铝的氧化物与氢氧化物教案

铝的氧化物与氢氧化物

李盼盼

一教材分析

本节课是苏教版化学一专题三第一单元第二课时的内容。第一课时教材中介绍了铝及铝合金，主要包括铝的化学性质及应用，铝合金的性质及应用。紧接着这一个课时介绍铝的重要化合物，氧化铝和氢氧化铝。教材编写主要围绕着氧化铝的化学性质，物理性质，应用；氢氧化铝的化学性质，应用；两性化合物的概念。氧化铝和氢氧化铝的性质处于一个承上启下的作用，为下一节从铝土矿中提取铝做铺垫，掌握铝氧化铝和氢氧化铝的性质，如何从铝土矿中提取铝的问题也就迎刃而解。

二学情分析

本人任教的四个班在全年段成绩中等偏下，所以应当重视基础，使大部分同学能够掌握基本知识与基本技。在前面的学习中，学生已经具备了：1.学习元素化合物知识的基本思路，掌握了一些实验操作的基本方法，能够较准确地描述实验现象，并且通过实验现象分析原因。2.物质分类的基本知识，知道如何区分酸和碱，知道碱性氧化物与酸性氧化物的概念，会从氧化物的元素组成将氧化物进行分类。3.了解常见物质的溶解性，知道氢氧化铝在常温下为难溶物质。

三教学目标

1.知识与技能

（1）通过阅读教材和课外资料，了解氧化铝的物理性质和用途。

（2）通过实验探究，掌握氧化铝的化学性质，理解两性氧化物的概念。

（3）了解氢氧化铝的物理性质。

（4）通过实验研究，知道制备氢氧化铝的最佳途径，掌握氢氧化铝的化学性质，理解两性氢氧化物的概念。

（5）了解明矾净水的原理

2.过程与方法

（1）学习观察和描述实验现象，能够通过实验现象分析原因得出结论。

（2）通过实验设计，实验现象分析，学习利用实验研究与学习化学的基本方法。

3.情感态度与价值观

（1）将课本知识联系生活生产实际，体会化学对于生产生活的重要性。激发学习化学的兴趣。

（2）树立严谨求是的科学态度，尊重实验事实。

四教学重难点

教学重点：氧化铝和氢氧化铝的物理和化学性质，氢氧化铝的制备方法探究。教学难点：实验设计及实验现象的分析，理解两性化合物的概念。

五实验器材准备

氧化铝粉末、氯化铝溶液、氨水、盐酸和氢氧化钠溶液，试管若干，吸管

六教学过程设计

【课堂导入】学习化学可以练就火眼晶晶，为什么呢？因为我们总是要透过现象看本质。比如说耀眼的钻石，学了化学之后我们就知道它的成分和石墨一样，再比如说，红宝石蓝宝石，学了化学之后我们就知道它的成分和这一堆粉末是一样的。红宝石蓝宝石和这堆粉末的成分以及它的性质就是我们这节课要研究的内容。

（一）氧化铝的物理性质及用途

【讲述】

（1）红宝石蓝宝石俗称刚玉，主要成分是α-氧化铝，硬度仅次于金刚石。红宝石因为含有少量铬元素而显红色，蓝宝石因含有少量铁和钛元素而显蓝色。（2）无定形氧化铝：白色，不溶于水，固体；熔沸点很高。

因为氧化铝熔点高，所以它可以做耐高温材料；因为氧化铝硬度大，所以它可以制成耐磨材料；天然氧化铝存在于铝土矿中，可以用来冶炼金属铝。

（二）氧化铝的化学性质

【问题1】氧化铝从元素组成上来看属于哪类氧化物？（可能回答：金属氧化物）【问题2】氧化铝从性质来分可能属于哪类氧化物？（可能回答：碱性氧化物，酸性氧化物，两种都是）

【问题3】金属氧化物一定是碱性氧化物么？你能举出反例么？（可能回答：七氧化二锰，过氧化钠）

【问题4】氧化铝是碱性氧化物还是酸性氧化物，或者两种性质都有？请你设计实验来探究氧化铝的性质。

【实验一】探究氧化铝的酸碱性：氧化铝粉末分别装入两支试管，一支加入氢氧化钠溶液，另一支加入盐酸溶液，观察现象。

现象：氧化铝粉末溶解。

化学方程式：Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O

离子方程式：Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2-+ H2O

结论：氧化铝既能与酸反应只生成盐和水，又能与碱反应只生成盐和水

【总结归纳】氧化铝既能与酸反应只生成盐和水，又能与碱反应只生成盐和水，这样的氧化物叫做两性氧化物。

（三）氢氧化铝的化学性质

【过渡问题5】能不能用氧化铝和水反应制取氢氧化铝？用什么方法能制得氢氧化铝？（可能回答：不能。可以用铝盐和碱反应。）

【知识回顾】氢氧化铝是弱碱，弱电解质，存在微弱电离Al(OH)3 Al3++ 3OH- ，大量的Al3+和OH-不能共存，会生成氢氧化铝沉淀。

【问题6】请你以氯化铝为原料，设计实验，制备氢氧化铝。可供选择试剂：氯化铝，氢氧化钠，氨水

【实验二】以氯化铝为原料，制备氢氧化铝：氯化铝溶液分别装入两支试管，①一支滴加氢氧化钠溶液至过量，②另一支滴加氨水至过量，观察现象。

现象：①有白色沉淀，滴加过量，白色沉淀溶解

②有白色沉淀，滴加过量，白色沉淀不溶解

化学方程式：

①AlCl3+ 3NaOH= Al(OH)3↓+3NaCl Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O

②AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl

离子方程式：

①Al3++ 3OH-= Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O

②Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4 +

结论：

1.氯化铝与氢氧化钠氨水反应都可以得到氢氧化铝沉淀，但是当氢氧化钠过量

时，氢氧化铝沉淀会溶解，所以，以氯化铝为原料制取氢氧化铝的最佳方案是用氯化铝与氨水反应。

2.氢氧化铝能够溶于强碱，不能溶于弱碱。

【问题7】为什么氢氧化铝能够溶于氢氧化钠溶液呢？

【释疑】H++AlO2-+H2O Al(OH)3Al3++3OH-

氢氧化铝存在两种电离，酸式电离和碱式电离。当加入氢氧化钠时，与氢氧化铝电离出的氢离子反应，使氢氧化铝逐渐溶解。

【总结归纳】酸式电离出的阳离子都是氢离子的化合物，碱是电离出的阴离子都是氢氧根的化合物，氢氧化铝，存在两种电离，既能电离出氢离子，也能电离出氢氧根，既能和酸反应生成盐和水，也能和碱反应生成盐和水，像氢氧化铝这样的氢氧化物，我们称之为两性氢氧化物。

【问题8】氢氧化铝存在Al(OH)3 H++AlO2-+H2O，有弱酸的性质，那么氢离子与偏铝酸根离子在溶液中就不能大量共存，氢离子与偏铝酸根混合后，就会产生氢氧化铝沉淀。请你根据以上分析，以偏铝酸钠为原料设计实验制备氢氧化铝。可供选择仪器与试剂：偏铝酸钠溶液（实验二①试管中溶液），稀盐酸，吸管

【实验三】以偏铝酸钠溶液为原料，制备氢氧化铝：将实验二①试管中溶液分成两份，a.滴加稀盐酸至过量；b.用吸管吹入二氧化碳至过量。

现象：a.有沉淀生成，盐酸过量时，沉淀溶解。

b.有沉淀生成，继续吹入二氧化碳，沉淀不溶解。

反应方程式：a.NaAlO2+ HCl + H2O = Al(OH)3↓Al(OH)3+3HCl = AlCl3 +3H2O

b.NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓+ NaHCO3

离子方程式：a.AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3↓Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O

b.AlO2- + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓+ HCO3-

结论：

1.偏铝酸钠溶液与稀盐酸、二氧化碳和水（碳酸）反应都可以得到氢氧化铝沉淀，但是当稀盐酸过量时，氢氧化铝沉淀会溶解，所以，以偏铝酸钠为原料制取氢氧化铝的最佳方案是用偏铝酸钠溶液与二氧化碳和水（碳酸）反应。

2.氢氧化铝能溶于强酸（盐酸、硫酸），不能溶于弱酸（碳酸）。

【归纳总结】通过对氢氧化铝制备的探究，我们获得了以下几点知识：

1.以氯化铝为原料制备氢氧化铝：Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4 +

2.以偏铝酸钠为原料制备氢氧化铝：AlO2- + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓+ HCO3-

3.氢氧化铝的化学性质：

氢氧化铝属于两性氢氧化物，能与强酸强碱反应，但不能与弱酸弱碱反应。

Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O

Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O

【补充】氢氧化铝作为一种难溶弱碱，它具有不稳定性。

2Al(OH)3Al2O3＋2H2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法。

（四）氢氧化铝的物理性质及用途

【过渡】学习了氢氧化铝的化学性质，下面我们来了解一下氢氧化铝的物理性质和用途。

【讲授】氢氧化铝的物理性质：白色固体难溶于水，在水中刚生成的氢氧化铝为白色胶状沉淀。

氢氧化铝的应用：1.在医学上，中和胃酸 2.净水（简单介绍明矾净水的原理及复盐的概念）

【课堂小结】这节课我们主要讲了两种铝的重要化合物氧化铝和氢氧化铝。我们一起来整理一下铝的几种化合物之间的转化关系。