《金属及其化合物》复习课件

第三章金属及其化合物复习课学习目标：1.掌握金属单质的共性(物理性质)和金属化学性质;2.掌握Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Fe(OH)3、Al(OH)3等几种重要的金属化合物的性质;3.了解金属材料选择的根本原那么一、金属

1.金属晶体的特点：金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成，其中自由电子并不属于某个固定的金属阳离子，而可以在整个金属中自由移动。

2.金属的特点①常温下，单质都是固体，汞(Hg)除外；②大多数金属呈银白色，有金属光泽，但金(Au)——色，铜(Cu)——色，铋(Bi)————色，铅(Pb)————色。黄蓝白红微红③不同金属熔沸点，硬度差异较大；

④良好的导电性，分析原因：金属中存在着大量的可自由移动的电子。

⑤良好的导热性，分析原因：通过自由电子和金属阳离子的相互碰撞传递热量。

⑥良好的延展性。金铂⑦金属单质在化学反响中只作复原剂，在化合物中金属元素只显正价。3.金属的分类：按颜色：黑色金属：FeCrMn有色金属：除以上三种金属以外按密度：轻金属：ρ<4.5g/cm3NaMg重金属：ρ>4.5g/cm3ZnCu按含量常见金属：FeMgAl稀有金属：锆、钒、钼根据以上分类：金属镁、铝属于———、———、——————金属有色轻常见4.金属元素在周期表中的位置

金属元素分布在周期表中的——、——方和——部，分别分布在除——族、——族以外的各主、副族中。金属原子最外层电子数大局部小于——，但是等于4的有—————5的有————，6的有——————。

讨论：根据元素周期表知识，讨论金属原子易失去电子的原因。

1.原子半径大，2.最外层电子少。用Fe2O3制成的涂料含有Cu2O的红色玻璃Al2O3做成的轴承

球磨机配套系列氧化铝吸附剂多孔氧化镁瓷管化学反响金属及其化合物金属的化学性质金属化合物金属与氧气的反应金属与水的反应金属与酸的反应某些金属与碱的反应金属与盐溶液的反应金属与氧化物金属与氢氧化物盐四种基本反应离子反应氧化还原反应金属材料常见合金的重要应用正确选用金属材料知识结构一、金属的性质：1.金属元素的存在及含量：2.金属单质的物理性质：大多数以化合态形式存在

在常温下绝大多数为银白色固体，有金属光泽，能导电传热，有延展性和可塑性。3.金属的化学性质——表现出复原性〔1〕金属与氧气的反响如：钠、镁、铝、铁与氧气的反响〔2〕金属与非金属的反响如：钠、铁、铜与氯气、硫的反响〔3〕金属与水〔或酸〕的反响如：钠、镁、铝、铁与水的反响特例：铝与强碱的反响镁与CO2的反响〔4〕单质间的置换反响自发发生的反响遵循氧化复原反响的强弱律〔本质？〕会写相应的化学反响方程式和离子方程式1.分类金属氧化物非金属氧化物酸性氧化物碱性氧化物两性氧化物氧化物二、金属的化合物：1〕氧化物成盐氧化物不成盐氧化物特殊氧化物如：CuO

、MgO、Na2OAl2O3

、Fe2O3、FeO等如：CO、CO2

、NO2SO3、Cl2O7

、N2O5

等如：SO2、CO2、

Cl2O7

等如：Na2O、MgO、CuO等如：Al2O3、ZnO等如：SO2、Fe2O3、

Al2O3

等如：CO、NO等如：Na2O2、KO2等按组成分按性质分按性质分酸性氧化物，如：Mn2O7、CrO3等碱性氧化物，如：Na2O、MgO等两性氧化物，如：Al2O3、ZnO等交叉关系金属氧化物2、金属氧化物的性质氧化物固体颜色水溶性与H2O或HCl反应溶液颜色Na2O白与水反应CaO白与水反应Na2O+H2O=2NaOHNa2O+2HCl=2NaCl+H2OCaO+H2O=Ca(OH)2CaO+2HCl=CaCl2+H2O无无氧化物固体颜色水溶性与H2O或HCl反应溶液颜色MgO白色不溶Fe2O3红棕不溶CuO黑色不溶Al2O3白色不溶MgO+2HCl=MgCl2+H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OCuO+2HCl=CuCl2+H2OAl2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O无无黄蓝绿2.金属氧化物的性质Na2O2物理性质：淡黄色的固体化学性质：1.与水反响2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2.与二氧化碳的反响2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O23、氧化物的性质1〕少数金属氧化物可溶于水，并与水化合如：Na2O、K2O、BaO、CaO等2〕大多数金属氧化物不溶于水，不能与水化合，但可与酸反响生成盐和水。如：MgO、CuO、Fe2O3、FeO等3〕少数金属氧化物不溶于水，但既可与强酸反响又可与强碱溶液反响生成盐和水。如：Al2O3、ZnO等既能与酸反响生成盐和水，又能与碱反响生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。碱性氧化物Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2OAl2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O

Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2OAl2O3+6H+

==2Al3++3H2OFe2O3

制红色油漆、涂料Al2O3耐火材料：制耐火坩埚、耐火管Cu2O制红玻璃、搪瓷的红色颜料氧化铝的两性4、金属氧化物用途：主要作冶炼金属的原料，还有广泛的用途，如：2〕金属氢氧化物1.铁的氢氧化物：Fe(OH)2、Fe(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)31〕制备：FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓(红褐色)FeSO4+2NaOH=Na2SO4+Fe(OH)2↓〔白色〕Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓怎样改进实验？2〕氢氧化物的性质氢氧化物颜色水溶性热稳定性与盐酸反应NaOH白溶Ca(OH)2白微溶Cu(OH)2蓝不溶Fe(OH)2白不溶Fe(OH)3红褐不溶HCl+NaOH=NaCl+H2O2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O2HCl+Fe(OH)2=FeCl2+2H2O3HCl+Fe(OH)3=FeCl3+3H2O好好差差差2.氢氧化铝Al2(SO4)3+6NH3•H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

制备Al(OH)3时为什么不用NaOH等强碱溶液，而用氨水？〔1〕Al(OH)3是一种白色胶状物，几乎不溶水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素，可净水。2〕性质1〕制法(实验3-7)〔2〕Al(OH)3既能溶于酸又能溶于强碱溶液Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O两性氢氧化物——Al(OH)3、Zn(OH)2两性氢氧化物与酸反响时表现弱碱性，与碱反响时表现弱酸性，但酸性、碱性都很弱。〔3〕不稳定性2Al(OH)3==Al2O3+3H2O∆在金属活动顺序表中，只有K、Ca、Na的氢氧化物可溶于水〔其对应的氧化物可与水化合〕，热稳定性好，其它金属的氢氧化物均难溶于水〔其对应的氧化物不能与水化合〕，且受热易分解生成金属氧化物和水。3〕用途主要用于治疗胃酸过多步骤Na2CO3NaHCO3123初步结论三、常见的盐1.碳酸钠和碳酸氢钠[〔1〕溶解性探究]白色粉末，加水后结块变成晶体，放热明显。细小的白色晶体，加水局部溶解，放热不明显。局部溶解振荡时间长可溶解溶液呈红色溶液呈浅红色加水先变成含结晶水的晶体，溶解度较大，碱性较强。加水局部溶解，溶解度较Na2CO3小，碱性较Na2CO3弱。Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O现象发生反应的化学方程式结论碳酸钠碳酸氢钠石灰水不变浑浊稳定、受热不分解不稳定受热易分解石灰水变浑浊后又变澄清2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑∆〔2〕Na2CO3和NaHCO3的热稳定性实验探究CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2Na2CO3和NaHCO3性质比较(小结)物质碳酸钠碳酸氢钠俗名色态溶解性热稳定性∆纯碱、苏打小苏打白色粉末Na2CO3•10H2O为晶体细小白色晶体可溶于水溶解度小于碳酸钠稳定，受热难分解2NaHCO3==Na2CO3+H2O↑+CO2↑易溶于水不稳定，受热易分解与酸反应与碱反应与某些盐反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑CO32-+2H+=H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑〔快〕HCO3-+H+=H2O+CO2↑Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOHNa2CO3+NaOH不反响2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2ONaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2ONa2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaClNa2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl不反响Na2CO3NaHCO3CO2+H2O或少量H+固〔∆〕、溶液〔加NaOH〕2.硫酸铝钾：KAl(SO4)2

由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物叫做复盐。如KAl(SO4)2、(NH4)2Fe(SO4)2等

,电离方程式为：

KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-(NH4)2Fe(SO4)2==2NH4++Fe2++2SO42-十二水合硫酸铝钾:KAl(SO4)2•12H2O俗名叫明矾，是一种无色晶体，可溶于水，并与水反响生成Al(OH)3胶体，所以明矾可用作净水剂3.三价铁的氧化性〔1〕Fe3+检验实验现象：FeCl3溶液变为血红色

FeCl2溶液无明显变化反响的离子方程式：Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+(血红色)或Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血红色)或Fe3++6SCN-=[Fe(SCN)6]3-(血红色)注意：SCN-个数可以从1个到6个科学探究铁盐和亚铁盐的一些性质〔2〕Fe3+的氧化性实验现象：1〕溶液由黄色变为浅绿色，思考:加硫氰酸钾…加氯水…反响的离子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+实验探究：铁粉放入FeCl3溶液中…不变为红色溶液变为红色Fe2+：浅绿色Fe3+：棕黄色或黄色加NaOH等碱溶液加KSCN溶液或NH4SCN现象：白色沉淀灰绿色红褐色Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe3+和Fe2+的检验：现象：红褐色沉淀Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓现象：不变红色，假设再通Cl2那么变血红色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3现象：变血红色Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3FeFe2+Fe3+123456弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3等Cl2、Br2、HNO3、O2等Zn、Fe、Cu、HI等Zn、H2、Al、C等

Zn、CO、Al等铁三角1.FeFe2+弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等Fe+2H+=Fe2++H2↑,Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+S==FeS,Fe+I2==FeI2,Fe+2Fe3+==3Fe2+∆2.FeFe3+强氧化剂：Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等2Fe+3Cl2==2FeCl3,2Fe+3Br2==2FeBr3,Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O2Fe+6H2SO4(浓)==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O5Fe+3MnO4-+24H+==5Fe3++3Mn2++12H2O∆3.Fe2+Fe3+Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、O2等2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-

2Fe2++Br2==2Fe3++2Br-5Fe2++MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O3Fe2++4H++NO3-==Fe3++NO↑+2H2O4.Fe3+Fe2+Zn、Fe、Cu、H2S、HI、SO22Fe3++Zn〔缺乏〕==2Fe2++Zn2+2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+2Fe3++H2S==2Fe2++2H++S↓2Fe3++2HI==2Fe2++2H++I22Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++4H++SO42-5.Fe2+

FeZn、H2、Al、C、CO等Fe2++Zn==Fe+Zn2+FeO+H2====Fe+H2O3FeO+2Al====3Fe+Al2O32

FeO+C====Fe+CO2↑高温高温高温6.Fe3+FeZn、CO、Al等2Fe3++3Zn(过量)===2Fe+3Zn2+Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2Fe2O3+2Al====2Fe+Al2O3高温高温2.铝及其重要化合物之间的转化NaAlO2Al(OH)3AlCl3①②③④⑤⑥KAl(SO4)2

Al2O3Al⑦⑧⑨⑩11○H++AlO2-+H2O

Al(OH)3

Al3++3OH-3.镁及其重要化合物之间的转化MgMgOMgSO4Mg(OH)2①②③④⑤⑥四、常见合金的重要应用金属材料的根本元素是金属。因此，笼统地说，金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性，耐热、耐寒，可铸造、锻造、冲压和焊接，还有良好的导电性、导热性和铁磁性，因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。金属材料可分为两大类：钢铁和非铁金属〔或有色金属〕。或分为：有色金属:黑色金属:包括铁、铬、锰除铁、铬、锰以外的其他金属还有没有其他分类方法？？合金的分类：１、铁合金：铁合金按组成元素分类铁合金和非铁合金根据含碳量的上下生铁钢低碳钢合金钢铸造生铁〔灰口铁〕炼钢生铁(白口铁)碳素钢中碳钢高碳钢在碳素钢中参加铬锰钨镍钼钴硅等合金元素2%~4.3%0.03%~2%球墨铸铁＜0.3%0.3~0.6%＞0.6%由于组成不同，导致在性能、应用上均不同。具有各种不同的优良性能。2、铜合金：铜合金黄铜：青铜：白铜：含CuZn——耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。含CuSnPb等——硬而脆，强度大含NiZn〔少量Mn〕——制洒具等3、铝合金：密度小、强度大。P.56实践活动——讨论3分钟

合金的成分不同，其性质也不相同；如果改变某一合金元素的含量，合金的性质也会发生改变。金属材料的根本元素是金属。因此，金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性，耐热、耐寒，可铸造、锻造、冲压和焊接，还有良好的导电性、导热性和铁磁性，因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。科学视野：用途广泛的稀土金属

实践活动是否应该停止使用铝质饮料罐思考与交流如何选择金属材料？五、正确选择金属材料六.金属的冶炼一、知识点、考点：1、金属的一般性质金属活动顺序表KCaNaMgAl锌铁SnPb(H)Cu汞AgPtAu金属原子失去电子的能力(还原性)强弱金属阳离子得电子的能力(氧化性)弱强与氧气化合常温下易常温下缓慢氧化加热反应不能置换水中的H+常温置换加热置换不能置换置换酸中的H+能置换不能置换与盐溶液反应先与水前面的金属可置换出后面的金属自然界中存在化合态化合态和游离态游离态冶炼方法电解熔融物还原剂置换加热法富集实际使用：存在形态：单质或合金化合态(游离态)(+n)(0)复原反响2.金属冶炼的实质：用复原剂把金属矿石中的金属离子复原为金属单质Mn++e－

=Mn3.金属的冶炼步骤：一般需要三个步骤：第一步是矿石的富集，除去杂质，提高矿石中有用成分的含量；第二步是冶炼，利用氧化复原反响原理，在一定条件下，用复原剂把金属矿石中的金属离子复原成金属单质；第三步是精炼，采用一定的方法，提炼纯金属。4.金属冶炼的常见方法：

⑴热分解法：在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解，仅用热分解法就能制得这些不活泼金属。如2HgO=2Hg+O2↑

2Ag2O=4Ag+O2↑

△△⑵热复原法：对于多数金属的冶炼，常用的复原剂如焦炭、CO、氢气和活泼金属等加热复原的方法。如MgO+C==Mg+CO↑

⑶电解法：在金属活动性顺序中，K、Na、Ca、Al等几种金属的复原性很强，只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼2NaCl==2Na+Cl2↑电解高温二、迷惑点：利用平衡理论解释用较不活泼金属制较活泼金属〔如工业上用钠从熔融的KCl中置换生产钾〕例：工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔融态的氧化物。但钾却不能用电解KCl熔融态的方法制得，因金属钾易溶于熔融态的KCl中而有危险，很难制得钾，且降低电解效率。现生产钾是用金属钠与熔化的KCl反响制得。有关数据如下表。熔点/℃沸点/℃密度/(g/cm3)Na9.88830.97K63.77740.86NaCl80114132.165KCl7701500升华1.984⑴工业上生产金属钾主要运用上表所列哪些物理常数，简答理由。⑵工业上制金属钾主要运用什么原理使该反响变为现实？答案：⑴应用钠和钾的沸点不同，774℃时，钾为蒸气逸出，而钠为液体，故控制温度在774℃至883℃〔略低〕即可。⑵应用化学平衡移动的原理。3、焰色反响很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，这在化学上叫做焰色反响。此过程属物理变化。通过焰色反响可以