专题8 金属及其化合物(钠镁铝铁铜)

1、钠钠铁铁铝铝镁镁铜铜钙钙金属在自然界的分布和存在金属在自然界的分布和存在绝大多数以化合态存在于自然界。绝大多数以化合态存在于自然界。（1）定义：）定义：金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用。（2）形成）形成 成键微粒成键微粒: 金属阳离子和自由电子金属阳离子和自由电子 存存 在在: 金属单质和合金中金属单质和合金中一、金属键与金属的物理性质一、金属键与金属的物理性质1.1.金属键金属键 通常情况下，金属原子的部分或全通常情况下，金属原子的部分或全部外围电子受原子核的束缚比较弱，在部外围电子受原子核的束缚比较弱，在金属晶体内部，它们可以从金属晶体内部，它

2、们可以从金属原子上金属原子上“脱落脱落”下来的价电子，形成自由流动下来的价电子，形成自由流动的电子。这些电子不是专属于某几个特的电子。这些电子不是专属于某几个特定的金属离子，是均匀分布于整个晶体定的金属离子，是均匀分布于整个晶体中。中。 具有金属光泽具有金属光泽, ,能导电能导电, ,导热导热, ,具有良好的具有良好的延展性延展性, ,金属的这些共性是有金属晶体中的金属的这些共性是有金属晶体中的化学键和金属原子的堆砌方式所导致的化学键和金属原子的堆砌方式所导致的（1）导电性）导电性（2）导热性）导热性（3）延展性）延展性 2. 金属的物理性质金属的物理性质金属金属Na MgAlCr熔点熔点/9

3、7.56506601900部分金属的熔点部分金属的熔点（4 4）金属的熔点）金属的熔点为什么金属晶体熔点差距如此巨大？为什么金属晶体熔点差距如此巨大？结论：结论：金属晶体内部微粒之间的作用存在差异，即金属金属晶体内部微粒之间的作用存在差异，即金属的熔点高低与金属键的强弱有关。的熔点高低与金属键的强弱有关。影响金属键的强弱的因素是什么呢？影响金属键的强弱的因素是什么呢？6. 影响金属键强弱的因素影响金属键强弱的因素（1）金属元素的原子半径）金属元素的原子半径（2）单位体积内自由电子的数目）单位体积内自由电子的数目一般而言：一般而言： 金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电金属元素的原子半径越小

4、，单位体积内自由电子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大，子数目越大，金属键越强，金属晶体的硬度越大，熔、沸点越高。熔、沸点越高。 如：如：同一周期金属原子半径越来越小，单位体积同一周期金属原子半径越来越小，单位体积内自由电子数增加，故熔点越来越高，硬度越来越内自由电子数增加，故熔点越来越高，硬度越来越大；同一主族金属原子半径越来越大，单位体积内大；同一主族金属原子半径越来越大，单位体积内自由电子数减少，故熔点越来越低，硬度越来越小。自由电子数减少，故熔点越来越低，硬度越来越小。 1. 金属元素的原子结构特点和在周期表中的位置金属元素的原子结构特点和在周期表中的位置(1)结构特点：金属元素

5、原子的最外层电子数较少，原子的半径结构特点：金属元素原子的最外层电子数较少，原子的半径（与同周期元素相比）较大（与同周期元素相比）较大(2)位置：金属元素集中于元素周期表的左下方，主要分布于位置：金属元素集中于元素周期表的左下方，主要分布于AA族和所有的副族元素族中，副族是完全由金属元素构成族和所有的副族元素族中，副族是完全由金属元素构成的族。的族。 2. 金属性强弱的判断规律金属性强弱的判断规律（1）与水（或非氧化性酸）反应的剧烈程度；）与水（或非氧化性酸）反应的剧烈程度；（2）金属最高价氧化物对应水化物碱性的强弱；）金属最高价氧化物对应水化物碱性的强弱；（3）置换反应；）置换反应；（4）原

6、电池的正、负极；）原电池的正、负极；（5）电解时金属阳离子的放电顺序）电解时金属阳离子的放电顺序(金属阳离子的氧化性金属阳离子的氧化性)金属的通性金属的通性金属在常温下的状态金属在常温下的状态化学键主要有三种基本类型化学键主要有三种基本类型: 离子键、共价键和金属键。离子键、共价键和金属键。 金属晶体金属晶体:包括中性原子、带正电荷的包括中性原子、带正电荷的金属阳离子和脱落下来的自金属阳离子和脱落下来的自由电子。由电子。“好像把好像把金属原子金属原子沉浸在沉浸在自由自由电子电子的海洋中的海洋中”。金属晶体中没有独立存在的原子或分子；金属晶体中没有独立存在的原子或分子；金属单质的化学式通常用化学

7、符号来表示。金属单质的化学式通常用化学符号来表示。 金属的几种分类方法：金属的几种分类方法：有色金属（除有色金属（除FeFe，CrCr，MnMn以外的金属）以外的金属）轻金属轻金属( (密度密度4.5g/cm4.5g/cm4.5g/cm3 3如如Cu,PbCu,Pb) )黑色金属（黑色金属（FeFe，CrCr，MnMn）常见金属（如常见金属（如Fe,Al,CuFe,Al,Cu等）等）稀有金属（如锆稀有金属（如锆, ,铌铌, ,钼等）钼等）按颜色分按颜色分按密度分按密度分按含量分按含量分3. 金属单质的性质金属单质的性质 （1）金属物理共性：金属固体有导电、）金属物理共性：金属固体有导电、导热、

8、延展、金属光泽等通性。导热、延展、金属光泽等通性。常温下常温下汞汞是是液体，其余都是固体。液体，其余都是固体。 （2）金属单质的化学性质）金属单质的化学性质 金属在化学反应中都较容易失去电子被氧金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化：化：Mne=Mn+。可以根据失电子能力判断。可以根据失电子能力判断金属单质还原性的强弱。金属单质还原性的强弱。 金属单质跟酸反应的规律：金属单质跟酸反应的规律： a. 与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）反应与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）反应 位于位于H前的金属能与非氧化性酸发生置换反应，前的金属能与非氧化性酸发生置换反应，实质是：实质是： M+nH+ Rn+ H2

9、 等物质的量的金属与足量的酸反应，生成等物质的量的金属与足量的酸反应，生成H2物质的物质的量多少决定于该金属元素的化合价或失电子的数目；量多少决定于该金属元素的化合价或失电子的数目；b. 与强氧化性酸的反应与强氧化性酸的反应 注意：注意：Fe和和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应；强氧化性酸跟金属反应不能生成反应；强氧化性酸跟金属反应不能生成H2。 2n练习：练习：将钠、镁、铝各将钠、镁、铝各0.3mol分别放入分别放入100mL1 mol/L的盐酸中，同温同压下产生的的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是气体体积比是 A1:2:3 B6:3:2 C3:1:1 D

10、1:1:14. 金属氧化物金属氧化物 金属氧化物可分为碱性氧化物、两性氧化物、金属氧化物可分为碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物酸性氧化物 过氧化物过氧化物 超氧化物等几类。超氧化物等几类。（1）碱性氧化物，如）碱性氧化物，如Na2O、FeO、CuO、Fe2O3等，其性质是能溶于水或与酸反应生成盐和水；等，其性质是能溶于水或与酸反应生成盐和水；（2）两性氧化物，如）两性氧化物，如Al2O3，其性质是既能与酸，其性质是既能与酸作用生成盐和水、也能与碱作用生成盐和水；作用生成盐和水、也能与碱作用生成盐和水；（3）过氧化物，如）过氧化物，如Na2O2，其晶体中存在的，其晶体中存在的阳离子是阳离子是N

11、a+，阴离子是过氧离子（，阴离子是过氧离子（ ）；）；过氧化物典型的化学性质是与水和二氧化碳过氧化物典型的化学性质是与水和二氧化碳作用均能产生氧气。作用均能产生氧气。 5. 金属氢氧化物金属氢氧化物 在在NaOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2等常等常见重要的金属氢氧化物中：见重要的金属氢氧化物中： 6. 金属的冶炼金属的冶炼 （1）原理：在一定条件下，用还原剂把）原理：在一定条件下，用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质。金属矿石中的金属离子还原成金属单质。 （2）方法：根据金属活动性强弱，常用）方法：根据金属活动性强弱，

12、常用以下三种方法。以下三种方法。 电解法，如电解法，如:钾、钠、钙、铝；钾、钠、钙、铝； 热还原法，如热还原法，如:铁、钨、铬；铁、钨、铬； 常见还原剂：常见还原剂：CC、COCO、H H2 2、Al(Al(铝热法铝热法) )等等 热分解法，如：汞、银。热分解法，如：汞、银。小结：学习和掌握金属小结：学习和掌握金属 及其化合物重点知识及其化合物重点知识的的关键之一关键之一就是就是建立两条转化线建立两条转化线元素价态发生变化元素价态发生变化元素价态未发生变化元素价态未发生变化用氧化还原反用氧化还原反应的原理分析应的原理分析用复分解反应用复分解反应等原理分析等原理分析2、最低价态、最低价态中间价态

13、中间价态最高价态最高价态1、金属单质、金属单质碱碱盐盐氧化物氧化物(单质单质)思考思考:金属钠露置在空气中的变化过程金属钠露置在空气中的变化过程 ？银白色金属钠银白色金属钠表面变暗表面变暗出现白色固体出现白色固体表面变成溶液表面变成溶液 （Na） （Na2O） （NaOH） （NaOH潮解）潮解） 出现白色固体出现白色固体白色粉末白色粉末 （Na2CO310H2O）（）（Na2CO3）一、钠性质一、钠性质金属钠：色金属钠：色 态态 硬度硬度 密度密度 熔沸点熔沸点 导电、传热性导电、传热性银白色银白色软软固体固体小小低低良好良好 钠的化学性质钠的化学性质易易失失电子，化学性质活泼电子，化学性质

14、活泼强还原性强还原性物理性质物理性质1.1.与与非金属非金属反应反应:(:(如如氧气氧气、氯气、硫等、氯气、硫等) )常温：常温：点燃：点燃：（淡黄色）（淡黄色）2Na + S = Na2Na + S = Na2 2 S S（研磨易爆炸）（研磨易爆炸）2Na + Cl2Na + Cl2 2= 2NaCl = 2NaCl ( (白烟白烟) )点燃点燃浮浮熔熔游游响响红红实验现象：实验现象：2Na+2H2O=2NaOH+H22Na+2H2O=2Na+OH-+H2实质：与水电离出的少量实质：与水电离出的少量HH+ +反应反应3.3.与非氧化性酸反应与非氧化性酸反应2Na+2H+=2Na+H2先与酸反

15、应，过量的钠再与水反应先与酸反应，过量的钠再与水反应4.4.与盐反应与盐反应2Na+MgCl2=Mg+2NaCl熔融熔融CuSO4溶液溶液饱和饱和NH4Cl饱和饱和NaCl化学方程式化学方程式现象现象钠溶解，放出无色无钠溶解，放出无色无味气体、析出晶体味气体、析出晶体2Na+2H2Na+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2 钠溶解，有刺激性气钠溶解，有刺激性气味气体放出味气体放出2Na+2 NH2Na+2 NH4 4Cl Cl =2NaCl+H=2NaCl+H2 2+2NH+2NH3 3 钠溶解，放出无色无钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀味气体，有蓝色沉淀2Na+2H2Na

16、+2H2 2O+CuSOO+CuSO4 4= = NaNa2 2SOSO4 4+H+H2 2+Cu(OH)+Cu(OH)2 2 钠与不同的盐溶液反应钠与不同的盐溶液反应钠与水溶液反应小结钠与水溶液反应小结有酸酸为先，无酸水为先有酸酸为先，无酸水为先5.5.与含有与含有-OH-OH或或-COOH-COOH的有机物反应的有机物反应2Na+2C2Na+2C2 2HH5 5OH 2COH 2C2 2HH5 5ONa+HONa+H2 2 2Na+2CH2Na+2CH3 3COOH 2CHCOOH 2CH3 3COONa+HCOONa+H2 2 2Na+2C2Na+2C6 6HH5 5OHOH 2C 2C

17、6 6HH5 5ONa+HONa+H2 2 酸性：酸性： CHCH3 3COOH CCOOH C6 6HH5 5OH HOH H2 2OCOC2 2HH5 5OH OH 6、钠的存在、保存与制取、钠的存在、保存与制取元素存在形态：元素存在形态：游离态游离态( (以单质形态存在以单质形态存在) )化合态化合态( (以化合物形态存在以化合物形态存在) )存在：存在：钠在自然界里没有游离态，钠在自然界里没有游离态，只能以化合只能以化合态态存在。食盐（存在。食盐（NaClNaCl） 纯碱（纯碱（NaNa2 2COCO3 3 10H10H2 2O O）硝酸钠硝酸钠(NaNO(NaNO3 3) ) 保存：

18、保存：加煤油密封加煤油密封(NaNa煤油煤油， 隔绝空气和水隔绝空气和水）金属钠着火如何扑灭？金属钠着火如何扑灭？制取：制取：电解电解熔融的熔融的氯化钠氯化钠7 7、钠的用途、钠的用途 （1 1）制）制NaNa2 2O O2 2（2 2）制）制Na-KNa-K合金，做原子反应堆导热剂合金，做原子反应堆导热剂（3 3）高压钠灯）高压钠灯（4 4）还原贵重金属）还原贵重金属（和氧气反应）（和氧气反应）（钠的导热性）（钠的导热性）（焰色反应，黄光射程远，透雾力强）（焰色反应，黄光射程远，透雾力强）（钠具有还原性）。（钠具有还原性）。4Na+TiCl4Na+TiCl4 44NaCl + Ti 4NaC

19、l + Ti （钛的冶炼）（钛的冶炼） 练习练习 取等量的两小块钠，取等量的两小块钠，将其中一份直接投入水将其中一份直接投入水中，中，另一份用另一份用铝箔铝箔包好，刺上多个小孔，用镊子夹包好，刺上多个小孔，用镊子夹住放入水面下，充分反应后，两种操作，反应放出的住放入水面下，充分反应后，两种操作，反应放出的H H2 2量是否相等？量是否相等？化学式化学式Na2ONa2O2电子式电子式氧元素化合价氧元素化合价类别类别主主要要性性质质颜色颜色与水反应与水反应与酸反应与酸反应与与CO2与石蕊试与石蕊试液现象液现象稳定性稳定性生成条件生成条件用途用途-2价价 -1价价碱性氧化物碱性氧化物 非碱性氧化物非

20、碱性氧化物白色固体白色固体 淡黄色固体淡黄色固体 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 变蓝变蓝变蓝后褪色变蓝后褪色不稳定，易转化不稳定，易转化为为Na2O2常温下缓慢氧化常温下缓慢氧化 点燃或加热点燃或加热用于制取用于制取Na2CO3强氧化剂、漂白剂、供氧剂强氧化剂、漂白剂、供氧剂Na+:O:2-Na+: :Na+:O:O:2-Na+: : :较稳定较稳定二二. 钠的两种氧化物钠的两种氧化物小结

21、小结:Na2O2的强氧化性的强氧化性(分析下列物质反应分析下列物质反应可能的现象和相应的生成物可能的现象和相应的生成物)(1)Na2O2与与SO2反应反应:(2) Na2O2投入投入FeCl2 溶液中溶液中:(3) Na2O2投入投入Na2SO3溶液中溶液中:(4) Na2O2投入品红溶液中投入品红溶液中:1、向含有下列离子的溶液中加入、向含有下列离子的溶液中加入Na，其离子，其离子浓度一定没有减少的是（溶液体积不变）浓度一定没有减少的是（溶液体积不变） A.S2- B.NH4+ C.HCO3- D.AlO2-2、向含有题、向含有题1中离子的溶液中加入中离子的溶液中加入Na2O2，其，其离子浓

22、度一定没有减少的是离子浓度一定没有减少的是 l l、物理性质：俗名烧碱、火碱、苛性钠，白色固体，、物理性质：俗名烧碱、火碱、苛性钠，白色固体，易吸收空气中的水分而易吸收空气中的水分而潮解潮解，易溶于水并，易溶于水并放热放热，有强，有强腐蚀性。腐蚀性。 2 2、化学性质、化学性质 NaOHNaOH来源广泛，是一种最常用的一元强碱，具有碱的来源广泛，是一种最常用的一元强碱，具有碱的通性。通性。 NaOHNaOH=Na=Na+ +OH+OH- -( (使酚酞试液变红使酚酞试液变红) ) 与酸性氧化物与酸性氧化物(SO(SO2 2、COCO2 2、SiOSiO2 2、SOSO3 3、P P2 2O O

23、5 5等等) )反应反应 SOSO2 2 + 2NaOH = Na + 2NaOH = Na2 2SOSO3 3 + H + H2 2O O 固体固体NaOHNaOH( (或碱石灰或碱石灰) )不能用来干燥酸性气体不能用来干燥酸性气体 SiOSiO2 2 + 2NaOH = Na + 2NaOH = Na2 2SiOSiO3 3 + H + H2 2O O与酸和酚发生中和反应与酸和酚发生中和反应 NaOHNaOH + HCl + HCl = NaCl = NaCl + H + H2 2OO NaOH NaOH + CH + CH3 3COOH = CHCOOH = CH3 3COONa + H

24、COONa + H2 2OO与某些单质与某些单质(Cl(Cl2 2、Al)Al)等反应等反应 2A1+2NaOH+2H2A1+2NaOH+2H2 2O = 2NaAlOO = 2NaAlO2 2+3H+3H2 2 与两性氧化物、氢氧化物反应与两性氧化物、氢氧化物反应 AlAl2 2OO3 3 + 2NaOH =2NaAlO + 2NaOH =2NaAlO2 2 + H + H2 2OO Al(OH) Al(OH)3 3 + NaOH + NaOH =NaAlO =NaAlO2 2 + 2H + 2H2 2OO与盐发生复分解反应与盐发生复分解反应 NHNH4 4Cl + NaOHCl + NaO

25、H=NaCl=NaCl + NH + NH3 3HH2 2OO MgCl MgCl2 2 + 2NaOH =Mg(OH) + 2NaOH =Mg(OH)2 2 + 2NaCl + 2NaCl与卤代烃、酯、与卤代烃、酯、 油脂等发生水解反应油脂等发生水解反应CHCH3 3CHCH2 2-Cl + NaOH-Cl + NaOH CH CH3 3CHCH2 2-OH + NaCl-OH + NaCl C Cl7l7HH3535COOCHCOOCH2 2 C C1717HH3535COOCH +3NaOH3CCOOCH +3NaOH3C1717HH3535COONa COONa C Cl7l7HH35

26、35COOCHCOOCH2 2 CH CH2 2OHOH +CHOH +CHOH CH CH2 2OHOH3、NaOH制法：制法：电解食盐水：电解食盐水： 通电通电 2NaCl+H2O=2NaOH+H2+Cl2石灰纯碱法：石灰纯碱法： Ca(OH)2 +Na2 CO3=CaCO3 2NaOH4、保存：、保存：密封保存、不能用玻璃塞，要用橡胶塞密封保存、不能用玻璃塞，要用橡胶塞5、用途：用于肥皂、石油、造纸、纺织、用途：用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业印染等工业推断题：推断题： 某银白色固体某银白色固体A放在空气中氧化成灰白色放在空气中氧化成灰白色固体固体B，将，将A点燃后，其火焰呈黄色，

27、生成淡点燃后，其火焰呈黄色，生成淡黄色固体黄色固体C。A、B、C均跟无色液体均跟无色液体D反应，反应，生成碱性物质生成碱性物质E，其中，其中A跟跟D反应时还生成可反应时还生成可燃性气体燃性气体F，C跟跟D反应则生成另一种气体反应则生成另一种气体G；F和和G混合后遇火可剧烈反应而发生爆炸，并混合后遇火可剧烈反应而发生爆炸，并生成生成D。据此判断。据此判断AG的化学式：的化学式：ABCDEF GNaNa2OO2H2ONa OHH2Na2O2NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3俗名俗名溶解性溶解性溶液酸碱性溶液酸碱性 热稳定性热稳定性2NaHCO2NaHCO3 3 NaNa2 2C

28、OCO3 3HH2 2OOCOCO2 2 不稳定不稳定180180完全分解完全分解纯碱、苏打纯碱、苏打 小苏打小苏打易溶于水易溶于水(20(20, S, S22.2g)22.2g)溶于水溶于水(20(20, S, S9.6g)9.6g)很稳定很稳定850850开始部分分开始部分分解解 碱性碱性碱性碱性四、碳酸钠与碳酸氢钠四、碳酸钠与碳酸氢钠NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3与与H反应反应 剧烈程度剧烈程度与与NaOH反应反应与与 CaCl2反应反应相互转化相互转化用途用途用于玻璃、造纸、制用于玻璃、造纸、制皂、纺织及制钠的化皂、纺织及制钠的化合物合物作发酵粉、作发酵粉、用于

29、治疗胃酸过用于治疗胃酸过多症多症COCO3 32 22H2HCOCO2 2 HH2 2OOHCOHCO3 3HHCOCO2 2 HH2 2OOHCOHCO3 3OHOHCOCO3 32 2HH2 2OOCOCO3 32 2CaCa2+2+=CaCO=CaCO3 3 NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3通入通入COCO2 2或加酸或加酸加热或加加热或加NaOHNaOH思考：思考：通过滴加酚酞的对通过滴加酚酞的对比实验，能说明一比实验，能说明一个什么问题？个什么问题？溶液显碱性溶液显碱性NaNa2 2COCO3 3 NaHCONaHCO3 3如何鉴别如何鉴别Na2CO3和和NaH

30、CO3？固体受热；固体受热；向溶液中加入向溶液中加入CaCl2滴加少量稀盐酸；滴加少量稀盐酸；（同浓度）测定溶液（同浓度）测定溶液pHNaHCO3溶液中混有溶液中混有Na2CO3，通入过量的，通入过量的CO2气体气体 Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3小结小结思考：思考：同物质的量的同物质的量的Na2CO3、NaHCO3与慢与慢慢滴入足量的盐酸反应，谁先放出气体？最后慢滴入足量的盐酸反应，谁先放出气体？最后放出的气体谁多？谁消耗的盐酸多？放出的气体谁多？谁消耗的盐酸多？NaHCO3先放出气体、最后放出的气体一样先放出气体、最后放出的气体一样多、多、Na2CO3消耗的盐酸多

31、消耗的盐酸多小结小结Na为中心的知识网络为中心的知识网络Ca(OH)2KClCH3COOH 1267810 Na2S Na2O Na2O2 NaCl Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 C2H5ONa K C6H5ONa CH3COONa C2H5OH 439五、焰色反应五、焰色反应许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，在化学上叫焰色反应。焰呈现特殊的颜色，在化学上叫焰色反应。焰色反应的焰色反应的本质是物理变化本质是物理变化。钾：紫色（透过蓝色钴玻璃）钾：紫色（透过蓝色钴玻璃）钠：黄色钠：黄色实验步骤：实验步骤： 干烧：试验前铂丝

32、灼烧至干烧：试验前铂丝灼烧至 色色 醮烧：醮取待测液灼烧看醮烧：醮取待测液灼烧看 色色洗烧：每次做完都要用洗烧：每次做完都要用 洗净铂丝，洗净铂丝，再灼烧至无色再灼烧至无色相似性相似性差异性与递变差异性与递变性性原子结构原子结构物理性质物理性质单质的化单质的化学性质学性质最高价氧最高价氧化物的水化物的水化物化物六、碱金属元素六、碱金属元素都可与非金属都可与非金属(O2 Cl2 S)反应反应可与水、与酸反应可与水、与酸反应都生成都生成+1价离子价离子都是强碱都是强碱最外层只有一个电子电子层数不同固态，基本上为银白色，良好的导电性、导热性从上到下熔沸点降低活泼性增强碱性增强铝及其化合物的相互转化一

33、一. . 铝单质铝单质1.1.铝的物理性质：铝的物理性质： 具有银白色金属光泽的轻金属具有银白色金属光泽的轻金属（密度小），具有良好的延展性、（密度小），具有良好的延展性、导电性和导热性，导电性和导热性，2.2.化学性质：化学性质：1 1）与氧气的反应：）与氧气的反应：4Al + 3O2 = 2Al2O3生成致密的氧化物起保护作用生成致密的氧化物起保护作用2 2）与沸水反应）与沸水反应2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H23)3)与强酸溶液反应：与强酸溶液反应：2Al +6HCl = 2AlCl3 + 3H2 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2说明：铝的说明：铝的“钝化钝化”在

34、冷的浓硫酸在冷的浓硫酸和浓硝酸中，铝不溶解（表面形成致和浓硝酸中，铝不溶解（表面形成致密的氧化膜）密的氧化膜）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2说明：等量的铝分别与足量的盐酸说明：等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应生成氢气的量相等和氢氧化钠反应生成氢气的量相等 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H25 5）与氧化物反应）与氧化物反应铝热反应铝热反应2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高温高温4Al+3MnO2=3Mn+2Al2O3高温高温实质：利用实质：利用Al的强还原性的强还原性 6 6）铝与盐的溶液反应：）铝与

35、盐的溶液反应：能置换出能置换出CuSOCuSO4 4、AgNOAgNO3 3等溶液中的金属。等溶液中的金属。？3.3.铝的用途铝的用途制造电线和电缆（导电性），制造电线和电缆（导电性），可作汽车、飞机、火箭材料可作汽车、飞机、火箭材料（镁铝合金密度小），（镁铝合金密度小），做各种铝质器皿做各种铝质器皿二二. .几种铝的重要化合物几种铝的重要化合物1.1.氧化铝氧化铝1 1）物理性质：高熔点的白色粉末状物质）物理性质：高熔点的白色粉末状物质2 2）两性氧化物）两性氧化物Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH= 2AlO2+ H2OAl2O3 + 6HC

36、l = 2AlCl3 + 3H2O；Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O氧化铝不容于水，与水不反应，氧化铝不容于水，与水不反应，故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝铝制餐具不宜用来蒸煮或长铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物时间存放酸性、碱性或咸的食物说明：说明：3 3）用途：）用途：耐火材料耐火材料( (Al2O3熔点高熔点高) )宝石的主要成分是氧化铝宝石的主要成分是氧化铝冶炼金属铝：冶炼金属铝： 2Al2O3= 4Al + 3O2 通电通电2.2.氢氧化铝氢氧化铝1 1）物性：白色胶状难溶于水）物性：白色胶状难溶于水2 2）

37、化性：）化性：两性氢氧化物两性氢氧化物 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O说明：说明：Al(OH)Al(OH)3 3的制备：可溶性铝盐与弱碱的制备：可溶性铝盐与弱碱AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl 。Al(OH)3加热能分解：加热能分解：2Al(OH)3Al2O3+3H2O3 3）用途：）用途：用作药物，治疗胃酸过多用作药物，治疗胃酸过多3.3.硫酸铝钾硫酸铝钾1）复盐：复盐：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-2 2）明矾：化学式）明矾：化学式KAl(SOKAl(SO4 4

38、) )2 212H12H2 2O O（十二水合硫酸铝钾），（十二水合硫酸铝钾），无色晶体，易溶于水。无色晶体，易溶于水。明矾净水原理：明矾溶于水发生明矾净水原理：明矾溶于水发生水解水解反应反应，生成，生成Al(OH)Al(OH)3 3胶体，吸附水中的胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。杂质，使水澄清。(3)图像【典例2】将一定量Mg、Al合金溶于1 molL1的HCl溶液中，进而向所得溶液中滴加1 molL1的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与滴加的NaOH溶液(mL)体积的关系如图所示。下列分析的结论中正确的是 ()。(1)看面：弄清纵、横坐标的含义。(2)看线：弄清线的变化趋势，每条线都

39、代表着一定的化学反应过程。(3)看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。 D写出镁及其化合物之间相互转化的化学方程式及相应的离子方程式（2008年上海）明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：根据上述图示，完成下列填空：（1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水（每升含有39.20g氨）需要取浓氨水（每升含有251.28g氨）_mL，用规格为_mL量筒量取。（2）氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K+、SO42外，

40、还有大量的NH4+。检验NH4+的方法是_（3）写出沉淀物中所有物质的化学式_。（4）滤液I的成分是水和_（5）为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量，请完善下列步骤：称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量_溶液，产生白色沉淀。 _、_、_（依次填写实验操作名称）。 冷却、称重。（6）若试样为mg，沉淀的物质的量为nmol，则试样中K2SO4的物质的量为：_mol（用含有m、n的代数式表示）。v思路分析 解题的关键是铝及其化合物与一般活泼金属元素及其化合物性质的差异，即铝及其氧化物、氢氧化物具有两性，可溶于氢氧化钠溶液，不溶于氨水。v解析（1）根据稀释前后溶质的质量不变得：0.5L3

41、9.2g/Lv251.28g/L，v0.078L78mL。为了减少误差，最好选用与氨水的实际体积稍大一点的量筒即可。v（2）NH4+的检验方法是：先将NH4+中加入强碱，使之转化为NH3，然后检验NH3即可。v（3）Al3+3NH3H2O=Al(OH)33NH4+，根据题意明矾石中含有Al2O3、Fe2O3，所以沉淀物为Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3。v（4）由于明矾石的组成与明矾相似，所以滤液的成分中含有K2SO4和反应后生成的(NH4)2SO4以及水。v（5）混合肥料中含有K2SO4和(NH4)2SO4，要产生白色沉淀，加入的溶液为BaCl2或Ba(NO3)2溶液，以后的操作为：先

42、将混合液过滤，然后洗涤，最后干燥，冷却后称量。v（6）根据题意有：174n(K2SO4)132n(NH4)2SO4=mg，再由SO42守恒得：n(K2SO4)n(NH4)2SO4=nmol，n(K2SO4)mol。v答案（1）78；100。v （2）取滤液少许，加入NaOH，加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。v （3）Al(OH)3；Al2O3；Fe2O3 （4）K2SO4；(NH4)2SO4。v（5）BaCl2；过滤；洗涤；干燥 （6）mol。铁及其化合物相互转化一一. .金属铁金属铁1.1.在元素周期表中的位置在元素周期表中的位置铁位于第四周期铁位于第四周期第第族族，过渡元素，过

43、渡元素原子结构示意图为原子结构示意图为2 8 14 2+262.2.铁的物理性质铁的物理性质 铁具有铁具有银白色银白色金属光泽，金属光泽，纯纯铁铁质软质软，密度密度大大(7.86g/cm3)，熔沸点熔沸点高高(熔点熔点15350C,沸点是沸点是27500C) ，有良好的有良好的延展性、导电性延展性、导电性和和导热性导热性，有有铁磁性铁磁性，能被磁铁吸引，能被磁铁吸引3.3.铁的化学性质铁的化学性质 Fe 2e = Fe2+ Fe 3e = Fe3+Fe表现还原性表现还原性Fe3+比比Fe2+稳定稳定(1)(1)铁与强氧化剂反应铁与强氧化剂反应2Fe + 3Cl2=2FeCl3点燃点燃Fe+4H

44、NO3(稀）稀）=Fe(NO3)3+NO+2H2Oa.铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化剂铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化剂反应可显反应可显+3价价b.常温下，铁遇浓硫酸和浓硝酸钝化。常温下，铁遇浓硫酸和浓硝酸钝化。+3+3+3+3(2)(2)铁与弱氧化剂反应铁与弱氧化剂反应Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 （稀（稀HClHCl或稀或稀H H2 2SOSO4 4) )+2+2Fe + Cu2+ = CuFe2+ （与盐的反应）（与盐的反应）+2+2Fe+2Fe3+=3Fe2+2+2(Fe3+的氧化性的氧化性)a.铁与铁与H+、Cu2+、Fe3+等弱氧化剂反应等弱氧化剂反应可显可显+2价价Fe+4HNO