化學(xué)第六版電子課件第六章重要的金屬及其化合物

第六章重要的金屬及其化合物6.4鋁、銅、銀、鋅、汞及其化合物6.2鈉、鉀及其化合物6.3鎂、鈣、鋇及其化合物第六章重要的金屬及其化合物*6.5鉻、錳、鐵、錫、鉛及其化合物*6.1金屬元素通論1.能夠歸納出金屬元素性質(zhì)的相似性與遞變性規(guī)律；2.能夠敘述鈉、鉀單質(zhì)的重要理化性質(zhì)，分析其重要化合物的主要性質(zhì)及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；3.能夠歸納總結(jié)鎂、鈣、鋇重要的化合物及其主要性質(zhì)；4.能夠歸納總結(jié)銅、鋁、銀、鋅、汞重要化合物及其主要性質(zhì)；5.能夠說歸納總結(jié)鉻、錳、鐵、錫、鉛重要化合物及其主要性質(zhì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)第六章

重要的金屬及其化合物

金屬元素通論*第一節(jié)第六章

重要的金屬及其化合物你講過的金屬材料有哪些共性？又有哪些特性？思考：第六章

重要的金屬及其化合物在人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一百多種元素里，大約有4/5是金屬元素。在元素周期表里，金屬元素位于每個周期的前部。金屬在自然界里分布很廣，無論在礦物、動植物中，還是在自然界水域中，都可以發(fā)現(xiàn)金屬元素的存在。在自然界中，金屬元素絕大多數(shù)以化合態(tài)形式存在于各種礦石中，只有少數(shù)金屬以游離態(tài)存在。第六章

重要的金屬及其化合物分類依據(jù)金屬的種類金屬顏色黑色金屬（鐵、鉻、錳及它們合金）有色金屬（鐵、鉻、錳以外的金屬）金屬密度輕金屬（密度小于4.5g/cm3的金屬）重金屬（密度大于4.5g/cm3的金屬）金屬含量常見金屬（如鋁、鐵、銅）稀有金屬（如銣、鉭、鋯、鈮等）一、非金屬元素單質(zhì)的性質(zhì)第六章重要的金屬及其化合物金屬的共性表現(xiàn)形式說明

金屬光澤除金、銅、鉍等少數(shù)金屬具有特殊顏色外，其余金屬均為銀白色或灰色

當(dāng)金屬以粉末狀態(tài)存在時，呈現(xiàn)黑色或灰暗色（鎂、鋁除外）

延展性可以被鍛打成型、壓成薄片或抽成細(xì)絲等金的延展性最好

銻、鉍、錳等，敲打時易碎成小塊

導(dǎo)電導(dǎo)熱性是電和熱的良導(dǎo)體。排在前四位的是Ag、Cu、Au、Al

銅和鋁常被用做輸電線1．大多數(shù)金屬能夠和氧氣、鹵素等非金屬化合。2．較活潑的金屬既能夠從稀酸中置換出氫氣，也能夠從鹽溶液中將較不活潑的金屬置換出來。二、金屬活動順序第六章重要的金屬及其化合物三、金屬的冶煉1．電解還原法金屬活潑順序在Al（包括Al）以前的金屬，金屬陽離子得到電子的能力很弱，只能采用電解的方法冶煉。一般電解它們的熔融化合物。第六章

重要的金屬及其化合物2．高溫化學(xué)還原法金屬活潑順序在Al和Hg之間的金屬，一般采用加入還原劑和礦石共熱，將金屬還原出來。常用的還原劑包括C、CO、H2和活潑金屬Al、Mg等。第六章

重要的金屬及其化合物3．熱分解法金屬活潑順序在Hg及以后的金屬的氧化物或硫化物，在空氣中加熱時即可分解得到金屬單質(zhì)。第六章

重要的金屬及其化合物

鈉、鉀及其化合物第二節(jié)第六章

重要的金屬及其化合物由于化學(xué)性質(zhì)活潑，鈉和鉀在自然界中不可能以單質(zhì)存在。鈉和鉀的豐度較高，其主要來源為巖鹽（NaCl）、海水、天然氯化鉀、光鹵石KCl·MgCl2·6H2O）等。第六章

重要的金屬及其化合物巖鹽光鹵石一、鈉和鉀鈉和鉀位于元素周期表的ⅠA族，鈉和鉀的氫氧化物是典型的“堿”。鈉和鉀都是具有金屬光澤的銀白色金屬，它們的物理性質(zhì)的主要特點(diǎn)是：輕、軟、低熔點(diǎn)，鈉、鉀的密度都小于1g/cm3，能浮在水面上，都是輕金屬，硬度很小，可以用刀子切割，它們的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都較低。鉀鈉合金可作為核反應(yīng)中的熱交換介質(zhì)。堿金屬具有光電效應(yīng)，將堿金屬的真空光電管安裝在賓館或會堂的自動開關(guān)的門上，可以控制門的開關(guān)。鈉和鉀是活潑的金屬元素，具有很高的反應(yīng)活性，在常溫下就迅速同空氣、水等反應(yīng)。因此需將它們儲存在煤油中。由于鉀的沸點(diǎn)比鈉的沸點(diǎn)低，鉀比鈉更容易氣化。第六章

重要的金屬及其化合物第六章重要的金屬及其化合物1．氧化物鈉和鉀在過量空氣中燃燒，可以生成三種類型的氧化物：普通氧化物Na2O，K2O；過氧化物Na2O2，K2O2；超氧化物NaO2，KO2。第六章

重要的金屬及其化合物二、化合物2．氫氧化物NaOH和KOH都是白色固體，在空氣中吸水潮解，所以固體NaOH是常用的干燥劑。NaOH和KOH對纖維和皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕作用，故稱為苛性堿。熔融的苛性堿會侵蝕玻璃和瓷器，NaOH和KOH不僅能在溶液中和酸進(jìn)行反應(yīng)生成水和鹽，而且也能和氣態(tài)的酸性物質(zhì)反應(yīng)，例如，常用NaOH除去氣體中的酸性物質(zhì)，如CO2、SO2、NO2、H2S等。第六章

重要的金屬及其化合物3．碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸鈉（Na2CO3）俗名純堿或蘇打，是白色粉末。碳酸鈉晶體含在干燥空氣里很容易失去的結(jié)晶水，失水以后的碳酸鈉叫作無水碳酸鈉。碳酸鈉是化學(xué)工業(yè)的重要原料產(chǎn)品，有很多用途。它廣泛地用于玻璃、制皂、造紙、紡織等工業(yè)中，也可用來制造鈉的其他化合物。碳酸氫鈉（NaHCO3）俗稱小蘇打，是一種細(xì)小的白色晶體，碳酸鈉難溶解于水。碳酸氫鈉是焙制糕點(diǎn)所用的發(fā)酵粉的主要成分之一。在醫(yī)療上，它是治療胃酸過多癥的一種藥劑。第六章

重要的金屬及其化合物4．焰色反應(yīng)很多金屬，如鋰、鉀、鈣、鍶、鋇、銅等以及它們的化合物在被灼燒時，都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。節(jié)日夜晚燃放的五彩繽紛的焰火中，就含有某些金屬或它們的化合物。燃放時，各種金屬的焰色反應(yīng)使得夜空呈現(xiàn)出各種鮮艷的色彩，構(gòu)成美麗的圖案。第六章

重要的金屬及其化合物

鎂、鈣、鋇及其化合物第二節(jié)第六章

重要的金屬及其化合物鎂（Mg）、鈣（Ca）、鋇（Ba）是元素周期表中ⅡA族的元素，化學(xué)性質(zhì)活潑，通常這些元素以難溶的碳酸鹽存在，自然界無單質(zhì)。鎂、鈣、鋇金屬具有金屬光澤，有良好的導(dǎo)電性，其密度、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)較鈉和鉀高。鎂、鈣、鋇的單質(zhì)是活潑的金屬，它們都極易在空氣中燃燒，能與大多數(shù)非金屬反應(yīng)。鈣、鋇都可溶于液氨中生成藍(lán)色的還原性強(qiáng)的導(dǎo)電溶液。白云石CaCO3·MgCO3菱鎂礦MgCO3石膏石CaSO4·2H2O重晶石BaSO4一、鈣、鎂、鋇的單質(zhì)第六章

重要的金屬及其化合物鎂、鈣、鋇與氧能形成正常氧化物、過氧化物、超氧化物。它們的氫氧化物都是白色固體，在空氣中易吸水而潮解，故固體Ca（OH）2常用作干燥劑。氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鋇分別為中強(qiáng)堿和強(qiáng)堿。鎂、鈣、鋇金屬的鹽的溶解度小，而且不少是難溶的。二、鎂、鈣、鋇的化合物第六章

重要的金屬及其化合物常見鈣鹽中以CaC2O4的溶解度為最小，因此常用生成白色的CaC2O4的沉淀反應(yīng)來鑒定Ca2+。BaSO4和BaCrO4是難溶的，BaSO4甚至不溶于酸，因此可以用Ba2+來鑒定SO42-。而Ba2+的鑒定則常利用生成黃色BaCrO4沉淀的反應(yīng)。第六章

重要的金屬及其化合物硫酸鎂易溶于水，微溶于乙醇，用于造紙、紡織、肥皂、陶瓷和油漆工業(yè)等。二水硫酸鈣CaSO4·2H2O俗稱生石膏，受熱脫水得到熟石膏CaSO4·12H2O可用于制造模型、塑像、粉筆和石膏繃帶等。硫酸鋇BaSO4俗稱重晶石。BaSO4是唯一無毒鋇鹽，由于它不溶于胃酸，不會使人中毒，同時它能強(qiáng)烈吸收X射線，可在醫(yī)學(xué)上用于胃腸X射線透視造影。重晶石也可作白色涂料，在橡膠、造紙工業(yè)中作白色填料。第六章

重要的金屬及其化合物

鋁、銅、銀、鋅、汞及其化合物第四節(jié)第六章

重要的金屬及其化合物鋁是地殼中分布最廣的輕金屬元素，銀白色，在空氣中由于表面形成很薄的氧化膜而失去光澤。純金屬鋁質(zhì)輕、強(qiáng)度低，具有很好的導(dǎo)電性。鋁是比較活潑的金屬，常溫下，在濃硫酸或濃硝酸里鋁的表面被鈍化，不會繼續(xù)被腐蝕。一、鋁及其化合物第六章

重要的金屬及其化合物各種鋁制品鋁在濃硫酸中鈍化鋁能將大多數(shù)金屬氧化物還原為單質(zhì)。當(dāng)把某些金屬的氧化物和鋁粉的混合物灼燒時，便發(fā)生鋁還原金屬氧化物的劇烈反應(yīng)，得到相應(yīng)的金屬單質(zhì)，并放出大量的熱。例如：2Al+Fe2O3====2Fe+Al2O3此反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng)，可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等。第六章

重要的金屬及其化合物鋁熱反應(yīng)裝置示意圖鋁熱反應(yīng)現(xiàn)象氧化鋁是一種白色難熔的物質(zhì)，是冶煉金屬鋁的原料，也是一種比較好的耐火材料。氫氧化鋁是幾乎不溶于水的白色膠狀物質(zhì)。它能凝聚水中懸浮物，又有吸附色素的性能。十二水合硫酸鋁鉀[KAl（SO4）2·12H2O]的俗名是明礬。明礬水解產(chǎn)生的膠狀A(yù)l（OH）3吸附能力強(qiáng)，可以吸附水里的雜質(zhì)，并形成沉淀，使水澄清。所以明礬常用作凈水劑。第六章

重要的金屬及其化合物二、銅、銀及其化合物在常溫下，銅、銀都是晶體，它們的硬度較小，熔、沸點(diǎn)較高，它們的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性比較突出。在所有金屬中，銀的導(dǎo)電性最強(qiáng)，銅其次。銅、銀、金也叫貨幣金屬，用于制造貨幣和裝飾品。銅、銀的活潑性較差，室溫下看不出它們與氧或水反應(yīng)。由于銅、銀的活動順序位于氫之后，它們不能從稀酸中置換出氫氣。第六章

重要的金屬及其化合物銅通常有Cu+、Cu2+的化合物，Cu2+化合物較為常見。用熱的濃硫酸溶解銅屑，經(jīng)蒸發(fā)濃縮而制得的藍(lán)色晶體CuSO4·5H2O，俗稱膽礬。失去結(jié)晶水的無水CuSO4為白色粉末，易溶于水，吸水性強(qiáng)，吸水后顯示特征的藍(lán)色。通常利用這一性質(zhì)檢驗乙醇或乙醚中是否含水，并可借此除去微量水。第六章

重要的金屬及其化合物在銀的化合物中，除AgNO3、AgF、AgClO4易溶，Ag2SO4微溶外，其他銀鹽大都難溶于水。這是銀鹽的一個重要特點(diǎn)。AgNO3是最重要的可溶性銀鹽，固體AgNO3受熱或見光會分解，故應(yīng)將其保存在棕色玻璃瓶中。AgNO3具有氧化性，在水溶液中可被Cu、Zn等金屬還原為單質(zhì)，遇微量有機(jī)物也即刻被還原為單質(zhì)。皮膚或工作服沾上AgNO3會逐漸變成紫黑色。它有一定的殺菌能力，對人體有腐蝕作用。AgNO3主要用于制造照相底片上的鹵化銀，它也是一種重要的分析試劑。醫(yī)藥上常用它作消毒劑和腐蝕劑。第六章

重要的金屬及其化合物鹵化銀中只有AgF易溶于水，其余的鹵化銀均難溶于水。硝酸銀與可溶性鹵化物反應(yīng)，生成不同的鹵化銀沉淀。鹵化銀有感光性，見光立即分解，所以鹵化銀可用作照相底片上的感光物質(zhì)，也可將易于感光變色的鹵化銀加進(jìn)玻璃以制造有色眼鏡。三種鹵化銀沉淀：氯化銀

溴化銀

碘化銀第六章

重要的金屬及其化合物三、鋅、汞及其化合物鋅、汞都是銀白色金屬。汞是常溫下唯一的液體金屬。汞的密度大（13.546g/cm3），蒸氣壓又低，可以用來制造壓力計。鋅、鎘、銅、銀、金、鈉、鉀等金屬易溶于汞中形成合金，稱為汞齊。汞齊中的其他金屬仍保留著這些金屬原有的性質(zhì)。第六章

重要的金屬及其化合物一般來說，鋅、汞在干燥的空氣中化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。在有CO2存在的潮濕空氣中，鋅的表面常生成一層薄膜保護(hù)鋅不被繼續(xù)氧化。鋅與鋁相似，具有兩性，既可溶于酸，也可溶于堿。鋅與氧直接化合得到白色粉末狀ZnO，俗稱鋅白。ZnO顯兩性，微溶于水，溶于酸、堿。ZnO大量用作橡膠填料及油漆顏料，醫(yī)藥上用它制軟膏、鋅糊、橡皮膏等，對皮膚能起止血收斂作用。第六章

重要的金屬及其化合物在ZnSO4溶液中加入BaS時，生成ZnS和BaSO4的混合沉淀物，此沉淀叫做鋅鋇白，俗稱立德粉，是一種較好的白色顏料，沒有毒性，在空氣中比較穩(wěn)定。氯化亞汞（Hg2Cl2）在化學(xué)上常用于制作甘汞電極，在醫(yī)藥上曾用作輕瀉劑。第六章

重要的金屬及其化合物

鉻、錳、鐵、錫、鉛及其化合物*第五節(jié)第六章

重要的金屬及其化合物錳片鐵器文物錫塊鉛器二、錳及其化合物錳是一種較活潑的金屬，錳與氧化合的能力較強(qiáng)，在空氣中金屬錳的表面被一層褐色的氧化膜所覆蓋，使其不再繼續(xù)被氧化。在高溫時，錳能夠同鹵素、氧氣、硫、硼、碳、硅、磷等直接化合。錳主要用于鋼鐵工業(yè)中生產(chǎn)錳合金鋼，在煉鋼中有脫硫作用，由于生成MnS而將硫除去。常溫下，錳能緩慢地溶于水。錳與稀酸作用則放出氫氣而形成配合物。錳也能在氧化劑存在下與熔融的堿作用生成錳酸鹽。第六章

重要的金屬及其化合物MnO2為棕黑色粉末，是錳最穩(wěn)定的氧化物，在酸性溶液中有強(qiáng)氧化性，在實驗室中常利用MnO2與濃鹽酸的反應(yīng)制取少量氯氣。KMnO4俗稱錳氧，深紫色晶體，能溶于水，是一種強(qiáng)氧化劑。光會催化KMnO4的分解，因此KMnO4必須保存在棕色瓶中。KMnO4在化學(xué)工業(yè)中用于生產(chǎn)維生素C、糖精等，在輕化工業(yè)中用作纖維、油脂的漂白和脫色，在醫(yī)療上用作殺菌消毒劑，在日常生活中可用于飲食用具、器皿、蔬菜、水果等消毒。高錳酸鉀第六章

重要的金屬及其化合物三、鐵及其化合物鐵在地殼中的含量居第四位，在金屬中僅次于鋁。鐵的主要礦石有赤鐵礦Fe2O3、磁鐵礦Fe3O4、黃鐵礦FeS2等。鐵為中等活潑的金屬?？諝夂退畬冭F（塊狀）是穩(wěn)定的，但是一般的鐵（含有雜質(zhì)）在潮濕的空氣中慢慢形成棕色的鐵銹。鐵是鋼鐵工業(yè)最重要的原材料。通常鋼和鑄鐵都稱為碳合金，一般含碳0.02%~2.0%的稱為鋼，含碳大于2%的稱為鑄