第六章 金屬元素 復(fù)習(xí)課件

第六章金屬元素

復(fù)習(xí)課件存在形式單質(zhì)：不活潑金屬，如Au、Pt等化合物輕金屬一般以Cl-

、

SO42-

、

PO43-

、

CO32-鹽形式存在重金屬主要形成氧化物和硫化物1、存在形式6.1金屬及其冶煉2、金屬的分類（2）按密度

（1）按工業(yè)生產(chǎn)分：黑色金屬——鐵、鉻、錳及其合金有色金屬——除鐵、鉻、錳以外所有的金屬輕金屬（ρ＜4.5g/cm3）：K、Ca、

Na、Mg、Al、Sr、Ba等重金屬（ρ＞4.5g/cm3）：Cu、Ni、

Pb、Zn、Hg、Fe、Ag等常溫下，除汞以外的金屬都呈固態(tài)。金屬具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和美麗的金屬光澤。3、金屬的物理性質(zhì)和金屬鍵金屬單質(zhì)光澤硬度

導(dǎo)電、導(dǎo)熱性熔點密度LiNaKRbCsMgAlFe銀白銀白銀白略帶金色銀白銀白銀白銀白7.861535好較大2.7660良好比較硬1.74651能較軟1.8791.5320.860.970.534堿金屬、鎂、鋁、鐵的物理性質(zhì)質(zhì)軟更軟優(yōu)良較低低4、金屬之最：5、合金的概念及性能：

兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金的熔點比組成金屬低，但硬度大，機械加工性能好。e.密度最大的是____；最小的是____。a.導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的是____；其次是____。Agb.延展性最好的是_____。Auc.硬度最大的是____；最軟的是______。Csd.熔點最高的是___；最低的是_____________。WHg（其次是Cs）OsLiCrCu二、金屬的化學(xué)性質(zhì)

1、與氧氣反應(yīng)2、與非金屬反應(yīng)3、與水反應(yīng)

4、與酸反應(yīng)5、與鹽反應(yīng)6、其他反應(yīng)三、金屬的冶煉四、金屬的某些特性金屬及其冶煉一、金屬元素原子結(jié)構(gòu)特點1、金屬在周期表中的位置（2）過渡金屬元素最外層有1～2個s電子，有變價，其低價氧化物及其水化物顯堿性，高價的顯酸性或兩性。原子半徑較大，原子的價電子較少（1～3個），在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子而變成金屬陽離子，化合價只有正價。（1）IA、IIA、IIIA族金屬有1～3個價電子，無變價，氧化物及其水化物顯堿性（或兩性）。（3）IVA、VA族金屬最外層電子數(shù)較多，有變價，它們的氧化物及其水化物高價顯酸性，低價顯堿性或兩性。2、金屬的原子結(jié)構(gòu)特點：一、金屬元素原子結(jié)構(gòu)特點MneMn+（還原性）

金屬活動性順序表：

K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb

（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au失去電子要吸收能量，吸收能量越少越易失去電子，還原性越強；得到電子要放出能量，放出能量越多越易得到電子，氧化性越強。二、金屬的化學(xué)性質(zhì)2Na2O2（淡黃色固體）42Na2O（白色固體）432Al2O3

（毛刷實驗）22CuO22MgO（有耀眼強光）Cu+O2

Fe+O2（純）Al+O2Mg+O2Na+O21、與氧氣反應(yīng)金、鉑在加熱情況下也不與氧氣反應(yīng)Li+O2點燃Na+O2

點燃化學(xué)性質(zhì)點燃點燃42Li2O32Fe3O4（

黑色固體）氫以前的金屬可在空氣或純氧中氧化2、與非金屬反應(yīng)Fe+Cl2Cu+Cl2Fe+SCu+S2FeCl3322點燃CuCl2點燃FeSCu2S3、與水反應(yīng)Na+H2O（冷）Mg+H2OAl+H2O+NaOHFe+H2O（g）NaAlO2+H2↑Fe3O4+H2↑NaOH+H2↑222222223344高溫Mg（OH）2+H2↑△氫后面的金屬不與水反應(yīng)。Mg、Al和沸水反應(yīng)，生成不溶性堿和氫氣。K、Ca、Na等金屬和冷水反應(yīng)，生成可溶性堿和氫氣。Zn、Fe、Sn、Pb在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，生成不溶性堿性氧化物和氫氣。4、與酸反應(yīng)（CH3COO）2Mg+H2↑Zn2++H2↑CuSO4+SO2↑+2H2OCu（NO3）2+2NO2↑+2H2O3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2OFe2++H2↑Zn+2H+Fe+2H+Cu+2H2SO4（濃）Cu+4HNO3

（濃）3Cu+8HNO3（?。㎝g+2CH3COOH△△5、與鹽反應(yīng)Cu+Fe2+Cu2++2AgK、Ca、Na等活潑金屬首先和水反應(yīng)生成強堿和氫氣，生成的堿再跟鹽反應(yīng)生成不溶性堿。相對活潑的金屬能把相對不活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來。2

2

Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑Fe+Cu2+Cu+2Ag+CuSO4+Na+H2O→6、其他反應(yīng)2Fe+Al2O3

+Q2MgO+C2Al+Fe2O32Mg+CO22Na+2CH3CH2OH點燃點燃2CH3CH2ONa+H2↑鋁熱反應(yīng)現(xiàn)象：劇烈反應(yīng)，放出大量熱量，發(fā)出耀眼的光芒現(xiàn)象：劇烈燃燒，放出耀眼白光，有白色固體生成，瓶壁上有黑色固體鋁熱劑白+黑H原子的活潑性：H2O>乙醇中的-OH三、金屬的冶煉K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb（H）CuHg、AgPt、Au物理法（自然界以單質(zhì)存在）電解法熱還原法加熱法22Hg+O2↑22Na+Cl2↑

冶煉方法反應(yīng)方程式電解法熱還原法加熱法高溫Fe2O3+CONaCl（熔融）通直流電Al2O3（熔融）Na3AlF6通直流電MnO2+Al高溫HgS+O2高溫金屬冶煉24Al+3O2↑32Fe+3CO2Cu+H2O343Mn+2Al2O3Hg+SO2

（一）、冶煉方法CuO+H2△HgO△試管口向上傾斜（二）幾種金屬的冶煉1、濕法煉銅：

Fe+CuSO4FeSO4+Cu3、鋁的制法：

2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑通直流電Na3AlF62、海水提鎂：

MgCl2+Ca（OH）2Mg（OH）2↓+CaCl2Mg（OH）2+2HClMgCl2+2H2OMgCl2（熔融）Mg+Cl2

↑

通電I、煉鐵Fe2O3

FeH2、CO、C、Al等還原劑（2）

主要原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣★（3）

主要設(shè)備：高爐（1）

反應(yīng)原理：在高溫下，用CO作還原劑把鐵礦石中的鐵還原出來。4、煉鐵和煉鋼：鐵礦石的成分和種類鐵礦石脈石和硫磷雜質(zhì)鐵化合物Fe3O4（磁鐵礦石）Fe2O3（赤鐵礦石）2Fe2O3·3H2O（褐鐵礦石）FeCO3（菱鐵礦石）（4）

主要反應(yīng)①還原劑的形成C＋O2→CO2＋QCO2＋C→2CO－Q高溫高溫②鐵的還原（爐身的中下部及爐腰）

Fe2O3＋3CO→2Fe＋3CO2

高溫③爐渣的形成CaCO3→CaO＋CO2↑

CaO＋SiO2→CaSiO3高溫高溫答：高爐煤氣不可直接排放，必須凈化處理并加以綜合利用。問題2：生鐵含那些成分？（5）

產(chǎn)物（1）生鐵（2）高爐煤氣：CO、CO2、N2、大量灰塵等。（3）爐渣：主要是CaSiO3問題1：原料中焦炭和石灰石的作用是什么？答：焦炭的作用是作燃料和形成還原劑。石灰石的作用是作熔劑，除脈石。問題3：高爐煤氣能否直接排放？怎么處理？答：生鐵主要含鐵，除此之外還含有2%-4.3%

的碳，還含有錳、硅、硫、磷等元素。四、金屬的某些特性1、Fe在氧氣中燃燒以及在高溫下跟水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)物都是Fe3O4；Fe在置換反應(yīng)中生成Fe2+；Fe遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化。2、由于各種金屬中的金屬鍵強度差別極大，因此表現(xiàn)出不同金屬的熔沸點相差極大。3、K、Ca、Na與某些鹽溶液的反應(yīng)，生成氫氣，再發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。金屬性和金屬活動性的比較金屬性是指金屬原子在化學(xué)反應(yīng)中失去電子成為陽離子的性質(zhì)。金屬越易失去電子，則其金屬性越強。金屬活動性是指金屬置換出水或酸中氫的難易程度，是由多種因素決定的。元素的金屬性和金屬活動性有聯(lián)系，但并不完全一致，如：金屬性：金屬活動性：Pb＞SnSn＞PbNa＞CaCa＞Na1.下列有關(guān)鈉的說法不正確的是（）A金屬鈉和氧氣反應(yīng)，條件不同，產(chǎn)物不同B鈉、鉀合金通常狀況下呈液態(tài)，可作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑C鈉的化學(xué)性質(zhì)活潑性很強，少量的鈉可保存在有機溶劑CCl4中D將兩小塊質(zhì)量相等的金屬鈉，一塊直接投入水中，另一塊用錫鉑包住，在錫鉑上刺些小孔，然后放入水中，兩者放出的氫氣量相等CD金屬化合物金屬氧化物金屬氫氧化物鹽絕大多數(shù)金屬的化學(xué)性質(zhì)活潑，在自然界中以化合態(tài)的形式存在6.2一些金屬化合物氧化物：由兩種元素組成，其中一種元素是氧的化合物。酸性氧化物：能跟堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物如：CO2、SO2、SO3、Mn2O7等不成鹽氧化物如：CO、NO堿性氧化物：能跟酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物

如：CaO、Na2O、MgO等另外還有過氧化物等如：Na2O2兩性氧化物：既能跟酸反應(yīng)生成鹽和水，又能跟堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。中學(xué)階段只要求知道Al2O3酸性氧化物的通性1、如果能溶于水生成對應(yīng)的酸3、跟堿反應(yīng)生成鹽和水2、跟堿性氧化物反應(yīng)生成鹽CO2+H2O=H2CO3CO2+CaO=CaCO3CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+H2O=H2SiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O氧化鈉和過氧化鈉的性質(zhì)比較名稱氧化鈉（Na2O）過氧化鈉（Na2O2）與水反應(yīng)與CO2反應(yīng)與鹽酸反應(yīng)2Na2O2+4HCl==2Na2O2+2CO2==2Na2O2+2H2O==一、鈉的氧化物有

和

。Na2ONa2O2Na2O2

的重要用途：用于呼吸面具和潛水艇Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3Na2O+2HCl=2NaCl+H2O4NaOH+O2↑2Na2CO3+O24NaCl+2H2O+O2↑二、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)碳酸鈉俗名純堿，也叫蘇打。碳酸氫鈉俗名小蘇打。在水中的電離方程式：1.Na2CO3和NaHCO3的溶解性和堿性實驗現(xiàn)象與結(jié)論初步結(jié)論③滴加酚酞②加水、溶解①稱量、滴水NaHCO3Na2CO3白色粉末，加水結(jié)變成晶體；放熱細(xì)小白色粉末，加水部分溶解；感受不到熱量變化振蕩時間長時可以溶解固體量減小溶液變紅（較深）溶液變微紅色溶解度大，溶液的堿性比NaHCO3強溶解度小，溶液的堿性比Na2CO3弱2.Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性—————————發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式NaHCO3Na2CO3結(jié)論現(xiàn)象穩(wěn)定不穩(wěn)定無明顯現(xiàn)象產(chǎn)生水珠、氣體（使澄清石灰水變渾濁）3.Na2CO3和NaHCO3的其它性質(zhì)（1）與酸反應(yīng)反應(yīng)劇烈程度：CO32-+2H+==H2O+CO2↑HCO3-+H+==H2O+CO2↑（2）與堿反應(yīng)，Na2CO3與堿不反應(yīng)（生成難溶性鹽的除外，例如Ca（OH）2、Ba（OH）2）注意：在水溶液中HCO3—不能與H+大量共存；也不能與OH—大量共存4、碳酸鈉和碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化酸或CO2+H2O或堿Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO31、氧化鋁的主要性質(zhì)：（1）物理性質(zhì)：白色、不溶于水的固體，熔點很高。（紅寶石、藍(lán)寶石的主要成分）二、鋁的化合物：

A.和酸反應(yīng)：

Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+

＝2Al3++3H2OB.和堿反應(yīng)：

Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2OAl2O3+2OH-

＝2AlO2-+H2O氧化鋁既能跟酸反應(yīng)生成鹽和水，又能跟堿反應(yīng)生成鹽和水，所以氧化鋁是兩性氧化物。

（2）化學(xué)性質(zhì)：滴加氨水實驗操作現(xiàn)象解釋

Al2（SO4）3溶液中滴加氨水最終生成白色膠狀沉淀

Al2（SO4）3+6NH3·H2O=2Al（OH）3↓+3（NH4）2SO4Al（OH）3的制取Al2（SO4）3溶液一滴管2Al3++6NH3·H2O=2Al（OH）3↓+6NH4+氫氧化鋁既能跟酸反應(yīng)生成鹽和水，又能跟堿反應(yīng)生成鹽和水，氫氧化鋁屬于兩性氫氧化物。氫氧化鋁不溶于弱酸、弱堿，而溶解在強酸、強堿中。A、與酸反應(yīng)：Al（OH）3＋3HCl＝AlCl3＋3H2OB、與堿反應(yīng)：Al（OH）3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O

Al（OH）3+3H+=Al3++3H2OAl（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O偏鋁酸鈉（2）化學(xué)性質(zhì)：C、不穩(wěn)定性：2Al（OH）3

＝Al2O3＋3H2O（1）物理性質(zhì)：白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，有強的吸附性，能凝聚水中的懸浮物，并能吸附色素。2、氫氧化鋁的主要性質(zhì)：AlAl2O3Al（OH）3Al3+AlO2.

Al3+

Al（OH）3

：OH-NH3·H2O、AlO2-

H+CO2

、Al3＋

AlO2-

Al（OH）3

：（4）、鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系小結(jié)：[問題]1.本轉(zhuǎn)化關(guān)系的核心知識是什么？答：氧化鋁和氫氧化鋁的兩性（3）有關(guān)Al（OH）3沉淀圖像：圖像4H++AlO-2=Al3++2H2OAl3++3AlO-2+6H2O=4Al（OH）3↓AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓Al（OH）3+3H+=Al3++2H2O4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O3AlO2-

+6H2O+Al3+=4Al（OH）3↓Al3++3OH-=Al（OH）3↓Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O反應(yīng)先無沉淀，后有沉淀且不消失，先有白色絮狀沉淀，過量沉淀消失。先無沉淀，后有沉淀且不消失，先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，然后沉淀消失現(xiàn)象將NaAlO2逐滴滴入鹽酸中至過量將鹽酸逐滴滴入NaAlO2至過量將AlCl3逐滴滴入到NaOH中至過量將NaOH逐滴滴入AlCl3中至過量實驗

Al（OH）3Al3+H+

Al（OH）3AlO2-

Al（OH）3OH-

Al（OH）3

三、鐵的重要化合物1、鐵的氧化物氧化亞鐵FeO三氧化二鐵Fe2O3四氧化三鐵Fe3O4（FeO?Fe2O3）色、態(tài)俗稱——鐵元素價態(tài)溶解性穩(wěn)定性與酸反應(yīng)黑色粉末+2難溶于水FeO+2H+＝Fe2++H2O紅棕色粉末鐵紅+3難溶于水不穩(wěn)定穩(wěn)定Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O黑色晶體磁性氧化鐵+2、+3難溶于水穩(wěn)定Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O2、鐵的氫氧化物氫氧化亞鐵Fe（OH）2

氫氧化鐵Fe（OH）3

制法

顏色溶解性穩(wěn)定性與酸反應(yīng)Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓

Fe3++3OH-＝Fe（OH）3↓

灰白色紅褐色難溶于水難溶于水受熱易分解易被空氣中氧氣氧化成氫氧化鐵4Fe（OH）2+2H2O+O2＝4Fe（OH）3Fe（OH）2+2H+＝Fe2++2H2OFe（OH）3+3H+＝Fe3++3H2OFe2+Fe（OH）2Fe（OH）3

Fe3+

OH－O2H﹢（2）Fe3+和Fe2+的轉(zhuǎn)化實驗現(xiàn)象：1）溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，加硫氰化鉀…不變?yōu)榧t色加氯水…2）溶液變?yōu)榧t色反應(yīng)的離子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3實驗探究：鐵粉放入FeCl3溶液中…3、三價鐵的氧化性（1）Fe3+檢驗實驗現(xiàn)象：FeCl3溶液變?yōu)榧t色

FeCl2溶液無明顯變化1）與強氧化劑反應(yīng)（HNO3、Cl2、Br2等）生成Fe3+；2）與弱氧化劑反應(yīng)（H+、S、I2、Fe3+、Cu2+等）生成Fe2+的化合物；3）與O2、H2O（g）反應(yīng)生成Fe3O44.鐵的化學(xué)性質(zhì)小結(jié)5.鐵化合物和亞鐵化合物的相互轉(zhuǎn)化（1）鐵化合物：Fe3+只具有氧化性，遇較強還原劑時會被還原成亞鐵化合物。①2Fe3++2I-＝2Fe2++I2

②2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+

③2Fe3++S2-＝2Fe2++S↓

④2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+

⑤2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+

⑥2Fe3++Fe＝3Fe2+

（2）亞鐵化合物Fe2+既具有氧化性又具有還原性氧化性：遇強還原劑時被還原成單質(zhì)鐵例：Fe2++Zn=Zn2++Fe還原性：遇較強氧化劑時被氧化成三價鐵的化合物例：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl-

4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O3Fe2++

4H++NO3-（?。?Fe3++NO↑+2H2OFeFe2+Fe3+123456弱氧化劑：H