重点高中化学课件高三理科《一轮复习第14课时镁和铝的化合物》.ppt
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1、,高三化学,高考化学第一轮复习,第三章 金属其及化合物,第14课时 镁和铝的化合物,镁和铝是较活泼的金属,因此都以化合态存在于自然界,1. 镁及其化合物间的转化关系:,镁和铝是较活泼的金属,因此都以化合态存在于自然界,1. 镁及其化合物间的转化关系:,镁和铝是较活泼的金属,因此都以化合态存在于自然界,2铝及其化合物间的转化关系:,2铝及其化合物间的转化关系:,1.物理性质 (1)相同性:密度较小、熔点较低,硬度较小的银白色金属 (2)不同性:铝的硬度比镁稍大,熔沸点都比镁高(用金属晶体的理论进行分析),一、镁和铝的单质,镁、铝为主族元素,轻金属,能自我保护,1.物理性质 (1)相同性:密度较小
2、、熔点较低,硬度较小的银白色金属 (2)不同性:铝的硬度比镁稍大,熔沸点都比镁高(用金属晶体的理论进行分析),一、镁和铝的单质,2. 镁与铝化学性质的比较,常温下在空气中形成氧 化膜,在空气中能燃烧,点燃,2. 镁与铝化学性质的比较,2Mg + O2 = 2MgO,常温下在空气中形成氧 化膜,在空气中能燃烧,点燃,常温下在空气中形成氧 化膜,在氧气中能燃烧,2. 镁与铝化学性质的比较,2Mg + O2 = 2MgO,4Al + 3 O2 = 2Al2O3,点燃,常温下在空气中形成氧 化膜,在空气中能燃烧,点燃,常温下在空气中形成氧 化膜,在氧气中能燃烧,Mg + Cl2 = MgCl2 3Mg
3、 + N2 = Mg3N2,点燃,点燃,2. 镁与铝化学性质的比较,2Mg + O2 = 2MgO,4Al + 3 O2 = 2Al2O3,点燃,常温下在空气中形成氧 化膜,在空气中能燃烧,点燃,常温下在空气中形成氧 化膜,在氧气中能燃烧,Mg + Cl2 = MgCl2 3Mg + N2 = Mg3N2,点燃,点燃,2Al+3Cl2 = 2AlCl3 2Al+ S = Al2S3,点燃,2. 镁与铝化学性质的比较,2Mg + O2 = 2MgO,4Al + 3 O2 = 2Al2O3,点燃,常温下在空气中形成氧 化膜,在空气中能燃烧,点燃,常温下在空气中形成氧 化膜,在氧气中能燃烧,Mg+2
4、H2O=Mg(OH)2+H2,Mg + Cl2 = MgCl2 3Mg + N2 = Mg3N2,点燃,点燃,2Al+3Cl2 = 2AlCl3 2Al+ S = Al2S3,点燃,2. 镁与铝化学性质的比较,2Mg + O2 = 2MgO,4Al + 3 O2 = 2Al2O3,点燃,常温下在空气中形成氧 化膜,在空气中能燃烧,点燃,常温下在空气中形成氧 化膜,在氧气中能燃烧,Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2,Mg + Cl2 = MgCl2 3Mg + N2 = Mg3N2,点燃,点燃,2Al+3Cl2 = 2AlCl3 2Al+ S = Al2S3,点燃,与沸水反应,2. 镁与铝化学
5、性质的比较,2Mg + O2 = 2MgO,4Al + 3 O2 = 2Al2O3,点燃,2. 镁与铝化学性质的比较,点燃,2Mg + CO2 = 2MgO+C,金属镁能在二氧化碳中燃烧,2. 镁与铝化学性质的比较,点燃,2Mg + CO2 = 2MgO+C,金属镁能在二氧化碳中燃烧,2. 镁与铝化学性质的比较,高温下与某些金属氧化物反应,铝热反应,点燃,2Mg + CO2 = 2MgO+C,金属镁能在二氧化碳中燃烧,Mg2H+=Mg2+H2 (与氧化性酸反应无氢气 生成),2. 镁与铝化学性质的比较,高温下与某些金属氧化物反应,铝热反应,点燃,2Mg + CO2 = 2MgO+C,金属镁能在
6、二氧化碳中燃烧,Mg2H+=Mg2+H2 (与氧化性酸反应无氢气 生成),2Al+6H+=2Al3+3H2 (常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝 化,加热反应,无氢气生成),2. 镁与铝化学性质的比较,高温下与某些金属氧化物反应,铝热反应,点燃,2Mg + CO2 = 2MgO+C,金属镁能在二氧化碳中燃烧,不反应,Mg2H+=Mg2+H2 (与氧化性酸反应无氢气 生成),2Al+6H+=2Al3+3H2 (常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝 化,加热反应,无氢气生成),2. 镁与铝化学性质的比较,高温下与某些金属氧化物反应,铝热反应,点燃,2Mg + CO2 = 2MgO+C,金属镁能在二氧化碳中燃烧,不反应,
7、2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+ 3H2,Mg2H+=Mg2+H2 (与氧化性酸反应无氢气 生成),2Al+6H+=2Al3+3H2 (常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝 化,加热反应,无氢气生成),2. 镁与铝化学性质的比较,高温下与某些金属氧化物反应,铝热反应,点燃,2Mg + CO2 = 2MgO+C,金属镁能在二氧化碳中燃烧,不反应,2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+ 3H2,MgCu2+=Mg2+Cu,Mg2H+=Mg2+H2 (与氧化性酸反应无氢气 生成),2Al+6H+=2Al3+3H2 (常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝 化,加热反应,无氢气生成),2. 镁与铝化学性质
8、的比较,高温下与某些金属氧化物反应,铝热反应,点燃,2Mg + CO2 = 2MgO+C,金属镁能在二氧化碳中燃烧,不反应,2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+ 3H2,2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu,MgCu2+=Mg2+Cu,Mg2H+=Mg2+H2 (与氧化性酸反应无氢气 生成),2Al+6H+=2Al3+3H2 (常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝 化,加热反应,无氢气生成),2. 镁与铝化学性质的比较,高温下与某些金属氧化物反应,铝热反应,1.氧化物,二、镁、铝重要化合物,1.氧化物,MgO是典型的碱性氧化物,可以缓慢和水作用。 Al2O3是两性氧化物,天然晶体叫刚玉,不与水
9、反应,能与强酸强碱反应生成相应的铝盐和偏 铝酸盐。,二、镁、铝重要化合物,1.氧化物,MgO是典型的碱性氧化物,可以缓慢和水作用。 Al2O3是两性氧化物,天然晶体叫刚玉,不与水 反应,能与强酸强碱反应生成相应的铝盐和偏 铝酸盐。 Al2O3+6H+=2Al3+3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,二、镁、铝重要化合物,2.氢氧化物,2.氢氧化物,(1)Mg(OH)2是不溶性中强碱, Al(OH)3是两性氢氧化物,它能与强酸强碱反应生成 相应的铝盐和偏铝酸盐。,2.氢氧化物,(1)Mg(OH)2是不溶性中强碱, Al(OH)3是两性氢氧化物,它能与强酸强碱反应生成 相应的铝盐和
10、偏铝酸盐。 H+AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3+3OH- Al(OH)3+3H+ =Al3+3H2O Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O,2.氢氧化物,思考:在实验室里如何用铝盐溶液或偏铝酸盐溶液制取 氢氧化铝?,(1)Mg(OH)2是不溶性中强碱, Al(OH)3是两性氢氧化物,它能与强酸强碱反应生成 相应的铝盐和偏铝酸盐。 H+AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3+3OH- Al(OH)3+3H+ =Al3+3H2O Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O,2.氢氧化物,(2)Mg(OH)2、Al(OH)3受热都分解,2.氢氧化物,(2)Mg(OH)2
11、、Al(OH)3受热都分解,Mg(OH)2=MgO+H2O 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O,2.氢氧化物,(2)Mg(OH)2、Al(OH)3受热都分解 (3)Mg(OH)2的溶解平衡,Mg(OH)2=MgO+H2O 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O,2.氢氧化物,思考:氢氧化镁固体既能溶于盐酸,又能溶于浓的氯化铵 或醋酸铵溶液,为什么?,(2)Mg(OH)2、Al(OH)3受热都分解 (3)Mg(OH)2的溶解平衡,Mg(OH)2=MgO+H2O 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O,3.重要的镁盐和铝盐,3.重要的镁盐和铝盐,(1)镁盐,3.重要的镁盐和铝盐,(1)镁盐 M
12、gCl2:易潮解,制取镁的重要原料 MgCO3:菱镁矿主要成分,工业上利用它制取MgO,3.重要的镁盐和铝盐,(1)镁盐 MgCl2:易潮解,制取镁的重要原料 MgCO3:菱镁矿主要成分,工业上利用它制取MgO,MgCO3=MgO+CO2,3.重要的镁盐和铝盐,(2)铝盐,(1)镁盐 MgCl2:易潮解,制取镁的重要原料 MgCO3:菱镁矿主要成分,工业上利用它制取MgO,MgCO3=MgO+CO2,3.重要的镁盐和铝盐,(2)铝盐 KAl(SO4)212H2O或K2SO4Al2(SO4)324H2O 俗称明矾,是一种复盐。常用作净水剂(因明矾水解所产生的 胶状的Al(OH)3的吸附能力很强)
13、。,(1)镁盐 MgCl2:易潮解,制取镁的重要原料 MgCO3:菱镁矿主要成分,工业上利用它制取MgO,MgCO3=MgO+CO2,3.重要的镁盐和铝盐,(2)铝盐 KAl(SO4)212H2O或K2SO4Al2(SO4)324H2O 俗称明矾,是一种复盐。常用作净水剂(因明矾水解所产生的 胶状的Al(OH)3的吸附能力很强)。,(1)镁盐 MgCl2:易潮解,制取镁的重要原料 MgCO3:菱镁矿主要成分,工业上利用它制取MgO,MgCO3=MgO+CO2,Al3+3H2O,Al(OH)3+3H+,3.重要的镁盐和铝盐,(2)铝盐 KAl(SO4)212H2O或K2SO4Al2(SO4)32
14、4H2O 俗称明矾,是一种复盐。常用作净水剂(因明矾水解所产生的 胶状的Al(OH)3的吸附能力很强)。,(1)镁盐 MgCl2:易潮解,制取镁的重要原料 MgCO3:菱镁矿主要成分,工业上利用它制取MgO,MgCO3=MgO+CO2,AlCl3:共价化合物,Al3+3H2O,Al(OH)3+3H+,镁的冶炼: 海水中提Mg:镁在海水中含量居第三位,总量 达2100万亿吨。目前镁世界总产量约300万吨。,镁的冶炼: 海水中提Mg:镁在海水中含量居第三位,总量 达2100万亿吨。目前镁世界总产量约300万吨。 (1) 把从海水提取出食盐、KCl以后留下的母液浓缩,就得到卤块,主要成分是MgCl2
15、6H2O。 (2) 脱水 MgCl26H2O=MgCl26H2O (3) 电解熔融的氯化镁。,如果制MgO:,如果制MgO: (1) 母液中加石灰乳,得Mg(OH)2,如果制MgO: (1) 母液中加石灰乳,得Mg(OH)2 MgCl2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCl2,如果制MgO: (1) 母液中加石灰乳,得Mg(OH)2 MgCl2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCl2 (2) 过滤,沉淀煅烧,如果制MgO: (1) 母液中加石灰乳,得Mg(OH)2 MgCl2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCl2 (2) 过滤,沉淀煅烧 Mg(OH)2 = MgOH2O,如果制MgO: (1) 母
16、液中加石灰乳,得Mg(OH)2 MgCl2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCl2 (2) 过滤,沉淀煅烧 Mg(OH)2 = MgOH2O,海水或苦卤,Mg,MgCl2,MgO,Mg(OH)2,Ca(OH)2,高温,HCl,电解,铝的冶炼: 铝土矿(含Al2O3、SiO2、Fe2O3等) Al2O3 Al,电解,提纯,铝的冶炼: 铝土矿(含Al2O3、SiO2、Fe2O3等) Al2O3 Al 问题: 怎样从铝土矿提出纯净的Al2O3?,电解,提纯,铝的冶炼: 铝土矿(含Al2O3、SiO2、Fe2O3等) Al2O3 Al 问题: 怎样从铝土矿提出纯净的Al2O3? 电解Al2O3时为什么加
17、冰晶石?,电解,提纯,思考下面两个我们曾经做过的实验:,NaOH溶液,AlCl3溶液,AlCl3溶液 A,NaOH溶液 B,思考下面两个我们曾经做过的实验:,【问题】 A、B中的反应现象是否相同?(用离子方程式表示),NaOH溶液,AlCl3溶液,AlCl3溶液 A,NaOH溶液 B,答案: (A)Al3+3OH- =Al(OH)3 Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O 现象: 先产生白色絮状沉淀,当氢氧化钠过量时沉淀消失。 (B) Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O Al3+ + 3AlO2- +6H2O = 4Al(OH)3 现象: 滴入试剂的瞬间产生沉淀,震荡
18、即消失, 当AlCl3过量时产生沉淀不再消失。,答案: (A)Al3+3OH- =Al(OH)3 Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O 现象: 先产生白色絮状沉淀,当氢氧化钠过量时沉淀消失。 (B) Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O Al3+ + 3AlO2- +6H2O = 4Al(OH)3 现象: 滴入试剂的瞬间产生沉淀,震荡即消失, 当AlCl3过量时产生沉淀不再消失。,得出结论: (1) 当反应物相同,而反应的顺序不同时,现象也不同 (2) Al(OH)3是两性化合物,既能和强酸反应又能 和强碱反应。,“铝三角”,对于Al(OH)3、Al3+、AlO2-之
19、间的关系俗称“铝三角”,“铝三角”,对于Al(OH)3、Al3+、AlO2-之间的关系俗称“铝三角”,(1)Al3+3OH- =Al(OH)3 (2)Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O (3) Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2 H2O (4) AlO2- + H+H2O = Al(OH)3 (5)Al(OH)3+3H+ = Al3+ +3H2O (6) AlO2- +4H+ = Al3+ + 2H2O,氢氧化铝的两性及图象分析,先产生白 色沉淀, 后消失,先产生白 色沉淀, 后消失,Al3+3OH-=,Al(OH)3,Al(OH)3+ OH= AlO2-+2
20、H2O,先产生白 色沉淀, 后消失,Al3+3OH-=,Al(OH)3,Al(OH)3+ OH= AlO2-+2H2O,先产生白 色沉淀, 后消失,Al3+3OH-=,产生白色 沉淀,Al(OH)3,Al(OH)3+ OH= AlO2-+2H2O,先产生白 色沉淀, 后消失,Al3+3OH-=,产生白色 沉淀,Al3+3NH3H2O= Al(OH)3+3NH4+,Al(OH)3,Al(OH)3+ OH= AlO2-+2H2O,先产生白 色沉淀, 后消失,Al3+3OH-=,产生白色 沉淀,Al3+3NH3H2O= Al(OH)3+3NH4+,Al(OH)3,Al(OH)3+ OH= AlO2-
21、+2H2O,先产生白 色沉淀, 后消失,Al3+3OH-=,产生白色 沉淀,Al3+3NH3H2O= Al(OH)3+3NH4+,先无沉 淀,最终 生成白色 沉淀,Al(OH)3,Al(OH)3+ OH= AlO2-+2H2O,先产生白 色沉淀, 后消失,Al3+3OH-=,产生白色 沉淀,Al3+3NH3H2O= Al(OH)3+3NH4+,先无沉 淀,最终 生成白色 沉淀,Al3+4OH-=,Al(OH)3,Al(OH)3+ OH= AlO2-+2H2O,Al3+ 3AlO2-+6H2O,AlO2-+2H2O,=4Al(OH)3 ,先产生白 色沉淀, 后消失,Al3+3OH-=,产生白色
22、沉淀,Al3+3NH3H2O= Al(OH)3+3NH4+,先无沉 淀,最终 生成白色 沉淀,Al3+4OH-=,Al(OH)3,Al(OH)3+ OH= AlO2-+2H2O,Al3+ 3AlO2-+6H2O,AlO2-+2H2O,=4Al(OH)3 ,先产生白 色沉淀, 后消失,先产生白 色沉淀, 后消失,AlO2-+H+H2O= Al(OH)3 ,Al(OH)3+3H+=,Al3+ 3H2O,先产生白 色沉淀, 后消失,AlO2-+H+H2O= Al(OH)3 ,Al(OH)3+3H+=,Al3+ 3H2O,先产生白 色沉淀, 后消失,AlO2-+H+H2O= Al(OH)3 ,产生白色
23、 沉淀,Al(OH)3+3H+=,Al3+ 3H2O,先产生白 色沉淀, 后消失,AlO2-+H+H2O= Al(OH)3 ,产生白色 沉淀,AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3+HCO3-,Al(OH)3+3H+=,Al3+ 3H2O,先产生白 色沉淀, 后消失,AlO2-+H+H2O= Al(OH)3 ,产生白色 沉淀,AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3+HCO3-,Al(OH)3+3H+=,Al3+ 3H2O,先产生白 色沉淀, 后消失,AlO2-+H+H2O= Al(OH)3 ,产生白色 沉淀,AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3+HCO3-,先无沉 淀
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