幾種重要的金屬

第四章幾種重要的金屬第一節(jié)鎂和鋁你能舉出些生活中常見的金屬制品嗎？想一想鋁及其合金在日常生活中的應(yīng)用1.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。金屬還原性強(qiáng)弱順序可歸納為（金屬活動(dòng)順序表）：（1）常溫時(shí)，金屬都是固體（除汞外）（2）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。（4）大多具有展性和延性。金屬的通性你知道嗎?2．化學(xué)性質(zhì)KCaNaMgAlZnFeSn

Pb（H）CuHgAgPtAu冶金工業(yè)根據(jù)密度根據(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

第一節(jié)鎂和鋁一、物理性質(zhì)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

單質(zhì)物理性質(zhì)鎂鋁熔點(diǎn)

(℃)645660.4沸點(diǎn)(℃)10902467密度(g/cm3)1.7382.7硬度很軟較軟二、化學(xué)性質(zhì)Mg+2H+==Mg2++H2↑2Al+6H+==2Al3++3H2↑MgAlMg+2H2O(熱)==Mg(OH)2+H2↑（緩慢，有氣體生成）2Al+6H2O(沸)==2Al(OH)3+3H2↑（非常緩慢，無明顯現(xiàn)象）Mg+4HNO3==Mg(NO3)2+2NO2+2H2OAl遇濃硫酸、濃硝酸則鈍化4.與CO2的反應(yīng)4.與Fe2O3的反應(yīng)1.與非金屬的反應(yīng)1.與非金屬的反應(yīng)2.與水的反應(yīng)2.與水的反應(yīng)3.與酸的反應(yīng)(1).與非氧化性酸反應(yīng)（鹽酸、稀H2SO4)3.與酸的反應(yīng)(1).與非氧化性酸反應(yīng)（鹽酸、稀H2SO4)(2).與氧化性酸反應(yīng)(硝酸、濃H2SO4)(2).與氧化性酸反應(yīng)(硝酸、濃H2SO4)2Mg+CO2==2MgO+C點(diǎn)燃2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe點(diǎn)燃2Mg+O2==2MgO點(diǎn)燃3Mg+N2==Mg3N2點(diǎn)燃Mg+Cl2==MgCl2點(diǎn)燃Mg+S==MgS4Al+3O2==2Al2O3點(diǎn)燃2Al+3Cl2==2AlCl3點(diǎn)燃3Al+6S==2Al2S3【探

究一】

鎂與二氧化碳的反應(yīng)Mg條在CO2中劇烈燃燒，發(fā)出白光、放出大量熱，有大量白色煙霧生成，瓶壁上有黑色固體成。2Mg+CO22MgO+C點(diǎn)燃結(jié)論:現(xiàn)象：1.Mg能置換出CO2中的C：2.CO2不支持燃燒是相對(duì)的3.Na、K等活潑金屬也可以在CO2中燃燒想一想實(shí)驗(yàn)室活潑金屬著火了，應(yīng)如何撲滅？現(xiàn)象：1、劇烈反應(yīng)，發(fā)出耀眼的光芒2、放出大量的熱3、有熔融物落入沙中高溫2Al+Fe2O32Fe+Al2O3+Q鋁熱劑是混和物（Al+金屬氧化物）鋁熱反應(yīng)用于焊接鋼軌鋁熱反應(yīng)用途鋁熱反應(yīng)用途寫出Al與V2O5、MnO2反應(yīng)的化學(xué)方程式。3V2O5+10Al==5Al2O3+6V高溫3Mn3MnO2+4Al==2Al2O3+高溫冶煉難熔金屬鋁熱反應(yīng)用于“定向爆破”【探究二】

鎂、鋁能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)嗎？Mg/結(jié)論:Mg表面無變化，Al表面有許多氣泡產(chǎn)生，氣體為H2?，F(xiàn)象:2Al+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑Mg+NaOH反應(yīng)機(jī)理鋁與氫氧化鈉反應(yīng)是多步反應(yīng)的結(jié)果：2Al+6H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑+4H2OAl(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O

2Al+6H2O==2Al(OH)3+3H2↑+2Al+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑失6e-得6e-問題：1為什么鋁制餐具不能長(zhǎng)期放置酸性或堿性的食物？鋁與酸和堿都能夠反應(yīng)。2鋁與氨水能夠反應(yīng)生成H2么？不能。鋁與強(qiáng)堿反應(yīng)才能夠生成H2課堂小結(jié)(1).與非氧化性酸反應(yīng)，如鹽酸、稀硫酸。(2).與氧化性酸反應(yīng)，如硝酸、濃硫酸。5、與某些氧化物反應(yīng)4、與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)（鋁）1、與非金屬反應(yīng),如O2、N2、Cl2、S、等。3、與酸反應(yīng)：2、與水反應(yīng)：鎂鋁的化學(xué)性質(zhì)二、化學(xué)性質(zhì)1.與非金屬的反應(yīng)3.與酸的反應(yīng)(1).與非氧化性酸反應(yīng)（鹽酸、稀H2SO4)(2).與氧化性酸反應(yīng)(硝酸、濃H2SO4)2.與水的反應(yīng)2Al+6H2O(沸)==2Al(OH)3+3H2↑Mg+2H2O(熱)==Mg(OH)2+H2↑Mg+2H+==Mg2++H2↑2Al+6H+==2Al3++3H2↑可以，但沒有H2產(chǎn)生；2Mg+O2==2MgO點(diǎn)燃4Al+3O2==2Al2O3點(diǎn)燃3Mg+N2==Mg3N2點(diǎn)燃MgAl（緩慢，有氣體生成）（非常緩慢，無明顯現(xiàn)象）Al遇濃硫酸、濃硝酸則鈍化4.與CO2的反應(yīng)4.與Fe2O3的反應(yīng)1.與非金屬的反應(yīng)2.與水的反應(yīng)3.與酸的反應(yīng)(1).與非氧化性酸反應(yīng)（鹽酸、稀H2SO4)(2).與氧化性酸反應(yīng)(硝酸、濃H2SO4)5.與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)2Mg+CO2==2MgO+C點(diǎn)燃2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe點(diǎn)燃2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑Mg+Cl2==MgCl2點(diǎn)燃Mg+S==MgS2Al+3Cl2==2AlCl3點(diǎn)燃3Al+6S==2Al2S31、鎂粉在焰火中是不可少的原料,工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在某種氣體中冷卻,下列可作為冷卻氣體的是()

空氣CO2

ArH2

N2

水蒸氣

A.B.

C.D.C2、用鋁箔包裝0.1mol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）（）A、O2、H2的混和氣體B、1.12LH2C、>1.12LH2D、<1.12LH2C3、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NaOH溶液，立即用膠布嚴(yán)封罐口。過一段時(shí)間后，罐壁內(nèi)凹而癟，再過一段時(shí)間后，癟了的壁就重新鼓起。解釋下述變化的實(shí)驗(yàn)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：

（2）罐再鼓起的原因是：CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O2Al+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑鋁與健康

WHO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0.004g以下。油條是中國(guó)常用的食品之一，每270g中約含0.9g明礬[KAl(SO4)2·12H2O]，其相對(duì)分子質(zhì)量為474。試通過計(jì)算說明，若成人每日食用一根（約50g）油條，鋁元素的攝入量是否超過安全攝入量？鋁的重要化合物

常見的鋁的化合物：Al2O3Al(OH)3

硫酸鋁鉀1.Al2O3⑴存在：如鋁土礦⑵物理性質(zhì)：白色難熔固體⑶化學(xué)性質(zhì)：

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O⑷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、一水合氧化鋁石等鋁的氧化物為主，并包含高嶺石、蛋白石、針鐵礦等而成的混合物。常含鎵。成分變化很大。常成豆?fàn)?、塊狀、多孔狀、或土狀產(chǎn)出。是煉鋁的最重要原料，也是提煉分散元素鎵的主要來源紅寶石含微量鉻而呈不同色調(diào)紅色的剛玉寶石。屬高檔寶石。以透明且呈微帶紫色色調(diào)的鮮紅色品種最為名貴。用焰熔法制備的合成紅寶石除用作裝飾品外，還廣泛地用作精密儀器、鐘表中的軸承和激光材料綠寶石除祖母綠和海藍(lán)寶石外其他各種顏色綠柱石類寶石的統(tǒng)稱。品種有金色綠寶石、玫瑰綠寶石、紫色綠寶石、暗褐色綠寶石等

藍(lán)寶石含鐵和鉈的剛玉寶石，屬高檔寶石。以微帶紫的鮮藍(lán)色品種最為名貴。用作個(gè)人裝飾品。用焰熔法制得的各色合成藍(lán)寶石較為常見

剛玉剛玉的化學(xué)成分為氧化鋁，晶體常呈桶狀、柱狀，因含鈦而呈藍(lán)色。藍(lán)色透明的剛玉叫藍(lán)寶石。2、氫氧化鋁Al(OH)3

⑴物理性質(zhì)：(2)化學(xué)性質(zhì)：H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-(3)Al(OH)3電離方式Al(OH)3＋3H+==Al3+＋3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O白色膠狀沉淀，能凝聚水中懸浮物，吸收色素

實(shí)驗(yàn)問題：為什么Al(OH)3具有兩性？注意：氫氧化鋁不能與弱酸反應(yīng)，也不能與弱堿反應(yīng)。如Al(OH)3中通入CO2不反應(yīng)，與氨水也不反應(yīng)。（4）實(shí)驗(yàn)室制備Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+3、偏鋁酸鈉NaAlO2水解：AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-與酸：AlO2-+H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-[或CO32-]Al3+Al(OH)3AlO2-3OH-OH-Al3+Al(OH)3AlO2-

三者之間的關(guān)系4、硫酸鋁鉀KAl(SO4)2·12H2O

俗名是明礬。無色晶體，水解顯酸性能凈水KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-Al3++3H2OAl(OH)3+3H+為什么硫酸鋁鉀能凈水？硫酸鋁鉀又稱“白礬”、“鉀明礬”、“明礬”。硫酸鉀和硫酸鋁的含水復(fù)鹽。無色透明晶體，有酸味。溶于水，水解時(shí)生成氫氧化鋁膠狀沉淀。用作媒染劑和凈化劑?；瘜W(xué)工業(yè)中用于煉鋁和制造鉀肥等。

1、明礬溶液中滴加氫氧化鋇溶液,寫出有關(guān)離子方程式：（１）當(dāng)生成的沉淀物質(zhì)的質(zhì)量最大時(shí)：（２）當(dāng)生成的沉淀物質(zhì)的量最大時(shí)：

2、實(shí)驗(yàn)探究

鞏固練習(xí)：

①將NaOH溶液逐滴滴入到AlCl3溶液中，直至過量。②．將AlCl3溶液逐滴滴入到NaOH溶液中，直至過量。

課外思考1、將鹽酸逐滴滴入到NaAlO2溶液中，直至過量。2、NaAlO2溶液逐滴滴入到鹽酸中，直至過量。

2、NaAlO2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)NaAlO2過量時(shí)，產(chǎn)生的沉淀不再消失。4H++AlO2-=Al3++2H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓析：1、先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，當(dāng)HCl過量時(shí)沉淀消失。AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O鎂和鋁

第三課時(shí)（氫氧化鋁性質(zhì)、合金）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？氫氧化鋁、氫氧化鎂的性質(zhì)相比較有什么不同之處？（1）物理性質(zhì):白色膠狀物質(zhì),具有一定的吸附作用

(2)化學(xué)性質(zhì)——“鋁三角”

有關(guān)方程式：

Al3++OH-→Al3++NH3·H2O→

AlO2-+H+→AlO2-+CO2→Al(OH)3+H+→Al(OH)3+OH-→

有關(guān)系數(shù)比例關(guān)系:2、練習(xí)：現(xiàn)有1.65mol的H2SO4,3.3mol的NaOH及足量Al,下列實(shí)驗(yàn)方法得到Al(OH)3的量最多的是:

H+OH-a、Al——→Al3+——→T·M·

OH-H+b、Al——→AlO2-——→T·M·

H+c、Al——→Al3+

OH-→T·M·Al——→AlO2-有關(guān)Al(OH)3的制備問題的討論：1、由AlCl3出發(fā)制Al(OH)3用哪種試劑較好，由NaAlO2出發(fā)呢？

有關(guān)氫氧化鋁的計(jì)算問題：例1：向100mL1mol/LAlCl3

溶液中加入____molNaOH,生成沉淀3.9g。法一：一般方程式分析法。（既：量的討論）法二：圖形分析法。法三：方程式直接配平法。AlCl3中滴加NaOHNaAlO2中滴加HClHCl中滴加NaAlO2

NaOH中滴加AlCl3有關(guān)Al3+、AlO2-圖形分析實(shí)例：例2：將一定量的Mg、Al投入100mL，一定的物質(zhì)的量濃度的HCl中，合金全部溶解。向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH至過量，生成的沉淀的質(zhì)量與加入NaOH的體積的關(guān)系如圖所示。求：

(1)合金中Mg、Al的質(zhì)量分別是多少？

(2)原HCl的物質(zhì)的量濃度？2016019.411.6(g)(mL)例3：根據(jù)已知條件作圖向含等物質(zhì)的量