高中鋁的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-09從鋁土礦中提取鋁。
班級(jí):高一()姓名:學(xué)號(hào)成績(jī)
專題3從礦物到基礎(chǔ)材料
從鋁土礦中提取鋁
【學(xué)海導(dǎo)航】
1.了解地殼中鋁元素的含量,知道鋁元素在自然界的主要形式,了解工業(yè)上從鋁土礦獲得鋁的方法,從金屬鋁冶煉方法的變化體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對(duì)人類生活的影響。
2.了解兩性氧化物的概念,知道氧化鋁是兩性氧化物
3.通過(guò)相關(guān)探究活動(dòng)進(jìn)一步了解學(xué)習(xí)的一般過(guò)程和方法
學(xué)習(xí)方法:觀察實(shí)驗(yàn)→對(duì)比歸納→深化認(rèn)識(shí)→形成網(wǎng)絡(luò)→提高能力。
【主干知識(shí)】
1.元素是地殼中含量最多的金屬元素,約占地殼總量的。在地殼中含量依次降低的金屬是、、。
2.鋁土礦的主要成分為,還有少量的、等雜質(zhì)。
3.從鋁土礦制備鋁的工藝流程圖
4.鋁土礦中的氧化鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),生成,向其溶液中通入二氧化碳,生成和。
寫(xiě)出上述兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式;
。
5.由于氧化鋁較穩(wěn)定,而鋁單質(zhì)的性質(zhì)又較活潑,因此,工業(yè)上采用方法冶煉鋁,反應(yīng)方程式為。
冰晶石在冶煉中所起的作用,其成分是
6.我們把既可以跟酸反應(yīng)生成鹽和水,又可以跟堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物稱為,如、、。
【精彩例題】
例題1某混合物A,含有KAlSO42、Al2O3和Fe2O3,在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化:據(jù)此判斷:1固體B所含物質(zhì)的化學(xué)式。
2固體E所含物質(zhì)的化學(xué)式。
3反應(yīng)①的離子方程式為。
【鞏固練習(xí)】
1.從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是
A.鋁土礦溶于NaOH溶液中B.偏鋁酸鈉溶液的酸化
C.灼燒氫氧化鋁固體D.電解熔融的氧化鋁
2.將表面已完全鈍化的鋁條,插入下列溶液中,不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的是
A.稀硝酸B.稀鹽酸C.硝酸銅D.氫氧化鈉
3.鋁合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料,主要用于制作窗框、卷簾門(mén)、防護(hù)欄等。下列與這些用途無(wú)關(guān)的性質(zhì)是
A.不易生銹B.導(dǎo)電性好C.密度小D.強(qiáng)度高
4.某些化學(xué)試劑可用于凈水。水處理中使用的一種無(wú)機(jī)高分子混凝劑的化學(xué)式可表示為[Al2(OH)nClmyH2O]X,式中m等于
A.3-nB.6-nC.6+nD.3+n
5.用于飛機(jī)制造業(yè)的重要材料的是()
A.Mg-Al合金B(yǎng).Cu-Sn合金C.Al-Si合金D.不銹鋼
6.1989年世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品污染源之一,而加以控制使用.鋁在下列應(yīng)用時(shí)應(yīng)加以控制的是()
①制鋁合金②制電線③制炊具④銀色漆顏料⑤明礬凈水⑥明礬與蘇打制食品膨松劑⑦易拉罐⑧用Al(OH)3凝膠制胃舒平藥片⑨包裝糖果和小食品
A.③⑤⑧⑨B.⑥⑧⑨C.③⑤⑨D.③⑤⑥⑦⑧⑨
7.在天平的左右兩邊各放一個(gè)燒杯,加入足量鹽酸并使天平保持平衡,向左邊燒杯中加入14.4gMg,向右邊燒杯中加入14.4gAl,此時(shí)天平不再平衡,下列操作可使天平恢復(fù)平衡的是()
A.右邊加0.45gAlB.左邊加0.98gMg
C.左邊加14.4gMg,右邊加15.3gAlD.左邊加14.4gMg,右邊加14.85gAl
8.將一定質(zhì)量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng),生成H22.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),原混合物的質(zhì)量可能是
A.2gB.4gC.8gD.10g
9.鋁土礦中常含有少量的SiO2和Fe2O3,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室由鋁土礦制取純凈Al2O3時(shí)需加入的試劑和反應(yīng)方程式:
(1)加過(guò)量,過(guò)濾除去沉淀,
離子方程式為,.
(2)加過(guò)量,過(guò)濾除去,
離子方程式為,.
(3)通入過(guò)量,過(guò)濾得到,離子方程式為.
(4)煅燒可以得到純凈的Al2O3,方程式為.
10.超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)等領(lǐng)域。其制取原理為:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO由于反應(yīng)不完全,氮化鋁產(chǎn)品中往往含有炭和氧化鋁雜質(zhì)。為測(cè)定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量,進(jìn)行了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn):
⑴稱取10.00g樣品,將其加入過(guò)量的NaOH濃溶液中共熱并蒸干,AlN跟NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2,并放出氨氣3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
②該樣品中的A1N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
⑵另取10.00g樣品置于反應(yīng)器中,通入2.016L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2,在高溫下充分反應(yīng)后測(cè)得氣體的密度為1.34gL-1(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況,AIN不跟O2反應(yīng))。該樣品中含雜質(zhì)炭g。
11.工業(yè)上從鋁土礦(含氧化鋁、氧化鐵等)制取鋁的流程如圖所示:
經(jīng)分析,生產(chǎn)原料(鋁土礦)和提取Al2O3后的殘?jiān)?赤泥)的部分成分見(jiàn)下表(以氧化物表示)且已知鋁土礦中的Fe2O3全部轉(zhuǎn)入赤泥。
(1)生產(chǎn)中每消耗1t鋁土礦將產(chǎn)生多少噸赤泥?
(2)試計(jì)算出每煉1t鋁,理論上需要多少噸鋁土礦?
擴(kuò)展閱讀
溴碘的提取
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為高中教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠聽(tīng)懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。你知道怎么寫(xiě)具體的高中教案內(nèi)容嗎?為滿足您的需求,小編特地編輯了“溴碘的提取”,供您參考,希望能夠幫助到大家。
2.1.4溴、碘的提取
【教學(xué)目標(biāo)】1.了解從海水或海產(chǎn)品中提取溴、碘單質(zhì)的基本原理和方法,知道氯、溴、碘單質(zhì)的性質(zhì)及其差異;
2.通過(guò)探究實(shí)驗(yàn),了解實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程和一般方法,形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基本技能;
3.通過(guò)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
【教學(xué)重點(diǎn)】1.氯、溴、碘單質(zhì)間的置換反應(yīng)
2.Br-、I-的檢驗(yàn)
【教學(xué)難點(diǎn)】氯、溴、碘單質(zhì)的性質(zhì)及其差異
【教學(xué)手段】 運(yùn)用多媒體課件和演示實(shí)驗(yàn)
【教學(xué)方法】 實(shí)驗(yàn)探究、交流討論
【教學(xué)設(shè)計(jì)】
[問(wèn)題情境]溴元素在海水中以溴離子(Br-)的形式存在,碘元素在海帶中以碘離子(I-)的形式存在,生產(chǎn)中從海水中提取溴和從海帶中提取碘的化學(xué)反應(yīng)原理如何呢?怎樣將溴離子和碘離子轉(zhuǎn)變?yōu)殇鍐钨|(zhì)和碘單質(zhì)呢?
P46活動(dòng)與探究:
[實(shí)驗(yàn)1]在一支試管中加入2~3mLKBr溶液,滴加少量新制氯水,再滴加少量CCl4,振蕩,靜置,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[實(shí)驗(yàn)2]在兩支試管中各加入2~3mLKI溶液,分別滴加少量溴水,再分別滴加少量CCl4,振蕩,靜置,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
〔觀察總結(jié)〕學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,進(jìn)行分析、交流、討論,并填寫(xiě)如下表2-4。
表2-4 鹵素單質(zhì)及其化合物的一些性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式
氯水與溴化鉀溶液的反應(yīng)溶液由無(wú)色變?yōu)槌赛S色2KBr+Cl2=2KCl+Br2
氯水與碘化鉀溶液的反應(yīng)溶液由無(wú)色變?yōu)辄S色2KI+Cl2=2KCl+I2
〖教師活動(dòng)〗在上面學(xué)生活動(dòng)的基礎(chǔ)上,教師進(jìn)行歸納總結(jié):
氯單質(zhì)能將溴化鉀、碘化鉀中的溴和碘置換出來(lái):
2KBr+Cl2=2KCl+Br22KI+Cl2=2KCl+I2
溴單質(zhì)能將碘化鉀中的碘置換出來(lái):2KI+Br2=2KBr+I2
[問(wèn)題情境]由上面實(shí)驗(yàn)和分析可知氯、溴、碘元素的非金屬性強(qiáng)弱順序如何?
〖學(xué)生活動(dòng)〗學(xué)生進(jìn)行討論、交流,最后由學(xué)生總結(jié)出結(jié)論:
元素非金屬性強(qiáng)弱順序:Cl>Br>I
[問(wèn)題情境]氯、溴、碘單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)有差異,而其物理性質(zhì)又如何呢?
[實(shí)驗(yàn)探究]學(xué)生觀察溴、碘單質(zhì)樣品,并進(jìn)行“溴、碘單質(zhì)分別溶于水、酒精、四氯化碳”的實(shí)驗(yàn),然后進(jìn)行討論交流,最后由學(xué)生歸納概括溴和碘的主要物理性質(zhì):
在通常情況下,溴單質(zhì)是深紅棕色、密度比水大的液體;碘單質(zhì)是紫黑色的固體,易升華。
溴和碘在水中的溶解度都很小,但易溶于酒精、四氯化碳等有機(jī)溶劑。
〖教師活動(dòng)〗[知識(shí)拓展]
Br2和I2在不同溶劑中所形成溶液(由稀到濃)的顏色變化
水酒精苯汽油CCl4
Br2黃→橙橙紅橙→橙紅橙→橙紅橙→橙紅
I2深黃→褐紫紅→褐淡紫→紫紅淡紫→紫紅紫→深紫
〖學(xué)生活動(dòng)〗學(xué)生做碘和淀粉溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),由此獲得“淀粉溶液遇碘變藍(lán)色,該性質(zhì)可用于檢驗(yàn)碘單質(zhì)的存在”的知識(shí)。
[問(wèn)題情境]如何檢驗(yàn)溶液中是否含有Br-、I-呢?
[實(shí)驗(yàn)探究]學(xué)生做NaBr溶液、NaI溶液分別與AgNO3溶液和稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),由此形成Br-、I-的檢驗(yàn)方法。
[問(wèn)題情境]工業(yè)上如何從海水或海產(chǎn)品中提取溴和碘呢?
〖學(xué)生活動(dòng)〗學(xué)生閱讀課本,并進(jìn)行討論交流。
〖教師活動(dòng)〗在學(xué)生討論交流的基礎(chǔ)上,進(jìn)行歸納概述。
從海水中提取溴:
從海產(chǎn)品中提取碘:
[情境轉(zhuǎn)換]根據(jù)你掌握的知識(shí)和已有的常識(shí),請(qǐng)你舉出幾個(gè)溴和碘在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用的例子。
〖學(xué)生活動(dòng)〗學(xué)生閱讀課本并聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行交流討論,簡(jiǎn)述溴和碘在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
〖教師活動(dòng)〗歸納概述本課知識(shí)要點(diǎn)。
〖布置作業(yè)〗 《化學(xué)1(蘇教版)》P48:6
練習(xí)冊(cè):
〖板書(shū)設(shè)計(jì)〗
一、溴和碘的化學(xué)性質(zhì)
2KBr+Cl2=2KCl+Br22KI+Cl2=2KCl+I22KI+Br2=2KBr+I2
元素非金屬性強(qiáng)弱順序:Cl>Br>I
二、鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)
1.狀態(tài):氣態(tài)(Cl2)→液態(tài)(Br2)→固態(tài)(I2)
2.顏色:黃綠色(Cl2)→深紅棕色(Br2)→紫黑色(I2),顏色由淺到深
3.熔、沸點(diǎn):液態(tài)溴易揮發(fā),碘受熱易升華
4.溶解性:Cl2溶于水,Br2和I2難溶于水;Br2和I2易溶于汽油、酒精、苯、CCl4等有機(jī)溶劑。
三、I2的檢驗(yàn):試劑:淀粉溶液
現(xiàn)象:溶液變藍(lán)色
四、Br-、I-的檢驗(yàn):
試劑:AgNO3溶液和稀硝酸
現(xiàn)象:產(chǎn)生淺黃色沉淀(含Br-);黃色沉淀(含I-)
例:NaBr+AgNO3=AgBr↓+NaNO3
NaI+AgNO3=AgI↓+NaNO3
五、溴、碘的提取
六、溴和碘的用途
《鋁的性質(zhì)》
《鋁的性質(zhì)》
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)、知識(shí)與技能
1.通過(guò)觀察鋁片的外觀,知道鋁是一種在空氣中易被氧化的金屬
2.知道鋁在濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化,以及鋁的應(yīng)用。
3.通過(guò)鋁與鹽酸和氫氧化鈉的反應(yīng),掌握鋁與酸和堿的反應(yīng)規(guī)律
(二)、過(guò)程與方法
1.學(xué)習(xí)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)探究方法;
2.通過(guò)鋁與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)以及鋁與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象的探討,了解對(duì)比這一重要科學(xué)方法在科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的應(yīng)用
(三)、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)親自實(shí)驗(yàn)或觀看演示實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到“化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”;
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)或觀察或找出金屬在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,增強(qiáng)學(xué)好化學(xué)、服務(wù)社會(huì)的責(zé)任感和使命感。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):鋁與酸堿的反應(yīng)
難點(diǎn):鋁的鈍化
三、教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體,本節(jié)實(shí)驗(yàn)所需的儀器藥品:鋁,6mol/L氫氧化鈉溶液和鹽酸,濃硫酸和濃硝酸,潔凈的試管,砂紙,另外學(xué)生查資料了解鋁在生產(chǎn)生活中對(duì)人類產(chǎn)生的利弊。
四、教學(xué)過(guò)程
【創(chuàng)設(shè)情景,引入新課】
【PPT展示】【實(shí)物展示】【講述,指導(dǎo)】【板書(shū)】【講解】【PPT】【過(guò)渡】【講述】【PPT】【板書(shū)】【提問(wèn)】【板演】【講解,指導(dǎo)】【過(guò)渡】【演示實(shí)驗(yàn)】【提問(wèn)】【提問(wèn)】【講解】【板書(shū)】
【過(guò)渡】【講述】【PPT展示】【隨堂練習(xí)】【習(xí)題講解】【小結(jié)】【作業(yè)】
上次課我們學(xué)習(xí)了鋁的制取,物理性質(zhì)以及應(yīng)用,這節(jié)課我們來(lái)繼續(xù)學(xué)習(xí)鋁的新知識(shí)——化學(xué)性質(zhì)。請(qǐng)大家看一下這幾張圖片,這些都是我們生活中常用的物品,這是鋁制用品,這是鐵制用品,從圖上我們很清楚看到鐵制用品發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕,而鋁制用品卻完好無(wú)損。在金屬活動(dòng)順序表中,鋁比鐵活潑,應(yīng)該說(shuō)鋁更容易被腐蝕,但實(shí)際卻不是這樣,為什么呢?帶著這個(gè)問(wèn)題我們來(lái)學(xué)習(xí)新的內(nèi)容。
請(qǐng)大家認(rèn)真看一下我手中的這兩根鋁條,走邊的這根鋁條我用砂紙打磨過(guò),右邊的鋁條則沒(méi)有做任何處理,注意觀察一下這兩根鋁條表面有什么不同?
右邊鋁條比較暗說(shuō)明鋁條表面有覆蓋一層物質(zhì),至于這層物質(zhì)是什么,請(qǐng)大家閱讀一下課本P68的第一句話。
鋁的性質(zhì)
1、與非金屬的反應(yīng):
4Al+3O2==2Al2O3
從這句話我們可以知道鋁表面的這層物質(zhì)其實(shí)是一層氧化膜,是鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成的那我們來(lái)看一下這個(gè)方程式。(完成方程式)從這句話我們還知道這層致密的氧化膜是牢固的覆蓋在鋁的表面,阻止了內(nèi)部的鋁和空氣接觸,從而防止鋁進(jìn)一步別氧化,因而鋁在空氣中表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性。而鐵之所以會(huì)嚴(yán)重腐蝕是因?yàn)楸砻鏇](méi)有這層致密氧化膜。根據(jù)鋁的這一性質(zhì),在實(shí)際生活中人們常通過(guò)一定的方法來(lái)增加氧化膜的厚度,比如說(shuō)可以對(duì)鋁進(jìn)行著色以加強(qiáng)對(duì)鋁的保護(hù)。
這些就是在表面著有不同顏色的的鋁制品。
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)的氧化鋁和氫氧化鋁都具有兩性,既可以和酸反應(yīng)又可以和堿反應(yīng),那么,鋁會(huì)不會(huì)也有這樣的性質(zhì)呢?接下來(lái)我們來(lái)探究一下鋁和稀鹽酸,氫氧化鈉的反應(yīng)。
在大家的實(shí)驗(yàn)桌上擺放的有鋁條,6mol/L的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液,幾根潔凈的試管,砂紙。大家根據(jù)課本上P68的實(shí)驗(yàn)步驟完成這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。給大家提醒一下,實(shí)驗(yàn)之前一定要記得打磨鋁條,注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
打開(kāi)PPT上的表格
2、與酸的反應(yīng)
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
與堿的反應(yīng)
2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑
大家實(shí)驗(yàn)也都差不多完成了吧,現(xiàn)在請(qǐng)一個(gè)同學(xué)來(lái)回答一下他所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(點(diǎn)PPT上的表格上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)
好我們先來(lái)看一下鋁和鹽酸的反應(yīng),有氣泡產(chǎn)生說(shuō)明反應(yīng)可以進(jìn)行,那大家猜一下氣體會(huì)是什么呢?我們來(lái)看一下這個(gè)方程式:
生成的氣體我們可以根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律判斷,化合價(jià)有升高的一定又降低的,只有H+能降低,所以氣體是氫氣。那根據(jù)這個(gè)反應(yīng)規(guī)律大家是不是也可以判斷出綠和氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氣體也是氫氣。其實(shí),鋁和氫氧化鈉反應(yīng)是一個(gè)多步反應(yīng),鋁先和水反應(yīng):2Al+6H2O==2Al(OH)3↓+3H2↑
Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+H2O
這兩個(gè)反應(yīng)方程式綜合一下就是鋁和氫氧化鈉反應(yīng)的方程式。
從這兩個(gè)反應(yīng)方程式我們可以知道鋁既可以和酸反應(yīng)又可以和堿反應(yīng),和氧化鋁,氫氧化鋁一樣具有兩性。請(qǐng)大家把課本P68表格下面的這句話畫(huà)出來(lái)。
那是不是所有的酸都可以和鋁反應(yīng)產(chǎn)生氣體呢?接下來(lái)我們就來(lái)探究一下鋁和濃硫酸,濃硝酸的反應(yīng)。
這是兩根已經(jīng)打磨過(guò)的鋁條,現(xiàn)在我把它們分別放在兩根潔凈的試管,再加入3ml的濃硫酸和濃硝酸,請(qǐng)大家注意觀察一下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(點(diǎn)開(kāi)PPT上的表格)
請(qǐng)一個(gè)同學(xué)來(lái)回答一下他所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?,F(xiàn)在我把鋁條拿出來(lái)大家在注意觀察一下鋁條表面上下部分有什么不同。
變暗了說(shuō)明了鋁條的表面有覆蓋一層物質(zhì),那大家猜一下這層物質(zhì)是什么?
(引導(dǎo))大家可以從剛才學(xué)習(xí)的鋁條在空氣反應(yīng)的產(chǎn)物,以及濃硫酸和濃硝酸有強(qiáng)的氧化性去考慮)
沒(méi)錯(cuò)就是致密的氧化膜,在常溫下,鋁遇濃硫酸,濃硝酸會(huì)在表面生成一層致密的氧化膜,阻止內(nèi)部的鋁進(jìn)一步氧化,我們把這種現(xiàn)象叫做鈍化。利用鋁這個(gè)特殊的性質(zhì)我們可以用鋁槽車來(lái)運(yùn)輸濃硫酸和濃硝酸。
在常溫下,鋁在濃硫酸,濃硝酸中鈍化
從這幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式,我們可以看出Al容易失去電子,而表現(xiàn)出還原性。其實(shí)在我們的生活中有很多現(xiàn)象是利用鋁的還原性,
比如在焊接鐵軌,(點(diǎn)PPT看焊接鐵軌的實(shí)際生活中的和簡(jiǎn)易的裝置圖),人們常將鋁粉和氧化鐵點(diǎn)燃,由于反應(yīng)放出的大量熱,置換出來(lái)的鐵以熔融態(tài)形式流出,而流入鐵軌的縫隙,冷卻后就將鐵軌牢牢粘結(jié)在一起。我們來(lái)看一下這個(gè)反應(yīng)方程式
高溫
2Al+Fe2O3===Al2O3+2Fe
其實(shí)在工業(yè)上,人們常用鋁粉來(lái)還原一些金屬氧化物,我們將這類反應(yīng)叫做鋁熱反應(yīng),我們用一個(gè)總的方程式來(lái)表示:
高溫
2Al+WO3===Al2O3+W
我們?cè)賮?lái)看一下鋁熱反應(yīng)在生活中的其他應(yīng)用。
接下來(lái)我們來(lái)做一些習(xí)題鞏固一下我們今天所學(xué)的知識(shí)。(打開(kāi)PPT,展示練習(xí))
習(xí)題1、A錯(cuò),剛才學(xué)了Al是兩性的金屬,既可以核酸反應(yīng)也可以和堿反應(yīng)。
C錯(cuò),Al可以和氧氣反應(yīng),性質(zhì)是較活潑的。
這題主要考查基礎(chǔ)知識(shí)的記憶,可見(jiàn)化學(xué)也是需要記得。
習(xí)題2、這題考查我們Al和化學(xué)反應(yīng)的方程式,以及計(jì)算。我們可以寫(xiě)方程式計(jì)算,也可以直接從題目得出,酸堿是足量的,而氫氣又是完全由鋁是電子得到的,鋁的質(zhì)量是相同的,故氫氣的量也是相同的。
習(xí)題3、考查鋁的利弊,緊緊抓住題目中的“食品污染”這四個(gè)字,因此所選擇的也應(yīng)該和食用有關(guān)。
習(xí)題4、加入鋁粉可以放出氫氣,說(shuō)明溶液可能顯酸性或堿性,A選項(xiàng),由于有碳酸根離子會(huì)和酸反應(yīng),不能選;B選項(xiàng)銨根離子可以和堿反應(yīng),也不選。D選項(xiàng)碳酸氫跟離子可以和酸反應(yīng)也不可以選。
習(xí)題5、審題很關(guān)鍵,“金屬鋁”,充滿“二氧化碳”,“足量氫氧化鈉”關(guān)鍵字眼。凹下去說(shuō)明壓強(qiáng)變小可知?dú)溲趸c和二氧化碳反應(yīng)所致,又鼓起來(lái),說(shuō)明壓強(qiáng)又變大了,根據(jù)我們剛剛學(xué)過(guò)的知識(shí),鋁可以和氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣所致的。
我們來(lái)小結(jié)一下這節(jié)課的內(nèi)容,鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化膜可以用于保護(hù)鋁進(jìn)一步被氧化,與酸堿的反應(yīng)體現(xiàn)了鋁的兩性,常溫下,與濃硫酸,濃硝酸發(fā)生鈍化可以用來(lái)運(yùn)輸貯藏濃酸。鋁熱反應(yīng),生活中的應(yīng)用很廣,注意條件“高溫”
剛才練習(xí)題還有三題沒(méi)有做,請(qǐng)大家抄回去做。這節(jié)課就上到這邊,下課!【回答】左邊的比較亮,右邊的較暗閱讀教材,思考學(xué)生自主實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象兩根試管都有氣泡產(chǎn)生氫氣或氧氣學(xué)生參與完成方程式學(xué)生觀察現(xiàn)象沒(méi)什么明顯現(xiàn)象
下半部分變暗了氧化膜觀察圖片學(xué)生選擇練習(xí),完成練習(xí)看黑板上的板書(shū)附板書(shū)
鋁的性質(zhì)
1.與非金屬單質(zhì)反應(yīng):
4Al+3O2==2Al2O3
2.既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng):
2Al+6H+==2Al3++3H2↑
2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑
3.常溫下,鋁遇濃硝酸、濃硫酸發(fā)生鈍化。
4.鋁熱反應(yīng):
2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3
2Al+WO3==W+Al2O3
鋁的冶煉
第四單元鋁的冶煉
〔知識(shí)學(xué)習(xí)〕
2.請(qǐng)以線圖的方式表示利用鋁土礦(含雜質(zhì)Fe2O3、SiO2)提純得到三氧化二鋁,并寫(xiě)出反應(yīng)方程式
3.電解氯化鈉得到金屬鈉,電解氯化鎂得到金屬鎂,為何不電解其氧化物得到對(duì)應(yīng)金屬?為什么不能電解氯化鋁得到金屬鋁,直接電解氧化鋁得到金屬鋁的困難何在?科學(xué)家是如何解決這一難題的?解決該難題的意義何在?
4.觀察圖2-16解釋裝置如此設(shè)計(jì)的意圖,預(yù)測(cè)在生產(chǎn)中可能存在的問(wèn)題是什么?
〔習(xí)題鞏固〕
1.冶煉金屬一般有下列方法:①焦炭法②水煤氣(或氫氣,2.或一氧化碳)法③活潑金屬置換法④電解法;四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。
(1)請(qǐng)對(duì)下表中的金屬冶煉方法進(jìn)行分析,從上述四種方法中選擇相應(yīng)的序號(hào)填入表中空格:
火燒孔雀石煉銅濕法煉銅鋁熱法煉鉻從光鹵石中煉鎂
火燒孔雀石煉銅所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(寫(xiě)主要的兩個(gè)):________、__________。
(2)請(qǐng)?jiān)倥e出使用上述方法冶煉金屬的例子各一個(gè)(用化學(xué)方程式表示):
②____________________________________、③____________________________________、
④____________________________________。
3.下列反應(yīng)原理不4.符合工業(yè)冶煉金屬實(shí)際情況的是
(A)(B)
(C)(D)
5.冰晶石在冶煉鋁的過(guò)程中的作用是A催化劑B助熔劑C氧化劑D還原劑
6.下列關(guān)于鋁的冶煉的說(shuō)法正確的是
A用石墨作陽(yáng)極,7.陽(yáng)極因高溫與氧氣反應(yīng)而8.不9.斷減少,10.因此要不11.斷更換陽(yáng)極
B用石墨作陰極,12.利用了石墨的穩(wěn)定性
C不13.能用電解氯化鋁來(lái)得到金屬鋁,14.是因?yàn)槁然X的熔點(diǎn)高
D冰晶石的加入,15.有利于降低能耗,16.降低冶煉成本。
17.Fe是地殼中含量很豐富的元素,18.也是生物體所必需的元素。
自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦。金屬鐵是在高爐中冶煉的,19.高爐煉鐵除了加入鐵礦石外,20.還需加入焦炭和石灰石。請(qǐng)?zhí)羁眨?br>
①寫(xiě)出磁鐵礦主要成分的化學(xué)式:_______________________。
②寫(xiě)出赤鐵礦還原成鐵的化學(xué)方程式:__________________________。
③寫(xiě)出焦炭在高爐中所參與反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)方程式:______________________。
④寫(xiě)出CaCO3所參與反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)方程式:______________________________。
21.(1)用鋁熱反應(yīng)把V2O5中的V還原出來(lái),22.每還原得到1molV則被氧化的鋁的物質(zhì)的量是______mol,23.反應(yīng)方程式____________________。
(2)利用鋁熱反應(yīng)原理,24.將鋁粉、石墨和二氧化鈦按一定的比例混合置于金屬表面上,25.在高溫下煅燒可制得耐熱物質(zhì)TiC。試進(jìn)一步寫(xiě)出反應(yīng)的方程式:______________________。(用雙線橋分析電子得失)
26.某課外活動(dòng)小組加熱炭粉(過(guò)量)和氧化銅的混合物。再用圖11—9裝置,27.對(duì)獲得的銅粉(含炭)樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖中鐵架臺(tái)等裝置已略去。請(qǐng)你幫助他們完成下列報(bào)告。
圖11—9
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲_____________________
(2)實(shí)驗(yàn)用品:儀器:天平、分液漏斗、錐形瓶、硬質(zhì)玻璃管、干燥管、酒精燈、洗氣瓶等
藥品:紅褐色(含炭)樣品、過(guò)氧化氫溶液、二氧化錳、堿石灰、濃硫酸等
(3)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
(4)計(jì)算:樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=________(用含W、m1、m2的代數(shù)式表示)
(5)問(wèn)題和討論:
實(shí)驗(yàn)完成后,(6)老師評(píng)議說(shuō):按上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),(7)即便C中反應(yīng)完全,(8)D中吸收完全,(9)也不(10)會(huì)得出正確的結(jié)果。經(jīng)討論,(11)有同(12)學(xué)提出在B與C之間加入一個(gè)裝置。再次實(shí)驗(yàn)后,(13)得到了較正確的結(jié)果。那么,(14)原來(lái)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小的原因可能是______________。在B與C之間加入的裝置可以是______________,(15)其中盛放的藥品是__________________。
28.鐵是自然界里分布最廣的金屬元素之一,29.在地殼中的質(zhì)量約占5%左右。鐵礦石的種類很多,30.重要的有磁鐵礦石(主要成分是Fe3O4)、赤鐵礦石(主要成分是Fe2O3)等。
(1)寫(xiě)出用赤鐵礦煉鐵的主要化學(xué)反應(yīng)方程式:__________________。
(2)紅熱的鐵能跟水蒸氣起反應(yīng),31.有一種產(chǎn)物是可燃?xì)怏w,32.則其化學(xué)反應(yīng)方程式為:___________________。在常溫下,33.鐵跟水不34.起反應(yīng)。但是,35.在水和空氣里的氧氣及二氧化碳等的共同36.作用下,37.鐵很容易生銹而38.被腐蝕,39.每年因腐蝕而40.損失的鋼材占世界鋼鐵產(chǎn)量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蝕措施之一,41.油漆防腐蝕的主要原理是____________________。
(3)鐵元素是人體的重要營(yíng)養(yǎng)元素,42.舉一例說(shuō)明鐵元素在人體中的重要作用__________。
鎂和鋁
高二化學(xué)學(xué)案第30課時(shí)
——《第一節(jié)鎂和鋁》(二)孫源清
[思考]
1.下列有關(guān)金屬元素性質(zhì)的敘述正確的是[]
金屬元素在化合物中一般顯正價(jià)
離子化合物中一定含有金屬元素
金屬元素只有金屬性,沒(méi)有非金屬性
金屬原子只有還原性,金屬陽(yáng)離子僅有氧化性
2.合金屬,沒(méi)有固定的,比其成分金屬具有良好的性能,比各成分金屬的的熔沸點(diǎn)都。
[新授]
四.鎂和鋁的化學(xué)性質(zhì)
[思考]畫(huà)出Mg、Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖,據(jù)此判斷二者的金屬性強(qiáng)弱
1.與非金屬反應(yīng)
[演示]實(shí)驗(yàn)4-1
現(xiàn)象:
反應(yīng):
常溫下,鎂和鋁都與空氣中的起反應(yīng),生成一層致密而堅(jiān)固的,從而金屬失去。由于這層
能阻止金屬的繼續(xù)氧化,所以,鎂和鋁都有
的性能。此外,鎂和鋁在加熱時(shí),還能與其他非金屬如硫、鹵素等起反應(yīng)。
2.與酸反應(yīng)
(1)與非氧化性酸的反應(yīng)
鎂和鋁與鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象有何不同:
,這說(shuō)明。
反應(yīng)的離子方程式分別為
(2)與氧化性酸的反應(yīng)
鎂和鋁與氧化性酸的反應(yīng)不能產(chǎn)生。在常溫下,在
或里,鋁的表面被,生成堅(jiān)固的,這層可阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。
[練習(xí)]①下列各種材料制的容器,不能用來(lái)運(yùn)裝濃H2SO4或濃HNO3的是[]
A.銅B.鐵C.鋁D.鉛
3.與堿反應(yīng)
[演示]實(shí)驗(yàn)4-2
現(xiàn)象:
結(jié)論:
反應(yīng)化學(xué)方程式:
反應(yīng)離子方程式:
電子轉(zhuǎn)移情況為:
由于等可直接腐蝕鋁制品,鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放具有、或的食物。
[練習(xí)]
②稱取2份鋁,第一份加足量NaOH溶液,第二份加足量鹽酸,如果放出等體積的氣體(同溫同壓),兩份鋁的質(zhì)量之比為[]
A.1:2B.1:3C.3:2D.1:1
③甲、乙兩燒杯中各盛有100ml3molL-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成的氣體體積比為甲:乙=1:2,則加入鋁粉的質(zhì)量為[]
A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g
④將等物質(zhì)的量的鎂和鋁相混合,取等質(zhì)量該混合物四份,分別加到足量的下列溶液中,充分反應(yīng)后,放出氫氣最多的是[]
A.3molL-1鹽酸B.4molL-1HNO3
C.8molL-1NaOH溶液D.18molL-1H2SO4
[體會(huì)]