高二化学 12镁和铝及硬水软化培优教案.doc

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1、镁和铝及硬水软化（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

2、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镁和铝的原子结构和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(℃)12Mg24.310.160银白色固体很软1.738645109013Al26.930.143银白色固体较软2.70660.42467铝的原子半径比镁的小，铝的硬度、熔点、沸点比镁高。3．镁和铝的化学性质镁和

3、铝的化学性质Mg-2e-→Mg2+Al-3e-→Al3+与非金属反应2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N2Mg+Cl2MgCl22Al+3O2Al2O32Al+3SAl2S3(固相反应)2Al+3Cl22AlCl3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-

4、+3H2↑与氧化物反应2Mg+CO22MgO+C不可用干冰灭火器扑灭化学实验室K、Na、Ca、Mg等试剂着火Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(MnO2)此类反应称铝热反应，(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++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2+H2O冶炼铝，做耐火材料氢氧化铝Al(OH)

5、3几乎不溶于水的白色胶状物质Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(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+3H+，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+3Na2SO4KAl(SO4)2+4NaOH(过量)=KAlO

6、2+2Na2O4+2Na2SO4+2H2OAl2O3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)3Al3++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++3H3OAl(OH)3+3H+……①偏铝酸盐，由于偏铝酸根水解，使溶液中C(H+)

7、-)，溶液呈碱性。水解的离子方程式为：AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-……②①②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①

8、②两种盐溶液混合，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。青铜和钢都是合金。合金具有许多良好的物理、化学或机械性能，在许多方面优于各成分金属。其硬度一般比它的各种成分金属的大，熔点一般比它的各种成分金属的低。合金在工业上的用途比纯金属广。6．硬水和软