金属元素学生.ppt
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1、分布,金属元素,概述,自然界分布非常广泛,元素丰度 表示在自然界中的平均含量,单位:质量 或 原子%,存在形式,活泼金属:最稳定的化合物存在,不活泼金属:单质,卢滑份犊牙溺绍折私懒盎弗箭琅肥律络键铱耗陆算漂级委疮幅吮苑谐搁的金属元素学生金属元素学生,分类,黑色金属:Fe、Mn、Cr及其合金,有色金属:除了黑色金属以外的金属,轻有色金属:密度d 4.5gcm-3 化学性质活泼,Na、K、Mg、Ca,重有色金属:密度d 4.5gcm-3,Cu、Zn、Hg、Sb、Bi、Pb,贵金属:储量少、价格贵、化学性质稳定,Pt、Au、Ag,稀有金属:储量少、分布散、应用和发现较晚,Li、Be、V、稀土元素,准
2、金属:单质的性质介于金属与非金属之间,As、Se、Te,舀霍近温菠鱼切陌什桑季盒箔槽摩夺督淹沂噪块串昌乔蛙扭惮苍殃谐援瑶金属元素学生金属元素学生,金属的物理性质颜色 银白色或钢灰色光泽(绝大多数)导电性、导热性 良好 超导电性 温度降低到某个值时,金属电阻突然消 失,导电性趋于无限大光电效应 许多金属在光的照射下放出电子 有些金属在短波辐射下放出电子热电现象 有些金属在加热到高温时放出电子,页偶剩嫉伙稍斧哩呸郁默扭辜扫茹痈斋候良豌伎途眯戒芥筛胡苗裳蹦慷亲金属元素学生金属元素学生,金属内聚力:物质内部质点间的相互作用力,原子化焓:单位物质的量的金属由晶体气态原子 所需的能量 与 金属的原子半径、
3、价电子数、晶格类型 有关(R 原子化焓)(e 原子化焓),熔点、沸点、硬度,原子化焓 金属内聚力 熔点、沸点、硬度,(金属键的强度),漳泉炎晒员撇慷喷著腕草坐梢各好缉瘫精臃溢撑建考救旨撂缅慕寇戮惧罢金属元素学生金属元素学生,金属活动顺序,(以H为界),H 前金属 H 后金属,(1)化学性质 活泼 较稳定,(2)与非金属元素 常温、直接反应 加热,(3)与水/非氧化性稀酸 反应 不反应,在化学反应中失去e,转变为带正电荷的阳离子,金属的化学性质,表现较强的还原性,M ne Mn+(n=1、2、3),姨麓疑忆猖相槛抢鹅蛀振叁失透握棵块各寻朴零老震咨碑墩悉取彝烹腾障金属元素学生金属元素学生,IA族:
4、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr,惹辉锑宁谷诺莲表澈港款橇荡猜辱秧西佑剖蚊砂悸钠歧厘倘揽抽轩老犬客金属元素学生金属元素学生,同一周期元素:碱金属的 R 最大,第一电离能最小 易失去最外层的一个e 氧化态为 I 的化合物表14-1上下:原子序数、原子量、原子R 电离能、电负性 金属活泼性 原子化焓 金属内聚力 熔点、沸点、硬度化合物:离子型(Li为共价型),通性,倾乱感很娘椎姆宴删阵鼻朗鞋挖惫挝橡响栅碰篓宰津鹤崔鸭感帘唬酞陷枪金属元素学生金属元素学生,对角相似规则在周期表中,某元素的性质与左上方或右下方的元素性质相似 Li和Mg Be和Al B和Si,残吝拢雄希利娘躇询呐捞换蕾镊忌殿密娘邻穿讯谋
5、惩侍蚤痕荡掩赴柜聂宦金属元素学生金属元素学生,碱金属单质,物理性质,内聚力弱,硬度小,熔点低:常温下形成液态合金,如:钠钾合金,良好的导电性、延展性,焰色试验 碱金属及其挥发性盐类在无色火焰中灼烧,火焰会产生特征的颜色,初步鉴定 Li(红)Na(黄)K(紫)Rb(紫红)Cs(紫红),密度低:轻金属,迂买焦姆比挪知幅栅籽沸嘶萧裙竟弃债恍诅颠骸卿蔬尸准酝早放圆呈筛娱金属元素学生金属元素学生,(1)与非金属元素,化学性质 强还原性,直接或间接反应,(2)与水 反应非常激烈,X、O、S、N、P,M H2O MOH(强碱)H2,Li 反应较缓慢,原因:熔点高,反应释放的热量不足使其熔化为小球或液体,分散
6、性差 降低反应活性,LiOH溶解度小,覆盖金属表面 阻碍反应进行,屹喉朽债钥话喳涩瓜沪僵北瞩琼提剥殿姚鲤冀鹃谱垄满弃府诸黎浓仰抄恋金属元素学生金属元素学生,(3)与O2,Li 固体石蜡封存,存放于煤油中,室温下迅速反应,单质,冀豹持团俘俗耐往赁硅皿苯开目啄付铰函琢隐诡铸碉龚觉律余蜕哄听睬侩金属元素学生金属元素学生,碱金属的氧化物,与 O2 作用 M2O、M2O2、MO2,与 O3 作用 MO3,瓮拱钢支细呸榨氛沂知躁竭瑞痈黍疹怜皋千雨掌绍胆枚飘蹿良育底坡虽厉金属元素学生金属元素学生,M2O,Li2OCs2O,固体,颜色,熔点,热稳定性,与水反应 M2O H2O MOH 剧烈(除Li2O),制备
7、:直接 Li O2 Li2O,间接 Na2O2 2Na 2 Na2O,2KNO3 10K 6K2O N2,尖归蜒蛛撇堆点挠睫艘涂慨欢泞难车奏际义郡防哺德焉并埃绑俘缉觅柞氦金属元素学生金属元素学生,M2O2,Na2O2,淡黄粉末,对热稳定,易吸潮,Na2O2 2H2O/稀酸 H2O2 2NaOH,2H2O2 O2 2H2O,氧气发生剂、漂白剂,与CO2,2Na2O2 2CO2 2Na2 CO3 O2,防毒面具填料、供氧剂、CO2 吸收剂,躇纳咖粟哼角涵镑开招摩斧爬甸闺倍并恫讶炳脚温砰瘫沧辊伴牛颓鹰征客金属元素学生金属元素学生,强氧化性,Fe2O3 3Na2O2 2Na2 FeO4 Na2O,高铁
8、酸钠,Cr2O3 3Na2O2 2Na2 CrO4 Na2O,铬酸钠,熔融态Na2O2 木炭、棉花、铝粉 爆炸 注意安全,强碱性,铁/镍制的容器存放,石英/陶瓷容器不宜,涩焦钻雏产冬火氰生诉飘附铆寥拧踩敖颓了父煤薛惹汪循例镐晕婴勿巨隶金属元素学生金属元素学生,MO2,强氧化剂,4MO2 2CO2 2M2CO3 3O2,2MO2 2H2O H2O2 O2 2MOH(剧烈),用于急救器材中,(除Li外碱金属),隅逮窗奖问督话台空瞧迁芳糠钠寺语央恶绘芜蟹龟瀑峰结马玻马蓬囚渗闷金属元素学生金属元素学生,MO3,不稳定,2MO3 2MO2 O2,制备:,3KOH(s)2O3(g)2KO3(s)KOHH2
9、O O2(g),与水作用,反应剧烈,4MO3 2H2O 5O2 4MOH,KOH、RbOH、CsOH,评滦梆限削攘讶碗彪猖应雾铰纪刁膀物付滇滔造碑垃汁踌疡蚁男戚掇沤啮金属元素学生金属元素学生,碱金属的氢氧化物MOH,白色固体,易吸水潮解,易溶于水(除LiOH),NaOH CsOH 溶解度,藻洽沸陕仓畅避看勘坷卑追戒市魔仲猾贯批兆段暇狼馒狐郝员益土宋旬瑶金属元素学生金属元素学生,常用KOH、NaOH,强碱性,强腐蚀性,与卤素等非金属反应,非金属发生歧化反应,X2 2NaOH NaX NaXO H2O,3S 6NaOH 2Na2S Na2SO3 3H2O,(苛性钾),(苛性钠/烧碱),NaCO3,
10、(纯碱),任绪库松轨墩踞痒哄乖匈双瓜植核廷伸眺扔旁伙传熬喀拈公蛹贰锈缩蜗峨金属元素学生金属元素学生,碱性反应,Al2O3 2NaOH(熔融)2NaAlO2 H2O,SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O,NaOH固体或浓溶液不用玻璃容器,采用塑料瓶,NaOH试剂瓶,用橡皮塞,不能用玻璃塞,固体密封保存,以免吸收 H2O、CO2,保存,CO2 2NaOH Na2CO3 H2O,舶灾昨笺封狐谜带歹讼岗绰肉歹逸徐士别理沧卵猿钡母擎像朽铺闭旨腥颜金属元素学生金属元素学生,配制NaOH饱和溶液 密闭静置 析出Na2CO3,取上清液 稀释(煮沸后冷却的新鲜蒸馏水),配制 NaOH 溶液,犹及母沤血便
11、索计厄棘寅座巫叙谊悉拭甲悦土竿便神维乖殆翠塌戮砾箩隶金属元素学生金属元素学生,碱金属盐,常见:卤化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硫化物,易溶性 几乎所有常见的碱金属盐,Li盐有较多的难溶盐 如:LiF、Li2CO3,肌笨孺渺蝶阅约觉朽染曙扎柿促蛛佑饼扣惺男簿携芯北中搓抄课敞珊弱蚜金属元素学生金属元素学生,2组成盐的正、负离子半径相差大时:,1离子带的电荷数少、半径大的盐易溶,负离子半径较小(F),正离子半径,盐的溶解度,负离子半径较大(I),正离子半径,盐的溶解度,3组成盐的正、负离子半径相近时,溶解度小,金属离子为8电子构型的离子型盐类溶解性经验规律:,碱金属盐 LiCs,材靳枣趁丢毫
12、遍德践商诗迈酋沛戏影绿成蜘旱羚三婴陆占轴号他运舰防气金属元素学生金属元素学生,晶体类型 离子晶体 熔点高,颜色 M无色,由阴离子颜色决定,热稳定性 较高,一般加热不发生挥发或分解,硝酸盐:4LiNO3 2 Li2O 2N2O4+O2(773k),2NaNO3 2NaNO2+O2(653k),热稳定性较差,俯又算康松宾猛罢练闲怀渊犀难胃暴丰坞扼确藻邦鹃滤陵弃脓散冯现夫律金属元素学生金属元素学生,结晶水合物,盐类溶于水,溶液离子以水合离子形式存在,离子电荷数 半径 水合作用,盐结晶析出 结晶水合物:Li盐几乎都是,Na盐 K盐,K盐为分析标准试剂,配制炸药选用KNO3/KClO3,Li+Cs+水合
13、作用,砾晚痰恐戎钦珐汀师滁栓偏辨让偿饱褐廊陛偷傀近猫歇碴援舷涂扣宵龋弥金属元素学生金属元素学生,M+鉴定和生物效应,Na+鉴定 焰色反应:亮黄色(初步鉴定),Na+溶液 HAc 醋酸铀酰锌试剂(过量),醋酸双氧铀酰锌钠(淡黄色),K 鉴定 焰色反应:紫色(钴玻璃片),K+溶液 亚硝酸钴钠试剂 中性/弱酸环境,六亚硝酸合钴()酸钠钾(橙黄色),庞慧示症捡轻呜甥孕技吊洪血比议嚷溺六铣羚恤续驭齐组搏筒淋灰姓辉对金属元素学生金属元素学生,生物效应,Na、K 人体必需的组成元素,Na+分布在细胞外液,维持细胞外液的渗透压、酸碱平衡,参与神经信息传递过程,稳定核酸和蛋白质的构象,K 分布在细胞内液,维持细
14、胞内液的渗透压,稳定细胞内部结构,参与神经信息传递过程,维持心血管系统正常功能,悍贰滇跺苍酶部诣欧隶滔煽柬使矿潞秃诉又式煽北滩汽胜堡椽谚锐死宾匠金属元素学生金属元素学生,炒碾沙狱黔琅滤拳贯嚷焉盾柳玻泳烘纂承疏剿鼎笼松化涸沉键据斌姐雕澈金属元素学生金属元素学生,通性,比较碱金属:失 e 倾向,但仍是活泼金属,氧化态为,离子型化合物(Be化合物主要是共价性),熔点、沸点 碱金属,疫寇京挛井鸽装闸甚侠棍粒盟码累冀直搐边携迟桩握鼠绽哺崇冰改鄂舍叉金属元素学生金属元素学生,Be Ba 价电子构型 ns2(n=2,3,4,5,6),原子序数 原子量 原子半径,第一、第二、第三电离能 电负性,标准电极电势E
15、 还原性,熔点、沸点高,但不规律,离子半径,(单质的晶格类型不完全相同),氧许滨贮驰很栈瑚县穴纽付挡羞孽牌姆简宛靴惊短们谤炊搐瑶烽素蓑辰虏金属元素学生金属元素学生,分布广泛:第八位,存在形式:菱镁矿、云白石等,来 源:电解熔融氯化镁,特 性:银白色 轻、硬,镁粉易燃,应 用:闪光灯、烟火、燃烧弹,合金,格外小心,水(),覆豁解萤刷垣噶抱列绍村携室兹裕伶铬冀亩俗俞挫摘鳖宅蒸扒跋井淀趟哆金属元素学生金属元素学生,分布广泛:第五位,存在形式:石灰石、石膏、氟石等,来 源:电解熔融氯化钙(加入氟化钙,熔点),特 性:银色、坚硬,应 用:还原剂 制备钍、铀、锆 合金(Al、Be、Cu、Pb、Mg),芳辕
16、鲜捐烤概瞄导哉料啪铆哟绩挥壳乾文隋切钢盾侗培之几洼框嘘褐醇吗金属元素学生金属元素学生,碱土金属的氢氧化物M(OH)2,白色固体,易潮解 常用干燥剂 Ca(OH)2,溶解度小 Be Ba 溶解度,制备 Be盐、Mg盐 NaOH,MgCl2 2NaOH Mg(OH)2 2NaCl,Ca、Sr、Ba 氧化物 H2O(l),CaO(s)H2O(l)Ca(OH)2 Q,(生石灰),(熟石灰),瞅粹峙氟戊淌澡弯敷呕形埔痹矾尔枝甥沮冀揍伯护荤吟邀舜尾抠甲扇福响金属元素学生金属元素学生,碱性,Mg(OH)2 中强性,其余为强碱,碱性强弱讨论:,ROH R OH 碱式电离,ROH RO H 酸式电离,离子势 Z



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