高考化学一轮复习 第3章 金属及其化合物 第10讲 金属材料及金属矿物的开发利用学案-人教版高三全册化学学案VIP免费

第10讲金属材料及金属矿物的开发利用目标要求1.结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解金属材料及其重要化合物的主要性质，了解其在生产、生活中的应用。2.结合实例认识金属性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要作用。一、镁、铝单质的性质1．镁、铝的结构和存在镁、铝分别位于元素周期表的第3周期ⅡA族和ⅢA族，原子结构示意图为和，它们都是活泼的金属，在自然界中全部以化合态的形式存在。铝是地壳中含量最多的金属元素。2．金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。铝的熔点比镁高，硬度比镁大。3．对比掌握镁、铝的化学性质铝镁与非金属反应能被Cl2、O2氧化2Mg＋O2=====2MgO3Mg＋N2=====Mg3N2与水反应反应很困难能与沸水反应Mg＋2H2O=====Mg(OH)2＋H2↑与酸(H＋)反应能与H＋反应产生H2反应速度比Al快Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑与碱反应能溶于强碱溶液产生H2不反应与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧：2Mg＋CO2=====2MgO＋C问题思考铝的化学性质用以下转化关系表示写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①________________________________________________________________________。②________________________________________________________________________。③________________________________________________________________________。④________________________________________________________________________。答案4Al＋3O2=====2Al2O32Al＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O32Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑4．铝的制备(1)铝土矿――→Al2O3。(2)2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑。二、铝的重要化合物1．氧化铝和氢氧化铝(两性)名称氧化铝(Al2O3)氢氧化铝[Al(OH)3]物理性质白色固体，熔点很高白色胶状物质，难溶于水化学性质与酸反应Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O与碱反应Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－加热不分解2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O制备方法Al(OH)3加热分解①Al3＋与氨水反应②[Al(OH)4]－溶液中通入CO2③可溶性铝盐和四羟基合铝酸盐混合主要用途①作耐火材料②冶炼铝的原料①制药②净水作用氢氧化铝的电离：酸式电离：Al(OH)3＋H2O[Al(OH)4]－＋H＋；碱式电离：Al(OH)3Al3＋＋3OH－。2．常见的铝盐——明矾(1)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，属于复盐。(2)明矾净水的原理明矾溶于水时发生电离，电离方程式为KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO，其中Al3＋发生水解反应，产生Al(OH)3(胶体)，其吸附能力很强，可以吸附水中的杂质并形成沉淀，使水澄清。问题思考(1)铝与氢氧化钠溶液反应时，反应机理是怎样的？请用双线桥法标出该反应电子转移的方向与数目。答案铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成Na[Al(OH)4]和H2O，反应中Al为还原剂，水为氧化剂。(2)中学化学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，除了Al及其重要化合物外，你还知道哪些？答案①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸。(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式()(2)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂()(3)冶炼铝时常用焦炭作还原剂()(4)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸盐()(5)相同质量的镁条分别在足量的CO2和O2中完全燃烧，所得固体的质量相同()(6)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却()(7)Al2O3的熔点高，可作耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等()(8)明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用()(9)[Al(OH)4]－、HCO在水溶液中因发生双水解反应而不能大量共存()(10)[Al(OH)4]－与NH在水溶液中因发生双水解反应不能大量共存()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×(9)×(10)√题组一镁、铝单质的性质及应用1．镁是一种...