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学习小专题 |
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说到物质的两性,最好的学习载体就是氢氧化铝。
在沪科版高中化学的必修阶段,出现了四次与氢氧化铝相关的反应:氢氧化铝与氢氧化钠溶液的反应,铝与热水的反应,铝与强碱溶液的反应,氧化铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液的反应。
在此阶段的学习中,同学们要能认识氢氧化铝的两性,但有的学生却误以为:氢氧化铝在与强酸、强碱的反应中都显示两性。
氢氧化铝的两性只是笼统的说法,在具体的反应中就不能这么说了。应该说:在与强酸的反应中,氢氧化铝显示碱性;在与强碱的反应中,氢氧化铝显示酸性。
在氢氧化铝与氢氧化钠溶液的反应中,沪科版教材不再出现NaAlO2的写法,而是写为Na[Al(OH)4]。要继续研究Na[Al(OH)4]溶液与盐酸或CO2的反应,可以把它拆成Al(OH)3·NaOH,认为其中的NaOH先参与反应,难点就很容易突破了。
在选必阶段,讲到氢氧化铝时,如下的几点要向学生说清楚:
1.氢氧化铝的两性,是因为它存在着两种电离:
碱式电离Al(OH)3⇌Al3++ 3OH−
酸式电离Al(OH)3+H2O⇌[Al(OH)4]−+ H+
如果想把它们写在一起,可以表示为
2.氢氧化铝的溶液实际是弱碱性的,可以从电离常数得知:氢氧化铝的Ka= 6.0×10-12,Kb= 6.0×10-9,显然,碱式电离的常数大于酸式电离的常数。也可以实验测出,其饱和溶液的pH为8.26(数据来源:熊绍良,《化学教育》,2011年第11期)。 3.在Al(OH)3与NaOH溶液反应的过程中,Al(OH)3中的Al3+接受了OH−的一对孤电子对,形成一个配位键,生成的[Al(OH)4]−是以Al3+为中心的四面体。 如果把这个考点再发展出去,又可以产生Al3+在不同水解程度时的多种产物、氢氧化铝的胶团、以OH−作桥基连接的八面体结构、[Al(OH)4]−缩聚而成的[(OH)3AlOAl (OH)3]2−等,命制这样难度偏大的题目时,一定要为学生提供相关的信息。
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