氢氧化铝水溶液显酸性还是碱性

氢氧化铝水溶液显酸性还是碱性 数学被誉为“科学的王后和仆人”。合理运用数学方法，解决中学化学教学中的疑难问题，既延伸了数学，又提升了化学，展示科学研究的无穷魅力，为学生的终身发展注入源头活水。 1、研究疑点的发现 (1)实验:Al(OH)白色胶状沉淀加足量NaOH溶液，沉淀溶解。而加足量HCl溶液，也3 沉淀溶解。 (2)实验现象解释: 2-+3+- HO+AlO+HóAl(OH)óAl+3OH 23 酸式电离 碱式电离 +-+Al(OH)是一种弱电解质，它电离时生成的H和OH都很少。当向Al(OH)中加强酸时，H33-即与Al(OH)电离的少量OH反应生成水，而使Al(OH)按碱式电离平衡向右移动，直到33+Al(OH)完全溶解。反之，当向Al(OH)中加强碱时，OH-即与Al(OH)电离的少量H反应333 生成水，而使Al(OH)按酸式电离平衡向左移动，直到Al(OH)完全溶解。Al(OH)的两性333电离完美地解释了它既溶于强酸又溶于强碱。 (3)Al(OH)水溶液显酸性、碱性还是中性? 3 对此学生很感兴趣，讨论也很激烈，但只停留在感觉层次上。从形式上看Al(OH)水溶3液可能显酸性、碱性或中性，必须选择新的研究方法，才能解决这一难题。本人要求学生全面问题，并想办法论证自己的观点，将学生的思维引向深处。 2、研究方法的确定 已知18?,25?时，Al(OH)的酸式、碱式溶度积常数分别为: 3-133-33 K=c?c=1.6×10，K=c?c=1.3×10 spH+AlO2-spOH-Al3+-13-333 则:c=1.6×10/c，c=1.3×10/c AlO2-H+Al3+OH--13-333 c+c=1.6×10/c + 1.3×10/c ??? AlO2-Al3+H+OH- 又在水的稀溶液中时， -14 c?c=1.0×10 ??? H+OH- 将?代入?式得:c+c= AlO2-Al3+ 此代数式的化学含义是:Al(OH)饱和时的总溶解量(酸式电离与碱式电离的总和)与c3H+之间的函数关系，由此关系式，可以用数学求导的方法算出Al(OH)溶解量最小时的c，3H+即: (c+c)’= =0 AlO2-Al3+ 求算出pH=5.6，即说明饱和溶液显酸性，学生自然显得很兴奋，求知欲也很旺盛。进一步鼓励学生设计实验证明这一结论。 3、设计实验证明结论 (1)实验设计:制备Al(OH)?过滤?洗净Al(OH)?制成Al(OH)饱和溶液?测其pH。 333 (2)实验步骤 第一，在大试管中加入适量Al(SO)溶液，滴加氨水，生成白色胶状沉淀。 243 第二，将制好的Al(OH)悬浊液沿玻棒注入过滤器，并用蒸馏水冲洗过滤器中沉淀物数3 次。 第三，取洗涤液加BaCl与HCl的混合液，直到无沉淀时，即Al(OH)洗涤干净。 23 第四，取洗净后的Al(OH)放到小烧杯中，加入适量蒸馏水，用玻棒蘸取上层清液点在3 pH试纸上并与比色卡比较，测得pH为5,6之间。 (3)结论:Al(OH)的水溶液显酸性 3 至此，本节课已结束，但学生仍沉浸在发现、研究、成功的喜悦中，学生的每一个神经细胞都在化学的海洋里遨游，学生们连声说:“这堂课真爽，一辈子都忘不掉。”常言道“知 之者不如好之者，好之者不如乐之者”，要在“好之”和“乐之”上多下功夫。本堂课由Al(OH)两性电离和数学求导方法结合，解得水溶液pH约为5.6，引起学生强烈的兴趣，3 即由“智”生“情”，激起学生第一个兴奋点;再鼓励学生设计实验证明结论，实验结果和数学运算完全一致，又由“情”促“智”，激起学生第二个兴奋点。达到“情”与“智”的和谐发展。因此，中学研究性学习课题要立足于学生的“知、智、情”的基点，才能有效、有序地发展学生的综合素质。 两道2010北大自主招生化学笔试题,求详解. 2.同样浓度下，醋酸和氨水的电离程度相同，但氢氧化铝可以完全溶于醋酸，却不能溶于氨水，问这能说明氢氧化铝的什么性质, 4.不同于水溶液，在液氨的环境中，“不活泼”金属可以将“活泼”金属置换出来，如Mg+NaI=MgI+Na，解释为什么可以发生这样的反应。 : 2. 这能说明氢氧化铝的两性是不平衡的，其碱性强于酸性。 因为氢氧化铝能溶于弱酸，说明有一定的碱性;但不能溶于弱碱，说明酸性较弱。而醋酸和氨水的电离程度相同，所以氢氧化铝碱性强于酸性。 4. 这是因为 氨合电子 现象。简单地讲就是: Mg + nNH3 - 2e- == Mg(NH3)n 多出来2个电子e-，于是2Na+ + 2e- == 2Na 从面上看，是镁将钠置换出来，但实际是NH3特殊的性质导致的。