高考总复习之金属及其化合物归纳(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属及其化合物,钠、镁、铝、铁、铜,1,1、金属元素在周期表中的位置,在目前已知的112种元素中，金属元素有90种，集中位于周期表的左、中下方，属于主族元素和过渡元素。请你自己画出一个元素周期表，并标出金属元素所处的区域。,一、金属元素在周期表中的位置及原子结构特征,2,3,2,、原子结构特征,金属元素原子最外层电子数比同周期非金属元素原子最外层电子数少，一般小于,4,（,Sn,、,Pb,、,Sb,、,Bi4,）。,金属元素原子半径比同周期非金属元素原子半径大（惰性元素除外）。,4,3、晶体结构,金属元素形成的金属单质，在固态时全是金属晶体。在金属晶体中，金属原子好像硬球，一层一层地紧密堆积着。即一个挨一个地紧密堆积在一起，使一定体积的晶体内有最多数目的原子。但由于金属原子的价电子较少，容易失去电子成为金属离子，而释出的价电子并不专属于某个特定的金属离子，它们在整个晶体里自由地运动着，称为自由电子。金属晶体就是依靠金属阳离子和自由电子间的较强作用形成的。,5,思考练习：,1、判断下列叙述是否正确？若,两句均正确选A，前对后错选B，前错后对选C，两句均错选D。,（1）金属的物理性质决定于金属的晶体结构，,金属的化学性质决定于金属的原子结构。（）,A,（2）金属的原子核外电子都比较少，,容易失去电子。（）,C,（3）在金属晶体中，阳离子和自由电子的运动没有方向性；在外加电场的作用下，带电微粒的定向移动形成了电流。（）,D,（4）金属单质在化学反应中都是还原剂；,金属离子在化学反应中都是氧化剂。（）,B,6,例1、下列有关金属元素特征的叙述正确的是（）,A、金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B、金属元素在化合物中一定显正价C、金属元素在不同化合物中的化合价均不同D、金属元素的单质在常温下均为金属晶体,B,7,二、金属的分类,1、按原子结构特点分,无变价金属：,A,、,A,及Al、Zn等金属；,变价金属：,A,、,A,族、副族、第,族金属元素。例如Fe、Cu、Mn等。,2、按冶金工业分,8,3、按密度不同,4、按,含量,不同,9,合金,：,两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。,合金具备金属特性(光泽、热电良导体、延展性)。,特点:,熔沸点一般低于组分单质，硬度一般比组分单质大，但导电、导热性比组分差。,黄铜：铜、锌合金,钢：铁、碳合金,硬铝：铝、铜、镁、锰、硅的合金,10,三、金属的性质,1、物理共性：,由于金属一般都是以金属键形成金属晶体，实现层状紧密堆积，使金属具有许多共同的性质。状态：通常情况下，除Hg外，其余金属都是固态。有金属光泽，不透明。有导热性和导电性。有延展性。,思考：以上物理共性与其结构有什么关系？,11,金属参加化学反应的实质是什么?,金属易与哪些物质反应?为什么?,不同的金属化学性质是否相同?为什么?,2、金属的化学性质,金属失去电子变为阳离子而被氧化。,与氧气、卤素等非金属反应，与水、酸、盐等化合物反应;金属易失去电子有较强的还原性。,不同。,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,。由于不同的金属原子结构、原子半径的不同，表现的还原性也有强弱不同。,12,(1)与非金属单质反应：（O,2,）,K Ca,Na,Mg Al,Zn,Fe,Sn Pb,Cu,Hg,Ag Pt Au,常温迅速 成膜 加热能反应 不反应,讨论：,Mg和Al都属于活泼金属，在实验室中应如何贮存？,Mg、Al、Fe、Cu分别与O,2,、S、Cl,2,在一定条件,下反应，得到的产物各为什么？,13,(2)与氧化物反应：（H,2,O）,K Ca,Na,Mg Al,Zn,Fe,Sn Pb,冷水剧烈 热水,缓慢,水蒸气高温 不反应,氢氧化物和氢气 氧化物和氢气,14,(3),与酸反应,：,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,氧化性酸,王水,酸+活泼金属=盐+氢气,2Al+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,强氧化性酸+金属=盐+水+气（还原产物）,浓硫酸+金属=硫酸盐+二氧化硫+水浓硝酸+金属=硝酸盐+二氧化氮+水稀硝酸+金属=硝酸盐+一氧化氮+水（一般情况下）,15,和盐反应：,较活泼金属可置换盐中较不活泼金属,Cu+2AgNO,3,=Cu(NO,3,),2,+2Ag4Na+TiCl,4,=Ti+4NaCl,活泼金属(Na、K)和盐溶液反应，首先与水反应，之后生成的碱可能再与盐反应,2Na+CuSO,4,+2H,2,O=Cu(OH),2,+Na,2,SO,4,+H,2,某些金属可把铁盐还原成亚铁盐Cu+2FeCl,3,=2FeCl,2,+CuCl,2,熔融,16,金属活动性顺序表,KCaNa,Mg Al Zn Fe SnPb,H,Cu Hg Ag,Pt Au,金属性,由强到弱,M,n+,氧化性,由弱到强,与O,2,反应,与酸中H,与碱反应,与水反应,与盐溶液,碱的热分解,受热分解,存在形式,冶炼方法,常温易,加热、能,不能,常温、能,剧烈,加热、能,常温能,常温、能,与氧化性酸,与王水,与水反应,铝、锌与强碱溶液反应,与水反应,前面的金属置换后面的金属,不分解,常温分解,化合态,化合、游离,游离,电解法,热还原法,热分解法,沉降,由金属活动顺序表分析金属知识的规律,17,例题：,2.A、B、C、D、E分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg,五种金属中的一种，已知：,A、C均能与稀H,2,SO,4,反应放出气体;,B与D的硝酸盐反应，置换出单质D；,C与强碱反应放出气体；,C、E在冷浓硝酸中发生钝化.,由此可判 断A、B、C、D、E依次为(),A.Fe、Cu、Al、Ag、Mg,B.Al、Cu、Mg、Ag、Fe,C.Mg、Cu、Al、Ag、Fe,D.Mg、Ag、Al、Cu、Fe,C,18,讨论：金属活动性顺序表有哪些应用？,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au,判断金属的活动性顺序。,判断金属与酸溶液反应的激烈程度等情况。,判断金属单质还原性强弱。,判断金属低价阳离子的氧化性强弱。,判断金属金属性（失电子能力）的强弱顺序。,判断原电池的正负极,判断和水、氧气反应条件以及产物。,判断相同浓度相同阴离子溶液的酸碱性强弱顺序。,判断电解时阳离子和金属电极的放电顺序。,判断金属单质的制备方法。,19,四、金属的冶炼,1.电解法：,活泼金属（K、Na、Mg、Al等），用电解熔融化合物方法冶炼2NaCl（熔融）=2Na+Cl,2,MgCl,2,（熔融）=Mg+Cl,2,2Al,2,O,3,(熔融）=4Al+3O,2,20,热还原法：,ZnCu较活泼金属，可用还原剂还原金属氧化物等冶炼用H,2,做还原剂：3H,2,+WO,3,=W+3H,2,O用CO做还原剂：,4CO+Fe,3,O,4,=3Fe+4CO,2,用C做还原剂：C+2CuO=2Cu+CO,2,用活泼金属做还原剂：,2Mg+TiCl,4,=Ti+2MgCl,2,熔融,21,热分解法：,加热分解银或汞的氧化物：,2HgO=2Hg+O,2,湿法：,Fe+CuSO,4,=FeSO,4,+Cu,沉降法：,Au、Pt在自然界中主要以游离态存在。,22,五、金属之“最”,（1）在生活、生产中使用最广泛的金属是_，但一般不使用_，而使用_。,如熟铁（含碳在0.03以下的铁碳合金）、生铁（含碳在2以上的铁碳合金）、钢（含碳在0.03%2铁碳合金）。,（2）地壳中含量最多的金属元素为_。,（3）最活泼的金属元素是_.因为_原子半径最大，最外层只有一个电子，易失电子，金属性最强。,（4）最硬的金属单质是铬，硬度为9。,（5）熔点最高的金属单质是钨，熔点为3413,。,（6）熔点最低的金属单质是汞，熔点为39,。,（7）密度最大的金属单质是锇（Os），密度为22.57gcm,3,。,（8）延性最好的金属单质是铂，展性最好的金属单质是金。,（9）金属中杀菌冠军是银，每升水中只要有一千亿分之二克Ag,+,，就能消灭细菌。,（10）最稳定的金属单质是金。,铁,纯铁,铁的合金,铝,铯,铯,23,氧化物,单质,氢氧化物,相应的盐,六、金属及其化合物知识主线：,Na,Al,Fe,Cu,Na,2,O,Na,2,O,2,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,Fe,3,O,4,CuO,NaOH,Al(OH),3,Fe(OH),3,Fe(OH),2,Cu(OH),2,Na,2,CO,3,NaHCO,3,AlCl,3,NaAlO,2,NaCl,FeCl,3,FeSO,4,CuSO,4,CuCl,2,FeCl,2,24,2、知识网络,Al,Al,2,O,3,Al(OH),3,AlCl,3,NaAlO,2,Na,Na,2,O,2,NaOH,Na,2,CO,3,NaHCO,3,Fe,Fe,3,O,4,Fe(OH),3,Fe(OH),2,FeCl,2,FeCl,3,25,浅绿色,浅绿色,白色,红褐色,棕黄色,棕黄色,铁及其化合物颜色,26,练习：,112molNa与足量的水反应产生,molNaOH,方程式为,（用单 线桥表示电子转移方向和数目）,最多能反应掉的AlCl,3,为,mol最少,mol,最多能反应掉的FeCl,3,为,mol,最多能反应掉的CuCl,2,为,mol,2Na+2H,2,O=2NaOH+H,2,12,4,3,4,6,2Na+2H,2,O=2NaOH+H,2,2e,-,27,2.把一块铁铝合金溶于足量的盐酸中，通入足量的氯气中，再加入过量NaOH溶液，过滤，把滤渣充分灼烧，得到的固体残留物恰好跟原来合金的质量相等，则此合金中，铁与铝的质量比约为（）,A 1:1 B 3:1 C 7:3 D 1:4,C,28,3.在下列五种物质的组合中，既能跟氢氧化钠溶液反应，又能跟盐酸反应，且在生成物中都有盐和水的是,Al Al(OH),3,Al,2,O,3,MgCO,3,Mg(HCO,3,),2,A B,C D,C,29,4.一定量的,Fe,和,Fe,2,O,3,的混合物投入,250 ml 2 mol/L,硝酸溶液中，反应完全后，生成,1.12 L NO,（标况），再向反应后的溶液中加入,1mol/LNaOH,溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入的,NaOH,溶液体积最少是（,）,A.450 ml B.500 ml,C.400 ml D.,不能确定,A,30,5.,将Fe和Cu的混合粉末加入到100ml 4mol/L稀硝酸中充分反应后：,（1）若铁有剩余，则溶液中一定存在的阳离子是_,一定不存在的阳离子是_.,（2）若反应后有Cu剩余，则此溶液中一定有的阳离子是_，可能有的阳离子是_.,(3)若反应后的溶液中有Fe,3+,，则溶液中一定含有的阳离子是_，可能含有的阳离子是_。,Fe,2+,Fe,2+,Cu,2+,Cu,2+,Fe,2+,、H,+,Fe,3+,、Cu,2+,、H,+,31,6.向某稀HNO,3,和Fe(NO,3,),3,的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体该气体遇空气变红棕色，溶液中Fe,2+,浓度和加入Fe粉的物质的量之间的关系如下图所示，则稀溶液中HNO,3,和Fe(NO,3,),3,的物质的量浓度之比为(),A2：1 B1：1 C4：1 D3：1,C,32,7.将14g铁粉全部溶于稀HNO,3,溶液中，恰好反应，放出NO气体后得到溶液1L，称量所得溶液，发现比原稀HNO,3,增重8g。求：,所得溶液中金属离子的物质的量浓度；,原稀HNO,3,溶液的物质的量浓度(体积变化忽略不计)。,33,8.试样x由氧化亚铁和氧化铜组成。取质量相等的两份试样，按下图所示进行实验.,(1)请写出步骤中所发生的全部反应的离子方程式.,(2)若全部的溶液y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物的质量是m，则每份试样x中氧化铜的质量为,(用m表示).,34,