镁和铝课件.ppt

镁和铝,元素及其化合物,目的,根据镁、铝的原子结构及其在周期表中位置的比较，掌握它们性质上的相似性和差异性。用比较的方法，归纳出镁、铝单质及其化合物的重要性质，重点掌握铝的氧化物和氢氧化物的两性。,一、镁和铝的单质,物理性质(1)相似性：密度较小、熔点较低，硬度较小的银白色金属(2)差异性：铝的硬度比镁稍大，熔沸点都比镁高,一、镁和铝的单质,化学性质(1)相似性：都是比较活泼的金属，都能与O2、S、Cl2等非金属单质直接化合，都能与酸，与某些氧化物反应。Mg+CO2=2MgO+C单质Mg着火不能用泡沫灭火器灭火3Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O3可用这种方法冶炼难熔的金属,一、镁和铝的单质,(2)差异性：Al的活泼性比Mg差。Mg与N2直接反应，但Al不能。Al能被冷的浓H2SO4、浓HNO3钝化。Al能与强碱溶液反应产生H2。3Mg+N2=Mg3N2Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+3NH32Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2Mg+2NH4Cl=MgCl2+H2+2NH32Al+3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3Hg(长“白毛”),一、镁和铝的单质,镁和铝的冶炼(1)镁的制备CaCO3=CaO+CO2Mg2+CaO+H2O=Mg(OH)2+Ca2+Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCl2+6H2O=MgCl26H2OMgCl26H2O=MgCl2+6H2O(HCl气氛中加热)MgCl2(熔融)=Mg+Cl2,一、镁和铝的单质,(2)铝的制备铝土矿的提纯Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OAlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-2Al(OH)3=Al2O3+3H2O电解2Al2O3(熔融)=4Al+3O2(冰晶石Na3AlF6),二、镁、铝重要化合物,氧化物MgO是典型的碱性氧化物,可以缓慢和水作用。Al2O3是两性氧化物，天然晶体叫刚玉，不与水反应，能与强酸强碱反应生成相应的铝盐和偏铝酸盐。Al2O3+6H+=2Al3+3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,二、镁、铝重要化合物,氢氧化物(1)Mg(OH)2是不溶性中强碱，而Al(OH)3是两性氢氧化物，它能与强酸强碱反应生成相应的铝盐和偏铝酸盐。H+AlO2-+H2O=Al(OH)3=Al3+3OH-Al(OH)3+3H+=Al3+3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(2)Mg(OH)2、Al(OH)3受热都要分解Mg(OH)2=MgO+H2O2Al(OH)3=Al2O3+3H2O,二、镁、铝重要化合物,【讨论】如何制备Al(OH)3(1)Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+不宜用NaOH溶液，这是由于Al(OH)3可溶于过量的NaOH。Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(2)AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-不宜用盐酸，这是由于Al(OH)3可溶于过量的盐酸。AlO2-+H+H2O=Al(OH)3Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,二、镁、铝重要化合物,重要的镁盐和铝盐(1)镁盐MgCl2易潮解，制取镁的重要原料MgCO3菱镁矿主要成分，工业上利用它制取MgOMgCO3=MgO+CO2,二、镁、铝重要化合物,(2)铝盐KAl(SO4)212H2O或K2SO4Al2(SO4)324H2O俗名明矾，是一种复盐。常用作净水剂。Al3+3H20=Al(OH)3+3H+AlCl3，气态为双分子缔合体，共价化合物。,二、镁、铝重要化合物,遇HCO3-、CO32-、AlO2-、SiO32-、SO32-、S2-、HS-等阴离子发生双水解。Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO22Al3+3CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3CO2Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3,二、镁、铝重要化合物,【讨论】将适量的镁粉与沙子混合，引燃得到一种灰色粉末。把该粉末投入水中，可听到有轻微的爆炸声，水中会产生白色沉淀。若将此粉末投入浓盐酸中，爆炸声明显增大，且在水面上有火花闪烁。请用所学的知识解释以上现象。,二、镁、铝重要化合物,镁粉与沙子发生反应：4Mg+SiO2=2MgO+Mg2Si灰色混合物投入水中：Mg2Si+4H2O=SiH4+2Mg(OH)2SiH4自燃：SiH4+2O2=SiO2+2H