主族金属元素二PPT演示文稿
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第九章 主族金属元素（二） 铝锡铅砷锑铋
第一节 p区元素通性 第二节 铝 第三节 锡、铅 第四节 砷、锑、铋
1
第一节 p区金属元素概述
IA
1
1H
氢
IIA
2 He
IIIA IVA VA VIA VIIA 氦
2
3 Li
锂
4 Be
铍
5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne
硼 碳 氮氧 氟 氖
3
温度下能与O2、Cl2、Br2、I2、N2、P等非金属直接化合。铝的 典型化学性质是：
①缺电子性: 由于铝的价电子数少于价轨道数，所以Al(Ⅲ)的化合物为 缺电子化合物，这种化合物有很强的接受电子对的能力。如：
AlF3 + HF H[AlF4]
5
②亲氧性： ·铝与空气接触很快失去光泽，表面生成氧化铝薄膜。 ·铝遇发烟硝酸，被氧化成“钝态”。因此工业上常用铝罐储 运发烟硝酸。 ·铝能从许多金属氧化物中夺取氧，在冶金工业上常用作还原 剂(称为铝热冶金法)。
11 Na
钠
12 Mg
镁
IIIB
IVB
VB
VIB VIIB
VIII
13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar
IB IIB 铝 硅 磷 硫 氯 氩
4 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr
钾钙 钪钛 钒 铬锰铁钴镍 铜 锌镓锗砷硒 溴氪
5 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe
铷锶 钇 锆铌 钼 锝 钌 铑钯银 镉 铟 锡 锑 碲 碘 氙
6 55 Cs 56 Ba 57-71 72 Hf 73 Ta 74 W 75Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn
铯 钡 La-Lu 铪 钽 钨 铼 锇 铱 铂 金 汞 铊 铅 铋 钋 砹 氡
7 87 Fr 88 Ra 89-103 104 Rf 105 Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 111 112
7
2-2 氧化铝和氢氧化铝
1. 氧化铝
2.
氧化铝为白色无定形粉末，它是离子晶体，熔点
高，硬度大。常见的氧化铝有：
3. （1）ɑ- Al2O3 为自然界存在的刚玉，属六方紧密堆集
构型的晶体。其熔点高达。2050 C，硬度达8.8。天然品因
含少量杂质而显不同颜色。红宝石是钢玉中含少量
Cr(Ⅲ)，蓝宝石是含有微量Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)或Ti(Ⅳ)的
得 pH =3 1lgK ӨS P -lgc(A l3+ )/c -lgK W Ө 也即， Al(OH)3在不同的酸性溶液中的溶解度是不同的，共溶 解状态为Al3+ ，溶解度即c(Al3+)。
3
第二节 铝
2-1 金属铝
在自然界的存在形式:主要以铝矾土(Al2O3·xH2O)矿物存在。
在地壳中的含量：名列第三，仅次于氧和硅。 1. 铝的性质 (1) 物理性质
具有金属的通性。在金属中，铝的导电、传热能 力仅次于银和铜，延展性仅次于金。
4
(2）化学性质 铝的化学性质活泼,其标准电极电势E =-1.66V，在不同
氧化铝。
。
4. （2）r-Al.2O3 是在4.50 C左右加热Al(OH)3分解或
5. (NH4)2SO4 Al2(SO4)3 24H2O（铝铵矾）制得，又称活 性氧化铝，具有酸碱两性。
8
2. 氢氧化铝
氢氧化铝是一种两性物质，既能溶于酸，又能溶于碱。
对于Al(OH)3与酸性溶液的反应：
Al(OH)3（s）+ 3H+
Al3+ + 3H2O
K 1 =c c ( (A H l+ 3 )+ /c )/c Ө Ө3=c c ( (H A + l3 )+ /c )/c Ө Ө3c c ( (O O H H - -) )//c c ӨӨ 3 3= K ӨS P (K ӨA W l) (O 3H )3
则 c(H + )/c=3(K K ӨW ӨS P )3c(A l3+ )/c
2[Al(OH)4]- + 3H2↑
2. 铝的冶炼
① 从铝钒土中提取Al2O3
Al2O3+ 2NaOH + 3H2O
Hale Waihona Puke Baidu
2Na[Al(OH)4](NaAlO3)
2Na[Al(OH)4] + CO2
Al(OH)3↓+ Na2CO3 + H2O
Al(OH)3 △ Al2O3 + H2O
②电解Al2O3
2Al2O3 1电000解。C 4Al + 3O2↑
2. 价电子构型：ns2np1-6 3. 同一族自上而下，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，
非金属减弱。
4. 同周期元素自右而左，形成负氧化态的能力减弱。 5. 一般都有多种氧化态。最高氧化态等于价层电子数。 6. P区金属与非金属交界的一些元素如硅、锗、硒等及某些
化合物具有半导体性质。
7. 它们在自然界都以化合物存在，除铝外，多为各种组成的 硫化物矿。
89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101Md 102 No 103 Lr
锕 钍 镤 铀 镎 钚 镅 锔 锫 锎 锿 镄 钔 锘 铹2
1. p区元素共31种，其中有10种金属。金属的熔点都比较 低。
Fe3O4 + 2Al Al2O3 + 2Fe △rHөm =-853.8KJ.mol-1 该反应温度高达3000 0 C，故常用于野外焊接铁轨。
6
③ 两性
铝是典型的两性金属，它既能溶于强酸，也能直接溶
于强碱，并放出H2气。
2Al + 6H+
2Al3+ + 3H2↑
2Al + 2OH- + 6H2O
钫 镭 Ac-Lr 钅卢 钅杜 钅喜 钅波 钅黑 钅麦 Uun Uuu Uub
114 116 118
镧系 锕系
57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69Tm 70 Yb 71 Lu
镧铈 镨 钕 钷 钐 铕 钆 铽镝 钬 铒铥 镱镥
第一节 p区元素通性 第二节 铝 第三节 锡、铅 第四节 砷、锑、铋
1
第一节 p区金属元素概述
IA
1
1H
氢
IIA
2 He
IIIA IVA VA VIA VIIA 氦
2
3 Li
锂
4 Be
铍
5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne
硼 碳 氮氧 氟 氖
3
温度下能与O2、Cl2、Br2、I2、N2、P等非金属直接化合。铝的 典型化学性质是：
①缺电子性: 由于铝的价电子数少于价轨道数，所以Al(Ⅲ)的化合物为 缺电子化合物，这种化合物有很强的接受电子对的能力。如：
AlF3 + HF H[AlF4]
5
②亲氧性： ·铝与空气接触很快失去光泽，表面生成氧化铝薄膜。 ·铝遇发烟硝酸，被氧化成“钝态”。因此工业上常用铝罐储 运发烟硝酸。 ·铝能从许多金属氧化物中夺取氧，在冶金工业上常用作还原 剂(称为铝热冶金法)。
11 Na
钠
12 Mg
镁
IIIB
IVB
VB
VIB VIIB
VIII
13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar
IB IIB 铝 硅 磷 硫 氯 氩
4 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr
钾钙 钪钛 钒 铬锰铁钴镍 铜 锌镓锗砷硒 溴氪
5 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe
铷锶 钇 锆铌 钼 锝 钌 铑钯银 镉 铟 锡 锑 碲 碘 氙
6 55 Cs 56 Ba 57-71 72 Hf 73 Ta 74 W 75Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn
铯 钡 La-Lu 铪 钽 钨 铼 锇 铱 铂 金 汞 铊 铅 铋 钋 砹 氡
7 87 Fr 88 Ra 89-103 104 Rf 105 Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 111 112
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2-2 氧化铝和氢氧化铝
1. 氧化铝
2.
氧化铝为白色无定形粉末，它是离子晶体，熔点
高，硬度大。常见的氧化铝有：
3. （1）ɑ- Al2O3 为自然界存在的刚玉，属六方紧密堆集
构型的晶体。其熔点高达。2050 C，硬度达8.8。天然品因
含少量杂质而显不同颜色。红宝石是钢玉中含少量
Cr(Ⅲ)，蓝宝石是含有微量Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)或Ti(Ⅳ)的
得 pH =3 1lgK ӨS P -lgc(A l3+ )/c -lgK W Ө 也即， Al(OH)3在不同的酸性溶液中的溶解度是不同的，共溶 解状态为Al3+ ，溶解度即c(Al3+)。
3
第二节 铝
2-1 金属铝
在自然界的存在形式:主要以铝矾土(Al2O3·xH2O)矿物存在。
在地壳中的含量：名列第三，仅次于氧和硅。 1. 铝的性质 (1) 物理性质
具有金属的通性。在金属中，铝的导电、传热能 力仅次于银和铜，延展性仅次于金。
4
(2）化学性质 铝的化学性质活泼,其标准电极电势E =-1.66V，在不同
氧化铝。
。
4. （2）r-Al.2O3 是在4.50 C左右加热Al(OH)3分解或
5. (NH4)2SO4 Al2(SO4)3 24H2O（铝铵矾）制得，又称活 性氧化铝，具有酸碱两性。
8
2. 氢氧化铝
氢氧化铝是一种两性物质，既能溶于酸，又能溶于碱。
对于Al(OH)3与酸性溶液的反应：
Al(OH)3（s）+ 3H+
Al3+ + 3H2O
K 1 =c c ( (A H l+ 3 )+ /c )/c Ө Ө3=c c ( (H A + l3 )+ /c )/c Ө Ө3c c ( (O O H H - -) )//c c ӨӨ 3 3= K ӨS P (K ӨA W l) (O 3H )3
则 c(H + )/c=3(K K ӨW ӨS P )3c(A l3+ )/c
2[Al(OH)4]- + 3H2↑
2. 铝的冶炼
① 从铝钒土中提取Al2O3
Al2O3+ 2NaOH + 3H2O
Hale Waihona Puke Baidu
2Na[Al(OH)4](NaAlO3)
2Na[Al(OH)4] + CO2
Al(OH)3↓+ Na2CO3 + H2O
Al(OH)3 △ Al2O3 + H2O
②电解Al2O3
2Al2O3 1电000解。C 4Al + 3O2↑
2. 价电子构型：ns2np1-6 3. 同一族自上而下，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，
非金属减弱。
4. 同周期元素自右而左，形成负氧化态的能力减弱。 5. 一般都有多种氧化态。最高氧化态等于价层电子数。 6. P区金属与非金属交界的一些元素如硅、锗、硒等及某些
化合物具有半导体性质。
7. 它们在自然界都以化合物存在，除铝外，多为各种组成的 硫化物矿。
89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101Md 102 No 103 Lr
锕 钍 镤 铀 镎 钚 镅 锔 锫 锎 锿 镄 钔 锘 铹2
1. p区元素共31种，其中有10种金属。金属的熔点都比较 低。
Fe3O4 + 2Al Al2O3 + 2Fe △rHөm =-853.8KJ.mol-1 该反应温度高达3000 0 C，故常用于野外焊接铁轨。
6
③ 两性
铝是典型的两性金属，它既能溶于强酸，也能直接溶
于强碱，并放出H2气。
2Al + 6H+
2Al3+ + 3H2↑
2Al + 2OH- + 6H2O
钫 镭 Ac-Lr 钅卢 钅杜 钅喜 钅波 钅黑 钅麦 Uun Uuu Uub
114 116 118
镧系 锕系
57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69Tm 70 Yb 71 Lu
镧铈 镨 钕 钷 钐 铕 钆 铽镝 钬 铒铥 镱镥