金属元素的物理性质总结

金属元素的物理性质总结金属元素的物理性质总结 本文是中国招生考试网 工作总结频道为大家整理的 金属 元素的物理性质总结 供大家学习参考 金属元素的物理性质总结 一 金属及其化合物性质总结 金属及其化合物性质总结 问题举例 金属都有光泽吗 铁块上的灰色是 光泽吗 答 金属都有光泽 铁块上的灰色是氧化膜 观察铁粉为什么看不见银白色光泽 答 铁粉 尺寸小于 1mm 的铁的颗粒 集合体 表面积小 形状复杂 会对光进行吸收或漫反射 导 致有很少的光进入我们眼睛 任何固体颗粒直径小到一定量 颜色都是黑色的 哪些金属在自然界中以游离态存在 实验室有单质金属钠 可以说钠在自然界以游离态存在吗 答 极少数金属以单质 游离态 存 在 如金 银 铂等 大多数以化合物形式存在 钠的化学性 质活泼 极易与空气中的氧气发生化学反应 实验室的钠都需 要密封保存 同时不与水接触 为什么有的金属只有一种化合价 而有的金属有多种化合价 答 这与金属的价电子构型有关 在 化学反应中 有的金属只能失去最外层电子 有的还能失去次 外层和倒数第三层的部分电子 一般过渡金属会有多种价态 铁有银白色光泽 为什么铁又称为 黑色金属 答 它们或它们的合金的表面常有呈 灰黑色的氧化物 所以称这类金属为黑色金属 通常情况下铁 中含杂质碳等元素而呈黑色 铝的导电性比铜的差 为什么电力 工业上常用铝做导线 答 铝也属于良导体 在地球表面储 量丰富 现在受到铜价上涨的因素 施工起来也非常快捷 原 因是铝重量轻 金属通性 1 金属元素在周期表的位置和原子结 构特点 1 金属元素在周期表中的位置 金 属共 80 多种 在周期表中位于左下方 占 4 5 除零族 卤族以 外 其余各族均含有金属元素 过渡元素全部由金属元素构成 2 原子结构特点 从外层电子排布 来看 大多数金属元素原子最外电子只有 1 2 个 某些金属 如 Sn Pb Bi 等 虽然有 4 5 个电子 但它们的电子层数较多 原子半径大 原子核对核外 电子吸引力小 容易失去电子 2 金属分类 黑色金属 Fe Cr Mn 从颜色分 有色金属 除 Fe Cr Mn 以外的金属 从密度分 从含量分 轻金属 密度小于 4 5g cm 如 K Ca Be Mg Al 重金属 密度大于 4 5g cm3 如常见金属 如 Fe Al Cu 等 稀有金属 如锆 铌 钼等 3 3 金属的物理共性 固态属金属晶体 1 金属光泽 多数银白色 少数有 色 Cu Au 2 导热 导电 延展性 金属元素的物理性质总结 3 熔 沸点有高有低 最高 W 最低 Hg 4 硬度有高有低 最硬 Cr 最软 碱金属 5 密度有大有小 最大 Os 锇 最轻 Li 注 金属原子价电子较少 易失电子 成为自由电子和金属阳离子 自由电子是金属导热性和导电性 的直接原因 金属中存在着自由电子和金属阳离子之间较强的 相互作用 金属键 是其具备延展性的根本原因 也是决定金 属熔 沸点高低 金属的硬度的原因 此外金属的硬度还与金 属原子堆积方式有关 不同金属由于原子堆积方式不同 金属 键强弱不同 物理性质也各有差异 2Al 3SAl2S3 工业制 Al2S3 Al2S3 易与水反应 Al2S3 6H2O 2Al OH 3 3H2 S 3Mg N2 3N2 淡黄色固体 Mg3N2 易与水反 应 Mg3N2 6H2O 3Mg OH 2 2NH3 Mg I2MgI2 镁粉和碘粉在常温下几乎不反应 但 水作催化剂条件下 剧烈反应 并产生大量紫色蒸气 5 焰色反应 很多金属或它们的化合物在灼烧时都 会使火焰呈现特殊的颜色 化学上叫做焰色反应 焰色反应反 映的是某些金属元素的性质 焰色反应 Na 黄 K 浅紫 透过蓝色钴玻璃观察 因为钾里面常混有钠 黄色掩盖了浅 紫色 Ca 砖红色 Cu 绿 Li 紫红 Rb 紫 Sr 洋红 Ba 黄绿 Co 淡蓝 镁 铝 铁 铂 镍等金属无焰色 6 合金 1 定义 由两种或两种以上的金属 或金属与非金属 熔合而形成的具有金属特性的物质 水 2 形成条件 组成物质 2 种 至少一种是金属 形成 熔合 融化后的混合 达到原 子状态的混合 3 物理性质 是混合物 仍具金属通性 合金熔点低于各组分熔点 如生铁 熔点低于纯铁 钠钾呈液态 合金硬度一般高于各组分硬度 如 Mg Al 合金 保险丝很软 4 常见合金 生铁和钢 含适量 C 的 Fe Mg Al 合金 机械强度大 密度小 硬铝 Al Cu Mg Mn Si 金属化合物通性 1 金属氧化物 大多数金属氧化物不溶于水 金属氧 化物分为四类 酸性氧化物 Mn2O7 CrO3 碱性氧化物 Na2O K2O CaO BaO CuO MgO FeO Fe2O3 两性氧化物 Al2O3 Zn O BeO Cr2O3 MnO2 其它类型 Na2O2 KO2 Fe3O4 Pb3O4 注 酸性氧化物 凡是能跟碱起反应 生 成盐和水的氧化物 酸性氧化物也被称为含氧酸酐 酸酐 某酸 脱去一分子水或几分子水 所剩下的部分称为该酸的酸酐 碱性 氧化物 能跟酸起反应 生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物 应要注意 SiO2 是酸性氧化物 SiO2 可以与 HF 反应是 SiO2 的特性 与它是碱性氧化物或酸性氧化物无关 盐中铁元素价态不同 2 金属氢氧化物 1 碱金属元素氧化物对应的水化物 均易溶于水且都是强碱 碱性强弱 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 2 碱土金属 IIA 族 元素氧化物对应 的水化物 Mg OH 2 为难溶性的中强碱 Ca OH 2 为微溶 性的强碱 Ba OH 2 Sr OH 2 为易溶性的强碱 碱性强弱 Mg OH 2 Ca OH 2 Sr OH 2 Ba OH 2 3 铝及某些过渡元素形成的氧化物对 应的水化物 如 Al OH 3 Zn OH 2 难溶于水 是两性氢氧化 物 Fe OH 3 Cu OH 2 难溶于水 是弱碱 4 金属氢氧化 物均能与酸反应 难溶性氢氧化物受热易分解 2Fe OH 33 盐 Fe2O3 3H2O 1 溶解性 钾钠铵盐 硝酸盐 均 能溶于水中间 硫酸盐 多数可溶 难溶 BaSO4 Pb SO4 微溶 Ca SO4 Ag2 SO4 3 碳酸盐 多数难 溶 常见的有 CaCO3 BaCO3 磷酸盐 磷酸二氢盐均溶于水 磷酸正盐 磷酸一氢盐 除钾钠铵盐 外均不溶 注 碳酸盐的溶解性 难溶性碳酸盐 酸式盐 正盐 CaCO3 难溶 Ca HCO3 2 易溶于水 易溶性碳酸盐 酸式盐 正 盐 Na2CO3 比 NaHCO3 易溶于水 2 热稳定性 总体上 硝酸盐 碳酸盐 硫酸盐 K Na 的硝酸盐 亚硝酸盐 氧气 Mg 到 Cu 的硝酸盐 金属氧化物 二氧 化氮 氧气 金属元素的物理性质总结 二 金属的物理性质和化学性质 第 5 章 金属的冶炼与利用 第 1 节 金属的性质和利用 共 2 课 时 第一课时 金属的物理性质和化学性 质 备课教师 韦延贵 教学目标 知识与技能 1 了解金属的物理特征 能区分常见 的金属和非金属 2 知道常见的金属与氧气 酸溶液的 反应 过程与方法 通过对金属性质的实验 探究 学习利用实验认识物质的性质和变化的方法 情感态度 价值观 让学生初步形成物质的性质决定物质用途的观念 教学重点 金属的化学性质与用途 教学难点 铁的化学性质实验探究 方案的设计 通过和已有化学知识的联系 比较 理解并得出结论 铁的化学性质比较活泼 教学方法 启发式 探究式 引导式 讲解式等 教学过程 一 新课导入 引入 你知道生活中哪些金属 我知道的 金属名称 元素符号 我见过的 金属名称 元素符号 二 讲授新课 一 探究金属的物理性质及其用途 1 金属光泽 1 金属都具有一定的金属光泽 一 般都呈银白色 而少量金属呈现特殊的颜色 如 金 Au 是 黄色 铜 Cu 是红色或紫红色 铅 Pb 是灰蓝色 锌 Zn 是青白色等 2 有些金属处于粉末状态时 就会 呈现不同的颜色 如铁 Fe 和银 Ag 在通常情况下呈银白 色 但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的 这主要是由于颗 粒太小 光不容易反射 3 典型用途 利用铜的光泽 制作 铜镜 黄金饰品的光泽也是选择的因素 2 金属的导电性和导热性 1 金属一般都是电和热的良好导体 其中导电性的强弱次序 银 Ag 铜 Cu 铝 Al 2 主要用途 用作输电线 炊具等 3 金属的延展性 1 大多数的金属有延性 抽丝 及 展性 压薄片 其中金 Au 的延展性最好 也有少数金属的 延展性很差 如锰 Mn 锌 Zn 等 2 典型用途 金属可以被扎制成各 种不同的形状 金属金打成金箔贴在器物上 4 金属的密度 1 大多数金属的密度都比较大 但 有些金属密度也比较小 如钠 Na 钾 K 等能浮在水面上 密度最大的金属 锇 密度最小的金属 锂 2 典型用途 利用金属铝 Al 比 较轻 工业上用来制造飞机等航天器 5 金属的硬度 1 有些金属比较硬 而有些金属比 较质软 如铁 Fe 铝 Al 镁 Mg 等都比较质软 硬度 最高的金属是铬 Cr 2 典型用途 利用金属的硬度大 制造刀具 钢盔等 6 金属的熔点 1 有的金属熔点比较高 有的金属 熔点比较低 熔点最低的金属是汞 Hg 熔点最高的金属是钨 W 2 典型用途 利用金属锡 Sn 的 熔点比较低 用来焊接金属 二 常见金属的化学性质的探究 复习提问 写出铁跟氧气 盐酸和 硫酸铜溶液反应的化学方程式 1 金属与氧气反应 大多数金属在一定条件下 都能与氧 气发生反应 生成对应的金属氧化物 也有少数金属很难与氧 气发生化合反应 如 真金不怕火炼 就是指黄金很难与氧 气反应 1 金属镁与氧气发生反应 实验现象 在空气中点燃镁带后 镁 带剧烈燃烧 发出耀眼白光 放出白烟 生成一种白色固体 化学方程式 2Mg O2 点燃 2MgO 注意事项 在做点燃实验之前 应先 用砂纸将其打磨 相关问题 某同学在做镁带燃烧实验 过程中 反应前称得固体的质量为 m1 完全燃烧后 称得剩余 的固体残留物的质量为 m2 发现 m1m2 难道这个反应不符合 质量守恒定律 请你帮这位同学分析一下可能的原因 分析 根据质量守恒定律 参加反应 的镁带质量与氧气的质量总和等于生成物氧化镁的质量 即反 应后的固体剩余物应该大于反应物的质量 由于在这个实验中 会产生白烟 而此白烟就是氧化镁粉末 容易扩散到空气中 这部分的质量就散失了 因此就使反应后固体剩余物的质量就 减少了 另外 还有一种可能性 就是在称量中 存在错误操 作 如砝码与被称物放反等情况 2 金属铁与氧气发生反应 反应现象 金属铁在空气中是不能被 点燃的 在纯氧中 被引燃后能够剧烈燃烧 火星四射 铁丝 熔成小球 生成一种黑色的固体 化学方程式 3Fe 2O2 点燃 Fe3O4 注意事项 反应前在集气瓶中留有少量的水或 沙 以防高温生成物溅落瓶底 使瓶底破裂 将铁丝绕成螺 旋状 有利于聚热 同时增大与氧气的接触面 在铁丝的一端绑上一段火柴 目的 是为了预热铁丝 有利于铁丝达到着火点 有关问题 某同学在做铁丝在空气中 燃烧实验中 没有发现有火星四射的现象 请你帮助他一起来 分析一下可能存在的问题 分析 在实验中没有看到火星四射的 现象 就说明没有真正的燃烧起来 因此我们应该从燃烧的三 个条件开始考虑 第一 燃烧需要有可燃物 铁丝是可燃物 但是其表面容易形成一层氧化物 这样的话 就有可能导致实 验失败 所以 我们认为有可能在实验前 该同学可能没有充 分的打磨铁丝去除氧化膜 第二 燃烧需要有充足的氧气 我 们知道 在做铁丝燃烧实验中 对氧气的浓度要求是比较高的 如果达不到某某浓度 铁丝就不能燃烧起来 因此 可能是氧 气的浓度不够高 第三 燃烧时需要温度要达到该物质的着火 点以上 可能火柴预热的温度不够 没有使之达到铁丝燃烧的 着火点 3 金属铝与氧气发生反应 反应现象 在空气中 铝条不能被点 燃 在酒精灯上加热后 失去金属光泽 若改成铝箔在氧气中 则能被点燃 2AlO 化学方程式 4Al 3O2 23 注意事项 铝表面容易与空气中的氧 气发生化学反应 生成一种结构致密的氧化物 形成保护膜 因此 我们在做铝条性质实验之前 务必要将其保护膜打磨去 除 4 金属铜与氧气发生反应 反应现象 铜不能在空气中或氧气中 点燃 在酒精灯上加热后 在红色的铜表面形成一层黑色的物 质 2CuO 化学方程式 2Cu O2 2 金属与水发生反应 大部分的金属不能与水发生反应 但 少量金属能与水发生反应 如 Na K Mg Fe 等 在冷水 中 金属钠 钾等能与水发生化学反应 如 2Na 2H2O 2NaOH H2 在热水中 金属镁等能与水发生化 学反应 如 Mg 2H2O Mg OH 2 H2 在高温条件下 金属铁等能与水蒸 气发生化学反应 如 3Fe 4H2O Fe3O4 4H2 3 金属与酸发生反应 提问 写出铁跟盐酸反应的化学方 程式 注意强调铁跟盐酸反应后的生成物 为 2 价铁的化合物 金属活动性顺序表 钾 K 钙 Ca 钠 Na 镁 Mg 铝 Al 锌 Zn 铁 Fe 锡 Sn 铅 Pb 氢 H 铜 Cu 汞 Hg 银 Ag 铂 Pt 金 Au 1 在金属活动性顺序表中 排在氢 H 前面的金属 能与某些酸发生置换反应生成氢气 而排在 氢后面的金属不能与酸发生置换反应生成氢气 2 排在越前面的金属就越容易与酸 反应 即在相同情况下 反应速率越大 如 Fe 2HCl FeCl2 H2 实验现象 铁丝表面出现气泡 铁丝 逐渐溶解 一段时间后 无色溶液变成浅绿色溶液 其他反应 2Al 3H2SO4 Al2 SO4 3 3H2 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 Cu 不能与稀硫酸反应 3 置换反应 一种单质和一种化合 物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应 4 有关问题 某同学在做铝条与稀硫酸反应时 发现一个奇怪的现象 当他将一小段铝条放入试管中 再向其中加入约 5mL 的稀硫酸 发现 反应后并没有现象 一段时间后 铝条表面的气泡开始逐渐增 多 可是再过一段时间后 铝条表面的气泡又开始逐渐减少 请你来解释出现以上现象的原因 分析 铝在空气中就容易与氧气发生 反应 生成一层结构致密的氧化物 这样的话 反应前未进行 打磨 铝就很难与酸反应产生氢气 随着该氧化物与酸的反应 Al2O3 3H2SO4 Al2 SO4 3 3H2O 氧化膜也逐渐变薄 消失 使铝逐渐裸露出来 就能与酸发生反应产生气泡 在反应过程 中 硫酸在不断消耗 稀硫酸的浓度也在不断变小 反应速率 就会减少 气泡即逐渐减少 金属铁与浓硫酸接触后 能与其发 生反应并在铁表面生成一层结构致密的氧化物 阻止反应的进 一步进行 该现象称为金属的钝化 正因为具有这样的性质 我们可以利用铁桶来盛放浓硫酸 某硫酸厂中的一位工人 将 一盛放过浓硫酸铁桶稍做冲洗 一段时间后 用氧炔焰来切割 铁桶 突然铁桶就发生了猛烈的爆炸 请你来解释爆炸的原因 分析 铁与浓硫酸能发生钝化 但是 在冲洗的过程 对其中的浓硫酸起了一个稀释的作用 稀硫酸 就能很轻易的与该氧化物及其裸露出来的金属铁发生反应 并 放出氢气 铁桶是一个相对密封的容器 当用氧炔焰进行切割 时 就可能发生爆炸了 4 金属与某些盐溶液发生反应 提问 写出铁跟硫酸铜溶液反应的 化学方程式 注意强调铁硫酸铜溶液反应后的生 成物为 2 价铁的化合物 排在金属活动性顺序表前面的金属能 与盐溶液反应 置换出排在顺序表后面的金属 如 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 实验现象 在铁丝表面出现红色物质 一段时间后 溶液由蓝色转变为浅绿色 主要用途 古代湿法 炼铜的原理 曾青得铁则化为铜 现代湿法镀铜 又如 Cu Hg NO3 2 Cu NO3 2 Hg 三 反馈练习 贵州导学与演练 相关练习 四 课堂小结 请学生谈谈对本节课的收获 五 作业布置 巩固本节所学知识 完成课本 P121 122 练习与实践 1 2 3 4 10 11 12 题 六 板书设计 第一课时 金属的物理性质和化学 性质 一 金属的物理性质及其用途 二 常见金属的化学性质 金属元 素的物理性质总结 1 金属与氧气反应 2 金属与水发生反应 3 金属与酸发生反应 4 金属与某些盐溶液发生反应 三 置换反应 七 课后教学反思 学生们对书写化学反应的方程式感到 很困难 金属元素的物理性质总结 三 碱土金属元素性质总结 元素周期律 碱土金属元素性质总结 I 元素周期律 1 周期表位置 IIA 族 第 2 纵列 在 2 3 4 5 6 7 周期上均有分布 元素分别为铍 Be 4 镁 Mg 12 钙 Ca 20 锶 Sr 38 钡 Ba 56 镭 Ra 88 2 碱土 金属的氢氧化物都是苛性较强的碱 除铍外 多存在于难用化 学方法分解的化合物中 所以把它们被称为为碱土金属 金属 元素的物理性质总结 3 碱土金属在自然界均有存在且都以 化合物的形式存在 前五种含量相对较多 镭为放射性元素 由居里夫妇在沥青矿中发现 由于它们的性质很活泼 一般的 只能用电解方法制取 II 物理性质 1 碱土金属单质皆为具金属光泽的银 白色金属 铍为灰色 但暴露在空气中会因氧气的氧化作用生成 氧化物膜使光泽度下降 呈现灰色 常温下均为固态 2 碱金 属熔沸点均较低 但大于碱金属 硬度略大于碱金属 莫氏硬 度均小于 5 质软 可用小刀切割 新切出的断面有银白色光 泽 空气中迅速变暗 导电 导热性 延展性都较好 3 碱金属单质的密度小 但大于碱金 属 是轻金属 随着周期的递增 卤族元素单质的物理递变 性有 1 金属光泽逐渐增强 2 熔沸点逐渐降 低 3 密度逐渐增大 硬度逐渐减小 4 碱土金属元素晶体结构随着原子序 数的增大呈现出六方密堆积 面心立方堆积 体心立方堆积的 结构变化 1 铍呈现灰色 属于轻稀有金属 2 铍和镁没有焰色 反应 3 碱土金属熔沸点存在不规律性 碱土金属熔点不规律变化的原因 影 响熔点的因素有 1 价电子 2 原子半径 3 金属晶格结构 对 碱土金属来讲 晶格结构不很规律 Be Mg 为六方晶格 配位 数为 12 Ca Sr 为面心立方晶格 配位数 12 Ba 体心立方晶格 配位数 8 因此变化存在不规律性 1 碱土金属离子及其挥发性化合物在 无色火焰中燃烧时会显现出独特的颜色 除铍 镁 这可以用 来鉴定碱土金属离子的存在 钙 锶 钡可用焰色反应鉴别 2 电子跃迁可以解释焰色反应 一些 碱土金属离子的吸收光谱落在可见光区 因而出现了标 志性颜色 III 化学性质 1 最外层均有 2 个电子 2 单质均为单 原子分子 化学性质活泼 3 在化学反应中易失 2 个电子形成 离子 4 与典型的非金属形成离子化合物 除铍外 1 原子 半径逐渐增大 相对原子质量逐渐增大 原子核对外层电子的 引力逐渐减弱 2 电子层逐渐增多 原子序数 核电荷数 质 子数 核外电子数 逐渐增大 3 金属性性随周期数递增而增 强 1 铍的原子化学特性 1 原子半径和离子半径特别小 不仅小 于同族的其它元素 还小于碱金属元素 2 电负性又相对较高 不仅高于碱金属元素 也高于同族其它各元素 结论 铍形成共价键的倾向比较显著 不像同族其它元素主要形成离子型化合物 铍常表现出不同于 同族其它元素的反常性质 铍由于原子化学特性所形成的反常性 质归结于下 1 铍由于表面易形成致密的保护膜而 不与水作用 而同族其它金属镁 钙 锶 钡均易与水反应 2 氢氧化铍是两性的 而同族其它元 素的氢氧化物均是中强碱或强碱性的 3 铍盐强烈地水解生成四面体型的离 子 Be H O Be O 键很强 这就削弱了 O H 键 因此水合铍 离子有失去质子的倾向 因此铍盐在纯水中是酸性的 而同族 其它元素 镁除外 的盐均没有水解作用 2 镭的所有同位素均具有放射性 1 单质都有还原性 相似性 原因 最外层都有 2 个电子 决定了在化学反应中易失电子 从而表 现出还原性 还原性自上而下增强 金属性自上而下增强 原因 碱土金属位于第二主族 越往下走电子层数依次增加 原子 核对最外层电子的束缚力越来越小 所以越容易失电子 2 离子具有弱氧化性 3 与其他元素化合时 一般生成离子 型的化合物 但 Be 和 Mg 离子具有较小的离子半径 在一定程 度上容易形成共价键的化合物 普通氧化物 碱土金属在室温或加热时与氧化合 主要生成普通氧化物 MO 反应通式 2M O2 2MO 但实际生产中常由它们的碳酸盐 硝 酸盐或氢氧化物等加热分解来制备 例如 反应通式 MCO3 MO CO2 氧化物的性质 碱土金属的氧化物均 是难溶于水的白色粉末 除 BeO 为 ZnS 型晶体外 其余 MO 都 是 NaCl 型晶体 由于阴 阳离子都是带有两个单位电荷 而且 M O 核间距又较小 所以碱土金属氧化物具有较大的晶格能 因此它们的熔点都很高 硬度也较大 注意 1 在空气中 镁表面生成一薄 层氧化膜 这层氧化物致密而坚硬 对内部的镁有保护作用 所以有抗腐蚀性能 可以保存在干燥的空气里 钙 锶 钡等 更易被氧化 生成的氧化物疏松 内部的金属会继续被氧化 所以钙 锶 钡等金属要密封保存 注意 2 钡和氧气加热下 反应除了得到氧化钡 还能得到过氧化钡 过氧化钡可以吸氧 放氧 用来提取大气中的氧气 过氧化物 钙 锶 钡的氧化物与过氧化氢作用 可得到相应的过氧化物 反应通式 MO H2O2 7H2O MO2 8H2O 钙 锶 钡燃烧可生成过氧化物 反应通式 M O2 点燃 MO2 反应通式 M 2H2O M OH H 注意 铍表面生成致密的氧化膜 与 水不反应 镁跟热水反应 钙 锶和钡易与冷水反应 共同现 象 放出热量 生成可燃气体 氢气 反应后向水中滴加酚酞 变红 反应通式 M X MX 碱土金属可和卤素 例如 氯 反应 产生离子化合物 不过铍的卤化物是共价化合物 不是离子化 合物 其中越重的元素就反应得越剧烈 点燃 反应通式 3X N2 X3N2 铍 镁 钙在常温下不与氮反应 要 到一定的温度下 才和氮气反应生成氮化物 而锶 钡 镭遇 到空气 其表面就失去金属光泽 不仅形成氧化物 也形成氮 化物 氮化物含有氮离子 游离态氮化物稳定 但在水溶液中 迅速水解生成氨气和氢氧化物 高温 反应通式 2X H2 2XH 钙 锶和钡 能与氢气反应 1 碱土金属的氢化物均为气态 H 显 1 价 2 碱土金属氢化物与水剧烈反应放出 氢气 MH H2O MOH H 反应通式 2H M M2 H 置换反应 1 碱土金属的氧化物 BeO 和 MgO 外 与水作用 即可得到相应 的氢氧化物 碱土金属的氢氧化物均为白色固体 易潮解 在 空气中吸收 CO2 生成碳酸盐 2 碱土金属氢氧化物的溶解度较 低 其溶解度变化按压 Be OH 2 Ba OH 2 的顺序依次递增 Be OH 2 和 Mg OH 2 属难溶氢氧化物 3 碱土金属氢氧化物溶解度依次增大 的原因是随着金属离子半径的递增 正 负离子之间的作用力 逐渐减小 易被水分子所解离的缘故 4 在碱土金属的氢氧化物中 Be OH 2 呈两性 Mg OH 2 为中强碱 其余都是强碱 常见碱土金属的 盐类有卤化物 硝酸盐 硫酸盐 碳酸盐 磷酸盐等 1 晶体类 型 绝大多数碱土金属盐类的晶体属于离 子型晶体 它们具有较高的熔点和沸点 常温下是固体 熔化 时能导电 碱土金属氯化物的熔点从 Be Ba 依次增高 BeCl2 熔点最低 易于升华 能溶于有机溶剂中 是共价化合物 MgCl2 有一定程度的共价性 2 颜色 碱土金属离子都是无色的 它们盐类 的颜色一般取决于阴离子的颜色 无色阴离子与之形成的盐一 般是无色或白色的 有色明离子与之形成的盐则具有阴离子的颜 色 3 溶解性 碱土金属的盐比相应的碱金属盐溶解 度小 有不少是难溶解的 这是区别碱金属的特点之一 碱土 金属的硝酸盐 氯酸盐 高氯酸盐和醋酸盐等易溶 卤化物中 除氟化物外 也是可溶的 但是碳酸盐 磷酸盐和草酸盐等都 难溶于水 对于硫酸盐和铬酸盐来说 溶解度差别较大 例如 BeSO4 MgSO4 BeCrO4 和 MgCrO4 易溶 其余全难溶 CaSO4 微溶 尤其 BaSO4 和 BaCrO4 是溶解度最小的难溶盐之一 CaC2O4 白色 SrCrO4 白色 和 BaCrO4 黄色 的溶解度也很小 反应又很灵敏 可用作 Ca Sr 或 Ba 离子的鉴定 铍盐有许多 是易溶于水的 这与 Be 的半径小 电荷较多 水合能大有关 4 存在形式 在自然界中 碱土金属的矿石常以硫酸盐 碳酸盐 的形式存在 例如白云石 CaCO3 MgCO3 方解石 大理石 CaCO3 天青石 SrSO4 重晶石 BaSO4 等等 元素周期表中 碱金属锂与位于其对角线位置的碱土金属镁存在一定的相似性 这里体现了元素周期表中局部存在的对角线规则 锂与镁的相似性表现在 1 单质与氧气作用生成正常氧化物 2 单质可以与氮气直接化合 和锂同族 的其它碱金属单质无此性质 3 氢氧化物为中强碱 溶解度小 加热易分解 4 氟化物 碳酸盐 磷酸盐难溶于水 5 碳酸盐受热 易分解 锂 镁对角线规则可以用周期表中离子 半径的变化来说明 同一周期从左到右 离子半径因有效电荷 的增加而减少 同族元素自上而下离子半径因电子层数的增加 而增大 锂与镁因为处于对角线处 镁正好在锂的右下 方 其离子半径因周期的递变规律而减小 又因族的递 变规律而增大 二者抵消后就出现了相似性 碱土金属盐的热 稳定性较碱金属的差 但常温下也都是稳定的 除 BeCO3 外 碱土金属的 碳酸盐在强热的情况下 才能分解成 相应的氧化物 MO 和 CO2 碳酸盐的热稳定性依 Be Ba 的顺序 递增 因为按此顺序离子极化力减弱 铍通常是用金属镁在大约 1300 下还 原 BeF2 来制取的 也可以用电解熔融 BeCl2 加入碱金属氯化物 作助熔剂 的方法制得 镁是所有这族金属中生产规模最大的金 属 世界年产量在几十万吨以上 电解法和硅热还原法是工业上生产镁 的主要方法 电解法是在 750 的温度下 通过电解熔融的 MgCl2 而获得镁 硅热还原法则是在减压和 1150 的温度下 用硅铁与煅烧过的白云石进行反应而制得镁 2 MgO CaO FeSi 2Mg Ca2SiO4 Fe 钙 锶 钡都可以用其氯化物进行熔 盐电解制得 锶和钡还可以用金属铝在高温和真空条件下还原 其氧化物制得 金属元素的物理性质总结 四 金属性质总结 几种重要的金属 备课资料 一 教材分析 一 本章的地位和特色 地位 1 高中无机化学的最后一章 对无 机化学基础知识 特别是元素族知识学习的总结 2 继第一 册 碱金属 以后第二次学习金属元素 对金属元素性质的概 括 总结和提高 3 继 化学平衡 电离平衡 之后 全部完成对氧化还原反应 离子反应 物质的量 原子结构和 元素周期律 化学键等化学基本理论的学习 充分发挥理论知 识对元素化合物知识的指导作用 进一步巩固和加深对一些化 学基本理论的理解 特色 1 以元素化合物知识为主 兼有理论 知识 本章以金属元素以及化合物知识为主 涉及镁 铝 铁 以及它们的化合物 并简单介绍了金属的通 性 冶炼 回收 资源保护 合金等 还介绍了稀土金属 硬 水及其软化等选学知识 本章涉及的理论知识主要是氧化还原 反应的应用及原电池原理 附表一 本章各节知识点教学目标 A 常识性介绍 B 了解 C 理解 D 掌握 2 教材内容比较广泛 但教学要求层 次相对较低 本章内容相当丰富 但对教学内容的 要求 却不是很高 例如 教学要求中 属于 D 层次即要求掌 握的 有镁 铝 铁的化学性质和铁离子的检验等 属于 C 层 次即要求理解的 有铁盐和亚铁盐的相互转变 原电池原理 其它都属于 B 层次和 A 层次要求 即只要求了解或作常识性 介绍 教材以元素周期律 金属活动性顺序 氧化还原反应为 线索 围绕这些理论知识展开讨论 使这些比较分散 繁杂 要求不一的内容有机地结合在一起 附表一 3 注重学法指导和德育渗透 本章较多地利用数据 图表描述金属 的性质 特别是物理性质 看懂图表所包含的信息 能从文字 图表中提取所需的信息 并从中找出规律 从而更直观 形象 地让学生理解相关知识 并以此来解释和说明问题 培养学生 获