高中化学专题三从矿物到基础材料专题小结苏教版必修1答案.doc

专题三 从矿物到基础材料 三维目标 1．知识与技能 掌握铝、氧化铝和氢氧化铝的性质，明确两性氧化物和两性氢氧化物的概念，知道体现氧化铝和氢氧化铝两性的化学反应。了解自然界中铁、铜的存在形式及常见的冶炼方法。掌握高炉炼铁、湿法炼铜的化学原理。掌握Fe2＋、Fe3＋的性质及相互转化，会用化学方法鉴别Fe2＋与Fe3＋。系统掌握铁及其化合物的化学性质。了解硅酸盐(水泥、陶瓷、玻璃)的性质和用途。 2．过程与方法 通过回忆铝及其化合物的相关知识，辅之相应练习，培养学生的理解和应用能力；通过铁、铜及其化合物知识的列表比较复习，培养学生分析对比、归纳综合的能力。 3．情感态度与价值观 培养学生严谨求实，认真细致的科学精神，使学生学习化学的兴趣和积极性得到进一步发展。 教学重点 铝土矿提取铝的方法；氧化铝、氢氧化铝的两性；铝的性质；铁、铜的化学性质；铁离子的检验、Fe2＋和Fe3＋的相互转化。 教学难点 氧化铝、氢氧化铝的两性；Fe2＋和Fe3＋的相互转化。 导入新课 通过前面的学习，我们了解了铝及其化合物、铁及其化合物、硅及其化合物的性质和用途，知道了氧化铝、氢氧化铝是两性化合物，掌握了铁及其化合物的相互转化，下面我们将对这些内容作一回顾。 推进新课 一、从铝土矿到铝合金[思考] 铝的优点多，用途广，储量丰富。我们如何从铝土矿中获得铝呢？请大家回顾获得金属铝的流程，并写出相应的化学反应方程式。 [分析] 铝元素是地壳中含量最多的金属元素，它主要以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、SiO2杂质)存在。要获得金属铝，首先将铝土矿中的氧化铝与氢氧化钠溶液反应，生成偏铝酸钠和水，向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，灼烧氢氧化铝得到氧化铝。最后电解熔融状态的氧化铝获得金属铝。 1．电解法获得金属铝 铝土矿溶解→过滤→酸化过滤→灼烧→电解→铝 相关方程式： Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 2Al2O34Al＋3O2↑ [思考] 1.为什么用NaOH溶液来溶解铝土矿？SiO2、Fe2O3是否都能与之溶解？ 2．电解熔融的氧化铝制取金属铝时加入冰晶石的作用是什么？ [分析] 1.氧化铝的性质比较特殊，它可以和氢氧化钠反应，而氧化铁是典型的碱性氧化物不可以和氢氧化钠反应，二氧化硅与氢氧化钠、氧化铝反应生成不溶于水的复杂的铝硅酸钠复盐。所以加氢氧化钠的目的是溶解氧化铝，除去氧化铁、二氧化硅。 2．氧化铝的熔点很高，大约两千摄氏度，直接熔融氧化铝能量消耗很大，而在氧化铝中加入冰晶石可以使得氧化铝的熔融温度大大地降低下来，从而减少了冶炼过程中的能量消耗，使得电解法制铝工艺能够成功的得以实现。 [练习] 1.下列金属冶炼的反应原理，错误的是( ) A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ B．Al2O3＋3H22Al＋3H2O C．Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2 D．MgCl2Mg＋Cl2↑ 答案：B 2．电解熔融的氧化铝制取金属铝，若有0.6 mol电子发生转移，则理论上能得到金属铝多少克？需氧化铝多少克？ 分析： 由上述可知：2Al2O3～4Al～ 转移12e－ 2 mol 4 mol 12 mol x y 0.6 mol x＝0.1 mol y＝0.2 mol 答案：理论上能得到金属铝5.4克，需氧化铝10.2克。 [思考] 金属铝具有怎样的物理性质？什么是合金？为什么要把铝制成铝合金？ [分析] 铝具有银白色金属光泽，密度小，有良好的导电性和延展性，也具有良好的导热性。合金是指由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 合金的硬度一般比各成分金属大，多数合金的熔点低于组成它的成分金属。因此将金属制成合金，在工业上的用途比纯金属更广。 2．合金：由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 [思考] 铝是一种活泼金属，具有较强的还原性。常温下，它有哪些具体的化学性质？ [回答] 铝可以和氧气、氯气等非金属单质反应，生成＋3价的铝的化合物；常温下，铝能与稀盐酸、氢氧化钠溶液反应放出氢气；铝和盐溶液反应，置换不如它活泼的金属；铝遇到强氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸等)发生钝化现象；铝还可以和金属氧化物发生铝热反应。 3．铝的化学性质 [投影展示] 与铝反应的物质 结论或化学方程式 与氧气 4Al＋3O22Al2O3 与稀盐酸 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 与氢氧化钠溶液 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 与盐溶液反应 2Al＋3Cu2＋===3Cu＋2Al3＋