沪科版高中化学选修-拓展型课程：第六章-金属元素-复习课件

第六章金属元素复习课件存在形式单质：不活泼金属，如Au、Pt等化合物轻金属一般以Cl-、SO42-、PO43-、CO32-盐形式存在重金属主要形成氧化物和硫化物1、存在形式6.1金属及其冶炼2、金属的分类（2）按密度（1）按工业生产分：黑色金属——铁、铬、锰及其合金有色金属——除铁、铬、锰以外所有的金属轻金属（ρ＜4.5g/cm3）：K、Ca、Na、Mg、Al、Sr、Ba等重金属（ρ＞4.5g/cm3）：Cu、Ni、Pb、Zn、Hg、Fe、Ag等常温下，除汞以外的金属都呈固态。金属具有良好的导电性、导热性、延展性和美丽的金属光泽。3、金属的物理性质和金属键金属单质光泽硬度导电、导热性熔点密度LiNaKRbCsMgAlFe银白银白银白略带金色银白银白银白银白7.861535好较大2.7660良好比较硬1.74651能较软1.8791.5320.860.970.534碱金属、镁、铝、铁的物理性质质软更软优良较低低4、金属之最：5、合金的概念及性能：两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。合金的熔点比组成金属低，但硬度大，机械加工性能好。e.密度最大的是____；最小的是____。a.导电、导热性最好的是____；其次是____。Agb.延展性最好的是_____。Auc.硬度最大的是____；最软的是______。Csd.熔点最高的是___；最低的是_____________。WHg（其次是Cs）OsLiCrCu二、金属的化学性质1、与氧气反应2、与非金属反应3、与水反应4、与酸反应5、与盐反应6、其他反应三、金属的冶炼四、金属的某些特性金属及其冶炼一、金属元素原子结构特点1、金属在周期表中的位置（2）过渡金属元素最外层有1～2个s电子，有变价，其低价氧化物及其水化物显碱性，高价的显酸性或两性。原子半径较大，原子的价电子较少（1～3个），在化学反应中易失去电子而变成金属阳离子，化合价只有正价。（1）IA、IIA、IIIA族金属有1～3个价电子，无变价，氧化物及其水化物显碱性（或两性）。（3）IVA、VA族金属最外层电子数较多，有变价，它们的氧化物及其水化物高价显酸性，低价显碱性或两性。2、金属的原子结构特点：一、金属元素原子结构特点MneMn+（还原性）金属活动性顺序表：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au失去电子要吸收能量，吸收能量越少越易失去电子，还原性越强；得到电子要放出能量，放出能量越多越易得到电子，氧化性越强。二、金属的化学性质2Na2O2（淡黄色固体）42Na2O（白色固体）432Al2O3（毛刷实验）22CuO22MgO（有耀眼强光）Cu+O2Fe+O2（纯）Al+O2Mg+O2Na+O21、与氧气反应金、铂在加热情况下也不与氧气反应Li+O2点燃Na+O2点燃点燃点燃42Li2O32Fe3O4（黑色固体）氢以前的金属可在空气或纯氧中氧化2、与非金属反应Fe+Cl2Cu+Cl2Fe+SCu+S2FeCl3322点燃CuCl2点燃FeSCu2S3、与水反应Na+H2O（冷）Mg+H2OAl+H2O+NaOHFe+H2O（g）NaAlO2+H2↑Fe3O4+H2↑NaOH+H2↑222222223344高温Mg（OH）2+H2↑△氢后面的金属不与水反应。Mg、Al和沸水反应，生成不溶性碱和氢气。K、Ca、Na等金属和冷水反应，生成可溶性碱和氢气。Zn、Fe、Sn、Pb在高温下与水蒸气反应，生成不溶性碱性氧化物和氢气。4、与酸反应（CH3COO）2Mg+H2↑Zn2++H2↑CuSO4+SO2↑+2H2OCu（NO3）2+2NO2↑+2H2O3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2OFe2++H2↑Zn+2H+Fe+2H+Cu+2H2SO4（浓）Cu+4HNO3（浓）3Cu+8HNO3（稀）Mg+2CH3COOH△△5、与盐反应Cu+Fe2+Cu2++2AgK、Ca、Na等活泼金属首先和水反应生成强碱和氢气，生成的碱再跟盐反应生成不溶性碱。相对活泼的金属能把相对不活泼的金属从其盐溶液中置换出来。22Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑Fe+Cu2+Cu+2Ag+CuSO4+Na+H2O→6、其他反应2Fe+Al2O3+Q2MgO+C2Al+Fe2O32Mg+CO22Na+2CH3CH2OH点燃点燃2CH3CH2ONa+H2↑铝热反应现象：剧烈反应，放出大量热量，发出耀眼的光芒现象：剧烈燃烧，放出耀眼白光，有白色固体生成，瓶壁上有黑色固体铝热剂白+黑H原子的活泼性：H2O乙醇中的-OH三、金属的冶炼K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb（H）CuHg、AgPt、Au物理法（自然界以单质存在）电解法热还原法加热法22Hg+O2↑22Na+Cl2↑冶炼方法反应方程式电解法热还原法加热法高温Fe2O3+CONaCl（熔融）通直流电Al2O3（熔融）Na3AlF6通直流电MnO2+Al高温HgS+O2高温24Al+3O2↑32Fe+3CO2Cu+H2O343Mn+2Al2O3Hg+SO2（一）、冶炼方法CuO+H2△HgO△试管口向上倾斜（二）几种金属的冶炼1、湿法炼铜：Fe+CuSO4FeSO4+Cu3、铝的制法：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑通直流电Na3AlF62、海水提镁：MgCl2+Ca（OH）2Mg（OH）2↓+CaCl2Mg（OH）2+2HClMgCl2+2H2OMgCl2（熔融）Mg+Cl2↑通电I、炼铁Fe2O3FeH2、CO、C、Al等还原剂（2）主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气★（3）主要设备：高炉（1）反应原理：在高温下，用CO作还原剂把铁矿石中的铁还原出来。4、炼铁和炼钢：（4）主要反应①还原剂的形成C＋O2→CO2＋QCO2＋C→2CO－Q高温高温②铁的还原（炉身的中下部及炉腰）Fe2O3＋3CO→2Fe＋3CO2高温③炉渣的形成CaCO3→CaO＋CO2↑CaO＋SiO2→CaSiO3高温高温答：高炉煤气不可直接排放，必须净化处理并加以综合利用。问题2：生铁含那些成分？（5）产物（1）生铁（2）高炉煤气：CO、CO2、N2、大量灰尘等。（3）炉渣：主要是CaSiO3问题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还原剂。石灰石的作用是作熔剂，除脉石。问题3：高炉煤气能否直接排放？怎么处理？答：生铁主要含铁，除此之外还含有2%-4.3%的碳，还含有锰、硅、硫、磷等元素。四、金属的某些特性1、Fe在氧气中燃烧以及在高温下跟水蒸气反应产物都是Fe3O4；Fe在置换反应中生成Fe2+；Fe遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。2、由于各种金属中的金属键强度差别极大，因此表现出不同金属的熔沸点相差极大。3、K、Ca、Na与某些盐溶液的反应，生成氢气，再发生复分解反应。金属性和金属活动性的比较金属性是指金属原子在化学反应中失去电子成为阳离子的性质。金属越易失去电子，则其金属性越强。金属活动性是指金属置换出水或酸中氢的难易程度，是由多种因素决定的。元素的金属性和金属活动性有联系，但并不完全一致，如：金属性：金属活动性：Pb＞SnSn＞PbNa＞CaCa＞Na1.下列有关钠的说法不正确的是（）A金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同B钠、钾合金通常状况下呈液态，可作原子反应堆的导热剂C钠的化学性质活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂CCl4中D将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用锡铂包住，在锡铂上刺些小孔，然后放入水中，两者放出的氢气量相等CD•金属化合物•金属氧化物•金属氢氧化物•盐•绝大多数金属的化学性质活泼，在自然界中以化合态的形式存在6.2一些金属化合物氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧的化合物。酸性氧化物：能跟碱反应生成盐和水的氧化物如：CO2、SO2、SO3、Mn2O7等不成盐氧化物如：CO、NO碱性氧化物：能跟酸反应生成盐和水的氧化物如：CaO、Na2O、MgO等另外还有过氧化物等如：Na2O2两性氧化物：既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水的氧化物。中学阶段只要求知道Al2O3酸性氧化物的通性1、如果能溶于水生成对应的酸3、跟碱反应生成盐和水2、跟碱性氧化物反应生成盐CO2+H2O=H2CO3CO2+CaO=CaCO3CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+H2O=H2SiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O氧化钠和过氧化钠的性质比较名称氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）与水反应与CO2反应与盐酸反应2Na2O2+4HCl==2Na2O2+2CO2==2Na2O2+2H2O==一、钠的氧化物有和。Na2ONa2O2Na2O2的重要用途：用于呼吸面具和潜水艇Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3Na2O+2HCl=2NaCl+H2O4NaOH+O2↑2Na2CO3+O24NaCl+2H2O+O2↑二、碳酸钠和碳酸氢钠的性质碳酸钠俗名纯碱，也叫苏打。碳酸氢钠俗名小苏打。23322CONaCONa33HCONaNaHCO在水中的电离方程式：1.Na2CO3和NaHCO3的溶解性和碱性实验现象与结论初步结论③滴加酚酞②加水、溶解①称量、滴水NaHCO3Na2CO3白色粉末，加水结变成晶体；放热细小白色粉末，加水部分溶解；感受不到热量变化振荡时间长时可以溶解固体量减小溶液变红（较深）溶液变微红色溶解度大，溶液的碱性比NaHCO3强溶解度小，溶液的碱性比Na2CO3弱2.Na2CO3和NaHCO3的热稳定性—————————发生反应的化学方程式NaHCO3Na2CO3结论现象32NaHCO稳定不稳定无明显现象产生水珠、气体（使澄清石灰水变浑浊）2232COOHCONa3.Na2CO3和NaHCO3的其它性质（1）与酸反应223222COOHNaClHClCONa223COOHNaClHClNaHCO323CONaNaHCO反应剧烈程度：32332COHNaHCOCONaHClHCl)(22COOHCO32-+2H+==H2O+CO2↑HCO3-+H+==H2O+CO2↑（2）与碱反应，Na2CO3与碱不反应（生成难溶性盐的除外，例如Ca（OH）2、Ba（OH）2）OHCONaNaOHNaHCO2323OHCOOHHCO2233注意：在水溶液中HCO3—不能与H+大量共存；也不能与OH—大量共存4、碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化32CONa3NaHCO酸或CO2+H2O332NaHCONaClHClCONa（少量）OHCONaNaOHNaHCO2323或碱Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO31、氧化铝的主要性质：（1）物理性质：白色、不溶于水的固体，熔点很高。（红宝石、蓝宝石的主要成分）二、铝的化合物：A.和酸反应：Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+＝2Al3++3H2OB.和碱反应：Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2OAl2O3+2OH-＝2AlO2-+H2O氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水，所以氧化铝是两性氧化物。（2）化学性质：滴加氨水实验操作现象解释Al2（SO4）3溶液中滴加氨水最终生成白色胶状沉淀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+氢氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水，氢氧化铝属于两性氢氧化物。氢氧化铝不溶于弱酸、弱碱，而溶解在强酸、强碱中。A、与酸反应：Al（OH）3＋3HCl＝AlCl3＋3H2OB、与碱反应：Al（OH）3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2OAl（OH）3+3H+=Al3++3H2OAl（OH）3+OH-=AlO2