江西省高三化学二轮复习 专题12 几种重要的金属课件 人教.ppt

2021/8/8 星期日1考纲要求考纲要求1、掌握、掌握Mg、Al、Fe等金属单等金属单质的化学性质质的化学性质2、掌握、掌握Al、Al2O3、Al(OH)3的两性的两性3、了解合金的概念、了解合金的概念2021/8/8 星期日2一、结构特点一、结构特点 1、金属原子的最外层电子数一般、金属原子的最外层电子数一般小于小于4个，在化学反应中容易失去电子个，在化学反应中容易失去电子显还原性显还原性 3、铁位于元素周期表的第四周期，、铁位于元素周期表的第四周期，第第VIII族，原子序数为族，原子序数为26，在化学反应，在化学反应中铁原子可失去中铁原子可失去2个或个或3个电子形成个电子形成Fe2+离子或离子或Fe3+离子，因此铁的常见化合价离子，因此铁的常见化合价为为+2或或+3价。价。2、镁、铝在周期表中的位置：第三、镁、铝在周期表中的位置：第三周期周期IIA、IIIA族族2021/8/8 星期日3 二、性质特点二、性质特点1、金属、金属物理性质：物理性质：具有金属光泽、不透明、容具有金属光泽、不透明、容易导电、导热、有延展性和可塑性易导电、导热、有延展性和可塑性金属的冶炼：金属的冶炼：电解法、加热还原法、加电解法、加热还原法、加热分解法（与金属的活动性有关）热分解法（与金属的活动性有关）2、镁、铝、镁、铝用途：用途：纯铝可做导线和电缆，压成铝箔纯铝可做导线和电缆，压成铝箔用作包装，铝粉制油漆，更重要的是制用作包装，铝粉制油漆，更重要的是制造合金。镁主要也是用于制造合金造合金。镁主要也是用于制造合金2021/8/8 星期日4 二、性质特点二、性质特点2、镁、铝、镁、铝 分布分布:镁、铝在地球上储量丰富，以化镁、铝在地球上储量丰富，以化合态的形式存在。合态的形式存在。合金：合金：（1）概念：）概念：（2）性能：熔点低于成分金属而机械）性能：熔点低于成分金属而机械强强度度则优于成分金属于成分金属化学性质：化学性质：镁、铝都是比都是比较活活泼的金属的金属2021/8/8 星期日5 二、性质特点二、性质特点2、镁、铝（化学性质）、镁、铝（化学性质）（1）跟非金属的反应：）跟非金属的反应：能能跟氧气跟氧气、硫、硫、卤素等化合。卤素等化合。（2）跟酸反）跟酸反应：跟：跟盐酸或稀硫酸生成酸或稀硫酸生成氢气；常温下遇气；常温下遇浓硫酸或硫酸或浓硝酸硝酸钝化。化。（3）跟碱反应：）跟碱反应：铝铝能跟强碱溶液反应而能跟强碱溶液反应而镁不能反应；镁不能反应；（4）跟某些氧化物的反）跟某些氧化物的反应：镁能跟二氧能跟二氧化碳反化碳反应、铝能跟某些金属氧化物反能跟某些金属氧化物反应2021/8/8 星期日6 二、性质特点二、性质特点镁的重要化合物镁的重要化合物 1）氧化镁（）氧化镁（MgO）：制法、性质、用途）：制法、性质、用途 2）氯化化镁（MgCl2）：无色、味苦、易）：无色、味苦、易溶于水的晶体，极易吸收空气中的水分溶于水的晶体，极易吸收空气中的水分而潮解而潮解铝的重要化合物铝的重要化合物（1）氧化）氧化铝（Al2O3）MgCO3 MgO+CO2高高 温温 难溶于水的白色固体或无色晶体溶于水的白色固体或无色晶体,是典是典型的两性氧化物型的两性氧化物,可由可由氢氧化氧化铝制制备2021/8/8 星期日7 二、性质特点二、性质特点铝的重要化合物铝的重要化合物（2）氢氧化氧化铝Al(OH)3 白色白色难溶溶物物,典型的典型的两两性性氢氧化物氧化物,能与能与强强碱和碱和较强强的酸反的酸反应要求熟悉反要求熟悉反应的离子方应的离子方程式程式!滴加顺序与滴加顺序与图象了解图象了解2021/8/8 星期日8有关铝三角的基本图象有关铝三角的基本图象1 1、铝盐溶液和氨水的反应、铝盐溶液和氨水的反应:原理：原理：AlAl3+3+3NH+3NH3 3 H H2 2O =Al(OH)O =Al(OH)3 3 +3NH +3NH4 4+n n沉淀沉淀n n NHNH3 3 H H2 2O O 3 32021/8/8 星期日92 2、在一定量、在一定量AlClAlCl3 3溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入NaOHNaOH溶液溶液原理：原理：Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O n沉淀沉淀n NaOH 342021/8/8 星期日103 3、向偏铝酸盐溶液中通入、向偏铝酸盐溶液中通入COCO2 2原理：CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3+CO32-n沉淀沉淀n CO2 1/22021/8/8 星期日114 4、向一定量、向一定量NaAlONaAlO2 2溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入HClHCl溶液溶液n沉淀沉淀n HCl 14原理：H+AlO2-+H2O=Al(OH)3 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O 2021/8/8 星期日125 5、向氯化镁和氯化铝的混合溶液中加足量的氢氧化钠、向氯化镁和氯化铝的混合溶液中加足量的氢氧化钠原理：氢氧化钠先与氯化镁和氯化铝反应，生成原理：氢氧化钠先与氯化镁和氯化铝反应，生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，然后氢氧化铝溶解，氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，然后氢氧化铝溶解，但氢氧化镁不溶。但氢氧化镁不溶。n n沉淀沉淀n n NaOHNaOH 氢氧化镁氢氧化镁氢氧化铝氢氧化铝2021/8/8 星期日13 二、性质特点二、性质特点3、铁：在地壳中丰度居第二位，是人体、铁：在地壳中丰度居第二位，是人体中含量最多的微量元素，是人类使用最中含量最多的微量元素，是人类使用最早的金属之一。钢铁的产量是一个国家早的金属之一。钢铁的产量是一个国家工业发达程度的重要标志。工业发达程度的重要标志。（1）铁单质）铁单质 为银白色白色的金属，有金属的通性，的金属，有金属的通性，能被磁能被磁铁吸引；是吸引；是较活活泼的金属，可被的金属，可被强强、弱氧化弱氧化剂氧化而氧化而显+3、+2价价，在潮在潮湿的空气中生湿的空气中生锈成成Fe2O3nH2O 规则是遇是遇强强则显高价，遇弱高价，遇弱则显低价。低价。2021/8/8 星期日14 二、性质特点二、性质特点3、铁：、铁：（1）铁单质）铁单质 铁能与水能与水、非氧化性酸、非氧化性酸、盐及及强强氧氧化性酸化性酸发生反生反应。3Fe+4H2O(气气)Fe3O4+4H2 Fe+2H+Fe2+H2 Fe+Cu2+Fe2+Cu 在常温下或加在常温下或加热条件下条件下铁与水都不与水都不反反应，只有在高温下才能反，只有在高温下才能反应。高温高温常温下，在浓硫酸和浓硝酸中常温下，在浓硫酸和浓硝酸中“钝化钝化”，在加热条件下与强，在加热条件下与强氧化性酸发生氧化还原反应。氧化性酸发生氧化还原反应。2021/8/8 星期日15（2）铁的化合物）铁的化合物氧化物氧化物二、性质特点二、性质特点氧化物氧化物氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁化学式化学式色态色态俗名俗名水溶性水溶性与酸反应与酸反应类别类别制法制法 FeO Fe2O3 Fe3O4黑色粉末黑色粉末 红棕色粉末红棕色粉末 黑色晶体黑色晶体 铁红铁红 磁性氧化铁磁性氧化铁 不溶不溶 不溶不溶 不溶不溶生成生成Fe2+生成生成Fe3+碱性氧化物碱性氧化物 碱性氧化物碱性氧化物 复杂氧化物复杂氧化物加热氢氧加热氢氧化物分解化物分解铁在氧气铁在氧气中燃烧中燃烧2021/8/8 星期日16（3）铁的化合物）铁的化合物氢氧化氢氧化物物二、性质特点二、性质特点化学式化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态色态水溶性水溶性与酸反应与酸反应类别类别稳定性稳定性白色固体白色固体 红棕色固体红棕色固体不溶不溶 不溶不溶成盐和水成盐和水 成盐和水成盐和水弱碱弱碱 弱碱弱碱不稳定，极易被氧化不稳定，极易被氧化通常稳定，受热可通常稳定，受热可分解成氧化物分解成氧化物2021/8/8 星期日17 FeCl FeCl3 3溶液溶液 FeSO FeSO4 4溶液溶液加入加入NaOHNaOH溶液溶液化学方程化学方程式式铁的氢氧化物的制法铁的氢氧化物的制法白色絮状沉淀白色絮状沉淀 灰绿色灰绿色 红褐色沉淀红褐色沉淀 红褐色沉淀红褐色沉淀FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClFeSO4+2NaOH=Fe（OH）2+Na2SO44Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3在在FeCl3、FeSO4分别加入分别加入NaOH溶液溶液 铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐和碱溶液反应制得。和碱溶液反应制得。2021/8/8 星期日18（4 4）、铁盐和亚铁盐）、铁盐和亚铁盐:1）Fe3+离子的检验离子的检验:向向FeCl3和和FeCl2溶液中分别加入溶液中分别加入KSCN溶液溶液 滴入滴入KSCN溶液溶液 FeCl3溶液溶液 FeCl2溶液溶液溶液呈血红色溶液呈血红色溶液颜色无变化溶液颜色无变化 FeCl2 FeCl32021/8/8 星期日192)Fe3+离子的氧化性离子的氧化性:探究：在探究：在FeClFeCl3 3溶液中加入足量溶液中加入足量FeFe粉，振荡。再滴入几滴粉，振荡。再滴入几滴KSCNKSCN溶液，溶液，观察现象；在以上所得到的观察现象；在以上所得到的FeClFeCl2 2和和KSCNKSCN的混合溶液中，滴加氯水的混合溶液中，滴加氯水(Cl(Cl2 2)，再观察现象。，再观察现象。2Fe3+Fe=3Fe2+FeCl3溶液中加入溶液中加入现象现象 反应的离子方程式反应的离子方程式Fe粉，粉，KSCN溶液溶液氯水，振荡氯水，振荡溶液不显血红色溶液不显血红色溶液变成血红色溶液变成血红色 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl总结：总结：还原剂还原剂+氧化剂氧化剂(Cl2)+还原剂还原剂(Fe)氧化剂氧化剂Fe2+Fe3+Fe2021/8/8 星期日20FeFe2+Fe3+“铁三角铁三角”H+、Cu2+、S、I2等等Br2、Cl2、HNO3、浓、浓H2SO4等等Br2、Cl2、HNO3、浓、浓H2SO4等等C、CO、H2、Al、Mg、Zn等等C 、H2、CO、Al、Mg、Zn等等2021/8/8 星期日21三三.铜及其化合物的重要性质铜及其化合物的重要性质CuCuOCu(NO3)2Cu(OH)2Cu2OCuSO4红色红色黑色黑色2021/8/8 星期日22四、金属的冶炼四、金属的冶炼主要考点主要考点1.金属元素的分类及在周期表金属元素的分类及在周期表中的位置中的位置2.金属的晶体结构与物理性质金属的晶体结构与物理性质3.金属的原子结构与化学性质金属的原子结构与化学性质4.金属的冶炼方法金属的冶炼方法2021/8/8 星期日23四、金属的冶炼四、金属的冶炼复习要点复习要点1.金属元素的分类及在周期表中的位置金属元素的分类及在周期表中的位置金属的几种分金属的几种分类方法方法有色金属（除有色金属（除FeFe，CrCr，MnMn以外的金属）以外的金属）轻金属（密度小于轻金属（密度小于4.5g/cm4.5g/cm3 3 如如K,Ca,Mg,AlK,Ca,Mg,Al等）等）重金属（密度大于重金属（密度大于4.5g/cm4.5g/cm3 3 如如Cu,Fe,Sn,PbCu,Fe,Sn,Pb等等）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）2021/8/8 星期日24四、金属的冶炼四、金属的冶炼复习要点复习要点1.金属元素的分类及在周期表中的位置金属元素的分类及在周期表中的位置2021/8/8 星期日25元素周期表中除左上方的氢及右上方的非属外，元素周期表中除左上方的氢及右上方的非属外，其余都是金属元属，所以金属元素集中在表其余都是金属元属，所以金属元素集中在表的左下方，共的左下方，共85种元素，表括部分主族元素、种元素，表括部分主族元素、所有副族和所有副族和族元素族元素。2021/8/8 星期日26四、金属的冶炼四、金属的冶炼复习要点复习要点2.金属的晶体结构与物理性质金属的晶体结构与物理性质易易导电导电、导热导热、有、有延展性延展性、有、有金属光泽金属光泽金属晶体结构与金属导电性的关系 在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。2021/8/8 星期日27四、金属的冶炼四、金属的冶炼复习要点复习要点2.金属的晶体结构与物理性质易易导电导电、导热导热、有、有延展性延展性、有、有金属光泽金属光泽金属晶体结构与金属的导热性的关系 金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。2021/8/8 星期日28四、金属的冶炼四、金属的冶炼复习要点复习要点2.金属的晶体结构与物理性质易易导电导电、导热导热、有、有延展性延展性、有、有金属光泽金属光泽金属晶体结构与金属的延展性的关系 金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。2021/8/8 星期日29四、金属的冶炼四、金属的冶炼复习要点复习要点3.金属的原子结构与化学性质金属原子易失去价电子成为阳离子，因而金属原子易失去价电子成为阳离子，因而表现出较强的还原性。由于不同的金属原表现出较强的还原性。由于不同的金属原子结构、原子半径的不同，表现的还原性子结构、原子半径的不同，表现的还原性也有强弱不同。也有强弱不同。(1)O2K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au常温迅速常温迅速 成膜加热成膜加热 加热能反应加热能反应 不反应不反应2021/8/8 星期日30四、金属的冶炼四、金属的冶炼复习要点复习要点3.金属的原子结构与化学性质金属的原子结构与化学性质(2)H2OK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb 冷水冷水剧烈烈 热水水缓慢慢 水蒸气高温水蒸气高温 不反不反应 氢氧化物和氧化物和氢气气 氧化物和氧化物和氢气气(3)酸酸K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 常温下与非氧化性酸反应常温下与非氧化性酸反应 氧化性酸氧化性酸 王水王水(4)置换反应置换反应2021/8/8 星期日314.合金：由两种或两种以上的金属（或合金：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金属与非金属）熔和而成的具有金属特性物质性物质.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；2021/8/8 星期日32四、金属的冶炼四、金属的冶炼复习要点复习要点5.金属的冶炼方法金属的冶炼方法存在形态：存在形态：单质或合金单质或合金(化合态化合态)(游离态游离态)还原反应还原反应金属冶炼的实质：金属冶炼的实质：Mn+e-=M n把金属矿石中的金属离子还原为金属单质把金属矿石中的金属离子还原为金属单质2021/8/8 星期日33四、金属的冶炼四、金属的冶炼复习要点复习要点5.金属的冶炼方法金属的冶炼方法金属的冶炼步骤：金属的冶炼步骤：一般需要三个步骤：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；中有用成分的含量；第二步第二步是冶炼，利用氧化还原反应原理，在是冶炼，利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属矿石中的金属一定条件下，用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质；离子还原成金属单质；第三步第三步是精炼，采用一定的方法，提炼纯金是精炼，采用一定的方法，提炼纯金属。属。2021/8/8 星期日34金属冶炼的常见方法：金属冶炼的常见方法：热分解法：热分解法：在金属活动性顺序中，位于氢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。如分解法就能制得这些不活泼金属。如 2HgO =2Hg+O2HgO =2Hg+O2 2 2Ag2Ag2 2O=4Ag+OO=4Ag+O2 2 四、金属的冶炼四、金属的冶炼复习要点复习要点5.金属的冶炼方法金属的冶炼方法2021/8/8 星期日35热还原法：对于多数金属的冶炼，常用的还热还原法：对于多数金属的冶炼，常用的还原剂如焦炭、原剂如焦炭、COCO、氢气和活泼金属等加热还、氢气和活泼金属等加热还原的方法。原的方法。如如:FeO+C=Fe+CO:FeO+C=Fe+CO电解法：在金属活动性顺序中，电解法：在金属活动性顺序中，K K、NaNa、CaCa、Al Al 等几种金属的还原性很强，只能用通等几种金属的还原性很强，只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼2NaCl=2Na+Cl2NaCl=2Na+Cl2 2 2Al 2Al2 2O O3 3=4Al+3O=4Al+3O2 2通电通电高温高温(熔融熔融)通电通电(熔融熔融)K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 熔融电解 高温还原 加热法2021/8/8 星期日36练习练习2021/8/8 星期日37练习练习830839NH4NO3NON2OFe2+2:32021/8/8 星期日38