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镁、铝及其化合物讲义(教师逐字稿)
课程简介:即 PPT(第 1 页):本节课我们主要学习:镁、铝及其化合
物。镁、铝及其化合物是无机化学金属部分的一个分支,高考出题主
要为选择题,以及工艺流程大题,难度不大,属于必得分题目。镁、
铝及其化合物主要内容是学习相关物质的性质,离子的检验方法,相
关实验的操作及现象。这部分知识点相对繁杂,细小,学习时必须注
意细节,需要细心并及时复习记忆。准备好了么?Let’s go!
PPT(第 2 页):先来了解一下镁、铝及其化合物的知识特点。
1、“形象好懂”;2、“点细且杂,记忆是王道”;3、“联想记忆
效果好”。
1、镁、铝及其化合物的知识点很形象直观,很好理解,只要认
真听一遍基本秒懂,学起来比较好上手。
2、镁、铝及其化合物的主要内容是相关物质的性质、离子的检
验方法、相关实验操作及现象以及一系列方程式,所以知识点非常细
小且繁杂,往往没有掌握好的原因基本都是记不下来,因此这块的学
习,扎实的记忆才是王道。
3、现学现卖,记忆犹新,隔段时间,支离破碎,这是学习这部
分内容的记忆常态。若等到高考,花都谢了。所以我们务必要采用高
效的记忆方法,利用碎片化时间去联想记忆,切勿侥幸以为多看几遍
就能记住,一定要联想记忆,把看完的知识点用脑袋瓜完完整整的思
索出几遍来,一来可以检查记忆的知识点是否有疏漏或错误,二来可以锻炼提高记忆力,达到长久记忆的效果,从根本上解决健忘的问题。
PPT(第 3 页):现在我们正式进入镁、铝及其化合物的学习。
PPT(第 4 页):看,这就是镁、铝及其化合物的知识网络图。我们按
镁及其性质、铝及其化合物的性质两个分支来一一讲解。(若 PPT 中
图看不清,可查看下载的原图)
PPT(第 5 页):先来看下镁及其性质。(学霸照读 PPT)
PPT(第 6 页):接着是铝及其化合物的性质,这个是核心内容,涉及
记忆的方程式比较多,务必认真听讲。我们先从两性物质入手,两性
物质的定义是:既可以跟强酸又可以跟强碱反应的物质。这个定义是
相对的,比如碳酸氢盐等弱酸的酸式盐均可以跟强酸强碱方应,但不
在我们学习的范围里,我们这里主要学习与铝元素相关的两性物质,
它们分别是 Al、Al
O 、Al(OH) 。我们从 Al 的性质开始学习,Al 是
2 3 3
一种银白色的金属,易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜,
因此具有较强的抗腐蚀能力。常温下,Al 遇浓硫酸或浓硝酸会发生
钝化,钝化的原因是在 Al 表面生成一层致密的氧化膜,阻碍 Al 与酸
的反应。这里记好钝化的两个考点:①发生钝化的条件:常温、Al
或 Fe、浓硫酸或浓硝酸,三者缺一不可,温度升高或酸变稀钝化均
失效。②钝化不是没有反应,是发生氧化反应生成致密的氧化膜阻碍
金属单质与酸的反应。接着是 Al 在空气中加热的实验,现象是铝箔
熔化,失去光泽,熔化的铝不滴落,那是因为反应生成熔点很高的氧
化铝 将熔 融的 Al 兜住 了。 最后 是 Al 的两 性方 程式 ,分 别是
2Al 6HCl AlCl H , 2 2 3
2 3
3 2Al 2NaOH 2H O NaAlO H 。这里
2 2 2主要说明下 Al 与 NaOH 溶液反应的方程式,这个反应是分两步进行的,
分别是:
① 2Al H O Al OH H ,② Al(OH NaOH NaAlO H O ,这
6 2 ( ) 3
2
) 2
3
3 2 2 2
两个反应在一瞬间就完成,因此根本看不到 Al(OH) 白色沉淀的产生。
3
所以在这个总方程式里,作还原剂的是 Al,而作氧化剂的只有 H O,
2
这点切记,勿要以为总方程式里有 6 个氢原子化合价降低,所以氧化
剂就是 NaOH 和 H O,这里氧化剂只有 H O,切记切记。
2 2
接着就是 Al O 。Al O 是一种白色固体,难溶于水,熔点高,硬
2 3 2 3
度大,纯净的氧化铝俗称刚玉,俗名要记好,很少见。Al O 是炼铝
2 3
的 原 材 料 以 及 良 好 的 耐 火 材 料 。 下 面 是 它 的 两 性 方 程 式
:
Al
O 6HCl 2AlCl 3H O , Al O 2NaOH 2NaAlO H O 。
2 2
3 3 2 3 2 2
最后是 Al(OH) 。Al(OH) 是一种不溶于水的白色胶状物质,具有
3 3
吸附作用,可以用来作净水剂,以及治疗胃酸过多。下面是它的两性
方程式:Al(OH HCl AlCl H O ,Al(OH NaOH NaAlO H O 。
) 3 3
3
) 2
3
3 2 2 2
接着是实验室制 Al(OH) 的操作,实验室里我们都是采用可溶性铝盐
3
加氨水的方法来制备,例如用 Al (SO ) 和氨水制备,方程式如下:
2 4 3
Al 。由于 Al(OH) 是两性物
3
(SO ) 6NH H O 2Al(OH ) 3(NH ) SO
2
4 3 3 2 3 4 2 4
质,因此切不可用强碱来制备,因为强碱过量,反应生成的 Al(OH)
3
会进一步与强碱反应生成 NaAlO ,这点切记。Al(OH) 的热稳定性比
2 3
较差,受热很容易分解,方程式如下:2Al OH Al O H O 。
( ) 3
3
2 3 2
PPT(第 7 页):接下来是铝盐的重要方程式,这里主要涉及沉淀图象
分析题型,要求对方程式了如指掌,请仔细听好了。第一类是可溶性3+
铝盐与碱的反应,先看下可溶性铝盐与强碱反应的离子方程式,①Al
与足量
3+
OH 与少量 OH 3OH Al(OH )
3
—: Al ,②Al — :
3
Al OH AlO H O
—
2 2
发生反应①,生成两性物质 Al(OH) — ,Al(OH)
,此时再继续加入 OH
3
3
会与 OH
—进一步反应溶解生成 AlO — 和 H O,由此得出反应②。这过程
2
2
中加入 3mol OH
3+
可以简述为:往 1mol Al — ,反应生成 1mol Al(OH)
3
沉淀,再加入 1mol OH
—,沉淀溶解,故可得沉淀图象如图①。接着
是可溶性铝盐和弱碱反应的离子方程式,即实验室制备 Al(OH) 的反
3
3 3NH H O Al(OH ) 3NH
Al ,由于 Al(OH)
应: 只能跟强酸强碱
3
3 2 3 4
中加入氨水立即有沉淀产生,并且之后无论加
反应,因此只要往 Al 3+
入多少氨水沉淀都不会溶解,故可得沉淀图象如图②。
第二类是可溶性偏铝酸盐与酸的反应,先看下可溶性偏铝酸盐与
:AlO ,
+
H H O Al(OH )
2
强酸反应的离子方程式,①AlO — 与少量 H
2 3
2
4 3 2 。从这两个方程式可以看出,
2
AlO
: H Al H O
+
②AlO — 与足量 H
2
2加入少量 H ,此时再继续加入 H ,
3 +
发生反应①,生成两性物质 Al(OH)
+
和 H
3+
Al(OH) 会与 H 进一步反应溶解生成 Al O,由此得出反应②。这
3 + 2
过程可以简述为:往 1mol AlO — 中加入 1mol H ,反应生成 1mol Al(OH)
+
2 3
沉淀,再加入 3mol H
,沉淀溶解,故可得沉淀图象如图③。接着是
+
可溶性偏铝酸盐与弱酸反应的离子方程式,主要是与 CO 反应,
2
CO
2AlO CO H O Al OH ,②AlO
3 2 ( )
2
2
①AlO — 与少量 CO
: —与
2
2 2 3 3
2 2
HCO
足量 AlO CO 2H O Al(OH)
。从这两个方程式可以
2
CO:
2
2 2 3 3
看出,通入少量 CO 发生反应①,生成 Al(OH) 和 CO
2 3 3
3只能跟强酸强碱反应,因此此时再继续通入 CO ,只能是 CO
2 3
2
进一步反应生成 HCO — 中通
3 2
入 CO 立即有沉淀产生,并且之后无论通入多少 CO 沉淀都不会溶解,
2 2
故可得沉淀图象如图④。
与 AlO
3+
最后一类就是 Al — 互相反应,不共存,也是最省原料制
2
备 Al(OH)
的离子方程式,即 3 3AlO 6H O 4Al(OH )
3
Al 。
2 2 3
PPT(第 8 页):最后提一个常考的计算题型,即等量铝与等量强酸强
碱反应生成氢气体积规律。这里我们以等量 Al 与等量盐酸和 NaOH 溶
液反应为例,进行分析。先看反应的方程式:
2Al 6HCl AlCl H
2 3
3
2Al 2NaOH H O 2NaAlO 3H
2
2
2
2 2
1 3 3 3
在这里,我们设等量的盐酸和 NaOH 均为 3mol,进而与它们恰好
完全反应的 Al 的物质的量分别为 1mol 和 3mol。由此可见,跟等量
的盐酸、NaOH 恰好完全反应时,盐酸所需 Al 的量更少,NaOH 所需
1
n(Al) n(HCl) ,此时 Al 相对于盐酸不足,相
3
Al 的量更多。因此若
对于 NaOH 更是不足,此时氢气产生体积完全由 Al 决定,并且体积比
为 1:1。若 n(Al) n(NaOH ) ,此时 Al 相对于 NaOH 过量,相对于盐
酸更是过量,此时氢气产生体积分别由盐酸和 NaOH 决定,体积比为1
n(NaOH)
V(H) :V(H) =1:3。 3 ,此时 Al 相
2 HCl 2 NaOH
若 n(HCl) n(Al)
对于盐酸过量,氢气产生体积由盐酸决定;相对于 NaOH 少量,氢气
产生体积由 Al 决定。这种题型的基本思路是先判断用量情况,氢气产生体积由少量的反应物决定。
PPT(第 9 页):铝常考的核心方程式,务必记牢!!!(学员自行学
习,学霸不必理会)
PPT(第 10 页):好了,我的知识网络图已构建完毕了,你的呢?画好
了吗?
PPT(第 11 页):OK,让我们来一起看一下如何运用知识网络图来解题
吧!(若 PPT 中图看不清,可查看下载的原图)
PPT(第 12—13 页):第 1 题和答案。
PPT(第 14—15 页):第 2 题和答案。
PPT(第 16—17 页):第 3 题和答案。
PPT(第 18 页):回顾落实。看完视频题目后,有没有学会如何运用知
识网络图来解题?我们再次总结一下知识网络图的要点吧。
PPT(第 19 页):要点总结(学霸照 PPT 读即可)。
PPT(第 20 页):注意事项提醒(4 个 tip,学霸照 PPT 读即可)。
PPT(第 21 页):课后作业布置,请完成我们为你准备的经典习题。
PPT(第 22 页):结束。