江西省乐安一中高二化学 12镁和铝及硬水软化培优教案

（一）网上课堂

[本讲主要内容]

简单介绍金属，镁和铝的物理性质，镁和铝的化学性质，铝的重要化合物，合金，硬水和软水，硬水的软化。

[学习指导]

1．简单介绍金属

在元素周期表中五分之四的元素属于金属元素。常温下，除汞是液体以外，其它金属都是固体。金是黄色，铜是红色，铋是银白色或微显红色金属。少数金属有特殊颜色，大多数金属呈银白色，不透明，整块金属有光泽，但金属处于粉末状态时，常显不同颜色。

密度最大的金属是铂，ρ=21.45g·cm-3。熔点最高的金属是钨，其熔点是3410℃。硬度最大金属是铬，其硬度是9。延性和展性最好的是金，锑（Sb），铋（Bi），锰延性展性最差，受到敲打就碎。银和铜导电性最好。

2．镁和铝的原子结构和单质的物理性质

元素符号相对

原子

质量

原子结构

示意图

原子半径

（nm）

单质的物理性质

颜色和

状态

硬度

密度

(g·cm-3)

熔点

(℃)

沸点

(℃)

12Mg 24.31 0.160 银白色

固体

很软 1.738 645 1090

13Al 26.93 0.143 银白色

固体

较软 2.70 660.4 2467

铝的原子半径比镁的小，铝的硬度、熔点、沸点比镁高。

3．镁和铝的化学性质

Mg-2e-→Mg2+ Al-3e-→Al3+ 与

非金属反应2Mg+O2

点燃

==2MgO

3Mg+N2

点燃

==Mg3N2

Mg+Cl2

∆

==MgCl2

2Al+3O2

点燃

==Al2O3

2Al+3S

∆

==Al2S3(固相反应)

2Al+3Cl2

∆

==2AlCl3

与酸作用Mg+2H+==Mg2++H2↑

(HCl稀

H2SO4)

2Al+6H+(HCl，稀H2SO4)=2Al3++3H2↑常温

下，浓HNO3浓H2SO使Al钝化

与

碱作用Mg不与NaOH反应

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

与

氧化2Mg+CO2

点燃

==2MgO+C

不可用干冰灭火器扑灭化学实验

2Al+Fe2O3

高温

==2Fe+Al2O3

(MnO2) 此类反应称铝热反应，

物

反

应

室K、

Na、Ca、Mg等试剂着火

Mg+2H2O

C

︒

===

100

Mg(OH)2+H2↑

(V2O5) 用于野外铁轨的焊接和

(CuO) 金属冶炼上。

(NiO)

4．铝的重要化合物

铝的重要的化合物

铝的化合物与盐酸作用与NaOH溶液作用主要用途

氧化铝Al2O3白色，

难熔

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2+H2O 冶炼铝，做耐火材料氢氧化铝Al(OH)3

几乎不溶于水的白色胶状物质Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

制Al(OH)3，用铝盐与氨水

反应

Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓

+3NH4+

明矾水解，水溶液呈

酸性

Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3

H+，Al(OH)3吸附力

强，可吸附杂质，做

净水剂

明矾

KAl(SO4)2·12H2O 无色晶体，溶于水2KAl(SO4)2+6NaOH(适量)=2Al(OH)3↓+K2SO4+3Na2SO4 KAl(SO4)2+4NaOH(过量)=KAlO2+2Na2O4+2Na2SO4+2H2O

Al2O3与盐酸，与NaOH都反应，生成盐和水，称其为两性氧化物。Al(OH)3是两性氢氧化物。在水溶液中存在两种形式的电离平衡

H2O+H++AlO2- Al(OH)3 Al3++3OH-

酸式电离两性氢氧化物碱式电离

向Al(OH)3悬浊液中加强酸(H+)，降低C(OH-)，平衡右移，生成铝盐(Al3+)加入碱，降低C(H+)，平衡左移，生成偏铝酸盐。

铝盐由于Al3++3H3O Al(OH)3+3H+……①

偏铝酸盐，由于偏铝酸根水解，使溶液中C(H+)

①②是两个盐水解的平衡体系。对于①，加入适量的强碱，可以得到Al(OH)3沉淀。如果加入过量的强碱。由铝盐就直接变成偏铝酸盐。离子方程式为：Al3++3OH-(适量)=Al(OH)3↓Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

对于②，如果加入适量的强酸，可以得Al(OH)3沉淀。如果加入过量的强酸，直接得到铝盐。离子方程式为：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ AlO2-+4H+=Al3++2H2O

如果把①②两种盐溶液混合，发生互促水解现象，生成Al(OH)3沉淀

Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓，此离子方程式也告诉同学们，Al3+和AlO2-不可共存。

镁及其重要化合物间的转化关系铝及其重要化合物间的转化关系

5．合金

合金是由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。