从铝土矿到铝合金课件.ppt

1、第一单元从铝土矿到铝合金第一单元从铝土矿到铝合金专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料2013高考导航高考导航考纲要求考纲要求命题热点命题热点1.了解铝的主要性质及了解铝的主要性质及其应用。其应用。2.了解合金的概念及其了解合金的概念及其重要应用。重要应用。3.了解铝的重要化合物了解铝的重要化合物的性质及应用。的性质及应用。预测预测2013年的高考还年的高考还仍然突出在以下几个仍然突出在以下几个方面：方面：(1)“铝三角铝三角”即即铝及其化合物之间的铝及其化合物之间的转化关系；转化关系；(2)离子方离子方程式的书写；程式的书写；

2、(3)离子离子共存、除杂及相关计共存、除杂及相关计算。算。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料教材回扣教材回扣 夯实双基夯实双基一、铝的重要性质及制备一、铝的重要性质及制备1铝的重要性质铝的重要性质栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料2从铝土矿中提铝从铝土矿中提铝(1)工艺流程工艺流程栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料思考感悟思考感悟仍以铝土矿为原料，设计另一套可行的仍以铝土矿为原料，设计另一套可行的提取铝的方案。提取铝的方案。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料3合金合金(1)概念：合金是指由两

3、种或两种以上概念：合金是指由两种或两种以上的金属的金属(或金属与非金属或金属与非金属)熔合而成的具熔合而成的具有金属特性的物质。有金属特性的物质。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(2)性能性能熔点：多数合金的熔点比它的各成分熔点：多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点低；金属的熔点低；硬度：合金的硬度一般比它的各成分硬度：合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大。金属的硬度大。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料二、铝的重要化合物二、铝的重要化合物1氧化铝氧化铝(1)化学性质化学性质栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(2

4、)用途用途熔点很高，是一种比较好的耐火材料，熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石。还可制作各种宝石。2氢氧化铝氢氧化铝(1)化学性质化学性质栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料Al33NH3H2O=Al(OH)33NH栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(3)明矾净水原理明矾净水原理明矾的化学式为明矾的化学式为 _，其净水的原理用离子方程式表示为其净水的原理用离子方程式表示为_KAl(SO4)212H2OAl33H2O=Al(OH)3(胶体胶体)3H。栏目栏目导引导引专题三

5、从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料考点串讲考点串讲深度剖析深度剖析考点一考点一“铝三角铝三角”转化关系及应用转化关系及应用1“铝三角铝三角”转化关系转化关系栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(3)鉴别鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同利用滴加顺序不同，现象不同)AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液现象为：溶液现象为：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。先产生白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加溶液中滴加AlCl3溶液现象为：溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀

6、不溶解。淀不溶解。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(4)分离提纯分离提纯利用利用Al能溶于强碱溶液，分离能溶于强碱溶液，分离Al与其与其他金属的混合物。他金属的混合物。利用利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。与其他金属氧化物。利用利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分能与强碱溶液反应，分离离Al3与其他金属阳离子。与其他金属阳离子。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料特别提醒特别提醒栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料即时应用即时应用1(2010高考北京卷高考北京卷)由

7、短周期元素组成由短周期元素组成的化合物的化合物X是某抗酸药的有效成分。甲同是某抗酸药的有效成分。甲同学欲探究学欲探究X的组成。查阅资料：的组成。查阅资料：由短周期元素组成的抗酸药的有效成分由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料Al3在在pH5.0时沉淀完全；时沉淀完全；Mg2在在pH8.8时开始沉淀，在时开始沉淀，在pH11.4时时沉淀完全。沉淀完全。实验过程：实验过程：.向化合物向化合物X粉末中加入过粉末中加入过量

8、盐酸，产生气体量盐酸，产生气体A，得到无色溶液。，得到无色溶液。.用铂丝蘸取少量用铂丝蘸取少量中所得的溶液，中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰。在火焰上灼烧，无黄色火焰。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料.向向中所得的溶液中滴加氨水，调节中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至至56，产生白色沉淀，产生白色沉淀B，过滤。，过滤。.向沉淀向沉淀B中加过量中加过量NaOH溶液，沉淀溶液，沉淀全部溶解。全部溶解。.向向中得到的滤液中滴加中得到的滤液中滴加NaOH溶液溶液,调节调节pH至至12，得到白色沉淀，得到白色沉淀C。(1)中气体中气体A可使澄清石灰水变浑浊，可使澄清石灰

9、水变浑浊，A的化学式是的化学式是_。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(2)由由、判断判断X一定不含有的元素是一定不含有的元素是磷、磷、_。(3)中生成中生成B的离子方程式是的离子方程式是_。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(4)中中B溶解的离子方程式是溶解的离子方程式是_。(5)沉淀沉淀C的化学式是的化学式是_。(6)若上述若上述n(A)n(B)n(C)1 1 3，则则X的化学式是的化学式是_。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料解析：本题考查物质的推断和简单的化解析：本题考查物质的推断和简单的化学计算。由实验学计

10、算。由实验确定气体确定气体A为二氧化为二氧化碳。因硅酸难溶于水，故该粉末中不可碳。因硅酸难溶于水，故该粉末中不可能含有硅酸盐；由实验能含有硅酸盐；由实验确定该粉末中确定该粉末中一定不含钠元素；由实验一定不含钠元素；由实验中溶液的中溶液的pH可确定沉淀可确定沉淀B为氢氧化铝；由实验为氢氧化铝；由实验可进一步说明沉淀可进一步说明沉淀B为氢氧化铝；为氢氧化铝；栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料由实验由实验中中pH的大小可确定沉淀的大小可确定沉淀C为氢为氢氧化镁。根据二氧化碳、氢氧化铝、氢氧化镁。根据二氧化碳、氢氧化铝、氢氧化镁的物质的量之比可确定氧化镁的物质的量之比可确定X

11、的化学的化学式，可以将式，可以将X的化学式写成氧化物的形的化学式写成氧化物的形式，也可以写成碱式碳酸盐或镁铝复盐式，也可以写成碱式碳酸盐或镁铝复盐的形式。的形式。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料考点二有关考点二有关Al(OH)3的图像分析的图像分析栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料特别提醒特别提醒解答有关解答有关Al(OH)3的图像和计算问题要遵循以的图像和计算问

12、题要遵循以下两点：下两点：(1)遵循遵循“铝三角铝三角”关系图中各物质转化方程式中关系图中各物质转化方程式中的化学计量数关系。的化学计量数关系。(2)分析图像时，首先要看清楚横、纵坐标的含分析图像时，首先要看清楚横、纵坐标的含义，其次要对图像进行全面的分析，尤其需要义，其次要对图像进行全面的分析，尤其需要关注的是特殊点关注的是特殊点(起点、拐点、顶点、终点起点、拐点、顶点、终点)的的含义。含义。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料即时应用即时应用2(2012浙江上虞春晖中学高三月考浙江上虞春晖中学高三月考)图为一定量图为一定量AlCl3溶液中加入溶液中加入NaOH溶液溶

13、液后，产生后，产生Al(OH)3白色沉淀的质量与白色沉淀的质量与NaOH的物质的量之间的关系曲线。的物质的量之间的关系曲线。试回答：试回答：栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(1)A点时已参加反应的点时已参加反应的AlCl3和和NaOH的物的物质的量之比为质的量之比为1 _。(2)写出下列曲线代表的离子反应方程式：写出下列曲线代表的离子反应方程式：OA段段_，AB段段_。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(3)B处溶液中存在的浓度最大的离子是处溶液中存在的浓度最大的离子是_(填离子符号填离子符号)。向。向B处生成的处生成的溶液中通入二氧化碳，

14、可见到的现象是溶液中通入二氧化碳，可见到的现象是_。(4)向含有向含有0.1 mol NH4Al(SO4)2溶液中溶液中逐滴加入逐滴加入5 molL1NaOH溶液，开始溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体逸出；一段时间后有刺激性气味的气体逸出；栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。请最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。请在图中画出生成沉淀的物质的量与加入在图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。溶液体积的关系示意图。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料

15、专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料答案：答案：(1)3(2)Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2O(3)Na生成白色沉淀生成白色沉淀(4)栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料命题视角命题视角 把脉高考把脉高考 (2012黄冈高三第一次模拟黄冈高三第一次模拟)将将4 mol金属金属Al全部转化为全部转化为Al(OH)3，共计，共计消耗消耗HCl a mol，NaOH b mol，则，则ab的最小值为的最小值为()教材高频考点教材高频考点例例1

16、栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料A4B6C8 D16栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料【答案】【答案】B栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料每制取每制取1 mol Al(OH)3，方法一耗，方法一耗H和和OH各各3 mol；方法二耗；方法二耗H和和OH各各1 mol；方法三耗；方法三耗H和和OH各各3/4 mol。故方法三最节省原料。故方法三最节省原料。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料例例2追踪命题热点追踪命题热点栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料C可以用互滴法鉴

17、别可以用互滴法鉴别NaOH溶液与溶液与AlCl3溶液溶液D除去除去SiO2中少量的中少量的Al2O3，加入过，加入过量氢氧化钠溶液并过滤量氢氧化钠溶液并过滤栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料【答案】【答案】C栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料互动探究互动探究栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料【提示提示】(1)不能共存，二者发生水解相不能共存，二者发生水解相互促进的反应，生成互促进的反应，生成Al(OH)3和和CO2，不能，不能生成生成Al2(CO3)3。(2)正确正确,因为因为Fe2O3不与不与NaOH溶液反应，溶液

18、反应，Al2O3可与可与NaOH溶液反应而除去。溶液反应而除去。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料 (2012金华高三调研金华高三调研)物质物质AK都都是由下表中的离子形成的，且为中学化学是由下表中的离子形成的，且为中学化学常见物质，有如图所示的转化关系。部分常见物质，有如图所示的转化关系。部分产物中的水已省略。产物中的水已省略。(如果需要，阴、阳如果需要，阴、阳离子可以重复使用离子可以重复使用)例例3栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料已知已知C、D、J都是白色沉淀，其中都是白色沉淀

19、，其中D、J不不溶于稀硝酸。试按要求回答下列相关问题：溶于稀硝酸。试按要求回答下列相关问题：(1)A、D、J的化学式为：的化学式为：A_、D_、J_。(2)相同条件下，物质的量浓度相同的相同条件下，物质的量浓度相同的B溶液溶液和和E溶液溶液pH较大的是较大的是_(用化学式表示用化学式表示)。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(3)写出反应写出反应的离子方程式：的离子方程式：_。(4)用惰性电极电解用惰性电极电解I溶液阳极的电极反溶液阳极的电极反应式为：应式为：_。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料【解析解析】C、D、J都是白色沉淀，其都是白色

20、沉淀，其中中D、J不溶于稀硝酸，结合离子表分不溶于稀硝酸，结合离子表分析可得，析可得，C为为Al(OH)3，D、J是是BaSO4和和AgCl。而。而A和和B反应要生成反应要生成Al(OH)3,故其中一种是铝盐，另一种是碱，且要故其中一种是铝盐，另一种是碱，且要生成生成BaSO4和和AgCl中的一种，故中的一种，故A为为Al2(SO4)3，B为为Ba(OH)2。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料那么那么D为为BaSO4，J为为AgCl。Al(OH)3能溶于能溶于E溶液，故溶液，故E为为NaOH。物质的量。物质的量浓度相同的浓度相同的Ba(OH)2溶液和溶液和NaOH溶液

21、，溶液，pH较大的是较大的是Ba(OH)2溶液。反应溶液。反应是铝是铝盐和偏铝酸盐反应生成盐和偏铝酸盐反应生成Al(OH)3。I溶液溶液为为AgNO3溶液，电解溶液，电解AgNO3溶液，阳溶液，阳极是极是OH失电子，电极反应式为：失电子，电极反应式为：4OH4e=2H2OO2。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料 将将15.6 g Na2O2和和5.4 g Al同时放入同时放入一定量的水中，充分反应后得到一定量的水中，充分反应后得到200 mL澄澄清溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况清溶液，再向该溶液中缓慢通入

22、标准状况下的下的HCl气体气体6.72 L，若反应过程中溶液，若反应过程中溶液的体积保持不变，则的体积保持不变，则()A最终得到最终得到7.8 g沉淀沉淀易错易误剖析易错易误剖析例例4栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料B最终得到的溶液中最终得到的溶液中c(Na)c(Cl)c(OH)C反应过程中得到反应过程中得到6.72 L气体气体(标准状标准状况下况下)D最终得到的溶液中最终得到的溶液中c(NaCl)2 mol/L【常见错误常见错误】选选D。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(2)其

23、他错误分析其他错误分析错选错选择项择项错误原因错误原因错选错选B简单运用电荷守恒，而未进行计算简单运用电荷守恒，而未进行计算判断溶液组成。误认为最终溶液的判断溶液组成。误认为最终溶液的组成为组成为NaOH和和NaCl，运用电荷守，运用电荷守恒错误得出恒错误得出c(Na)c(Cl)c(OH)错选错选C对气体的成分判断不准，误认为气对气体的成分判断不准，误认为气体只是体只是Al与与NaOH反应生成的反应生成的H2，从而错误得出从而错误得出H2的物质的量为的物质的量为0.3 mol，标准状况下的体积为，标准状况下的体积为6.72 L栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目

24、导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料由反应物量的关系可知，由反应物量的关系可知，0.2 mol Na2O20.4 mol NaOH0.1 mol O2,0.2 mol Al0.2 mol NaOH0.2 mol NaAlO20.3 mol H2，所以，所以NaOH过量，过量，剩余剩余NaOH的物质的量为的物质的量为0.2 mol。生成。生成气体的物质的量为气体的物质的量为0.4 mol，标准状况下，标准状况下体积为体积为8.96 L。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料【答案】【答案】A栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料实验探究

25、实验探究 专项突破专项突破铝及其化合物的性质的探究铝及其化合物的性质的探究铝是重要的轻金属，具有较强还原性。铝是重要的轻金属，具有较强还原性。铝及其化合物在工业及生活中有着重要铝及其化合物在工业及生活中有着重要而广泛的用途，特别是铝及其化合物的而广泛的用途，特别是铝及其化合物的两性，在习题中的计算方法性和技巧性两性，在习题中的计算方法性和技巧性均较强，是金属及其化合物知识的重点均较强，是金属及其化合物知识的重点与难点。与难点。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料关于铝及其化合物的试题在近几年的高考题关于铝及其化合物的试题在近几年的高考题中呈现逐渐增多的趋势。铝的知识应用

26、于化中呈现逐渐增多的趋势。铝的知识应用于化学实验主要体现在以下三个方面：学实验主要体现在以下三个方面：(1)Al的化学性质及活泼性强弱的实验探究。的化学性质及活泼性强弱的实验探究。(2)Al(OH)3制备方法的实验探究。制备方法的实验探究。(3)铝热反应及产物成分的实验探究。铝热反应及产物成分的实验探究。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料 典例探究典例探究 某课外小组对一些金属单某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行探究。质和化合物的性质进行探究。(1)下表为下表为“铝与氯化铜溶液反应铝与氯化铜溶液反应”实验实验报告的一部分：报告的一部分：栏目栏目导引导引专题三从

27、矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料实验步骤实验步骤实验现象实验现象将打磨过的铝片将打磨过的铝片(过量过量)放入一定浓度的放入一定浓度的CuCl2溶液中溶液中产生气泡，析出疏松产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐的红色固体，溶液逐渐变为无色渐变为无色反应结束后分离出溶反应结束后分离出溶液备用液备用红色固体用蒸馏水洗红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气涤后，置于潮湿空气中中一段时间后固体由红一段时间后固体由红色变为绿色色变为绿色设其主要设其主要成分为成分为Cu2(OH)2CO3栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料按反应类型写出实验中发生反应的化学按反应类型写出实验中发生反

28、应的化学方程式各一个方程式各一个(是离子反应的只写离子是离子反应的只写离子方程式方程式)置换反应置换反应_；化合反应化合反应_。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(2)用石墨作电极，电解上述实验分离用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。持续电解，出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可以观察到的现在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是象是_。解释此现象的离子方程式是解释此现象的离子方程式是_。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料(3)工业上可用铝与软锰矿工业上可用铝与软锰矿(主要成分为主要成分为MnO2)反应来冶

29、炼金属锰。反应来冶炼金属锰。用铝与软锰矿炼锰的原理是用铝与软锰矿炼锰的原理是(用化学用化学方程式来表示方程式来表示)_。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料MnO2在在H2O2分解反应中作催化剂。若将分解反应中作催化剂。若将适量适量MnO2加入酸化的加入酸化的H2O2溶液中溶液中,MnO2溶溶解产生解产生Mn2，该反应的离子方程式是，该反应的离子方程式是_。栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料知能演练知能演练 高分跨栏高分跨栏栏目栏目导引导引专题三从矿物到基础材料专题三从矿物到基础材料本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放