第四章 几种重要的金属

金属通论金属通论1 、金属键：金属离子跟自由电子间较强的作用使许多金属离子互相结合在一起的化学键 ,叫金属键。 金属离子沉浸在自由

电子的海洋里2、金属的物理性质：有光泽、延展性、导电性、导热性

液态金属：

导电性最好的金属：

延展性最好的金属：

硬度最大的金属：

熔点最高的金属：

汞（ Hg ）

银（ Ag ）金（ Au ）

铬（ Cr ）钨（ W ）

3 、金属的化学性质：

R - ne- Rn+ 体现还原性4 、合金：定义：由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成，具有金属特性的物质。

混合物，可以看成固溶液

合金特点：

硬度：

熔点：

合金 > 各成分金属合金 < 各成分金属

第一节 镁 和 铝

一、原子结构和物理性质一、原子结构和物理性质1、原子结构

+12 2 8 2Mg +13 2 8 3Al

第三周期 ⅡA族

第三周期 ⅢA族

22 、物理性质、物理性质1)1) 相似性相似性 ::

银白色，轻金属 ,熔点较低 ,硬度较小

2)2) 差异性：差异性：铝的硬度比镁大 ,熔、沸点比镁高

二、镁、铝的化学性质二、镁、铝的化学性质

11 、与非金属反应、与非金属反应1)与 O2 反应常温 :表面形成保护膜加热 :剧烈反应 ,发光放热

都为较活泼的金属，镁更活泼。

4Al + 3O2 2Al2O3点燃

2Mg+ O2 2MgO点燃

22 、镁、铝与酸的反应、镁、铝与酸的反应1)与非氧化性酸反应产生 H2

Mg 比 Al 更剧烈2)2) 与氧化性酸反应 不产生 H2

铝与冷浓 H2SO4 、浓 HNO3 发生钝化

2)与 Cl2 、 S 等反应

Mg + 2H2SO4( 浓 ) MgSO4 + SO2 ↑+2H2O

Al + 4HNO3( 稀 ) Al(NO3)3+NO ↑ +2H2O

33 、镁、铝与水的反应、镁、铝与水的反应Mg: 常温时与水缓慢反应，热水中较快反应。

Al: 常温时与水几乎不反应，沸水中缓慢反应。

Mg+ 2H2O Mg(OH)2 + H2

2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2

4 、铝与强碱反应2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

2Al(OH)3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + 4H2O

2Al+2NaOH+6H2O = 2NaAlO2+3H2 +4H2O

6e

+

2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2 ↑

还原剂 氧化剂铝制餐具不能长期放酸性、碱性或咸味的食物。

55 、镁、铝与某些氧化物反应、镁、铝与某些氧化物反应1) Mg 与 CO2 反应

4e

4e

2Mg + CO2 2MgO + C点燃

2Mg + SO2 2MgO + S点燃

2) 铝与氧化铁反应

Al+Cr2O3

Al+V2O5

2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe 高温

铝热反应铝热剂

三、铝的重要化合物三、铝的重要化合物1、氧化铝

刚玉

红宝石 蓝宝石

白色粉末，不溶于水，熔点高。两性氧化物

Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O

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

制取单质 Al 的原料

2Al2O3 2Al + 3O2

电解(熔融 )

2 、氢氧化铝1) 性质

Al(OH)3

酸式电离 碱式电离AlO2

- + H+ + H2O Al3+ + 3OH-

Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O

Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O

2) 制备Al(OH)3 不溶于较弱的酸，如 H2CO3 ；也不溶于弱碱，如：氨水。

Al3++3NH3∙H2O =Al(OH)3 ↓+3NH4+

33 、硫酸铝钾 、硫酸铝钾 KAl(SOKAl(SO44))22

问：明矾水溶液呈中性、酸性、 还是碱性？

净水原理

AlO2- 存在于 性溶液 ,

Al3+ 存在于 性溶液酸碱

1) Al3+

Al3+ 与适量 OH- 反应 n Al3+ : n OH- Al3++3OH-=Al(OH)3↓ 1:3Al3+ 与过量 OH- 反应Al(OH)3+OH-=AlO2

-+2H2O

( 总 )Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 1:4

在 Al3+ 中逐滴加入 OH-

0 1 2 3 4 OH- 的体积

沉淀的量

2)AlO2-

AlO2- 与适量 H+ 反应 nAlO2

- : nH+

AlO2-+H++H2O=Al(OH)3 ↓ 1 :

1AlO2

- 与过量 H+ 反应Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

( 总 )AlO2-+4H+=Al3++2H2O 1 : 4

在 AlO2- 中逐滴加入 H+

0 1 2 3 4 H+ 的体积

沉淀的量

在 AlO2- 通入过量 CO2

AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3 ↓+HCO3

-

-- 用于 Al(OH)3 的制备

小结 :

OH-

适量 H+ 或足量 CO2

适量 OH-

或足量氨水

H+

过量 H+

过量 OH-

AlO2- Al(OH)3 Al3+

(6)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

介绍：3AlO2

-+ Al3+ +6H2O=4Al(OH)3↓

在 OH- 中滴加 Al3+

Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O

3AlO2- + Al3+ +6H2O = 4 Al(OH)3↓

0 1 2 3 4 Al3+ 的体积

沉淀的量

在 H+ 中滴加 AlO2-

0 1 2 3 4 AlO2- 的体积

沉淀的量

AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O

3AlO2- + Al3+ +6H2O = 4 Al(OH)3↓