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引言已經(jīng)學(xué)習(xí)過一些金屬的知識(shí),對(duì)常見金屬的性質(zhì)和用途有了初步的了解。在現(xiàn)代社會(huì),金屬在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防和日常生活中,都起著非常重要的作用,因此,需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)金屬的知識(shí)。引言1-引言已經(jīng)學(xué)習(xí)過一些金屬的知識(shí),對(duì)常見金屬的性質(zhì)和用途第六章重要的金屬元素及其化合物第一節(jié)金屬元素概述第二節(jié)鈉第三節(jié)鋁第四節(jié)鐵第五節(jié)原電池節(jié)目錄2-第六章重要的金屬元素及其化合物第一節(jié)金屬元素概述第二節(jié)第一節(jié)金屬元素概述1.了解金屬的通性2.了解合金的概念學(xué)習(xí)目標(biāo)金屬元素概述3-第一節(jié)金屬元素概述1.了解金屬的通性學(xué)習(xí)目標(biāo)金屬元素概述3第一節(jié)金屬元素概述鑭系La鑭Ce鈰Pr鐠Nd釹Pm钷Sm釤Eu銪Gd釓Tb鋱Dy鏑Ho鈥Er鉺Tm銩Yb鐿Lu镥錒系A(chǔ)c錒Th釷Pa鏷U鈾Np镎Pu钚Am镅*Cm鋦*Bk锫*Cf锎*Es锿*Fm鐨*Md鍆*No锘*Lr鐒*ⅠA01ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2Li鋰Be鈹3Na鈉Mg鎂Al鋁ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB4K鉀Ca鈣Sc鈧Ti鈦V釩Cr鉻Mn錳Fe鐵Co鈷Ni鎳Cu銅Zn鋅Ga鎵Ge鍺5Rb銣Sr鍶Y釔Zr鋯Nb鈮Mo鉬Tc锝Ru釕Rh銠Pd鈀Ag銀Cd鎘In銦Sn錫Sb銻6Cs銫Ba鋇鑭系Hf鉿Ta鉭W鎢Re錸Os鋨Ir銥Pt鉑Au金Hg汞Tl鉈Pb鉛Bi鉍Po釙7Fr鈁Ra鐳錒系Rf*Db*Sg*Bh*Hs*Mt*Uun*Uuu*Uub*金屬元素概述4-第一節(jié)金屬元素概述鑭系LaCePrNdPmSmEuGdTb第一節(jié)金屬元素概述3第一節(jié)金屬元素概述在已發(fā)現(xiàn)的lOO多種元素中,只有22種非金屬元素(包括6種稀有氣體元素),其余90多種都是金屬元素,占元素總數(shù)的4/5左右。在元素周期表中,從第ⅢA族的硼元素至第ⅦA的砹元素之間劃一條斜線,則周期表的右下角區(qū)域(氫除外)都是金屬元素。5-第一節(jié)金屬元素概述3第一節(jié)金屬元素概述在已發(fā)現(xiàn)的第一節(jié)金屬元素概述4第一節(jié)金屬元素概述金屬的分類常見金屬和稀有金屬:常見金屬如銅、鋁等。鋯、鈮、鉬等自然界存在量較少的金屬叫稀有金屬。重金屬和輕金屬:密度小于4.5g/cm3的叫輕金屬(如鉀、鈉、鈣、鎂等);密度大于4.5g/cm3的叫重金屬(如鋅、鉛、鎳等)。黑色金屬和有色金屬:黑色金屬通常是指鐵、鉻、錳及其合金,主要是鐵碳合金;有色金屬是指除去鐵、鉻、錳之外的所有金屬。6-第一節(jié)金屬元素概述4第一節(jié)金屬元素概述金屬的分類常見金第一節(jié)金屬元素概述5第一節(jié)金屬元素概述在常溫下,除汞外,其余都是固體。一、金屬的物理性質(zhì)金屬都具有晶體結(jié)構(gòu)。金屬晶體中包含著中性原子、帶有正電荷的金屬陽離子和從原子上脫落下來的電子。金屬具有很多共同的物理性質(zhì)。這些電子在晶體中自由地移動(dòng),所以叫自由電子。依靠流動(dòng)的自由電子,使金屬原子和金屬陽離子相互連結(jié)在一起而形成金屬晶體。7-第一節(jié)金屬元素概述5第一節(jié)金屬元素概述在第一節(jié)金屬元素概述61.金屬的顏色和光澤大多數(shù)金屬呈銀白色,少數(shù)金屬呈其他顏色。例如,金呈黃色,銅呈紫紅色。金屬都是不透明的,塊狀或片狀的金屬具有金屬光澤。一、金屬的物理性質(zhì)FePt在粉末狀態(tài)時(shí),除鎂、鋁等少數(shù)金屬仍保持原有的光澤外,一般金屬都呈黑色或暗灰色。8-第一節(jié)金屬元素概述61.金屬的顏色和光澤大第一節(jié)金屬元素概述7第一節(jié)金屬元素概述一般地說,金屬具有不同程度的延展性,可以抽成細(xì)絲,例如,最細(xì)的白金絲直徑不過0.2μm;可以壓成薄片,例如,最薄的金箔,只有0.1μm厚。也有少數(shù)金屬,如銻、鉍、錳等,性質(zhì)較脆,延展性較差。2.金屬的延展性一、金屬的物理性質(zhì)金屬具有不同程度的延展性受外力擠壓9-第一節(jié)金屬元素概述7第一節(jié)金屬元素概述一般地第一節(jié)金屬元素概述8第一節(jié)金屬元素概述一、金屬的物理性質(zhì)大多數(shù)金屬具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。導(dǎo)電性好的金屬導(dǎo)熱性也好。常見的幾種金屬按照導(dǎo)電和導(dǎo)熱能力由大到小排列如下:

銀、銅、金、鋁、鋅、鐵、鉑、錫、鉛3.金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性在電場(chǎng)中,金屬晶體中的自由電子由原來的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)變成定向流動(dòng)而形成電流,顯示導(dǎo)電性。在金屬受熱時(shí),自由電子通過運(yùn)動(dòng)將能量傳遞到整塊金屬。因此導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都與自由電子的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。因?yàn)榻?、銀比較貴重,所以,一般的電線都是用銅和鋁制的。10-第一節(jié)金屬元素概述8第一節(jié)金屬元素概述一、金屬的物理性質(zhì)第一節(jié)金屬元素概述9第一節(jié)金屬元素概述大多數(shù)金屬密度、硬度較大,熔點(diǎn)較高。但不同金屬差別也較大。幾種金屬的密度、硬度和熔點(diǎn)如下:4.金屬的密度、硬度和熔點(diǎn)一、金屬的物理性質(zhì)金屬鉑金銅鐵鋁備注密度/(g/cm3)

21.4519.38.927.862.70水的密度為1g/cm3硬度4.32.5342.9金剛石的硬度為10熔點(diǎn)/℃1774106210831535660鎢的熔點(diǎn)3370℃11-第一節(jié)金屬元素概述9第一節(jié)金屬元素概述大多數(shù)第一節(jié)金屬元素概述10第一節(jié)金屬元素概述多數(shù)金屬元素在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),較容易失去電子。所以,金屬最主要的共同化學(xué)性質(zhì)是都易失去電子變成金屬陽離子而表現(xiàn)出還原性。由于金屬失去電子的難易程度不同,所以各種金屬還原性的強(qiáng)弱也不同,化學(xué)活動(dòng)性差別也較大。二、金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬性是指金屬原子失去電子形成陽離子的性質(zhì)。12-第一節(jié)金屬元素概述10第一節(jié)金屬元素概述第一節(jié)金屬元素概述11第一節(jié)金屬元素概述二、金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篕CaNaMgAlMnZnCrFeNiSnPb(H)CuHgAgPtAu活動(dòng)性強(qiáng)的金屬可以置換活動(dòng)性弱的金屬。氫以上的金屬稱為活潑金屬,可以和酸反應(yīng)放出氫氣。13-第一節(jié)金屬元素概述11第一節(jié)金屬元素概述二、金屬的化學(xué)性第一節(jié)金屬元素概述12第一節(jié)金屬元素概述合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。例如,生鐵和鋼都是鐵–碳合金。黃銅是銅–鋅合金等。隨著科技的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)材料的性能提出更高的要求,純金屬很難滿足這些要求,因此,工業(yè)上使用的金屬材料幾乎都是各種合金。三、合金14-第一節(jié)金屬元素概述12第一節(jié)金屬元素概述第一節(jié)金屬元素概述13第一節(jié)金屬元素概述三、合金一般來說,除密度以外,合金的性質(zhì)并不是它的各組分性質(zhì)的平均值。合金的熔點(diǎn)低于組成它的主體金屬的熔點(diǎn)。例如,鋁硅合金(含Si13.5%)的熔點(diǎn)為564℃,比純鋁或硅的熔點(diǎn)都低(硅的熔點(diǎn)是l410℃,鋁的熔點(diǎn)是660℃)。合金的硬度一般比各組分金屬的硬度大。例如,在銅里加1%的鈹所生成的合金的硬度,比純銅大7倍。15-第一節(jié)金屬元素概述13第一節(jié)金屬元素概述三、合金第一節(jié)金屬元素概述14第一節(jié)金屬元素概述合金的化學(xué)性質(zhì)也與組成它的純金屬有些不同。例如,鐵容易與酸反應(yīng),如果加入25%左右的鉻和少量的鎳,就不易跟酸反應(yīng),這種鋼稱為耐酸鋼。三、合金合金的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性比純金屬也低得多。不銹鋼潔具青銅器鋁合金建材紫銅管16-第一節(jié)金屬元素概述14第一節(jié)金屬元素概述第一節(jié)金屬元素概述15幾種重要的合金種類成分性質(zhì)用途青銅Cu80%Sn15%Zn5%硬度比銅大,耐磨性好制造鈾承、齒輪焊錫Sn25%~90%Pb75%~10%熔化時(shí)易附著于金屬表面焊接金屬伍德合金B(yǎng)i50%Pb25%Sn12.5%Cd12.5%熔點(diǎn)低(67℃)制保險(xiǎn)絲印刷合金Pb83%~88%Sb10%~13%Sn2%~4%凝固時(shí)略有膨脹,易熔、堅(jiān)硬鑄造鉛字第一節(jié)金屬元素概述三、合金17-第一節(jié)金屬元素概述15幾種重要的合金種類成分性質(zhì)用途青銅C第二節(jié)鈉1第二節(jié)鈉1.了解鈉的物理性質(zhì)2.理解鈉和水的反應(yīng)3.理解碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)4.了解焰色反應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)18-第二節(jié)鈉1第二節(jié)鈉1.了解鈉的物理性質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)18-第二節(jié)鈉2第二節(jié)鈉元素周期表中的第ⅠA族中,除氫外,其余6種元素鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)都是金屬元素,由于它們的氫氧化物多是易溶于水的強(qiáng)堿,所以稱它們?yōu)閴A金屬。堿金屬元素的原子最外電子層都只有1個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中很容易失去這個(gè)電子而變成+l價(jià)的陽離子,因此堿金屬是典型的活潑金屬,是強(qiáng)還原劑。

在堿金屬中,以鈉最常見。19-第二節(jié)鈉2第二節(jié)鈉元素周期表中的第Ⅰ第二節(jié)鈉第二節(jié)鈉3從實(shí)驗(yàn)可知,金屬鈉很軟,可以用刀切割,新切開的斷面呈銀白色,具有金屬光澤,但很快因氧化而失去金屬光澤。

一、鈉1.鈉的物理性質(zhì)20-第二節(jié)鈉第二節(jié)鈉3從實(shí)驗(yàn)可知,金屬鈉很軟,第二節(jié)鈉4鈉是電和熱的良導(dǎo)體,熔、沸點(diǎn)低,密度小,是輕金屬。一、鈉1.鈉的物理性質(zhì)單質(zhì)顏色狀態(tài)密度(20℃)/(g/cm3)硬度(金剛石=10)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃導(dǎo)電性(Hg=1)Na銀白色固0.9710.497.988320.821-第二節(jié)鈉4鈉是電和熱的良導(dǎo)體,熔、沸點(diǎn)低,密度小,是輕金屬。第二節(jié)鈉5鈉原子最外電子層上只有1個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中該電子很容易失去,因此鈉的化學(xué)性質(zhì)非?;顫?。(1)與氧氣的反應(yīng)新切開的光亮的金屬鈉的斷面很快失去了銀白色光澤,已經(jīng)變暗。這主要是生成了一薄層氧化物。在常溫下,鈉和空氣中的氧氣反應(yīng)。一、鈉2.鈉的化學(xué)性質(zhì)點(diǎn)燃鈉在空氣中燃燒,燃燒時(shí)火焰呈黃色,氧氣充足時(shí)生成了過氧化鈉。22-第二節(jié)鈉5鈉原子最外電子層上只有1個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)第二節(jié)鈉6可以觀察到,當(dāng)把鈉投入水中時(shí),鈉立刻熔化成小球,浮在水面上并迅速游動(dòng),放出氣體,然后逐漸消失。燒杯里滴加了酚酞的溶液由無色變?yōu)榧t色。把收集到的氣體移近火焰,點(diǎn)燃?xì)怏w時(shí),氣體發(fā)出爆鳴聲。(2)與水的反應(yīng)鈉和水的反應(yīng)一、鈉2.鈉的化學(xué)性質(zhì)23-第二節(jié)鈉6可以觀察到,當(dāng)把鈉投入水中時(shí),鈉立刻熔化成第二節(jié)鈉7(2)與水的反應(yīng)由于鈉在空氣中不穩(wěn)定,容易與氧氣、水發(fā)生反應(yīng),因此在實(shí)驗(yàn)室通常將它保存在煤油中,以隔絕氧氣和水。使用時(shí)絕對(duì)不能用手拿。

一、鈉2.鈉的化學(xué)性質(zhì)鈉作為還原劑,用于冶煉金屬。也應(yīng)用在電光源上。高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠(yuǎn),透霧能力強(qiáng),作路燈時(shí),照度比高壓水銀燈高幾倍。液態(tài)鈉和鉀的合金是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。24-第二節(jié)鈉7(2)與水的反應(yīng)由于鈉在空氣中不穩(wěn)定,容易第二節(jié)鈉8第二節(jié)鈉碳酸鈉(Na2CO3)俗名純堿或蘇打。含結(jié)晶水的碳酸鈉(Na2CO3·10H2O)為白色晶體。碳酸鈉晶體在空氣中很容易風(fēng)化而失去結(jié)晶水,失水以后的碳酸鈉叫無水碳酸鈉,是白色粉末。二、碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸氫鈉(NaHCO3)俗稱小蘇打,是細(xì)小的白色晶體。25-第二節(jié)鈉8第二節(jié)鈉碳酸鈉(Na2CO3)俗第二節(jié)鈉9二、碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸鈉比碳酸氫鈉更易溶于水,碳酸鈉水溶液因水解而呈較強(qiáng)堿性。碳酸氫鈉的堿性比碳酸鈉弱,其水溶液因水解而呈弱堿性。第二節(jié)鈉26-第二節(jié)鈉9二、碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸鈉比碳酸氫鈉更易溶于水,碳第二節(jié)鈉9二、碳酸鈉和碳酸氫鈉0.1mol/LNaHCO3溶液的pH約等于8.3,使酚酞顯淺紅或幾乎無色。0.05mol/LNa2CO3溶液的pH約等于11.6,使酚酞顯紅色。用此性質(zhì)可以區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉。碳酸鈉溶液和酚酞碳酸氫鈉溶液和酚酞蒸餾水和酚酞第二節(jié)鈉27-第二節(jié)鈉9二、碳酸鈉和碳酸氫鈉0.1mol第二節(jié)鈉10二、碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w。碳酸鈉很穩(wěn)定,加熱至熔融也不分解。碳酸氫鈉不穩(wěn)定,受熱易分解。如何除去固體Na2CO3中混有的少量NaHCO3?答:加熱使NaHCO3分解。第二節(jié)鈉問題28-第二節(jié)鈉10二、碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸鈉和碳酸第二節(jié)鈉11碳酸鈉用途十分廣泛,大量用于玻璃、肥皂、造紙、石油等工業(yè),也可以用來制造其他鈉的化合物。二、碳酸鈉和碳酸氫鈉在食品工業(yè)上,碳酸氫鈉是發(fā)酵粉的主要成分之一。醫(yī)藥上碳酸氫鈉是常用藥。第二節(jié)鈉29-第二節(jié)鈉11碳酸鈉用途十分廣泛,大量用于玻璃第二節(jié)鈉12二、碳酸鈉和碳酸氫鈉

碳酸氫鈉在醫(yī)學(xué)臨床上的應(yīng)用主要用做制酸藥,口服小蘇打片可以用于中和胃酸過多等癥;輸液用于糾正酸中毒(血液pH小于7.35)等。碳酸氫鈉注射液大黃碳酸氫鈉片第二節(jié)鈉30-第二節(jié)鈉12二、碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸氫鈉在醫(yī)學(xué)臨床上第二節(jié)鈉13三、焰色反應(yīng)很多金屬及它們的化合物在被灼燒時(shí),都會(huì)使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色,這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。鈉的焰色反應(yīng)呈黃色,鉀的焰色反應(yīng)呈紫色。很多金屬如鈣、鍶、鋇、銅等及它們的化合物也能發(fā)生焰色反應(yīng),鈣(磚紅色)鍶(洋紅色)鋇(黃綠色)鉀(紫色)第二節(jié)鈉31-第二節(jié)鈉13三、焰色反應(yīng)很多金屬及它們的化合物在被灼第二節(jié)鈉14利用焰色反應(yīng)所呈現(xiàn)的特殊顏色,可以鑒定金屬或金屬離子的存在。三、焰色反應(yīng)金屬或金屬離子鋰銣鈣鍶鋇銅鉀鈉焰色反應(yīng)的顏色紫紅紫磚紅洋紅黃綠綠紫黃還可以制造各種焰火。節(jié)日燃放的五光十色的焰火中,就含有某些金屬或它們的化合物,不同金屬的焰色反應(yīng)使夜空呈現(xiàn)出各種艷麗的色彩。幾種金屬或金屬離子焰色反應(yīng)的顏色焰色反應(yīng)第二節(jié)鈉32-第二節(jié)鈉14利用焰色反應(yīng)所呈現(xiàn)的特殊顏色,可以鑒定金第二節(jié)鈉1533-第二節(jié)鈉1533-第三節(jié)鋁1第三節(jié)鋁1.了解鋁的物理性質(zhì)和用途2.理解鋁的性質(zhì)3.理解氫氧化鋁的兩性學(xué)習(xí)目標(biāo)34-第三節(jié)鋁1第三節(jié)鋁1.了解鋁的物理性質(zhì)和用途學(xué)習(xí)目標(biāo)34-第三節(jié)鋁2元素周期表中的第ⅢA族包括硼(B)、鋁(A1)、鎵(Ga)、銦(In)、鉈(T1)5種元素,又叫硼族元素。硼族元素的原子最外電子層都有3個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中容易失去而形成+3價(jià)的陽離子。和堿金屬、堿土金屬(第ⅡA族)相比,失電子趨勢(shì)比較小,因此,硼族元素的金屬性比較弱。其中硼是非金屬元素。在硼族元素中,重點(diǎn)學(xué)習(xí)鋁及其化合物的一些知識(shí)。第三節(jié)鋁35-第三節(jié)鋁2在硼族元素中,重點(diǎn)學(xué)習(xí)鋁及其化合物的一第三節(jié)鋁3一、鋁的物理性質(zhì)和用途鋁在自然界以化合態(tài)的形式存在。礬土(A12O3·3H2O)冰晶石(Na3AlF6)明礬石[KAl(SO4)2·A12O3·3H2O]主要的鋁礦石:在地殼中,鋁的含量居第三位,僅次于氧和硅。36-第三節(jié)鋁3一、鋁的物理性質(zhì)和用途鋁在自然界以第三節(jié)鋁4

一、鋁的物理性質(zhì)和用途鋁還可以跟許多元素形成合金。因鋁合金質(zhì)輕而堅(jiān)韌,它們?cè)谄?、飛機(jī)、火箭等制造業(yè)以及日常生活中具有廣泛的用途。鋁是銀白色的輕金屬,密度為2.7g/cm3,熔點(diǎn)為660℃。延展性好,可以抽成細(xì)絲,也可壓成薄片成為鋁箔,用來包裝膠卷、糖果等。鋁在粉末狀態(tài)仍能保持原有金屬光澤,并有一定的耐腐蝕能力,因而可用鋁粉與某些油漆混合制成銀白色的防銹油漆。鋁的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性強(qiáng),在工業(yè)上常用鋁代替鋼作導(dǎo)線、熱交換器和散熱材料等。37-第三節(jié)鋁4一、鋁的物理性質(zhì)和用途鋁第三節(jié)鋁5鋁的最外電子層上有3個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中很容易失去而形成+3價(jià)的陽離子,因此,鋁具有較強(qiáng)的還原性。在化學(xué)反應(yīng)中,常用作還原劑。鋁的這種性質(zhì)在軍事上被用于制造照明彈或燃燒彈,鋁除能與氧氣反應(yīng)外,還能跟其他非金屬如硫、鹵素等直接化合。二、鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁在氧氣中能劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光,并冒白煙。1.與非金屬反應(yīng)點(diǎn)燃38-第三節(jié)鋁5鋁的最外電子層上有3個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中很第三節(jié)鋁61.與非金屬反應(yīng)在常溫下,鋁也容易被空氣中的氧氣氧化,但由于在鋁表面生成一層致密而堅(jiān)固的氧化鋁薄膜。阻止了內(nèi)部的鋁繼續(xù)氧化,因此鋁制品具有一定的抗腐蝕能力。二、鋁的化學(xué)性質(zhì)39-第三節(jié)鋁61.與非金屬反應(yīng)在常溫下,鋁也容易被空氣中第三節(jié)鋁7通常把用鋁從金屬氧化物中置換金屬的方法稱為鋁熱法。工業(yè)上常用鋁熱法冶煉難熔的金屬、焊接鋼軌等。2.與金屬氧化物的反應(yīng)鋁和某些金屬氧化物反應(yīng)時(shí),放出的熱量。足以把還原出來的金屬熔化。如:二、鋁的化學(xué)性質(zhì)40-第三節(jié)鋁7通常把用鋁從金屬氧化物中置換金屬的方法稱為第三節(jié)鋁83.與酸的反應(yīng)鋁既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)。4.與堿的反應(yīng)二、鋁的化學(xué)性質(zhì)思考:鋁制餐具能否用來長時(shí)間盛裝酸性或堿性食物?鋁的兩性41-第三節(jié)鋁83.與酸的反應(yīng)鋁既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)。4.與第三節(jié)鋁9三、鋁的重要化臺(tái)物1.氧化鋁人工高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁稱為人造剛玉。人造紅寶石的單晶用作激光材料。通常所說的藍(lán)寶石和紅寶石是混有少量不同氧化物雜質(zhì)的剛玉,它們不但可用作裝飾品,而且還可用作精密儀器和手表的軸承。自然界存在晶體氧化鋁,硬度僅次于金剛石,稱為剛玉。第三節(jié)鋁氧化鋁(A12O3)是白色粉末,熔點(diǎn)為2050℃,不溶于水。42-第三節(jié)鋁9三、鋁的重要化臺(tái)物1.氧化鋁人工第三節(jié)鋁10三、鋁的重要化臺(tái)物1.氧化鋁新制備的氧化鋁能與酸或堿反應(yīng)。因此,氧化鋁是兩性氧化物。43-第三節(jié)鋁10三、鋁的重要化臺(tái)物1.氧化鋁新制備的氧化鋁能與第三節(jié)鋁11三、鋁的重要化臺(tái)物2.氫氧化鋁溶液中,新生成的氫氧化鋁是白色難溶的膠狀物質(zhì),它能凝聚水中的懸浮物,又有吸附色素的性能。氫氧化鋁是白色粉末。氫氧化鋁凝膠在醫(yī)藥上還是一種良好的抗酸藥,用于中和胃酸等。在實(shí)驗(yàn)室里通常用鋁鹽溶液跟氨水反應(yīng)制取氫氧化鋁。44-第三節(jié)鋁11三、鋁的重要化臺(tái)物2.氫氧化鋁第三節(jié)鋁12三、鋁的重要化臺(tái)物2.氫氧化鋁氫氧化鋁既能跟酸反應(yīng),又能跟強(qiáng)堿反應(yīng),是典型的兩性氫氧化物。氫氧化鋁的兩性45-第三節(jié)鋁12三、鋁的重要化臺(tái)物2.氫氧化鋁第三節(jié)鋁133.明礬水解所產(chǎn)生的Al(OH)3膠體具有很強(qiáng)的吸附能力,可以吸附水里懸浮的雜質(zhì),并沉淀析出,使水澄清。因此,明礬是一種較好的凈水劑。明礬是復(fù)鹽。化學(xué)名:十二水硫酸鋁鉀化學(xué)式:KAl(SO4)2·12H2O其電離出的Al3+跟水發(fā)生水解反應(yīng)。明礬是無色晶體,易溶于水,在水溶液中完全電離:知識(shí)拓展——硬水的軟化第三節(jié)鋁46-第三節(jié)鋁133.明礬水解所產(chǎn)生的Al(OH)硬水軟化1知識(shí)拓展——硬水的軟化工業(yè)上把溶有多量鈣鹽、鎂鹽的水叫做硬水;把含有較少量或不含Ca2+和Mg2+的水叫做軟水。硬水對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的危害很大。例如,如果以硬水作為鍋爐用水,則水中的鈣、鎂的酸式碳酸鹽受熱時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}沉淀,形成水垢。水垢的形成不僅阻礙傳熱、多耗燃料,并且容易造成鍋爐局部過熱損壞,甚至發(fā)生爆炸。含有鈣、鎂的酸式碳酸鹽的硬水叫暫時(shí)硬水。在加熱煮沸時(shí)會(huì)生成沉淀。含有鈣、鎂的硫酸鹽和氯化物的硬水叫永久硬水。47-硬水軟化1知識(shí)拓展——硬水的軟化工業(yè)上把溶有多量鈣鹽、鎂鹽硬水軟化2采取一定的方法減少硬水中鈣鹽和鎂鹽的過程,稱為硬水的軟化。硬水軟化常用的方法有以下幾種:1.藥劑軟化法藥劑軟化法是在水里加入適當(dāng)?shù)乃巹┦谷芙庠谒锏拟}鹽和鎂鹽轉(zhuǎn)化為沉淀析出,以達(dá)到軟化水的目的。例如,石灰純堿法是將消石灰(氫氧化鈣)和純堿(碳酸鈉)的混和物加入欲軟化的硬水中。知識(shí)拓展——硬水的軟化48-硬水軟化2采取一定的方法減少硬水中鈣鹽和鎂鹽的過程硬水軟化32.離子交換法陽離子交換樹脂可以用自身的陽離子與硬水中的Ca2+和Mg2+等陽離子交換,使硬水中的Ca2+和Mg2+留在陽離子交換樹脂上而從硬水中除去。不同陽離子交換樹脂自身的陽離子可以不同,例如,氫離子或者鈉離子。陰離子交換樹脂的作用原理和陽離子交換樹脂相似。離子交換樹脂在使用一段時(shí)間后會(huì)失效,處理后可以使樹脂再生,重新使用。現(xiàn)在工業(yè)上多采用離子交換樹脂來軟化硬水。離子交換樹脂有兩種類型:陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。知識(shí)拓展——硬水的軟化49-硬水軟化32.離子交換法陽離子交換樹脂可第四節(jié)鐵1第四節(jié)鐵1.了解鐵的物理性質(zhì)2.了解鐵的化學(xué)性質(zhì)3.了解鐵的氧化物4.理解鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)化5.了解鐵離子的檢驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)50-第四節(jié)鐵1第四節(jié)鐵1.了解鐵的物理性質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)50-第四節(jié)鐵2前面學(xué)習(xí)的幾種金屬元素,都是元素周期表中的主族元素。本節(jié)將要學(xué)習(xí)的鐵元素位于元素周期表的第Ⅷ族,是一種重要的過渡元素。過渡元素一般來說,密度大,硬度大,熔點(diǎn)高,有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。第四節(jié)鐵51-第四節(jié)鐵2前面學(xué)習(xí)的幾種金屬元素,都是元素周第四節(jié)鐵3一、鐵的性質(zhì)1.鐵的物理性質(zhì)鐵能被磁鐵吸引,具有鐵磁性,是制造發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)必不可少的材料。有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。純鐵是具有銀白色金屬光澤的金屬,密度為7.86g/cm3,熔點(diǎn)l535℃。52-第四節(jié)鐵3一、鐵的性質(zhì)1.鐵的物理性質(zhì)鐵能被磁鐵吸引第四節(jié)鐵4鐵原子的最外電子層上有2個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中容易失去而成為+2價(jià)的陽離子。鐵在化學(xué)反應(yīng)中還能再失去次外層上的一個(gè)電子而成為+3價(jià)的陽離子。所以,鐵在化合物中通常顯+2價(jià)或+3價(jià)。一、鐵的性質(zhì)2.鐵的化學(xué)性質(zhì)53-第四節(jié)鐵4鐵原子的最外電子層上有2個(gè)電子,在第四節(jié)鐵52.鐵的化學(xué)性質(zhì)(1)與非金屬的反應(yīng)在常溫下,鐵在干燥的空氣里與氧、硫、氯等典型的非金屬不起顯著的反應(yīng),因此,工業(yè)上可用鋼瓶貯存干燥的氯氣和氧氣。但在高溫下,鐵能和氧、硫、氯等非金屬反應(yīng):高溫高溫高溫硫的非金屬性較弱,因此只能使鐵形成+2價(jià)。54-第四節(jié)鐵52.鐵的化學(xué)性質(zhì)(1)與非金屬的反應(yīng)第四節(jié)鐵6(2)與水的反應(yīng)在常溫下,鐵與水不起反應(yīng),但在潮濕空氣中,鐵在水、氧氣、二氧化碳等的共同作用下,易氧化而生銹,鐵銹的主要成分是Fe2O3,結(jié)構(gòu)疏松,因此不能阻止內(nèi)部鐵繼續(xù)生銹。紅熱的鐵跟水蒸氣起反應(yīng),生成四氧化三鐵和氫氣。2.鐵的化學(xué)性質(zhì)55-第四節(jié)鐵6(2)與水的反應(yīng)在常溫下,鐵與水第四節(jié)鐵7鐵能將活動(dòng)性順序中在鐵之后的金屬從其鹽溶液中置換出來。2.鐵的化學(xué)性質(zhì)(3)與酸的反應(yīng)鐵能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)(4)與鹽溶液的反應(yīng)56-第四節(jié)鐵7鐵能將活動(dòng)性順序中在鐵之后的金第四節(jié)鐵8二、鐵的重要化臺(tái)物1.氧化物和氫氧化物(1)鐵的氧化物

氧化亞鐵(FeO)是一種黑色粉末,它不穩(wěn)定,在空氣中加熱,即迅速被氧化成四氧化三鐵。

氧化鐵(Fe2O3)是一種紅棕色粉末,俗稱鐵紅,它可用作油漆的顏料等。四氧化三鐵(Fe3O4)是具有磁性的黑色晶體,俗稱磁性氧化鐵。它是一種復(fù)雜的化合物,常用作顏料和擦光劑等。特制的磁性氧化鐵可以制造錄音磁帶和電訊器材。57-第四節(jié)鐵8二、鐵的重要化臺(tái)物1.氧化物和氫氧化物(1)鐵第四節(jié)鐵9二、鐵的重要化臺(tái)物1.氧化物和氫氧化物(1)鐵的氧化物鐵的氧化物都不溶于水,也不能跟水起反應(yīng)。氧化亞鐵和氧化鐵都能跟酸起反應(yīng),分別生成亞鐵鹽和鐵鹽。58-第四節(jié)鐵9二、鐵的重要化臺(tái)物1.氧化物和氫氧化物(1)鐵第四節(jié)鐵10二、鐵的重要化臺(tái)物1.氧化物和氫氧化物(2)鐵的氫氧化物鐵的氫氧化物有氫氧化亞鐵和氫氧化鐵兩種,這兩種氫氧化物都可用相應(yīng)的可溶性鐵鹽和堿溶液起反應(yīng)制得。氫氧化亞鐵Fe(OH)2氫氧化鐵Fe(OH)3氫氧化亞鐵和氫氧化鐵都是不溶性堿。新生成的氫氧化亞鐵是白色絮狀沉淀,在空氣里不穩(wěn)定,能被氧化成紅褐色的氫氧化鐵。在氧化過程中,顏色由白變?yōu)榛揖G,最終變?yōu)榧t褐色。59-第四節(jié)鐵10二、鐵的重要化臺(tái)物1.氧化物和氫氧化物(2)鐵第四節(jié)鐵11二、鐵的重要化臺(tái)物1.氧化物和氫氧化物(2)鐵的氫氧化物它們能與酸反應(yīng),分別生成亞鐵鹽和鐵鹽。氫氧化鐵受熱不穩(wěn)定,易分解。2△60-第四節(jié)鐵11二、鐵的重要化臺(tái)物1.氧化物和氫氧化物(2)鐵第四節(jié)鐵12二、鐵的重要化臺(tái)物2.鐵鹽和亞鐵鹽(1)硫酸亞鐵鐵的鹽有亞鐵鹽(即二價(jià)鐵鹽)和鐵鹽(即三價(jià)鐵鹽)兩種,常見的亞鐵鹽和鐵鹽有硫酸亞鐵和氯化鐵。綠礬在潮濕的空氣中能逐漸被氧化而變成黃棕色的堿式硫酸鐵,因此綠礬需保存在密閉容器內(nèi)。硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)含有7分子結(jié)晶水,是淡綠色晶體,又稱綠礬,易溶于水。硫酸亞鐵溶液容易氧化變質(zhì),不宜長久保存,配制溶液時(shí)可以加入適量稀硫酸使溶液呈酸性,同時(shí)加入鐵釘,阻止其氧化。61-第四節(jié)鐵12二、鐵的重要化臺(tái)物2.鐵鹽和亞鐵鹽(1)硫酸亞鐵第四節(jié)鐵13二、鐵的重要化臺(tái)物2.鐵鹽和亞鐵鹽(1)硫酸亞鐵綠礬在農(nóng)業(yè)上用作殺菌劑,它也是一種微量元素肥料,可防治小麥黑穗病和條紋病等,植物缺鐵時(shí)葉子發(fā)黃;在醫(yī)藥上作內(nèi)服藥,用于治療缺鐵性貧血;工業(yè)上用于制造藍(lán)黑墨水和媒染劑,也可用于木材防腐。62-第四節(jié)鐵13二、鐵的重要化臺(tái)物2.鐵鹽和亞鐵鹽(1)硫酸亞鐵第四節(jié)鐵14二、鐵的重要化臺(tái)物2.鐵鹽和亞鐵鹽(2)氯化鐵氯化鐵在醫(yī)藥上用作止血?jiǎng)?/p>

配制氯化鐵溶液時(shí),可以加入少量鹽酸,抑制水解反應(yīng)發(fā)生。此時(shí)溶液呈黃色。氯化鐵易溶于水。在水溶液中因Fe3+易水解使溶液呈紅棕色。氯化鐵(FeCl3)是棕黃色固體,吸濕性很強(qiáng)。63-第四節(jié)鐵14二、鐵的重要化臺(tái)物2.鐵鹽和亞鐵鹽(2)氯化鐵第四節(jié)鐵15二、鐵的重要化臺(tái)物2.鐵鹽和亞鐵鹽(2)氯化鐵例如,氯化亞鐵溶液遇到氯水時(shí)生成氯化鐵:例如,氯化鐵溶液中加入鐵粉時(shí),生成氯化亞鐵:三價(jià)鐵在還原劑的作用下,會(huì)被還原成二價(jià)鐵的化合物。二價(jià)鐵在較強(qiáng)的氧化劑的作用下,會(huì)被氧化成三價(jià)鐵的化合物。64-第四節(jié)鐵15二、鐵的重要化臺(tái)物2.鐵鹽和亞鐵鹽(2)氯化鐵例第四節(jié)鐵16三、Fe3+的檢驗(yàn)Fe3+遇到KSCN溶液變成紅色,F(xiàn)e2+遇到KSCN溶液不顯紅色,利用這一反應(yīng)可以檢驗(yàn)Fe3+的存在。知識(shí)拓展——人體中的微量元素Fe3+的檢驗(yàn)65-第四節(jié)鐵16三、Fe3+的檢驗(yàn)Fe3+遇到人體微量元素1知識(shí)拓展——人體中的微量元素微量元素通常是指人體內(nèi)含量不足0.01%的元素,已經(jīng)被公認(rèn)的必需微量元素有鐵、銅、鋅、錳、鈷、碘、硒、氟、硅、釩、鎳等。人體中的微量元素主要由膳食供給,微量元素的缺乏、過剩或比例不當(dāng)都可能對(duì)健康不利,甚至發(fā)病。常量元素通常是指人體內(nèi)含量在0.01%以上的元素,人體必需常量元素有鈣、鎂、鉀、鈉、磷、氯、硫等。鉛、汞、鎘等是對(duì)人體有害的元素。66-人體微量元素1知識(shí)拓展——人體中的微量元素微人體微量元素2名稱生理功能缺乏后的主要癥狀食物來源Fe參與血紅蛋白對(duì)氧的轉(zhuǎn)運(yùn)、交換和組織呼吸作用缺鐵性貧血?jiǎng)游镅?、肝、蛋黃、豆類I甲狀腺激素的重要成分,該激素有調(diào)節(jié)人體熱能、蛋白質(zhì)、脂肪代謝的功能,促進(jìn)生長發(fā)育作用影響兒童生長發(fā)育,智力障礙,“大脖子病”海帶、紫菜等海產(chǎn)品,加碘鹽Zn

多種酶的組成成分,對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪、糖的代謝有重要作用。參與唾液組成,因此與味覺有關(guān)影響兒童生長發(fā)育,味覺異常,免疫力下降鮮蝦、牛肉、羊肉、乳制品、蛋黃一些微量元素的生理功能、缺乏后的主要癥狀、食物來源列表如下:知識(shí)拓展——人體中的微量元素67-人體微量元素2名稱生理功能缺乏后的食物來源Fe參與血紅蛋白對(duì)人體微量元素3名稱生理功能缺乏后的主要癥狀食物來源Cu

多種酶的成分,促進(jìn)結(jié)締組織形成的骨骼發(fā)育正常,維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的健康貧血,生長遲緩,情緒易激動(dòng)谷類、豆類、堅(jiān)果、肉類、海產(chǎn)品Co維生素B12的組成成分,但人體自身不能直接用鈷來合成維生素B12貧血含維生素B12的食物F

牙齒和骨骼的成分,可預(yù)防齲齒和老年人的骨質(zhì)疏松癥攝入量過多可引起斑牙癥食物中較少,主要通過飲水一些微量元素的生理功能、缺乏后的主要癥狀、食物來源列表如下:知識(shí)拓展——人體中的微量元素68-人體微量元素3名稱生理功能缺乏后的食物來源Cu

多種酶的成分第五節(jié)原電池1第五節(jié)原電池1.了解原電池的工作原理2.了解金屬的腐蝕和防護(hù)3.了解化學(xué)電源與新型電池學(xué)習(xí)目標(biāo)69-第五節(jié)原電池1第五節(jié)原電池1.了解原電池的工作原理學(xué)習(xí)目標(biāo)第五節(jié)原電池2把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。研究表明,化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化。一、原電池原理在一般化學(xué)反應(yīng)里,這種能量變化常表現(xiàn)為放熱或吸熱現(xiàn)象,有的化學(xué)反應(yīng)還表現(xiàn)出發(fā)光等等。現(xiàn)在學(xué)習(xí)化學(xué)能是怎樣直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿?。第五?jié)原電池70-第五節(jié)原電池2把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。第五節(jié)原電池3

已經(jīng)學(xué)過,鋅片放入稀硫酸溶液中時(shí),有氫氣放出。一、原電池原理上述反應(yīng)中鋅將電子直接轉(zhuǎn)移給氫離子而發(fā)生氧化還原反應(yīng)。反應(yīng)中的化學(xué)能以熱量方式釋放。能否將上述氧化還原反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苣??第五?jié)原電池71-第五節(jié)原電池3已經(jīng)學(xué)過,鋅片放入稀第五節(jié)原電池4

將銅片和鋅片以導(dǎo)線連接一同浸入稀硫酸中。接上電流表。ZnCu一、原電池原理鋅片上:

在鋅電極,鋅原子失去電子,成為鋅離子。這些自由電子可以通過導(dǎo)線到達(dá)銅電極。稀硫酸Zn2+e–第五節(jié)原電池72-第五節(jié)原電池4將銅片和鋅片以導(dǎo)線連ZnCu第五節(jié)原電池5

一、原電池原理H+H2e–Zn2+e–銅片上:

在銅電極,氫離子得到電子,放出氫氣。鋅電極不斷向銅電極輸送電子。第五節(jié)原電池73-ZnCu第五節(jié)原電池5一、原電池原理H+H2e–Zn2+ZnCu第五節(jié)原電池6

一、原電池原理導(dǎo)體中,電子從鋅電極流向銅電極。e–e–e–電荷的定向流動(dòng)形成電流。鋅電極是負(fù)極,銅電極是正極,電流從銅電極(正極)流向鋅電極(負(fù)極)。電流溶液中,Zn不斷失去電子成為Zn2+從鋅片進(jìn)入溶液,H+不斷從溶液來到銅片得到電子成為H2并放出。H+H2e–Zn2+e–第五節(jié)原電池74-ZnCu第五節(jié)原電池6一、原電池原理導(dǎo)體第五節(jié)原電池7

一、原電池原理ZnCue–e–e–H+H2e–Zn2+e–像這種把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。電流銅片:鋅片:是氧化反應(yīng)是還原反應(yīng)電池總反應(yīng):原電池工作原理第五節(jié)原電池75-第五節(jié)原電池7一、原電池原理ZnCue–e–e–H+H2第五節(jié)原電池8銅鋅硫酸原電池是在1789年由意大利物理學(xué)家伏特發(fā)明的,為了紀(jì)念他,稱這種電池為伏特電池。人們利用原電池原理制成了多種電池,如干電池、蓄電池、銀–鋅電池以及供人造地球衛(wèi)星、宇宙火箭、空間電視轉(zhuǎn)播站使用的高能電池等等。一、原電池原理隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,新型的電池將不斷涌現(xiàn)。電池在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科技等方面用途非常廣泛。

第五節(jié)原電池76-第五節(jié)原電池8銅鋅硫酸原電池是在1789年由第五節(jié)原電池9一、原電池原理蓄電池鎳氫電池鋰電池第五節(jié)原電池77-第五節(jié)原電池9一、原電池原理蓄電池鎳氫電池鋰電池第五節(jié)原電第五節(jié)原電池10二、金屬的腐蝕與防護(hù)

1.金屬的腐蝕金屬腐蝕是指金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。根據(jù)其腐蝕機(jī)理的不同,金屬的腐蝕可分為電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕。鋼鐵及其制品在干燥的空氣里長時(shí)間不易腐蝕,但在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕,這是什么原因呢?第五節(jié)原電池78-第五節(jié)原電池10二、金屬的腐蝕與防護(hù)1.金屬的腐蝕FeCCCC鋼鐵的主要成分是鐵,另外還有碳等雜質(zhì)。第五節(jié)原電池11二、金屬的腐蝕與防護(hù)

1.金屬的腐蝕水膜在潮濕空氣中,鋼鐵表面會(huì)吸附水蒸氣并溶解空氣中的CO2、

SO2和O2等氣體,在鋼鐵表面形成一層電解質(zhì)溶液的薄膜。鋼鐵表面好像被浸在一種電解質(zhì)溶液里,形成了無數(shù)微小的原電池。FeC電解質(zhì)溶液微電池原理示意圖79-FeCCCC鋼鐵的主要成分是鐵,另外還有碳等雜質(zhì)。第五節(jié)原電FeCCCC第五節(jié)原電池12二、金屬的腐蝕與防護(hù)

1.金屬的腐蝕水膜(電解質(zhì)溶液)氫氣在微電池中,鐵更易失去電子,所以鐵為負(fù)極,失去電子而被氧化。

碳是正極,正極反應(yīng)較復(fù)雜。生成的Fe2+與水膜中OH–結(jié)合成Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2被氧氣進(jìn)一步氧化成Fe(OH)3,再脫水生成鐵銹(主要成分是Fe2O3)。80-FeCCCC第五節(jié)原電池12二、金屬的腐蝕與防護(hù)1.金屬的第五節(jié)原電池13二、金屬的腐蝕與防護(hù)

1.金屬的腐蝕鋼鐵在潮濕的空氣里發(fā)生的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕。不純金屬或合金在電解質(zhì)溶液中通過原電池反應(yīng)而發(fā)生的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕。例如,化工廠里的氯氣與鐵或其他金屬直接反應(yīng)而發(fā)生的腐蝕,就屬于化學(xué)腐蝕。另一種常見的金屬腐蝕是化學(xué)腐蝕,金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕,叫化學(xué)腐蝕?;瘜W(xué)腐蝕只發(fā)生在金屬表面。電化學(xué)腐蝕原理81-第五節(jié)原電池13二、金屬的腐蝕與防護(hù)1.金屬的腐蝕鋼鐵在潮第五節(jié)原電池14

金屬腐蝕的現(xiàn)象非常普遍,像金屬制成的日用品、機(jī)器零件、儀器儀表、海輪的船殼等若保養(yǎng)不好,就會(huì)腐蝕。其腐蝕的程度決定于金屬本身的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)以及周圍介質(zhì)的成分。二、金屬的腐蝕與防護(hù)

1.金屬的腐蝕在一般情況下,這兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多,腐蝕的速度也快得多,破壞性也更大。82-第五節(jié)原電池14金屬腐蝕的現(xiàn)象非常普遍,像金屬第五節(jié)原電池15二、金屬的腐蝕與防護(hù)

1.金屬的腐蝕金屬在潮濕空氣中比在干燥空氣中更容易腐蝕。埋在地下的鐵管比在地面上的容易損壞。介質(zhì)的酸性愈強(qiáng),金屬腐蝕得愈快。金屬被腐蝕后,其外形、色澤以及機(jī)械性能都將發(fā)生變化,致使機(jī)器設(shè)備、儀器儀表的精密度和靈敏度大大降低,甚至不能繼續(xù)使用。83-第五節(jié)原電池15二、金屬的腐蝕與防護(hù)1.金屬的腐蝕金屬在潮第五節(jié)原電池16在金屬中加入其他金屬成分制成合金,可改善金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),增強(qiáng)其抗腐蝕的能力。例如,不銹鋼,就是在鋼里加鉻、鎳等而制成的。二、金屬的腐蝕與防護(hù)2.金屬的防護(hù)(1)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)84-第五節(jié)原電池16在金屬中加入其他金屬成分制成第五節(jié)原電池17在金屬表面涂上一層保護(hù)層,將金屬與周圍介質(zhì)隔絕開來。如在金屬表面涂一層油漆、瀝青、塑料、橡膠、搪瓷等非金屬材料;或用不易被腐蝕的金屬、合金作為保護(hù)層,如鍍鋅鐵皮(白鐵皮)和鍍錫鐵皮(馬口鐵)上的鋅和錫。二、金屬的腐蝕與防護(hù)2.金屬的防護(hù)(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)層85-第五節(jié)原電池17在金屬表面涂上一層保護(hù)層,將第五節(jié)原電池18根據(jù)原電池的化學(xué)原理來進(jìn)行金屬的防護(hù)。二、金屬的腐蝕與防護(hù)2.金屬的防護(hù)(3)電化學(xué)保護(hù)法

此外,還可使用緩蝕劑來減緩金屬腐蝕的速度。例如,在輪船的尾部和在船殼的水線以下部分,裝上一定數(shù)量的鋅塊,來防止船殼等的腐蝕,在鋼閘、鍋爐、地下管道等地方貼鋅片,都是這種方法的運(yùn)用。電化學(xué)保護(hù)86-第五節(jié)原電池18根據(jù)原電池的化學(xué)原理來進(jìn)行金屬的防護(hù)。二、金第五節(jié)原電池19三、化學(xué)電源與新型電池借助于氧化還原反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,叫化學(xué)電源?;瘜W(xué)電源可分為干電池、蓄電池、燃料電池等。1.干電池

干電池是原電池的一種。前面提到的原電池是一種濕電池,攜帶和使用都很不方便,而干電池采用糊狀的電解質(zhì)溶液,使電池的體積縮小,攜帶和使用都很方便。87-第五節(jié)原電池19三、化學(xué)電源與新型電池借助于第五節(jié)原電池20三、化學(xué)電源與新型電池1.干電池干電池有許多品種,如鋅–錳干電池、鋅–汞干電池、鎂–錳干電池等。這里只介紹鋅–錳干電池。鋅–錳干電池的外殼鋅筒既是負(fù)極,又是容器,用涂有二氧化錳的碳捧插在圓筒中央作為正極,筒內(nèi)裝有NH4Cl、ZnCl2與淀粉制成的糊狀混合物作為電解質(zhì)溶液,并用多孔紙包好,使之與鋅片隔開。為了避免水的蒸發(fā),干電池用蠟封好。干電池的結(jié)構(gòu)和工作原理88-第五節(jié)原電池20三、化學(xué)電源與新型電池1.干電池第五節(jié)原電池21三、化學(xué)電源與新型電池1.干電池正極產(chǎn)生的氨氣和氫氣,會(huì)附著在碳棒上,阻礙銨離子繼續(xù)在正極上獲得電子。MnO2和ZnCl2的作用是分別和氫氣、氨氣反應(yīng)。避免氣體在電極生成。因此,干電池的正極上不會(huì)因吸附氣泡而使反應(yīng)終止。干電池在使用時(shí)的電極反應(yīng)為:負(fù)極(鋅):正極(碳):89-第五節(jié)原電池21三、化學(xué)電源與新型電池1.干電池第五節(jié)原電池22干電池在放電時(shí),電解液和二氧化錳會(huì)逐漸消耗而導(dǎo)致失效。失效的廢干電池?zé)o法恢復(fù)使用。因此,干電池是一次性電池。

干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,可用于電筒、電鈴、收音機(jī)等。三、化學(xué)電源與新型電池1.干電池90-第五節(jié)原電池22干電池在放電時(shí),電解液和二氧第五節(jié)原電池23隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),電池的種類、性能也有了很大的發(fā)展。特別是近幾十年來,各國研制開發(fā)了種類繁多的高能量新型電池,如供導(dǎo)彈用的銀—鋅蓄電池,供各種電子器材用的鋰電池,供人造衛(wèi)星用的鎘—鎳電池、燃料電池等。這里只簡(jiǎn)單介紹鋰電池和燃料電池。

三、化學(xué)電源與新型電池2.新型化學(xué)電源簡(jiǎn)介91-第五節(jié)原電池23隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),電池第五節(jié)原電池24三、化學(xué)電源與新型電池2.新型化學(xué)電源簡(jiǎn)介(1)鋰電池鋰電池分為一次性的和可充電的兩種。鋰電池采用純鋰或鋰的合金作為負(fù)極常用的電解質(zhì)為鋰鹽,如LiCl、LiClO4、LiBr等。許多物質(zhì)都可作為鋰電池的正極,所以鋰系列電池種類很多。92-第五節(jié)原電池24三、化學(xué)電源與新型電池2.新型化學(xué)電源簡(jiǎn)介第五節(jié)原電池25*(2)蓄電池鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)和原理蓄電池是一種能貯存電能的裝置。它可以通過充電、放電多次反復(fù)使用。充電時(shí),蓄電池能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯存起來,放電時(shí),它又能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋P铍姵赜卸喾N,根據(jù)其電解質(zhì)溶液的不同,可分為酸性蓄電池和堿性蓄電池。常見的是酸性蓄電池——鉛蓄電池。蓄電池經(jīng)過充電,可再次使用。蓄電池一般使用于固定設(shè)備上,如汽車、輪船等。三、化學(xué)電源與新型電池2.新型化學(xué)電源簡(jiǎn)介93-第五節(jié)原電池25*(2)蓄電池鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)和原理第五節(jié)原電池26燃料電池在20世紀(jì)五六十年代被大規(guī)模研制開發(fā)應(yīng)用。它是利用催化劑的作用,以燃料作為負(fù)極,氧化劑作為正極,分別在兩極進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)而產(chǎn)生電流。所用燃料為氫氣、煤氣、天然氣、烴、液氨、金屬等;所用氧化劑為氧氣、空氣、氯氣、溴等。

三、化學(xué)電源與新型電池2.新型化學(xué)電源簡(jiǎn)介(3)燃料電池94-第五節(jié)原電池26燃料電池在20世紀(jì)五六十年代第五節(jié)原電池27三、化學(xué)電源與新型電池2.新型化學(xué)電源簡(jiǎn)介(3)燃料電池燃料電池品種很多,有固體燃料電池、氧化還原電極燃料電池、氣體燃料電池等。

燃料電池具有能量轉(zhuǎn)換效率高、質(zhì)量輕、功率大、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用于宇宙航行、潛艇、無人氣象站、無線電臺(tái)等領(lǐng)域。95-第五節(jié)原電池27三、化學(xué)電源與新型電池2.新型化學(xué)電源簡(jiǎn)介(第五節(jié)原電池28三、化學(xué)電源與新型電池2.新型化學(xué)電源簡(jiǎn)介(3)燃料電池96-第五節(jié)原電池28三、化學(xué)電源與新型電池2.新型化學(xué)電源簡(jiǎn)介(小結(jié)1金屬的顏色和光澤;金屬的延展性;金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性;金屬的密度、硬度和熔點(diǎn)。第一節(jié)金屬元素概述金屬分為黑色金屬和有色金屬兩大類。也可分為輕金屬和重金屬或常見金屬和稀有金屬。一、金屬的物理性質(zhì)二、金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬最主要的共同化學(xué)性質(zhì)是表現(xiàn)出還原性。如金屬可以與非金屬反應(yīng),與氧反應(yīng),與酸反應(yīng)等。小結(jié)97-小結(jié)1金屬的顏色和光澤;金屬的延展性;金屬的導(dǎo)電性小結(jié)2合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金比純金屬具有許多更優(yōu)良的性能。三、合金第二節(jié)鈉—、鈉鈉的化學(xué)性質(zhì)非?;顫姟L妓徕c(Na2CO3)俗名純堿或蘇打,碳酸氫鈉(NaHCO3)俗稱小蘇打,碳酸鈉比碳酸氫鈉更易溶于水,它們的水溶液都因水解而呈堿性。碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳。碳酸氫鈉不穩(wěn)定,受熱易分解。二、碳酸鈉和碳酸氫鈉小結(jié)98-小結(jié)2合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬小結(jié)3很多金屬及它們的化合物在被灼燒時(shí),都會(huì)使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色,這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。三、焰色反應(yīng)第三節(jié)鋁鋁具有較強(qiáng)的還原性,常用作還原劑。鋁有兩性。一、鋁的物理性質(zhì)和用途二、鋁的化學(xué)性質(zhì)三、鋁的重要化臺(tái)物氧化鋁、氫氧化鋁、明礬。小結(jié)99-小結(jié)3很多金屬及它們的化合物在被灼燒時(shí),都會(huì)使火焰呈小結(jié)4第四節(jié)鐵一、鐵的性質(zhì)鐵的物理性質(zhì)和鐵的化學(xué)性質(zhì)。二、鐵的重要化臺(tái)物1.氧化物和氫氧化物鐵的氧化物有氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵等。鐵的氫氧化物有氫氧化亞鐵和氫氧化鐵兩種。2.鐵鹽和亞鐵鹽硫酸亞鐵和氯化鐵。三、Fe3+的檢驗(yàn)小結(jié)100-小結(jié)4第四節(jié)鐵一、鐵的性質(zhì)鐵的物理性質(zhì)和鐵的化學(xué)性質(zhì)。二小結(jié)5第五節(jié)原電池一、原電池原理把氧化還原反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,叫原電池。二、金屬的腐蝕與防護(hù)鋼鐵在潮濕的空氣里通過原電池反應(yīng)而發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕,叫化學(xué)腐蝕。金屬的防護(hù)的方法主要有改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)、在金屬表面覆蓋保護(hù)層、電化學(xué)保護(hù)法等。小結(jié)101-小結(jié)5第五節(jié)原電池一、原電池原理把氧化還小結(jié)6

借助于氧化還原反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,叫化學(xué)電源。化學(xué)電源可分為干電池、蓄電池、燃料電池等。三、化學(xué)電源與新型電池鋰電池和燃料電池。小結(jié)102-小結(jié)6借助于氧化還原反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊砸呀?jīng)學(xué)習(xí)過一些金屬的知識(shí),對(duì)常見金屬的性質(zhì)和用途有了初步的了解。在現(xiàn)代社會(huì),金屬在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防和日常生活中,都起著非常重要的作用,因此,需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)金屬的知識(shí)。引言103-引言已經(jīng)學(xué)習(xí)過一些金屬的知識(shí),對(duì)常見金屬的性質(zhì)和用途第六章重要的金屬元素及其化合物第一節(jié)金屬元素概述第二節(jié)鈉第三節(jié)鋁第四節(jié)鐵第五節(jié)原電池節(jié)目錄104-第六章重要的金屬元素及其化合物第一節(jié)金屬元素概述第二節(jié)第一節(jié)金屬元素概述1.了解金屬的通性2.了解合金的概念學(xué)習(xí)目標(biāo)金屬元素概述105-第一節(jié)金屬元素概述1.了解金屬的通性學(xué)習(xí)目標(biāo)金屬元素概述3第一節(jié)金屬元素概述鑭系La鑭Ce鈰Pr鐠Nd釹Pm钷Sm釤Eu銪Gd釓Tb鋱Dy鏑Ho鈥Er鉺Tm銩Yb鐿Lu镥錒系A(chǔ)c錒Th釷Pa鏷U鈾Np镎Pu钚Am镅*Cm鋦*Bk锫*Cf锎*Es锿*Fm鐨*Md鍆*No锘*Lr鐒*ⅠA01ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2Li鋰Be鈹3Na鈉Mg鎂Al鋁ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB4K鉀Ca鈣Sc鈧Ti鈦V釩Cr鉻Mn錳Fe鐵Co鈷Ni鎳Cu銅Zn鋅Ga鎵Ge鍺5Rb銣Sr鍶Y釔Zr鋯Nb鈮Mo鉬Tc锝Ru釕Rh銠Pd鈀Ag銀Cd鎘In銦Sn錫Sb銻6Cs銫Ba鋇鑭系Hf鉿Ta鉭W鎢Re錸Os鋨Ir銥Pt鉑Au金Hg汞Tl鉈Pb鉛Bi鉍Po釙7Fr鈁Ra鐳錒系Rf*Db*Sg*Bh*Hs*Mt*Uun*Uuu*Uub*金屬元素概述106-第一節(jié)金屬元素概述鑭系LaCePrNdPmSmEuGdTb第一節(jié)金屬元素概述3第一節(jié)金屬元素概述在已發(fā)現(xiàn)的lOO多種元素中,只有22種非金屬元素(包括6種稀有氣體元素),其余90多種都是金屬元素,占元素總數(shù)的4/5左右。在元素周期表中,從第ⅢA族的硼元素至第ⅦA的砹元素之間劃一條斜線,則周期表的右下角區(qū)域(氫除外)都是金屬元素。107-第一節(jié)金屬元素概述3第一節(jié)金屬元素概述在已發(fā)現(xiàn)的第一節(jié)金屬元素概述4第一節(jié)金屬元素概述金屬的分類常見金屬和稀有金屬:常見金屬如銅、鋁等。鋯、鈮、鉬等自然界存在量較少的金屬叫稀有金屬。重金屬和輕金屬:密度小于4.5g/cm3的叫輕金屬(如鉀、鈉、鈣、鎂等);密度大于4.5g/cm3的叫重金屬(如鋅、鉛、鎳等)。黑色金屬和有色金屬:黑色金屬通常是指鐵、鉻、錳及其合金,主要是鐵碳合金;有色金屬是指除去鐵、鉻、錳之外的所有金屬。108-第一節(jié)金屬元素概述4第一節(jié)金屬元素概述金屬的分類常見金第一節(jié)金屬元素概述5第一節(jié)金屬元素概述在常溫下,除汞外,其余都是固體。一、金屬的物理性質(zhì)金屬都具有晶體結(jié)構(gòu)。金屬晶體中包含著中性原子、帶有正電荷的金屬陽離子和從原子上脫落下來的電子。金屬具有很多共同的物理性質(zhì)。這些電子在晶體中自由地移動(dòng),所以叫自由電子。依靠流動(dòng)的自由電子,使金屬原子和金屬陽離子相互連結(jié)在一起而形成金屬晶體。109-第一節(jié)金屬元素概述5第一節(jié)金屬元素概述在第一節(jié)金屬元素概述61.金屬的顏色和光澤大多數(shù)金屬呈銀白色,少數(shù)金屬呈其他顏色。例如,金呈黃色,銅呈紫紅色。金屬都是不透明的,塊狀或片狀的金屬具有金屬光澤。一、金屬的物理性質(zhì)FePt在粉末狀態(tài)時(shí),除鎂、鋁等少數(shù)金屬仍保持原有的光澤外,一般金屬都呈黑色或暗灰色。110-第一節(jié)金屬元素概述61.金屬的顏色和光澤大第一節(jié)金屬元素概述7第一節(jié)金屬元素概述一般地說,金屬具有不同程度的延展性,可以抽成細(xì)絲,例如,最細(xì)的白金絲直徑不過0.2μm;可以壓成薄片,例如,最薄的金箔,只有0.1μm厚。也有少數(shù)金屬,如銻、鉍、錳等,性質(zhì)較脆,延展性較差。2.金屬的延展性一、金屬的物理性質(zhì)金屬具有不同程度的延展性受外力擠壓111-第一節(jié)金屬元素概述7第一節(jié)金屬元素概述一般地第一節(jié)金屬元素概述8第一節(jié)金屬元素概述一、金屬的物理性質(zhì)大多數(shù)金屬具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。導(dǎo)電性好的金屬導(dǎo)熱性也好。常見的幾種金屬按照導(dǎo)電和導(dǎo)熱能力由大到小排列如下:

銀、銅、金、鋁、鋅、鐵、鉑、錫、鉛3.金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性在電場(chǎng)中,金屬晶體中的自由電子由原來的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)變成定向流動(dòng)而形成電流,顯示導(dǎo)電性。在金屬受熱時(shí),自由電子通過運(yùn)動(dòng)將能量傳遞到整塊金屬。因此導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都與自由電子的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。因?yàn)榻?、銀比較貴重,所以,一般的電線都是用銅和鋁制的。112-第一節(jié)金屬元素概述8第一節(jié)金屬元素概述一、金屬的物理性質(zhì)第一節(jié)金屬元素概述9第一節(jié)金屬元素概述大多數(shù)金屬密度、硬度較大,熔點(diǎn)較高。但不同金屬差別也較大。幾種金屬的密度、硬度和熔點(diǎn)如下:4.金屬的密度、硬度和熔點(diǎn)一、金屬的物理性質(zhì)金屬鉑金銅鐵鋁備注密度/(g/cm3)

21.4519.38.927.862.70水的密度為1g/cm3硬度4.32.5342.9金剛石的硬度為10熔點(diǎn)/℃1774106210831535660鎢的熔點(diǎn)3370℃113-第一節(jié)金屬元素概述9第一節(jié)金屬元素概述大多數(shù)第一節(jié)金屬元素概述10第一節(jié)金屬元素概述多數(shù)金屬元素在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),較容易失去電子。所以,金屬最主要的共同化學(xué)性質(zhì)是都易失去電子變成金屬陽離子而表現(xiàn)出還原性。由于金屬失去電子的難易程度不同,所以各種金屬還原性的強(qiáng)弱也不同,化學(xué)活動(dòng)性差別也較大。二、金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬性是指金屬原子失去電子形成陽離子的性質(zhì)。114-第一節(jié)金屬元素概述10第一節(jié)金屬元素概述第一節(jié)金屬元素概述11第一節(jié)金屬元素概述二、金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篕CaNaMgAlMnZnCrFeNiSnPb(H)CuHgAgPtAu活動(dòng)性強(qiáng)的金屬可以置換活動(dòng)性弱的金屬。氫以上的金屬稱為活潑金屬,可以和酸反應(yīng)放出氫氣。115-第一節(jié)金屬元素概述11第一節(jié)金屬元素概述二、金屬的化學(xué)性第一節(jié)金屬元素概述12第一節(jié)金屬元素概述合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。例如,生鐵和鋼都是鐵–碳合金。黃銅是銅–鋅合金等。隨著科技的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)材料的性能提出更高的要求,純金屬很難滿足這些要求,因此,工業(yè)上使用的金屬材料幾乎都是各種合金。三、合金116-第一節(jié)金屬元素概述12第一節(jié)金屬元素概述第一節(jié)金屬元素概述13第一節(jié)金屬元素概述三、合金一般來說,除密度以外,合金的性質(zhì)并不是它的各組分性質(zhì)的平均值。合金的熔點(diǎn)低于組成它的主體金屬的熔點(diǎn)。例如,鋁硅合金(含Si13.5%)的熔點(diǎn)為564℃,比純鋁或硅的熔點(diǎn)都低(硅的熔點(diǎn)是l410℃,鋁的熔點(diǎn)是660℃)。合金的硬度一般比各組分金屬的硬度大。例如,在銅里加1%的鈹所生成的合金的硬度,比純銅大7倍。117-第一節(jié)金屬元素概述13第一節(jié)金屬元素概述三、合金第一節(jié)金屬元素概述14第一節(jié)金屬元素概述合金的化學(xué)性質(zhì)也與組成它的純金屬有些不同。例如,鐵容易與酸反應(yīng),如果加入25%左右的鉻和少量的鎳,就不易跟酸反應(yīng),這種鋼稱為耐酸鋼。三、合金合金的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性比純金屬也低得多。不銹鋼潔具青銅器鋁合金建材紫銅管118-第一節(jié)金屬元素概述14第一節(jié)金屬元素概述第一節(jié)金屬元素概述15幾種重要的合金種類成分性質(zhì)用途青銅Cu80%Sn15%Zn5%硬度比銅大,耐磨性好制造鈾承、齒輪焊錫Sn25%~90%Pb75%~10%熔化時(shí)易附著于金屬表面焊接金屬伍德合金B(yǎng)i50%Pb25%Sn12.5%Cd12.5%熔點(diǎn)低(67℃)制保險(xiǎn)絲印刷合金Pb83%~88%Sb10%~13%Sn2%~4%凝固時(shí)略有膨脹,易熔、堅(jiān)硬鑄造鉛字第一節(jié)金屬元素概述三、合金119-第一節(jié)金屬元素概述15幾種重要的合金種類成分性質(zhì)用途青銅C第二節(jié)鈉1第二節(jié)鈉1.了解鈉的物理性質(zhì)2.理解鈉和水的反應(yīng)3.理解碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)4.了解焰色反應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)120-第二節(jié)鈉1第二節(jié)鈉1.了解鈉的物理性質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)18-第二節(jié)鈉2第二節(jié)鈉元素周期表中的第ⅠA族中,除氫外,其余6種元素鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)都是金屬元素,由于它們的氫氧化物多是易溶于水的強(qiáng)堿,所以稱它們?yōu)閴A金屬。堿金屬元素的原子最外電子層都只有1個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中很容易失去這個(gè)電子而變成+l價(jià)的陽離子,因此堿金屬是典型的活潑金屬,是強(qiáng)還原劑。

在堿金屬中,以鈉最常見。121-第二節(jié)鈉2第二節(jié)鈉元素周期表中的第Ⅰ第二節(jié)鈉第二節(jié)鈉3從實(shí)驗(yàn)可知,金屬鈉很軟,可以用刀切割,新切開的斷面呈銀白色,具有金屬光澤,但很快因氧化而失去金屬光澤。

一、鈉1.鈉的物理性質(zhì)122-第二節(jié)鈉第二節(jié)鈉3從實(shí)驗(yàn)可知,金屬鈉很軟,第二節(jié)鈉4鈉是電和熱的良導(dǎo)體,熔、沸點(diǎn)低,密度小,是輕金屬。一、鈉1.鈉的物理性質(zhì)單質(zhì)顏色狀態(tài)密度(20℃)/(g/cm3)硬度(金剛石=10)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃導(dǎo)電性(Hg=1)Na銀白色固0.9710.497.988320.8123-第二節(jié)鈉4鈉是電和熱的良導(dǎo)體,熔、沸點(diǎn)低,密度小,是輕金屬。第二節(jié)鈉5鈉原子最外電子層上只有1個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中該電子很容易失去,因此鈉的化學(xué)性質(zhì)非?;顫?。(1)與氧氣的反應(yīng)新切開的光亮的金屬鈉的斷面很快失去了銀白色光澤,已經(jīng)變暗。這主要是生成了一薄層氧化物。在常溫下,鈉和空氣中的氧氣反應(yīng)。一、鈉2.鈉的化學(xué)性質(zhì)點(diǎn)燃鈉在空氣中燃燒,燃燒時(shí)火焰呈黃色,氧氣充足時(shí)生成了過氧化鈉。124-第二節(jié)鈉5鈉原子最外電子層上只有1個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)第二節(jié)鈉6可以觀察到,當(dāng)把鈉投入水中時(shí),鈉立刻熔化成小球,浮在水面上并迅速游動(dòng),放出氣體,然后逐漸消失。燒杯里滴加了酚酞的溶液由無色變?yōu)榧t色。把收集到的氣體移近火焰,點(diǎn)燃?xì)怏w時(shí),氣體發(fā)出爆鳴聲。(2)與水的反應(yīng)鈉和水的反應(yīng)一、鈉2.鈉的化學(xué)性質(zhì)125-第二節(jié)鈉6可以觀察到,當(dāng)把鈉投入水中時(shí),鈉立刻熔化成第二節(jié)鈉7(2)與水的反應(yīng)由于鈉在空氣中不穩(wěn)定,容易與氧氣、水發(fā)生反應(yīng),因此在實(shí)驗(yàn)室通常將它保存在煤油中,以隔絕氧氣和水。使用時(shí)絕對(duì)不能用手拿。

一、鈉2.鈉的化學(xué)性質(zhì)鈉作為還原劑,用于冶煉金屬。也應(yīng)用在電光源上。高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠(yuǎn),透霧能力強(qiáng),作路燈時(shí),照度比高壓水銀燈高幾倍。液態(tài)鈉和鉀的合金是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。126-第二節(jié)鈉7(2)與水的反應(yīng)由于鈉在空氣中不穩(wěn)定,容易第二節(jié)鈉8第二節(jié)鈉碳酸鈉(Na2CO3)俗名純堿或蘇打。含結(jié)晶水的碳酸鈉(Na2CO3·10H2O)為白色晶體。碳酸鈉晶體在空氣中很容易風(fēng)化而失去結(jié)晶水,失水以后的碳酸鈉叫無水碳酸鈉,是白色粉末。二、碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸氫鈉(NaHCO3)俗稱小蘇打,是細(xì)小的白色晶體。127-第二節(jié)鈉8第二節(jié)鈉碳酸鈉(Na2CO3)俗第二節(jié)鈉9二、碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸鈉比碳酸氫鈉更易溶于水,碳酸鈉水溶液因水解而呈較強(qiáng)堿性。碳酸氫鈉的堿性比碳酸鈉弱,其水溶液因水解而呈弱堿性。第二節(jié)鈉128-第二節(jié)鈉9二、碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸鈉比碳酸氫鈉更易溶于水,碳第二節(jié)鈉9二、碳酸鈉和碳酸氫鈉0.1mol/LNaHCO3溶液的pH約等于8.3,使酚酞顯淺紅或幾乎無色。0.05mol/LNa2CO3溶液的pH約等于11.6,使酚酞顯紅色。用此性質(zhì)可以區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉。碳酸鈉溶液和酚酞碳酸氫鈉溶液和酚酞蒸餾水和酚酞第二節(jié)鈉129-第二節(jié)鈉9二、碳酸鈉和碳酸氫鈉0.1mol第二節(jié)鈉10二、碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w。碳酸鈉很穩(wěn)定,加熱至熔融也不分解。碳酸氫鈉不穩(wěn)定,受熱易分解。如何除去固體Na2CO3中混有的少量NaHCO3?答:加熱使NaHCO3分解。第二節(jié)鈉問題130-第二節(jié)鈉10二、碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸鈉和碳酸第二節(jié)鈉11碳酸鈉用途十分廣泛,大量用于玻璃、肥皂、造紙、石油等工業(yè),也可以用來制造其他鈉的化合物。二、碳酸鈉和碳酸氫鈉在食品工業(yè)上,碳酸氫鈉是發(fā)酵粉的主要成分之一。醫(yī)藥上碳酸氫鈉是常用藥。第二節(jié)鈉131-第二節(jié)鈉11碳酸鈉用途十分廣泛,大量用于玻璃第二節(jié)鈉12二、碳酸鈉和碳酸氫鈉

碳酸氫鈉在醫(yī)學(xué)臨床上的應(yīng)用主要用做制酸藥,口服小蘇打片可以用于中和胃酸過多等癥;輸液用于糾正酸中毒(血液pH小于7.35)等。碳酸氫鈉注射液大黃碳酸氫鈉片第二節(jié)鈉132-第二節(jié)鈉12二、碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸氫鈉在醫(yī)學(xué)臨床上第二節(jié)鈉13三、焰色反應(yīng)很多金屬及它們的化合物在被灼燒時(shí),都會(huì)使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色,這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。鈉的焰色反應(yīng)呈黃色,鉀的焰色反應(yīng)呈紫色。很多金屬如鈣、鍶、鋇、銅等及它們的化合物也能發(fā)生焰色反應(yīng),鈣(磚紅色)鍶(洋紅色)鋇(黃綠色)鉀(紫色)第二節(jié)鈉133-第二節(jié)鈉13三、焰色反應(yīng)很多金屬及它們的化合物在被灼第二節(jié)鈉14利用焰色反應(yīng)所呈現(xiàn)的特殊顏色,可以鑒定金屬或金屬離子的存在。三、焰色反應(yīng)金屬或金屬離子鋰銣鈣鍶鋇銅鉀鈉焰色反應(yīng)的顏色紫紅紫磚紅洋紅黃綠綠紫黃還可以制造各種焰火。節(jié)日燃放的五光十色的焰火中,就含有某些金屬或它們的化合物,不同金屬的焰色反應(yīng)使夜空呈現(xiàn)出各種艷麗的色彩。幾種金屬或金屬離子焰色反應(yīng)的顏色焰色反應(yīng)第二節(jié)鈉134-第二節(jié)鈉14利用焰色反應(yīng)所呈現(xiàn)的特殊顏色,可以鑒定金第二節(jié)鈉15135-第二節(jié)鈉1533-第三節(jié)鋁1第三節(jié)鋁1.了解鋁的物理性質(zhì)和用途2.理解鋁的性質(zhì)3.理解氫氧化鋁的兩性學(xué)習(xí)目標(biāo)136-第三節(jié)鋁1第三節(jié)鋁1.了解鋁的物理性質(zhì)和用途學(xué)習(xí)目標(biāo)34-第三節(jié)鋁2元素周期表中的第ⅢA族包括硼(B)、鋁(A1)、鎵(Ga)、銦(In)、鉈(T1)5種元素,又叫硼族元素。硼族元素的原子最外電子層都有3個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中容易失去而形成+3價(jià)的陽離子。和堿金屬、堿土金屬(第ⅡA族)相比,失電子趨勢(shì)比較小,因此,硼族元素的金屬性比較弱。其中硼是非金屬元素。在硼族元素中,重點(diǎn)學(xué)習(xí)鋁及其化合物的一

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