高中化学金属镁,铝课件

1、高考化学第一轮复习高考化学第一轮复习镁镁 和和 铝铝金属的通性金属的通性 颜色：颜色： 状态：状态： 导电、导热：导电、导热： 延展性：延展性： 硬度、熔点、密度：硬度、熔点、密度：通常情况下通常情况下,除金、铜有颜色外，大多为银白色。除金、铜有颜色外，大多为银白色。通常情况下，除汞为液体外，其余都为固体。通常情况下，除汞为液体外，其余都为固体。物理性质中的常见金属之最物理性质中的常见金属之最密度最小：锂（密度最小：锂（Li）密度最大：锇（密度最大：锇（Os）熔点最高：钨（熔点最高：钨（W）熔点最低：汞（熔点最低：汞（Hg）导电性最好：银（导电性最好：银（Ag）硬度最大：铬（硬度最大：铬（Cr

2、）延展性最好：金（延展性最好：金（Au）合金：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）合金：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔和而成的具有金属特性物质熔和而成的具有金属特性物质. 性质特点性质特点：合金的熔点一般比它的各成分金属的低；合金的熔点一般比它的各成分金属的低；合金的硬度一般比它的各成分金属的大；合金的硬度一般比它的各成分金属的大；金属的分类金属的分类按颜色按颜色黑色金属：黑色金属：Fe Cr Mn有色金属：除以上三种金属以外有色金属：除以上三种金属以外按密度按密度轻金属：轻金属：4.5g/cm3 Zn Cu按含量按含量常见金属：常见金属： Fe Mg Al等等稀有金属：稀有金

3、属： 锆、钒、钼等锆、钒、钼等 根据以上分类：金属镁、铝属于根据以上分类：金属镁、铝属于 金属金属有色金属有色金属 轻金属轻金属 常见金属常见金属 1、镁铝单质结构、性质和制法的比较：、镁铝单质结构、性质和制法的比较：结构和性质结构和性质 Mg Al在周期表位置在周期表位置原子半径原子半径价电子数价电子数金属性金属性单质物理性质单质物理性质熔点和硬度熔点和硬度第三周期第三周期 A族族第三周期第三周期 A族族MgAl 2 3MgAl2、镁、铝的化学性质：、镁、铝的化学性质：镁的化学性质镁的化学性质与非金属反应：与氯气、氧气、与非金属反应：与氯气、氧气、氮气氮气等等与水的反应与水的反应：与氧化物反

4、应：与与氧化物反应：与CO2反应反应与酸反应：与酸反应：与盐反应：与盐反应：与氯化铵溶液反应与氯化铵溶液反应铝的化学性质铝的化学性质与非金属反应：与氯气、氧气、与非金属反应：与氯气、氧气、硫硫等等与水的反应：与水的反应：与氧化物反应：与与氧化物反应：与氧化铁氧化铁反应反应与酸反应：与酸反应：与碱反应：如与碱反应：如氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液反应反应与盐溶液反应：与盐溶液反应：1 1）与非金属单质的反应）与非金属单质的反应4Al + 3O2 = 2 Al2O3镁在空气中燃烧有三个反应镁在空气中燃烧有三个反应: :镁在空气中即可燃烧，而铝在氧气中能燃烧镁在空气中即可燃烧，而铝在氧气中能燃烧. 燃烧时

5、都放出大量的热燃烧时都放出大量的热.发出耀眼的白光发出耀眼的白光,可做照明弹可做照明弹.金属在空气中易被氧化形成氧化膜。金属在空气中易被氧化形成氧化膜。有的氧化膜疏松：如铁；有的氧化膜疏松：如铁；有的氧化膜致密：如镁、铝，能起保护作用，点燃镁有的氧化膜致密：如镁、铝，能起保护作用，点燃镁条铝条前应打磨。条铝条前应打磨。 实验：加热一块铝箔，观察现象。实验：加热一块铝箔，观察现象。现象：铝箔熔化，且失去了光泽，但熔化的铝并不滴落，现象：铝箔熔化，且失去了光泽，但熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着。好像有一层膜兜着。铝的熔点为铝的熔点为665，氧化铝的熔点为，氧化铝的熔点为2050，铝表面的致，铝

6、表面的致密氧化膜包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落。密氧化膜包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落。 3Mg + N2 = 2Mg3N2 白色，离子化合物白色，离子化合物点燃点燃Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH32Al+3S = Al2S3 只能利用单质间化合得到只能利用单质间化合得到 Mg + Cl2 = MgCl2点燃点燃 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3点燃点燃Mg + 2H2O = Mg(OH)2 +H2反反 应应 剧剧 烈烈 程程 度度化学反应方程式化学反应方程式MgAl与冷水缓慢反应与冷水缓慢反应、与沸水显著反应、与沸水显著反应与冷水不反应与

7、冷水不反应、与沸水缓慢反应、与沸水缓慢反应2Al+6H2O = 2Al(OH)3+3H22 2）和水反应）和水反应思考：镁条着火时，能否用水？能否用泡沫灭火器？思考：镁条着火时，能否用水？能否用泡沫灭火器？应采取何措施将其扑灭？应采取何措施将其扑灭？用沙土扑灭用沙土扑灭（3）与某些氧化物反应）与某些氧化物反应描述反应现象，指出氧化剂、还原剂。描述反应现象，指出氧化剂、还原剂。现象现象:Mg在在CO2中燃烧中燃烧,有黑色固体和白色固体生成。有黑色固体和白色固体生成。铝热反应铝热反应1.将用滤纸做的两个漏斗套在一起将用滤纸做的两个漏斗套在一起,使使四周都有四层，用水润湿。放在铁圈四周都有四层，用水

8、润湿。放在铁圈上，倒入氧化铁粉末与铝粉和混合物上，倒入氧化铁粉末与铝粉和混合物.2. 下面放置盛下面放置盛沙沙的蒸发皿的蒸发皿,在混合在混合物上面铺少量物上面铺少量氯酸钾氯酸钾,并在混合物并在混合物中间插一根中间插一根镁条镁条,点燃镁条点燃镁条,观察发观察发生的现象生的现象.铝热剂：铝粉铝热剂：铝粉与某些与某些金属氧化物粉末金属氧化物粉末(如如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等等)的混合物。的混合物。镁条：引燃剂镁条：引燃剂 氯酸钾：助燃剂。氯酸钾：助燃剂。应用应用:(1)焊接钢轨焊接钢轨 (2)冶炼高熔点金属冶炼高熔点金属(Fe 、 V、Cr、Mn、W等等)特点：反应放出大量的热

9、。特点：反应放出大量的热。(4)跟碱的反应跟碱的反应镁和碱不反应镁和碱不反应铝能和碱反应铝能和碱反应2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2实质实质:第二步第二步:2Al(OH)3+2NaOH=2NaAlO2+4H2O总反应式总反应式:2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2+4H2O氧化剂：氧化剂：H2Oa.和非氧化性酸和非氧化性酸反应生成氢气反应生成氢气( (盐酸、稀硫酸等盐酸、稀硫酸等) )(5)和酸反应和酸反应b.和氧化性酸反应和氧化性酸反应 镁能与冷的浓硫酸和浓硝酸反应镁能与冷的浓硫酸和浓硝酸反应, , 铝在冷的浓硫酸和浓硝酸中会发生钝化，加热

10、时反应。铝在冷的浓硫酸和浓硝酸中会发生钝化，加热时反应。MgCl2 = Mg+Cl2电解电解工业制法：工业制法： 2 Al2O3 3O2 + 4Al 电解电解冰晶石冰晶石三三.镁的重要化合物镁的重要化合物1.氧化镁氧化镁(MgO)(1)物理性质物理性质: 白色粉末密度小白色粉末密度小,熔点高熔点高(2800)，制耐火材料。，制耐火材料。(2)化学性质化学性质: MgOH2OMg(OH)2 (很慢）很慢） MgO2HClMgCl2H2O(3)制法制法:工业上是用菱镁矿（主要成分工业上是用菱镁矿（主要成分MgCO3）煅烧来）煅烧来制取氧化镁制取氧化镁 MgCO3MgOCO2高温高温2.氢氧化镁氢氧

11、化镁 Mg(OH)2 白色粉末白色粉末,难溶于水难溶于水,其溶解度比其溶解度比MgCO3小小,中强碱中强碱.Mg(OH)22NH4Cl2NH3MgCl22H2O 写出过量的写出过量的NaOH与与Mg(HCO3)2的方程式的方程式水垢的主要成分是水垢的主要成分是Mg(OH)2和和CaCO3 MgCO3+H2O = Mg(OH)2+CO2 3.氯化镁氯化镁( MgCl2 ) 无色晶体无色晶体,易溶于水易溶于水,在空气中易吸潮在空气中易吸潮,味苦味苦.氯化镁氯化镁的六水合物晶体的六水合物晶体MgCl26H2O。工业制法：以海水为原料工业制法：以海水为原料HCl的作用：防止的作用：防止MgCl2水解。

12、水解。四四.铝的重要化合物铝的重要化合物物理性质物理性质白色、粉末状、难溶解、难熔固体。白色、粉末状、难溶解、难熔固体。刚玉是氧化铝的天然晶体刚玉是氧化铝的天然晶体,硬度大仅次于金刚石硬度大仅次于金刚石（蓝宝石、红宝石是刚玉的一种（蓝宝石、红宝石是刚玉的一种)铝土矿成分：氧化铝的水合物、少量的氧化铁和二氧铝土矿成分：氧化铝的水合物、少量的氧化铁和二氧化硅化硅1.氧化铝氧化铝(Al2O3)做耐火材料，是冶炼金属铝的原料。做耐火材料，是冶炼金属铝的原料。氧化铝的天然存在形式氧化铝的天然存在形式 性质性质-两性氧化物两性氧化物以铝土矿（主要成分是以铝土矿（主要成分是Al2O3含有含有Fe2O3、Si

13、O2等杂等杂质）为原料，写出质）为原料，写出Al的制备流程。的制备流程。铝铝土土矿矿浓浓NaOH 过滤过滤滤液滤液沉淀沉淀过量盐酸过量盐酸 过滤过滤沉淀沉淀滤液滤液过量氨水过量氨水 过滤过滤沉淀沉淀滤液滤液加加热热Al2O3电解电解熔融熔融Al碱碱 溶溶 法法铝土矿铝土矿加盐酸加盐酸过滤过滤SiO2AlCl3溶液溶液FeCl3溶液溶液过量过量NaOH溶液溶液过滤过滤Fe(OH)3NaAlO2溶液溶液通入通入CO2Al(OH)3高温灼烧高温灼烧Al2O3电解电解酸酸 溶溶 法法2.Al(OH)3不溶于水的白色胶状，具有吸附性不溶于水的白色胶状，具有吸附性.2Al(OH)3=Al2O3 +3H2O

14、a.不稳定性不稳定性:电离：电离：H2O+AlO2-+H+ Al(OH)3 Al3+ +3OH- b.两性两性Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + OH- AlO2- +2H2O注意：没有注意：没有HAlO2AlOAlO2 2- - Al(OH)Al(OH)3 3 AlAl3+3+ H+H+OH-OH-强碱强碱较强酸较强酸AlOAlO2 2- - Al(OH)Al(OH)3 3 AlAl3+3+ H+3H+OH-3OH-4OH-4H+1、铝盐与氨水：、铝盐与氨水：2、偏铝酸盐与二氧化碳：、偏铝酸盐与二氧化碳： 3、铝盐与偏铝酸盐的双水解：、铝盐与偏铝酸盐的双水解

15、： 实验室制备方法实验室制备方法凝聚水中悬浮物并能吸附色素，常用作净水剂凝聚水中悬浮物并能吸附色素，常用作净水剂用作药物，治疗胃酸过多用作药物，治疗胃酸过多Al(OH)3的用途：的用途：向向100mL0.6mol/L的的AlCl3 溶液中加入溶液中加入0.4mol/L的的NaOH溶液后，得溶液后，得 3.9克克沉淀，此时，消耗沉淀，此时，消耗NaOH溶液的体积可能是溶液的体积可能是练习练习.现有现有Mg、Al混合物粉末混合物粉末10.2克，将它溶解在克，将它溶解在500ml 4mol/L的盐酸中，若要使沉淀量达到最大值的盐酸中，若要使沉淀量达到最大值，则需要加入，则需要加入2mol/LNaOH

16、溶液体积是溶液体积是A.500ml B.1000ml C.2000ml D.不能确定不能确定向向100mL0.1molL-1的的AlCl3溶液中溶液中,加入加入1molL-1的的NaOH溶液溶液VmL后后,再滴加再滴加1molL-1盐酸盐酸.滴加盐酸的体积滴加盐酸的体积(横坐标横坐标)与生成沉淀的质量与生成沉淀的质量(纵坐标纵坐标)如图示的关系如图示的关系,则加则加入的入的NaOH溶液的体积为溶液的体积为A10mL B30ml C40mL D50mL小结小结: :铝及其重要化合物的相互转化铝及其重要化合物的相互转化AlO2 Al(OH)3 Al3+ AlAlAl2O3 O2 OH_ H+ OH

17、_ H+ H+ OH_ OH_ H+ 加热加热“铝三角铝三角”讨论讨论1：铝盐和碱溶液反应的现象和计算：铝盐和碱溶液反应的现象和计算： 实验实验往往AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液溶液往往NaOH溶液中滴加溶液中滴加AlCl3溶液溶液 现象现象反应过程反应过程的离子方的离子方程式程式图象变化图象变化 先沉淀后溶解先沉淀后溶解先澄清后沉淀先澄清后沉淀Al3+3OH=Al(OH)3Al(OH)3+ OH=AlO2+2H2O4OH+ Al3+=AlO2+2H2O Al3+3AlO2+6H2O = 4Al(OH)3讨论讨论2：偏铝酸盐和盐酸反应的现象和计算：偏铝酸盐和盐酸反应的现象和计算：

18、实验实验往往NaAlO2溶液中滴加溶液中滴加HCl溶液溶液往往HCl溶液中滴加溶液中滴加NaAlO2溶液溶液 现象现象反应过程反应过程的离子方的离子方程式程式图象变化图象变化先沉淀后溶解先沉淀后溶解先澄清后沉淀先澄清后沉淀AlO2-+H+H2O=Al(OH)3Al(OH)3+ 3H+=Al3+3H2O4H+ AlO2-=Al3+2H2O Al3+3AlO2+6H2O = 4Al(OH)33.硫酸铝钾硫酸铝钾1）复盐：）复盐：KAl(SO4)2 = K+Al3+2SO42-2）明矾：化学式）明矾：化学式 KAl(SO4)212H2O无色晶体，易溶于水。无色晶体，易溶于水。明矾净水原理：明矾净水原

19、理： 明矾溶于水发生水解反应，生成明矾溶于水发生水解反应，生成Al(OH)3胶体，胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。吸附水中的杂质，使水澄清。镁及其重要化合物的知识网络图如下：镁及其重要化合物的知识网络图如下：铝及其化合物的知识网络如下：铝及其化合物的知识网络如下：向向Al2(SO4)3和和MgSO4的混合溶液中滴加的混合溶液中滴加NaOH溶液溶液,生生成沉淀的量与滴入成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示溶液的体积关系如图所示.则则原混合液中原混合液中Al2(SO4)3与与MgSO4的物质的量之比为的物质的量之比为A.6 1 B.3 1 C.2 1 D.1 2D某一无色透明溶液中只可能

20、存在某一无色透明溶液中只可能存在H+、Ba2+、Mg2+、Cu2+、OH-、HCO3-、CO32-、NO3-、SO42- 中的一种或几种。已中的一种或几种。已知该溶液能与知该溶液能与Al反应放出反应放出H2（1）若反应生成）若反应生成Al3+，则原溶液中一定存在，则原溶液中一定存在 ,可可能存在的离子有能存在的离子有 . （2）若反应生成）若反应生成AlO2- ，则原溶液中一定存在，则原溶液中一定存在 可可能存在的离子有能存在的离子有 . 甲、乙两烧杯中各盛有甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和氢氧的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应化钠溶液，向两烧杯

21、中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲结束后测得生成的气体体积比为甲 乙乙1 2(同温、同温、同压下同压下)，则加入的铝粉的质量为，则加入的铝粉的质量为 A.3.6g B.2.7g C.5.4g D.1.8g把把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于三种固体组成的混合物溶于足量水后有足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的悬浊液中逐滴白色沉淀，在所得的悬浊液中逐滴加入加入1 molL-1 HCl溶液，加入溶液，加入HCl溶液的体积溶液的体积V与生与生成沉淀的质量成沉淀的质量m的关系如图所示，试回答：的关系如图所示，试回答： （1）A点沉淀物的化学式为点沉淀

22、物的化学式为 ；AB段发生的离子反段发生的离子反应方程式为应方程式为 .（2）原混合物中的）原混合物中的MgCl2与与AlCl3的物质的量之比为的物质的量之比为 ， NaOH的物质的量为的物质的量为 . （3）HCl溶液在溶液在C点的加入量是点的加入量是 。 下图表示在某溶液中滴加下图表示在某溶液中滴加Ba(OH)2溶液时，生成的沉淀溶液时，生成的沉淀的物质的量随的物质的量随Ba(OH)2溶液的体积变化关系。该溶液的溶液的体积变化关系。该溶液的成分可能是成分可能是ANH4Al(SO4)2 BKAl(SO4)2CAl2(SO4)3 DNa2SO4与与NaAlO2组成的混合物组成的混合物将一块镁铝合金投入一定体积的将一块镁铝合金投入一定体积的1 mol/L稀盐酸中，待合稀盐酸中，待合金完全溶解后往溶液里金完全溶解后往溶液里滴入滴入1 mol/L的的NaOH溶溶液，生成沉淀物质的量液，生成沉淀物质的量与加入与加入NaOH溶液体积溶液体积的关系如下