几种重要的金属

1、第四章第四章 几种重要的金属几种重要的金属第一节第一节 镁和铝镁和铝铝及其合金在日常生活中的应用铝及其合金在日常生活中的应用1. 物理性质物理性质金属容易失去最外层电子，变成金属阳离子，表现出还原性。金属容易失去最外层电子，变成金属阳离子，表现出还原性。金属还原性强弱顺序可归纳为（金属活动顺序表）：金属还原性强弱顺序可归纳为（金属活动顺序表）： （1）常温时，金属都是固体（除汞外）常温时，金属都是固体（除汞外）（2）有金属光泽。）有金属光泽。（3）大多数金属有良好的导电性和导热性。）大多数金属有良好的导电性和导热性。（4）大多具有展性和延性。）大多具有展性和延性。金属的通性金属的通性2化学性质

2、化学性质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冶金工业冶金工业 根据密度根据密度根据地壳中含量根据地壳中含量有色金属（除Fe，Cr，Mn以外的金属）轻金属（密度小于 4.5g/cm3如K,Ca,Be,Mg,Al等）重金属（密度大于 4.5g/cm3如Cu,Fe,Sn,Pb等）黑色金属（Fe，Cr，Mn）常见金属（如Fe,Al,Cu等）稀有金属（如锆,铌,钼等）金属的几种分类方法金属的几种分类方法 第一节第一节 镁和铝镁和铝一、物理性质一、物理性质银白色的金属，有延展性

3、，有良好的导电、导热性，银白色的金属，有延展性，有良好的导电、导热性，硬度较小硬度较小 单质物理性质单质物理性质镁镁铝铝熔点熔点()645660.4沸点沸点()10902467密度密度(g/cm3)1.7382.7硬度硬度很软较软二、化学性质二、化学性质Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+=2Al3+3H2MgMgAlAlMg+2H2O(热热)=Mg(OH)2+H2（缓慢，有气体生成）（缓慢，有气体生成）2Al+6H2O(沸沸)=2Al(OH)3+3H2（非常缓慢，无明显现象）（非常缓慢，无明显现象）AlAl遇浓硫酸、浓硝酸则钝化遇浓硫酸、浓硝酸则钝化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点燃点燃结论结论: :现象：现象：高温高温2Al+Fe2O32Fe+Al2O3+Q铝热剂是混和物铝热剂是混和物（Al+金属氧化物）金属氧化物）铝热反应用于焊接钢轨铝热反应用于焊接钢轨铝热反应用于铝热反应用于“定向爆破定向爆破”镁、铝能与强碱溶液反应吗镁、铝能与强碱溶液反应吗 ？Mg/结论结论:现象现象:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2Mg+NaOH铝与氢

5、氧化钠反应是多步反应的结果：铝与氢氧化钠反应是多步反应的结果：2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2+4H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H22Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2课堂小结课堂小结5 5、 4 4、1、O2Cl2、S、3、2、镁铝的化学性质镁铝的化学性质二、化学性质二、化学性质2Al+6H2O(沸沸)=2Al(OH)3+3H2Mg+2H2O(热热)=Mg(OH)2+H2Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+=2Al3+3H2H H2产生；产生；2Mg+O2=2MgO4Al+3O2=2Al2O

6、33Mg+N2=Mg3N2MgMgAlAl（缓慢，有气体生成）（缓慢，有气体生成）（非常缓慢，无明显现象）（非常缓慢，无明显现象）AlAl遇浓硫酸、浓硝酸则钝化遇浓硫酸、浓硝酸则钝化2Mg+CO2=2MgO+C2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2Mg+Cl2=MgCl2Mg+S=MgS2Al+3Cl2=2AlCl33Al+6S=2Al2S31、镁粉在焰火中是不可少的原料镁粉在焰火中是不可少的原料, ,工业制造镁粉是将镁工业制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却蒸气在某种气体中冷却, ,下列可作为冷却气体的是下列可作为冷却气体的是( )( )空气

7、空气CO2ArH2N2水蒸气水蒸气A.B.C.D.C C2 2、用铝箔包装、用铝箔包装0.1mol0.1mol金属钠，用针扎若干小孔，放入水中，金属钠，用针扎若干小孔，放入水中，完全反应后，用排水取气法收集到气体（标况）（完全反应后，用排水取气法收集到气体（标况）（ ）A A、O O2 2、H H2 2的混和气体的混和气体 B B、1.12LH1.12LH2 2 C C、1.12LH1.12LH2 2 D D、1.12LH1.12LH2 2C C3、往一铝质的易拉罐内充满、往一铝质的易拉罐内充满CO2，然后往罐内注入足量的，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口。过一段时间后，罐

8、壁内溶液，立即用胶布严封罐口。过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的壁就重新鼓起。解释下述凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的壁就重新鼓起。解释下述变化的实验现象，配以有关化学方程式。变化的实验现象，配以有关化学方程式。（1）罐壁内凹而瘪的原因：）罐壁内凹而瘪的原因：（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铝与健康铝与健康 WHO把铝列为食品污染源之一，成人每日摄入铝把铝列为食品污染源之一，成人每日摄入铝元素的量应控制在元素的量应控制在0.004g以下。油条是中国常用的食以下。油条是中国常用的

9、食品之一，每品之一，每270g中约含中约含0.9g明矾明矾KAl(SO4)212H2O，其相对分子质量为其相对分子质量为474。试通过计算说明，若成人每。试通过计算说明，若成人每日食用一根（约日食用一根（约50g）油条，铝元素的摄入量是否超）油条，铝元素的摄入量是否超过安全摄入量？过安全摄入量？铝的重要铝的重要化合物化合物 存在：如存在：如铝土矿物理性质：物理性质：白色难熔固体 化学性质：化学性质： Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O用途：用途：耐火材料，冶炼铝，其它刚玉、红蓝宝石等铝土矿以三水合氧化铝、一以三水合氧化铝

10、、一水合氧化铝石等铝的水合氧化铝石等铝的氧化物为主，并包含氧化物为主，并包含高岭石、蛋白石、针高岭石、蛋白石、针铁矿等而成的混合物。铁矿等而成的混合物。常含镓。成分变化很常含镓。成分变化很大。常成豆状、块状、大。常成豆状、块状、多孔状、或土状产出。多孔状、或土状产出。是炼铝的最重要原料，是炼铝的最重要原料，也是提炼分散元素镓也是提炼分散元素镓的主要来源的主要来源红宝石红宝石 含微量铬而呈不同色调含微量铬而呈不同色调红色的刚玉宝石。属高红色的刚玉宝石。属高档宝石。以透明且呈微档宝石。以透明且呈微带紫色色调的鲜红色品带紫色色调的鲜红色品种最为名贵。用焰熔法种最为名贵。用焰熔法制备的合成红宝石除用制

11、备的合成红宝石除用作装饰品外，还广泛地作装饰品外，还广泛地用作精密仪器、钟表中用作精密仪器、钟表中的轴承和激光材料的轴承和激光材料绿宝石绿宝石 除祖母绿和海蓝宝除祖母绿和海蓝宝石外其他各种颜色石外其他各种颜色绿柱石类宝石的统绿柱石类宝石的统称。品种有金色绿称。品种有金色绿宝石、玫瑰绿宝石、宝石、玫瑰绿宝石、紫色绿宝石、暗褐紫色绿宝石、暗褐色绿宝石等色绿宝石等 蓝宝石蓝宝石 含铁和铊的刚玉宝含铁和铊的刚玉宝石，属高档宝石。石，属高档宝石。以微带紫的鲜蓝色以微带紫的鲜蓝色品种最为名贵。用品种最为名贵。用作个人装饰品。用作个人装饰品。用焰熔法制得的各色焰熔法制得的各色合成蓝宝石较为常合成蓝宝石较为常

12、见见 刚玉刚玉 刚玉的刚玉的化学成化学成分为氧化铝，分为氧化铝，晶体常呈桶晶体常呈桶状、柱状，状、柱状，因含钛而呈因含钛而呈蓝色。蓝色蓝色。蓝色透明的刚玉透明的刚玉叫蓝宝石叫蓝宝石。2 2、氢氧化铝、氢氧化铝Al(OH)Al(OH)3 3 物理性质：(2)化学性质： H+ + AlO2- + H2O Al(OH)3 Al3+ +3 OH-Al(OH)3Al(OH)33H+=Al3+3H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O 白色胶状沉淀，能凝聚水中悬浮物，吸收色素 Al(OH)3具有两性？Al(OH)3中通入CO2不反应，与氨水也不反应。（4）实验室制备 Al3+3NH

13、3H2O = Al(OH)3 + 3NH4+3 3、偏铝酸钠、偏铝酸钠NaAlONaAlO2 2水解：水解：AlOAlO2 2- - + 2+ 2H H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3 + OH+ OH- -与酸：与酸：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)3AlO2-三者之间的关系三者之间的关系4 4、硫酸铝钾硫酸铝钾 KAl(SOKAl(SO4 4) )2 212H12

14、H2 2O O 俗名是明矾。俗名是明矾。 无色晶体，水解显酸性能净水无色晶体，水解显酸性能净水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+ +硫酸铝钾硫酸铝钾能净水？能净水？硫酸铝钾硫酸铝钾 又称又称“白矾白矾”、“钾钾明矾明矾”、“明矾明矾” ” 。硫酸钾和硫酸铝的含硫酸钾和硫酸铝的含水复盐。无色透明晶水复盐。无色透明晶体，有酸味。溶于水，体，有酸味。溶于水，水解时生成氢氧化铝水解时生成氢氧化铝胶状沉淀。用作媒染胶状

15、沉淀。用作媒染剂和净化剂。化学工剂和净化剂。化学工业中用于炼铝和制造业中用于炼铝和制造钾肥等。钾肥等。 1 1、明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液、明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液, ,写出写出有关离子方程式：有关离子方程式：（）当生成的沉淀物质的质量最大时：（）当生成的沉淀物质的质量最大时：（）当生成的沉淀物质的量最大时：（）当生成的沉淀物质的量最大时：2、实验探究、实验探究 巩固练习：巩固练习： 将将NaOH溶液逐滴滴入到溶液逐滴滴入到AlCl3溶液溶液中，直至过量。中，直至过量。将将AlClAlCl3 3溶液逐滴滴入到溶液逐滴滴入到NaOHNaOH溶溶液中，直至过量。液中，直至过量。 课外思考 1 1

16、、将盐酸逐滴滴入到、将盐酸逐滴滴入到NaAlO2溶液中，直至过量。溶液中，直至过量。 2 2、NaAlONaAlO2 2溶液逐滴滴入到盐酸溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。中，直至过量。 2 2、NaAlONaAlO2 2溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。溶液逐滴滴入到盐酸中，直至过量。先产生沉淀，振荡后消失，当先产生沉淀，振荡后消失，当NaAlONaAlO2 2过量时，产过量时，产生的沉淀不再消失。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、先产生白色絮状沉淀，当、先产生白色絮状沉淀，当HClHCl过量时过量时沉淀消失。沉淀消失。AlO2-+H+H2O=Al（OH）3Al（OH）3+3H+=Al3+3H2O 镁和铝 第三课时（氢氧化铝性质、第三课时（氢氧化铝性质、合金）合金） 复习回顾复习回顾 氧化镁、氧化铝性质相比较有什么不同之处？氧化镁、氧化铝性质相比较有什么不同之处？ 氢氧化铝、氢氧化镁的性质相比较有什么不同氢氧化铝、氢氧化镁的性质相比较有什么不同之处？之处？（1）物理性质）物理性质:白色胶状物质白色胶状物质,具有一定的吸附作用具有一定的吸附作用(2)化学性质化学性质“铝三角铝三角”有关方程式：有关方程式

18、：Al3+OH-Al3+NH3H2OAlO2-+H+AlO2-+CO2Al(OH)3+H+Al(OH)3+OH-有关系数比例关系有关系数比例关系:2 2、练习：、练习：现有现有1.65mol的的H2SO4,3.3mol的的NaOH及足量及足量Al,下下列实验方法得到列实验方法得到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-有关有关Al(OH)3的制备问题的讨论：的制备问题的讨论：1、由由AlCl3出发制出发制Al(OH)3用哪种试剂较好，由用哪种试剂较好，由NaAlO2出发呢？出发呢？有关氢氧

19、化铝的计算问题：有关氢氧化铝的计算问题：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：量的讨论）法一：一般方程式分析法。（既：量的讨论）法二：图形分析法。法二：图形分析法。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有关有关Al3+、AlO2-图形分析实例：图形分析实例：例例2：将一定量的：将一定量的Mg、Al投入投入100mL，一定的物质的量浓，一定的物质的量浓度的度的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至过量，生成的沉淀的质量与加入至过量，生成的沉淀的质量与加入NaOH的体积的关系如图所的体积的关系如图所示。求：示。求：(1)合金中合金中Mg、Al的质量分别是多少？的质量分别是多少？(2)原原HCl的物质的量浓度？的物质的量浓度？2016019.411.6(g)(mL)例例3：根据已知条件作图：根据已知条件作图向含等物质的量的向含等物质的量的MgCl2、AlCl3溶液中溶液中滴加入滴加入NaOH溶液。溶液。向明矾溶液中滴加向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液