金属的通性与金属材料

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,*,金属的通性及材料,几种重要金属的比较：,金属,镁,(Mg),铝,(Al),铁,(Fe),铜,(Cu),位 置,原子结构,示意图,单质物性,共性,异性,化,学,性,质,与,O,2,与,S,与,Cl,2,与酸,三,A,三,A,四,四,B,金属晶体 有良好导电导热和延展性,银白色 密度、硬度、熔沸点递增,紫红色,铁磁性？,常温致密氧化膜,湿空铁锈,铜绿,MgO,Al,2,O,3,Fe,3,O,4,CuO,MgS,Al,2,S,3,FeS,Cu,2,S,MgCl,2,AlCl,3,FeCl,3,CuCl,2,钝化,钝化 变价,氧化性酸,特性：,与强碱反应，氧化剂是什么？,基本理论知识的指导性（抽象知识） 元素化合物知识的运用（具体知识）,（,1,）化合价对物质氧化性和还原性的影响；,（,2,）结构和位置对元素性质的影响；,（）平衡移动原理对物质性质的影响；,（）电解质溶液理论对物质酸碱性的影响,元素化合物复习注意知识体系化,元素的知识与理论的结合点,碱金属,镁 铝,铁,备注,物质结构,化学平衡,氧化还原反应,电解质溶液,碱金属,镁 铝,铁,备注,物质结构,非常活泼,的原因,Al,跟强酸强碱的反应,可变价,+2,、,+3,化学平衡,Na,跟,KCl,反应制取,K,Al(OH),3,的两性电离,Fe,3+,的检验,Fe,3+,+SCN,-,Fe(SCN),2+,氧化还原反应,单质的强还原性：,Na,与水反应；,Na,2,O,2,与水和,CO,2,反应,铝热反应，,Mg,、,Al,的工业制法,炼铁、炼钢原理，铁三角转化,电解质溶液,NaOH,、,KOH,伟一元强碱，电解食盐水,Al,3+,水解；明矾净水；灭火器原理,Fe,3+,水解；,Fe(OH),3,胶体的制备；钢铁的腐蚀及防护,结构决定,性质,可逆反应规律,代表物的典型反应,重点水解电离,过渡元素与主族元素的不同,（,1,）过渡元素原子的次外层等往往未达到饱和结构，如铁的次外层有,14,个电子。,（,2,）过渡元素原子不但最外层电子可以成键，而且次外层甚至倒数第三层电子也可以成键，故过渡元素往往具有可变化合价。,（,3,）过渡元素的水合离子往往具有一定颜色，如水合铜离子呈蓝色，水合亚铁离子呈绿色，水合铁离子呈棕黄色。,（,4,）过渡元素易形成络合物，如,Fe,3+,能和,SCN,形成,Fe(SCN),n,3,n,络离子,Zn,2+,、,NH,3,、,Ag,+,与,NH,3,等易形成络离子（由一种离子跟一种分子或由两种不同的离子所形成的复杂离子叫做络离子）,铁的合金,铁的合金,生 铁,钢,成分,碳的含量为,2,4.3%,，还含有少量的,S,、,P,、,Si,、,Mn,等。,碳的含量为,0.03,2%,，,Si,、,Mn,、,S,、,P,含量很低。,种类,炼钢生铁（白口铁）、铸造生铁（灰口铁）、球墨铸铁、合金铁,碳素钢（高、中、低碳钢）合金钢（特种钢）,性能,硬而脆、无韧性、可铸不可锻、熔点为,1100,1200,坚硬有韧性、可铸、可锻、可压、可延，熔点,1450,1500,铁的合金的冶炼,生 铁,钢,原料,铁矿石、石灰石、焦碳、空气,生铁、氧气（或空气,Fe,2,O,3,）、,生石灰、脱氧剂,原理,利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂把铁从铁矿石中还原出来,利用氧化还原反应在高温下，用氧化剂把生铁中的杂质氧化而除去,设备,炼铁高炉,炼钢转炉（或电炉或平炉）,有关化学反应,生 铁,钢,还原剂的生成（炉腹）,C+O,2,CO,2,CO,2,+C CO,铁的还原（炉身）,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe+3CO,2,炉渣形成（炉腰）,CaCO,3,CaO+CO,2,CaO+SiO,2,CaSiO,3,铁被氧化,2Fe+O,2,2FeO,降碳,FeO+C,Fe+CO,调硅锰,2FeO+Si 2Fe+SiO,2,除硫磷：生铁中的硫、磷跟造渣剂生石灰作用形成炉渣排出,脱氧,:2FeO+Si 2Fe+SiO,2,思考：,1.,炼铁中，为什么不用焦炭直接还原氧化铁,炭有还原性，在高温条件下，炭能把铁从它的氧化物中还原出来。,2Fe,2,O,3,+3C 3CO,2,+4Fe,但是，焦炭是固体，与氧化铁表面接触很有限，很难充分反应，而一氧化碳是气体，能与氧化铁充分接触，反应较完全。所以，炼铁中必须通过一氧化碳去还原氧化铁。,焦炭在炼铁中的作用有两个，一是制造了还原剂,CO,，,二是它燃烧放出大量的热，为高炉提供了高温条件。,2,、怎样认识铁与氧气反应的各种情况：,铁在纯氧中燃烧生成,Fe,3,O,4,，,在炼钢炉中生成,FeO,，,而都不生成,Fe,2,O,3,。,但在炼钢炉中的棕色烟气中却含有,Fe,2,O,3,。,实质上铁与氧气的反应可理解为下面的连续过程：,Fe,FeO,Fe,3,O,4,Fe,2,O,3,O,2,加热,O,2,O,2,高温,即生成产物取决与温度和氧气的量。炼钢炉中，铁水是大量的，古生成,FeO,；,铁丝在氧气中燃烧是，氧气是大量的，生成物为,Fe,3,O,4,；,温度高，而且氧气的量充足，产物为,Fe,2,O,3,。,