为学生要亲自参与分析、归纳、练习等环节，其学习的积极性有增无减，从而达到了较好的教学效果。

［参考练习］ 1．向l0 mL1 mol·L-1AlCl3溶液中加入l mol·L-1NaOH溶液生成沉淀0.26g．则所加NaOH的体积为( )

A.10 mL B.20 mL C.30 mL D.36.7 mL 答案：AD

2．铝在人体内积累可使人慢性中毒．引起老年痴呆症。1989年世界卫生组织正式将铝确定为“食品污染源之一”而加以控制。铝在下列使用场合一般无须控制的是( )

A．电线电缆 B．牙膏皮

C．制造炊具和餐具 D．糖果、香烟内包装 答案：A

3．除去镁粉中少量的铝粉．应选用的试剂是 ( )

A．盐酸 B．氯水

C．烧碱溶液

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D．纯碱溶液 答案：C

4．下列实验中，能产生白色沉淀后沉淀又溶解的是 ( ) A．NaOH溶液中滴加AICl3溶液至过量 B．A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 C．NaAIO2溶液中滴加HCl至过量

D．HCI溶液中滴加NaAlO2溶液至过量

答案：BC