幾種重要的金屬

1、第四章第四章 幾種重要的金屬幾種重要的金屬第一節(jié)第一節(jié) 鎂和鋁鎂和鋁鋁及其合金在日常生活中的應(yīng)用鋁及其合金在日常生活中的應(yīng)用1. 物理性質(zhì)物理性質(zhì)金屬容易失去最外層電子，變成金屬陽離子，表現(xiàn)出還原性。金屬容易失去最外層電子，變成金屬陽離子，表現(xiàn)出還原性。金屬還原性強(qiáng)弱順序可歸納為（金屬活動順序表）：金屬還原性強(qiáng)弱順序可歸納為（金屬活動順序表）： （1）常溫時，金屬都是固體（除汞外）常溫時，金屬都是固體（除汞外）（2）有金屬光澤。）有金屬光澤。（3）大多數(shù)金屬有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。）大多數(shù)金屬有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。（4）大多具有展性和延性。）大多具有展性和延性。金屬的通性金屬的通性2化學(xué)性質(zhì)

2、化學(xué)性質(zhì)K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H H）Cu Hg Ag Pt AuCu Hg Ag Pt Au冶金工業(yè)冶金工業(yè) 根據(jù)密度根據(jù)密度根據(jù)地殼中含量根據(jù)地殼中含量有色金屬（除Fe，Cr，Mn以外的金屬）輕金屬（密度小于 4.5g/cm3如K,Ca,Be,Mg,Al等）重金屬（密度大于 4.5g/cm3如Cu,Fe,Sn,Pb等）黑色金屬（Fe，Cr，Mn）常見金屬（如Fe,Al,Cu等）稀有金屬（如鋯,鈮,鉬等）金屬的幾種分類方法金屬的幾種分類方法 第一節(jié)第一節(jié) 鎂和鋁鎂和鋁一、物理性質(zhì)一、物理性質(zhì)銀白色的金屬，有延展性

3、，有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，銀白色的金屬，有延展性，有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，硬度較小硬度較小 單質(zhì)物理性質(zhì)單質(zhì)物理性質(zhì)鎂鎂鋁鋁熔點熔點()645660.4沸點沸點()10902467密度密度(g/cm3)1.7382.7硬度硬度很軟較軟二、化學(xué)性質(zhì)二、化學(xué)性質(zhì)Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+=2Al3+3H2MgMgAlAlMg+2H2O(熱熱)=Mg(OH)2+H2（緩慢，有氣體生成）（緩慢，有氣體生成）2Al+6H2O(沸沸)=2Al(OH)3+3H2（非常緩慢，無明顯現(xiàn)象）（非常緩慢，無明顯現(xiàn)象）AlAl遇濃硫酸、濃硝酸則鈍化遇濃硫酸、濃硝酸則鈍化2Mg+CO2=2MgO+C2Al+F

4、e2O3=Al2O3+2Fe2Mg+O2=2MgO3Mg+N2=Mg3N2Mg+Cl2=MgCl2Mg+S=MgS4Al+3O2=2Al2O32Al+3Cl2=2AlCl33Al+6S=2Al2S32Mg+CO22MgO+C點燃點燃結(jié)論結(jié)論: :現(xiàn)象：現(xiàn)象：高溫高溫2Al+Fe2O32Fe+Al2O3+Q鋁熱劑是混和物鋁熱劑是混和物（Al+金屬氧化物）金屬氧化物）鋁熱反應(yīng)用于焊接鋼軌鋁熱反應(yīng)用于焊接鋼軌鋁熱反應(yīng)用于鋁熱反應(yīng)用于“定向爆破定向爆破”鎂、鋁能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)嗎鎂、鋁能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)嗎 ？Mg/結(jié)論結(jié)論:現(xiàn)象現(xiàn)象:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2Mg+NaOH鋁與氫

5、氧化鈉反應(yīng)是多步反應(yīng)的結(jié)果：鋁與氫氧化鈉反應(yīng)是多步反應(yīng)的結(jié)果：2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2+4H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H22Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2課堂小結(jié)課堂小結(jié)5 5、 4 4、1、O2Cl2、S、3、2、鎂鋁的化學(xué)性質(zhì)鎂鋁的化學(xué)性質(zhì)二、化學(xué)性質(zhì)二、化學(xué)性質(zhì)2Al+6H2O(沸沸)=2Al(OH)3+3H2Mg+2H2O(熱熱)=Mg(OH)2+H2Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+=2Al3+3H2H H2產(chǎn)生；產(chǎn)生；2Mg+O2=2MgO4Al+3O2=2Al2O

6、33Mg+N2=Mg3N2MgMgAlAl（緩慢，有氣體生成）（緩慢，有氣體生成）（非常緩慢，無明顯現(xiàn)象）（非常緩慢，無明顯現(xiàn)象）AlAl遇濃硫酸、濃硝酸則鈍化遇濃硫酸、濃硝酸則鈍化2Mg+CO2=2MgO+C2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2Mg+Cl2=MgCl2Mg+S=MgS2Al+3Cl2=2AlCl33Al+6S=2Al2S31、鎂粉在焰火中是不可少的原料鎂粉在焰火中是不可少的原料, ,工業(yè)制造鎂粉是將鎂工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在某種氣體中冷卻蒸氣在某種氣體中冷卻, ,下列可作為冷卻氣體的是下列可作為冷卻氣體的是( )( )空氣

7、空氣CO2ArH2N2水蒸氣水蒸氣A.B.C.D.C C2 2、用鋁箔包裝、用鋁箔包裝0.1mol0.1mol金屬鈉，用針扎若干小孔，放入水中，金屬鈉，用針扎若干小孔，放入水中，完全反應(yīng)后，用排水取氣法收集到氣體（標(biāo)況）（完全反應(yīng)后，用排水取氣法收集到氣體（標(biāo)況）（ ）A A、O O2 2、H H2 2的混和氣體的混和氣體 B B、1.12LH1.12LH2 2 C C、1.12LH1.12LH2 2 D D、1.12LH1.12LH2 2C C3、往一鋁質(zhì)的易拉罐內(nèi)充滿、往一鋁質(zhì)的易拉罐內(nèi)充滿CO2，然后往罐內(nèi)注入足量的，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口。過一段時間后，罐

8、壁內(nèi)溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口。過一段時間后，罐壁內(nèi)凹而癟，再過一段時間后，癟了的壁就重新鼓起。解釋下述凹而癟，再過一段時間后，癟了的壁就重新鼓起。解釋下述變化的實驗現(xiàn)象，配以有關(guān)化學(xué)方程式。變化的實驗現(xiàn)象，配以有關(guān)化學(xué)方程式。（1）罐壁內(nèi)凹而癟的原因：）罐壁內(nèi)凹而癟的原因：（2）罐再鼓起的原因是：）罐再鼓起的原因是：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2鋁與健康鋁與健康 WHO把鋁列為食品污染源之一，成人每日攝入鋁把鋁列為食品污染源之一，成人每日攝入鋁元素的量應(yīng)控制在元素的量應(yīng)控制在0.004g以下。油條是中國常用的食以下。油條是中國常用的

9、食品之一，每品之一，每270g中約含中約含0.9g明礬明礬KAl(SO4)212H2O，其相對分子質(zhì)量為其相對分子質(zhì)量為474。試通過計算說明，若成人每。試通過計算說明，若成人每日食用一根（約日食用一根（約50g）油條，鋁元素的攝入量是否超）油條，鋁元素的攝入量是否超過安全攝入量？過安全攝入量？鋁的重要鋁的重要化合物化合物 存在：如存在：如鋁土礦物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：白色難熔固體 化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)： Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O用途：用途：耐火材料，冶煉鋁，其它剛玉、紅藍(lán)寶石等鋁土礦以三水合氧化鋁、一以三水合氧化鋁

10、、一水合氧化鋁石等鋁的水合氧化鋁石等鋁的氧化物為主，并包含氧化物為主，并包含高嶺石、蛋白石、針高嶺石、蛋白石、針鐵礦等而成的混合物。鐵礦等而成的混合物。常含鎵。成分變化很常含鎵。成分變化很大。常成豆?fàn)?、塊狀、大。常成豆?fàn)睢K狀、多孔狀、或土狀產(chǎn)出。多孔狀、或土狀產(chǎn)出。是煉鋁的最重要原料，是煉鋁的最重要原料，也是提煉分散元素鎵也是提煉分散元素鎵的主要來源的主要來源紅寶石紅寶石 含微量鉻而呈不同色調(diào)含微量鉻而呈不同色調(diào)紅色的剛玉寶石。屬高紅色的剛玉寶石。屬高檔寶石。以透明且呈微檔寶石。以透明且呈微帶紫色色調(diào)的鮮紅色品帶紫色色調(diào)的鮮紅色品種最為名貴。用焰熔法種最為名貴。用焰熔法制備的合成紅寶石除用制

11、備的合成紅寶石除用作裝飾品外，還廣泛地作裝飾品外，還廣泛地用作精密儀器、鐘表中用作精密儀器、鐘表中的軸承和激光材料的軸承和激光材料綠寶石綠寶石 除祖母綠和海藍(lán)寶除祖母綠和海藍(lán)寶石外其他各種顏色石外其他各種顏色綠柱石類寶石的統(tǒng)綠柱石類寶石的統(tǒng)稱。品種有金色綠稱。品種有金色綠寶石、玫瑰綠寶石、寶石、玫瑰綠寶石、紫色綠寶石、暗褐紫色綠寶石、暗褐色綠寶石等色綠寶石等 藍(lán)寶石藍(lán)寶石 含鐵和鉈的剛玉寶含鐵和鉈的剛玉寶石，屬高檔寶石。石，屬高檔寶石。以微帶紫的鮮藍(lán)色以微帶紫的鮮藍(lán)色品種最為名貴。用品種最為名貴。用作個人裝飾品。用作個人裝飾品。用焰熔法制得的各色焰熔法制得的各色合成藍(lán)寶石較為常合成藍(lán)寶石較為常

12、見見 剛玉剛玉 剛玉的剛玉的化學(xué)成化學(xué)成分為氧化鋁，分為氧化鋁，晶體常呈桶晶體常呈桶狀、柱狀，狀、柱狀，因含鈦而呈因含鈦而呈藍(lán)色。藍(lán)色藍(lán)色。藍(lán)色透明的剛玉透明的剛玉叫藍(lán)寶石叫藍(lán)寶石。2 2、氫氧化鋁、氫氧化鋁Al(OH)Al(OH)3 3 物理性質(zhì)：(2)化學(xué)性質(zhì)： H+ + AlO2- + H2O Al(OH)3 Al3+ +3 OH-Al(OH)3Al(OH)33H+=Al3+3H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O 白色膠狀沉淀，能凝聚水中懸浮物，吸收色素 Al(OH)3具有兩性？Al(OH)3中通入CO2不反應(yīng)，與氨水也不反應(yīng)。（4）實驗室制備 Al3+3NH

13、3H2O = Al(OH)3 + 3NH4+3 3、偏鋁酸鈉、偏鋁酸鈉NaAlONaAlO2 2水解：水解：AlOAlO2 2- - + 2+ 2H H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3 + OH+ OH- -與酸：與酸：AlOAlO2 2- - + H + H2 2O + COO + CO2 2 = Al(OH) = Al(OH)3 3 + HCO + HCO3 3- - 或或COCO3 32-2- Al3+Al(OH)3AlO2-3OH-OH-Al3+Al(OH)3AlO2-三者之間的關(guān)系三者之間的關(guān)系4 4、硫酸鋁鉀硫酸鋁鉀 KAl(SOKAl(SO4 4) )2 212H12

14、H2 2O O 俗名是明礬。俗名是明礬。 無色晶體，水解顯酸性能凈水無色晶體，水解顯酸性能凈水KAl(SOKAl(SO4 4) )2 2 = K = K+ + + Al + Al3+3+ + 2SO + 2SO4 42-2-AlAl3+3+ + 3 + 3 H2O Al(OH)Al(OH)3 3 + 3H+ 3H+ +硫酸鋁鉀硫酸鋁鉀能凈水？能凈水？硫酸鋁鉀硫酸鋁鉀 又稱又稱“白礬白礬”、“鉀鉀明礬明礬”、“明礬明礬” ” 。硫酸鉀和硫酸鋁的含硫酸鉀和硫酸鋁的含水復(fù)鹽。無色透明晶水復(fù)鹽。無色透明晶體，有酸味。溶于水，體，有酸味。溶于水，水解時生成氫氧化鋁水解時生成氫氧化鋁膠狀沉淀。用作媒染膠狀

15、沉淀。用作媒染劑和凈化劑?；瘜W(xué)工劑和凈化劑?；瘜W(xué)工業(yè)中用于煉鋁和制造業(yè)中用于煉鋁和制造鉀肥等。鉀肥等。 1 1、明礬溶液中滴加氫氧化鋇溶液、明礬溶液中滴加氫氧化鋇溶液, ,寫出寫出有關(guān)離子方程式：有關(guān)離子方程式：（）當(dāng)生成的沉淀物質(zhì)的質(zhì)量最大時：（）當(dāng)生成的沉淀物質(zhì)的質(zhì)量最大時：（）當(dāng)生成的沉淀物質(zhì)的量最大時：（）當(dāng)生成的沉淀物質(zhì)的量最大時：2、實驗探究、實驗探究 鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)： 將將NaOH溶液逐滴滴入到溶液逐滴滴入到AlCl3溶液溶液中，直至過量。中，直至過量。將將AlClAlCl3 3溶液逐滴滴入到溶液逐滴滴入到NaOHNaOH溶溶液中，直至過量。液中，直至過量。 課外思考 1 1

16、、將鹽酸逐滴滴入到、將鹽酸逐滴滴入到NaAlO2溶液中，直至過量。溶液中，直至過量。 2 2、NaAlONaAlO2 2溶液逐滴滴入到鹽酸溶液逐滴滴入到鹽酸中，直至過量。中，直至過量。 2 2、NaAlONaAlO2 2溶液逐滴滴入到鹽酸中，直至過量。溶液逐滴滴入到鹽酸中，直至過量。先產(chǎn)生沉淀，振蕩后消失，當(dāng)先產(chǎn)生沉淀，振蕩后消失，當(dāng)NaAlONaAlO2 2過量時，產(chǎn)過量時，產(chǎn)生的沉淀不再消失。生的沉淀不再消失。4H4H+ +AlO+AlO2 2- -=Al=Al3+3+2H+2H2 2O O AlAl3+3+3AlO+3AlO2 2- -+6H+6H2 2O=4AlO=4Al（OHOH）3

17、 3析：析：1 1、先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，當(dāng)、先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，當(dāng)HClHCl過量時過量時沉淀消失。沉淀消失。AlO2-+H+H2O=Al（OH）3Al（OH）3+3H+=Al3+3H2O 鎂和鋁 第三課時（氫氧化鋁性質(zhì)、第三課時（氫氧化鋁性質(zhì)、合金）合金） 復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧 氧化鎂、氧化鋁性質(zhì)相比較有什么不同之處？氧化鎂、氧化鋁性質(zhì)相比較有什么不同之處？ 氫氧化鋁、氫氧化鎂的性質(zhì)相比較有什么不同氫氧化鋁、氫氧化鎂的性質(zhì)相比較有什么不同之處？之處？（1）物理性質(zhì)）物理性質(zhì):白色膠狀物質(zhì)白色膠狀物質(zhì),具有一定的吸附作用具有一定的吸附作用(2)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)“鋁三角鋁三角”有關(guān)方程式：有關(guān)方程式

18、：Al3+OH-Al3+NH3H2OAlO2-+H+AlO2-+CO2Al(OH)3+H+Al(OH)3+OH-有關(guān)系數(shù)比例關(guān)系有關(guān)系數(shù)比例關(guān)系:2 2、練習(xí)：、練習(xí)：現(xiàn)有現(xiàn)有1.65mol的的H2SO4,3.3mol的的NaOH及足量及足量Al,下下列實驗方法得到列實驗方法得到Al(OH)3的量最多的是的量最多的是:H+OH-a、AlAl3+TMOH-H+b、AlAlO2-TMH+c、AlAl3+OH-TMAlAlO2-有關(guān)有關(guān)Al(OH)3的制備問題的討論：的制備問題的討論：1、由由AlCl3出發(fā)制出發(fā)制Al(OH)3用哪種試劑較好，由用哪種試劑較好，由NaAlO2出發(fā)呢？出發(fā)呢？有關(guān)氫氧

19、化鋁的計算問題：有關(guān)氫氧化鋁的計算問題：例例1：向：向100mL1mol/LAlCl3溶液中加入溶液中加入_molNaOH,生成沉淀生成沉淀3.9g。法一：一般方程式分析法。（既：量的討論）法一：一般方程式分析法。（既：量的討論）法二：圖形分析法。法二：圖形分析法。法三：方程式直接配平法。法三：方程式直接配平法。AlCl3中滴加中滴加NaOHNaAlO2中滴加中滴加HClHCl中滴加中滴加NaAlO2NaOH中滴加中滴加AlCl3有關(guān)有關(guān)Al3+、AlO2-圖形分析實例：圖形分析實例：例例2：將一定量的：將一定量的Mg、Al投入投入100mL，一定的物質(zhì)的量濃，一定的物質(zhì)的量濃度的度的HCl中，合金全部溶解。向所得溶液中滴加中，合金全部溶解。向所得溶液中滴加5mol/L的的NaOH至過量，生成的沉淀的質(zhì)量與加入至過量，生成的沉淀的質(zhì)量與加入NaOH的體積的關(guān)系如圖所的體積的關(guān)系如圖所示。求：示。求：(1)合金中合金中Mg、Al的質(zhì)量分別是多少？的質(zhì)量分別是多少？(2)原原HCl的物質(zhì)的量濃度？的物質(zhì)的量濃度？2016019.411.6(g)(mL)例例3：根據(jù)已知條件作圖：根據(jù)已知條件作圖向含等物質(zhì)的量的向含等物質(zhì)的量的MgCl2、AlCl3溶液中溶液中滴加入滴加入NaOH溶液。溶液。向明礬溶液中滴加向明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液