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1、几种重要的金属,第四章,金属通性和镁铝性质,第一节 镁和铝,一、金属,1、 金属晶体的特点,金属晶体是由 和 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,大多数金属呈银白色，有金属光泽，但金(Au) 色，铜(Cu) 色。,黄,红,常温下，单质都是固体，汞(Hg)除外；,金属阳离子,自由电子,不同金属熔沸点，硬度差别较大；,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。,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。,良好的延展性。,金,铂,金属容易 电子，变成 离子，表现出 性，是常见的 剂，在化合物中金
2、属元素只显 价。,失去,阳,还原,还原,正,3、金属的分类,按颜色,黑色金属：Fe、Cr、Mn,有色金属：除以上三种金属以外,按密度,轻金属：4.5g/cm3 Na、Mg等,重金属：4.5g/cm3 Zn、Cu等,按含量,常见金属： Fe、Mg、Al,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,（一）镁、铝在周期表中的位置和原子结构,Mg 第三周期，A族 Al 第三周期， A族,都易失去电子，成为金属离子，为活泼金属。,（二）镁、铝的物理性质,都是银白色的轻金属，硬度小，熔点低,讨论：从原子结构分析，Mg、Al的熔沸点哪种高？,铝原子半径比镁小，最外层电子比镁多
3、，铝中电子和金属离子的作用强于镁。,二 镁、铝,从原子结构分析比较Mg和Al应该具有什么化学性质？,（三）镁、铝的化学性质,1、和非金属的反应。,根据学过的知识，联系镁铝的还原性性质，思考镁铝可以和哪些非金属单质和化合物反应，说明理由并写出反应方程式？,镁、铝都可以在氧气中燃烧，放出大量的热量和耀眼的白光，生成氧化物。,和氧气反应,问：通常见到的金属镁铝都没有金属光泽，其原因是什么？镁铝可以用来做耐火材料吗，为什么？,在常温下，镁铝可以和氧气反应生成一层致密的氧化膜，阻止反应继续进行，所以镁铝都有抗腐蚀的性能。,和Cl2、S的反应,3、与酸碱的反应,与非氧化性酸的反应,HCl 、H2SO4等,
4、与氧化性酸的反应,写出镁、铝分别跟浓、稀硝酸的化学反应方程式,常温下，铝与冷的浓硝酸和浓硫酸发生钝化现象。,要除去铝中混有的镁，可以用什么方法？,相同物质的量的钠、镁、铝分别和等物质的量的足量盐酸反应，放出气体最多的是？,思考,与碱反应,分别往0.1mol/L的NaOH溶液中投入一粒镁和铝，观察实验现象，总结结论并写出相应的化学反应方程式。,镁与NaOH溶液不反应，铝投入NaOH溶液中有气泡生成。,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,把a g金属铝分别放入足量的HCl和NaOH溶液中，生成的氢气的体积比是 ,思考,镁、铝的物理性质相比较有什么规律？跟镁、铝原子的结构有什么联系
5、？ 镁、铝与酸碱反应,与水的反应,在常温下，镁铝和水的反应非常慢，几乎看不到现象，不过在加热时，可观察到气泡。,与其他氧化物反应,思考：相同质量的Mg分别在空气中，纯氧气中，CO2中燃烧，质量增加最多的是什么？,2、和氧化物的反应。,铝热反应,从氧化还原的角度分析，铝单质能否和Fe2O3和MnO2、V2O5等物质反应？,实验：4-4，观察现象，总结结论，写出化学方程式。,镁铝都是活泼金属，都以化合态存在于自然界。,复习回顾 钠、镁、铝等金属燃烧时能否用泡沫灭火器灭火？ 铝热反应在哪些常见的用途？,三、镁铝的化合物,1.MgO和Al2O3,熔、沸点较高，可以用做耐火材料。其中Al2O3是冶炼金属
6、铝的原料。,都能溶于HCl，H2SO4等酸性溶液。 MgO+2H+=Mg2+H2O Al2O3+6H+=2Al3+3H2O,Al2O3还能和NaOH等强碱反应，生成NaAlO2，写出反应的离子方程式。,Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,氧化镁和氧化铝性质比较,耐火材料 电解制铝、耐高温、耐磨材料,碱性氧化物 两性氧化物,MgO+H2O=Mg(OH)2 不与水反应MgO+2HCl=MgCl2+H2O Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,白色粉末、熔点高硬度大、难溶于水,2.Al(OH)3,Al(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状物
7、质，实验室可以用铝盐和氨水反应制取它。,Al(OH)3与强酸强碱的反应。,Al(OH)3在水中的电离,Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,设计：Al2O3和MgO的混合物mg滴入1mol/L的盐酸溶液500ml，反应完全后，再向其中滴入NaOH溶液，生成的沉淀量和滴入的NaOH的量的关系如图：,(1)写出相应的方程式 (2) Mg的含量 (3)a，b，c的值,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,问题1：向0.1mol/L的AlCl3溶液中滴入0.1mol/L的NaOH溶液，描述实验现象，写出方程式。,问题2：向0.1mol/L的NaOH溶液中滴入0.1mol/L的AlCl3
8、溶液，描述实验现象，写出方程式。,问题3：现有两瓶无色溶液，分别为0.1mol/L的AlCl3和NaOH溶液，不用其它任何试剂，是否可以区别它们？,复习回顾 氧化镁、氧化铝性质相比较有什么不同之处？ 氢氧化铝、氢氧化镁的性质相比较有什么不同之处？,（1）物理性质:白色胶状物质, 具有一定的吸附作用 (2) 化学性质 “铝三角” 有关方程式： Al3+OH- Al3+NH3H2O AlO2-+H+ AlO2-+CO2 Al(OH)3+H+ Al(OH)3+OH- 有关系数比例关系:,练习：现有1 mol的H2SO4 , 2 mol的NaOH及足量Al , 下列实验方法得到Al(OH)3的量最多的
9、是 :,有关氢氧化铝的制备：,有关氢氧化铝的计算问题：,例1：向100mL 1mol/L AlCl3 溶液中加入_mol NaOH , 生成沉淀3.9 g。,法二：图形分析法,法三：方程式直接配平法。,AlCl3中滴加NaOH NaAlO2中滴加HCl HCl中滴加NaAlO2 NaOH中滴加AlCl3,法一：一般方程式分析法。（即：量的讨论）,有关Al3+、AlO2-图形分析实例：,例2：将一定量的Mg、Al投入100mL，一定的物质的量浓度的HCl中，合金全部溶解。向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH至过量，生成的沉淀的质量与加入NaOH的体积的关系如图所示。求： (1)合金中Mg、Al
10、的质量分别是多少？ (2)原HCl的物质的量浓度？,例3：根据已知条件作图 向含等物质的量的MgCl2、AlCl3溶液中滴加入NaOH溶液。 向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液.,例4：Al2O3和MgO的混合物m g滴入1 mol/L的盐酸溶液500 mL，反应完全后，再向其中滴入NaOH溶液，生成的沉淀量和滴入的NaOH的量的关系如图：,(1)写出相应的方程式 (2) Mg的含量 (3)a，b，c 的值,3.明矾 KAl(SO4)212H2O,复盐：,三、合金,定义：由两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。,特点：合金的性质不是各成分金属性质的总和。,合金的熔点、密度一般比各成分的金属低。,合金的硬度一般比各成分的金属大。,合金的化学性质也和各成分金属不同。最早的合金是_,最常见、用量最大的合金是_。,青铜,钢,
