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2018苏教版高中化学选修六《铝及其化合物的性质深度研究》ppt课件

2018苏教版高中化学选修六《铝及其化合物的性质深度研究》ppt课件
《实验化学》专题2 物质性质的探究 实验一、铝与氧气反应的实验探究 实验一、铝与氧气反应的实验探究 介绍另外三种“铝在氧气中燃烧”实验 介绍另外三种“铝在氧气中燃烧”实验 实验二:铝表面氧化膜的实验探究 实验二:铝表面氧化膜的实验探究 实验三:铝配合物的生成 实验三:铝配合物的生成 实验三:铝配合物的生成 实验三:铝配合物的生成 实验三:铝配合物的生成 实验三:铝配合物的生成 实验三:铝配合物的生成 实验三:铝配合物的生成 实验四:培养明矾晶体 * 浙江省丽水中学 杨广斌[email protected] 课题1 铝及其化合物的性质深度研究 1、2Al 3/2O2==Al2O3 △rG0=-1582kJ/mol Mg 1/2O2==MgO △rG0=-569.4kJ/mol 3Fe 2O2==Fe3O4 △rG0=-1015kJ/mol 2、在金属活动顺序表中,金属活动性:Mg>Al>Fe 3、镁、铝和铁三种元素的电离势数值比较 第Ⅰ电离势 第Ⅱ电离势 第Ⅲ电离势Mg 7.646eV 15.035eV Al 5.986eV 18.828eV 28.447eV Fe 7.870eV 16.18eV 30.651eV 从金属活动顺序表和△rG0(<0)数值看,”铝与氧气”这个自发反应最容易发生. 从离子势数值看,”铝与氧气反应”要比”铁与氧气反应”稍容易. 但实际上铝在氧气中燃烧实验最不容易成功. 这是为什么呢? 第一:铝是活泼金属,在空气中能与氧气生成一种致密的氧化铝保护层,使氧气不能继续与铝发生反应,不采取任何擦除氧化铝保护层措施而直接进行点火,必定是铝难于燃烧。 氧化镁薄膜和氧化铁薄膜可能都不如氧化铝薄膜更致密,不能阻止金属与氧气的接触,因此金属镁和金属铁更容易在氧气中燃烧. 铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 第二:氧气的浓度偏低或氧气的量不足而导致燃烧现象不明显。 一是集气瓶中收集到氧气的浓度偏低,不能引起铝与氧气的充分反应; 二是绕有火柴的铝箔,若过早伸入集气瓶中,火柴燃烧会消耗大量的氧气,致使氧气浓度降低而导致实验失败; 三是集气瓶容积小而导致氧气量不足或者铝箔太多反应不充分. 铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 案例:标号125mL集气瓶中充满氧气,5cmⅹ2cm铝箔,实验能成功。 原因分析(假设在标准状况下进行该反应) 5cmⅹ2cm铝箔质量约125mg ;标号125mL集气瓶实际装有氧气140mL,n(O2)=140÷22400=0.00625mol;该氧气最多能消耗的铝箔质量是:(0.00625×27×4)÷3=0.225g=225mg.因为225mg> 125mg ,所以反应能成功进行。 启示:本实验不仅要关注铝箔的大小和形状,还要关注集气瓶的容积。 第三:铝箔与氧气的接触面积太少. 一是没有掌握好铝箔的厚度,过厚的铝箔在一定程度上减少了单质铝与氧气的接触 。 二是铝箔与火柴梗的缠绕方式不正确导致实验难以成功。A图铝箔与氧气接触面积小,另外火柴不能充分燃烧,不能达到铝的着火点,难以引发铝箔燃烧.B图和C图正确. 铝在氧气中燃烧实验不容易成功原因 A B C 实验一的注意事项:①集气瓶中氧气浓度要尽可能大,最好采用排水集气法收集氧气.②选择容积较大的集气瓶作为反应器.(体积与铝质量关系)③铝箔以螺旋状绕紧一根火柴.待火柴烧到2/3以后,火焰能“包围” 铝条时,再迅速将铝条伸进集气瓶中;铝条不能太早或太迟伸入集气瓶;④可以用H2O2溶液与MnO2粉末混合直接在集气瓶中制O2。(一定要氧气纯度足够大才开始实验) 方法1:在集气瓶里放少许30的双氧水,准备少许二氧化锰在实验时投入集气瓶;这样在实验前就不需要制备和储存氧气,保证在实验时有氧可用。 方法2:铝箔在氧气中很难燃烧起来,这里用铝粉代替铝箔实验:用脱脂棉或者直接用方便易得的纸巾沾上少许铝粉,用坩埚钳夹住在空气里加热之,就可以看到火星四射!此时迅速将二氧化锰投入盛有双氧水的集气瓶里,同时将沾有铝粉的棉花或纸巾伸入集气瓶,可以看见铝在氧气里剧烈的燃烧,现象明显,操作简便! 方法3:在石棉板的中央放上2克干燥的过氧化钠,堆成小丘状 将铝粉撒在过氧化钠上面,使它完全覆盖过氧化钠并呈薄薄的一层 然后用喷水器向小堆上均匀地喷上水雾,使过氧化钠刚润湿为止 过氧化钠跟水反应产生氧气并放出热量,会使铝粉着火燃烧 。 第一,硫酸铜溶液的浓度要小,最好不要超过课本规定的0.5mol.L-1。 原因:硫酸铜溶液水解显酸性。若浓度过大时,酸性太强,铝片表面的氧化膜被溶解,与编者的设计意图相悖。 看似简单但容易失败的是第21页步骤(3):将一块未擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol.L-1CuSO4溶液中,观察铝片表面的现象。 第二,选择氧化膜完美无损的铝片做实验。 原因:如果铝片表面的氧化膜局部破损,硫酸铜溶液就会从破损处乘虚而入,与金属铝发生置换反应,这样步骤(2)与步骤(3)的实验现象就相似,与编者的设计意图相悖了。 哪些铝片的氧化膜是完美无损的?长期露置于实验室中的小块铝片或铝箔。 有些大块铝片表面的氧化膜也完美无损,但要切割后才能使用,切割时形成新缺口。 灼烧后的铝片氧化膜也不完整无缺。   实验二的注意事项:  ①、CuSO4溶液浓度不要太大。    (0.5mol.L-1较合适)。   ②、选择氧化膜完美无损的铝片做实验的步骤(3)。不选择新切开的小铝片。不选择灼烧成的铝片。   ③、铝片在浓硝酸中钝化的时间一定要足够长久。   因为依据课本第21页“钝化1~2min后”的铝片,再放在20mL0.5mol.L-1CuSO4溶液中约半小时后,铝片表面有明显的溶解现象,这与编者的编写意图不合。 。 最困惑的是第22页步骤(2):在另一支试管中(1mLmol.L-1AlCl3溶液)滴加2mL10NH4F溶液,再滴加1mL3.0mol.L-1NH3.H2O溶液,边滴加边振荡试管,观察实验现象。 实验前,我对该实验现象猜测是: 无明显现象. 原因之一:中学阶段的铵盐均易溶于水,故(NH4)3AlF6也易溶于水. 原因之二:课本第21页的”信息提示”中有离子方程式:Al3 6F-=AlF63- 。 白色沉淀,呈浑浊状 我的实验现象: 加NH4F溶液后出现白色浑浊,加NH3.H2O溶液后仍为白色浑浊。静置片刻,试管底部出现白色沉淀。 静置一段时间后的沉淀,呈粉末状 对实验现象的几个猜想与验证: 猜想之一:会不会是试剂NH4F和试剂AlCl3的纯度不够,生成了未知名的白色沉淀. 。 一般不会,但也不敢百分之百确定。 。  对实验现象的几个猜想与验证:  猜想之二:白色沉淀会不会是Al(OH)3沉淀? 因为NH4F不稳定, NH4F受热分解成NH3和HF,而NH3与H2O生成NH3.H2O,NH3.H2O再与AlCl3溶液作用生成了氢氧化铝沉淀.  实验验证该白色沉淀是否真的是氢氧化铝?     把白色沉淀等分成两份,往其中一份加稀盐酸,往另一份加氢氧化钠溶液,结果白色沉淀都很快溶解。   该白色沉淀很类似于氢氧化铝的两性,既能溶解于酸,又能溶解于碱。 氢氧化铝絮状沉淀,颗粒较大 六氟铝酸铵沉淀,颗粒较小,呈粉末状 能否确定该白色就是氢氧化铝呢?  再看一个对比实验。 实验结论: 1、该白色沉淀是氢氧化铝的可能性不大,很可能是六氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]。2、六氟铝酸铵是一种溶解性不大的白色固体。3、六氟铝酸钠和六氟铝酸的溶解性都大于六氟铝酸铵。 http://paxqcfh.cn.china.cn/selling-leads/detail,1021633870,.html 磐安县渠成氟化有限公司企业首页 >> 最新供应 >> 氟铝酸铵产品名称 氟铝酸铵( (NH4)3AlF6) 氟化铝铵 分子量 195.00 ,英文名称 Ammonium Hexafluoroaluminate, Ammonium fluoroaluminate 性状 白色或浅灰色粉末,微溶于水。 http://cn.made-in-china.com/中国制造网==首页 产品目录 化工 农药 杀虫剂 氟铝酸铵(氟化铝铵)Ammonium Fluoroaluminate(Ammonium Aluminate Fluoride)分子式:(NH4)3AIF6:相对分子质量: 195.09:性质:白色或浅灰色粉末。微溶于水。用途:用作刹虫剂,也用于陶瓷、玻璃工业及铝纤焊。 http://www.cesupp.com/chanx.asp?id=-1401653169上海豪申化学试剂有限公司 首 页 > 产品类别 > 试剂产品。名 称:氟铝酸铵 ; 分子量:195.09 ;性 状:白色结晶性粉末,易溶于水,水溶剂能腐蚀玻璃。 *

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