【精品】高中化学（大纲版）第二册 第四章几种重要的金属 第一节镁和铝(备课资料)

备注资料另一方面，为什么金属整体不透明，有金属光泽，金属粉末呈现暗灰色和黑色呢？由于金属原子以紧密堆积的方式排列，最外层的电子(价电子)作为自由电子放出。 当光照射到表面时，自由电子吸收所有频率的光，不透光，因此金属是不透明的。 自由电子吸收光后，转变为高能级，变得不稳定，立即转变为低能级，发出大部分频率的光。 这是因为大部分的金属都呈钢灰色或者银白色的光泽，金显黄色、铜显红色、铋显红、铯显黄色、铅显灰蓝都容易吸收特定频率(或者波长)的光。粉末状态下，金属的粒子很小，没有规则的晶面，光入射也不能反射，大多呈黑色。 例如AgBr制底片露出析出的银呈黑色。二、铝与人体健康随着现代铝开采、炼铝工业的发展、铝制品的加工使用、酸雨的频繁发生，环境中铝含量增加，人体内铝含量也逐渐增加。 对人体的危害，引起了人们的重视。在日常生活中，铝进入人体的途径主要有：食物。 我国城乡居民铝的食物来源主要是天然食品、含铝添加剂的食品、含茶和铝的药剂。 在制作油条、风扇、蛋糕等膨化食品时，加入了含有铝的膨化剂。 铝制烹饪器具。 酸性物质的温度升高的话，会促进铝制烹调器具(铝锅、铝壶等)中的铝的溶出。 F-Fe3和NaCl对铝溶出也有促进作用。 装在铝制罐子里的啤酒和饮料等，喝的话铝会进入体内。 饮用水。 饮用水中的铝受到环境的影响。 酸雨增多时，土壤和沉淀物中铝的溶出增加。 另外，即使早期使用氧化铝净水，铝的带入也是不可避免的。 现在常用的高岭土及其制品过滤水，除去了杂质，但铝溶于弱酸性水(用浮游白粉或氯气消毒的自来水)。 另外，市售的凝集剂、除高氟地区的F-以外的铝剂等，增加了水中铝的含量。 就这样，铝通过饮用水进入人体。长期以来，铝被认为是无毒元素，但使用铝制烹调器具、含铝膨松剂、发酵粉、净水剂等，也未发现铝的直接毒性，即铝的直接毒性效果。 但近年来的研究表明，铝会干扰人体的代谢作用，长期缓慢危害人体健康。最初发现的铝毒性是铝的神经毒性，铝主要被认为是中枢神经障碍。 老年性痴呆的发生，与铝的体内积累有关。 神经元吸收铝后，铝进入神经核后，改变细胞骨架，影响染色体产生病变，引起蛋白质生化代谢紊乱。铝在体内有时会妨碍磷的代谢。 铝在肠道内与磷酸盐类形成不溶性的AlPO4，阻止从肠道吸收磷，减少血液和其他组织内磷的总量。 磷在生物体内起着重要作用，例如参与核苷酸、磷脂、蛋白质的形成。 维持细胞的正常结构和功能，参与能量代谢等。 磷的减少必然会引起机体的代谢障碍，引起疾病。 此外，磷的减少也影响到机体的钙吸收，机体吸收钙必须是有磷的条件。 否则，会发生脱钙现象，引起骨软化症。 这种骨软化症补充维生素d也没用。铝在体内的排泄主要是在肾脏、铝在体内的积累。 必然增加肾脏的负担。 过剩的铝会对肾脏造成损害。 可引起肾功能障碍、肾功能衰竭、尿毒症等。也就是说，铝逐渐积累在体内，由此引起的毒性缓慢，而且难以感知。 但是，一旦发生代谢障碍的毒性反应，后果将很严重。 因此，铝毒的预防对策主要是指导人们合理开发和利用各种铝资源，从根本上减少铝的排放和流失。 有节制地使用铝制品，避免食物和饮用水与铝制品接触和污染。 改善不合理的饮食习惯，扔掉A1(OH)3制剂，使用胃动力药等，尽量减少铝的人口路径。 利用现代科技手段，改进水处理技术，采用新产品和高新技术等，消除或减轻铝毒的危害。 中学化学作者：徐会斌三、相声镁镁是地壳中分布最广的元素之一。 镁的主要矿物为菱镁矿(MgCO3 )、白云石(CaCO3MgCO3)、埃洛石(KClMgCl26H2O )等。 镁储量丰富，约占全场质量的2.0%。 在全部元素中占8位，在全部金属元素中占6位。 海里镁的含量也很高。 海水中镁的平均含量约为0.13%。 在所有要素中占第三位。 每立方公里的海水中含有镁的话，大约是13亿公里。 地球上海洋水的总量以约13亿km3计算，可以说海洋的镁资源“无法获取”。 “用不完”。 现在世界上生产的镁的一半以上是从海水中提炼出来的。金属镁硬度小，强度差，镁在工业部门的应用大部分是合金。 多种镁合金密度小，加工性强，适合轻质结构材料。 镁和铝、锌或锰等合金是制造飞机、汽车、照相器材和光学仪器的良好材料，镁钛合金是更轻合金的领导者。 用这种合金制成的自动挖掘机经受了月球表面白天的酷暑(110)和夜晚的寒冷(-120)的考验，取出了月球深部的岩石。 利用镁燃烧可以发出耀眼的光，镁用于燃烧弹和闪光。 几年前，国外研究发现，蛋壳中含镁多，蛋不易破裂的产卵鸡饲料中加入适量的镁盐，减少了蛋贮藏过程中的损失。人类的生存离不开镁(当然是化合态的镁)。 镁是人类生命所必需的元素之一。 成人人体内镁含量约为2025 g，其中70%存在于骨骼中，其馀部分分布于软组织和体液中。 如果骨髓、牙齿没有镁的干预，交替松散的人体内细胞膜的形成、核酸的形成、糖类及蛋白质的代谢，镁是必不可少的。 人体有1300多种酶，其中325种酶不与镁有关，就不能发挥生物催化作用。 成人每天摄取镁250400 mg。 每种绿色植物都含有镁，是叶绿素的重要组成部分，占叶绿素质量的2%。 多吃含镁的食品，如绿叶蔬菜、大豆等，可以满足人体对镁的需求。镁在降低人类疾病发病率中起着重要作用。 法国和埃及相比，法国人癌症的发病率是埃及的9倍，其秘密是埃及土壤中镁的含量是法国的6倍。 芬兰之所以心脏病发生率异常大，是因为缺乏镁。 研究表明，长期饮用软水(尤其是缺镁)，冠心病发病率显着增加。 中学生化学报作者：蒋良四、相声金属铝铝是一种用途广泛的金属。 从宇宙飞船、人造卫星、导弹、火箭、飞机、舰艇、汽车、电缆到锅、盆、葫芦、勺子、按钮、铆钉，都是铝合金用武地。1824年，丹麦奥斯特尔用钾汞齐还原生产的无水氯化铝(AlCl3)，首次生产金属铝(杂质)。 但是，他的这项研究成果不太为人所知。 因此，多年来，第一次制造金属铝被认为是德国人莫雷。 莫雷用金属钾还原了他在1827年生产的无水氯化铝，制成了金属铝。 1854年，法国德维尔改进了无水AlCl3的制备工艺，以金属钠为还原剂。 制造了比较大量的纯金属铝。 1855年，银色的铝标本在巴黎博览会上公开后，引起了很大的反响。 之后，一些国家开始生产金属铝，当时铝的世界年产量不足l0 t，价格也超过了金额。 银光闪闪的铝成为当时稀有的东西，皇家贵族将其加工成配件和餐具。1886年，美、法同年代的青年(22岁)大厅和埃洛分别首次确立了将溶解在熔融冰晶石Na3AlF6中的Al2O3电解取出金属铝的方法。 到第一次世界大战前的1913年，世界年铝产量达到80000吨，价格也下降到每公斤2.1法郎。第一次世界大战期间，德军使用质量轻、框架坚固、容量12000立方米以上、升力达13吨、速度100公里时间的先进硬式飞船。 这艘飞船能很好地完成海上巡逻。 远程轰炸和空运等任务，成为交战对手的大强敌。 战争结束后，英美科学家发现这艘飞船的框架是由铜、镁、锰、加入硅的铝合金构成的。 这种铝合金又称硬铝，也称硬铝。 硬铝质轻而韧。杜拉铝的诞生，插入了为刚刚出现头角的航空工业而奋斗的翅膀。 德国人雷尼在1912年设计了世界上第一架铝结构飞机后，军用飞机登上了历史舞台。 德国的鹰式战斗机、日本的零式战斗机、美国的b-29远程轰炸机等使用铝作为制作材料。 随着现代科学技术的发展，为了解决飞行中的声学障碍和热障碍，人们陆续推出铝钛合金等新材料。 这些铝合金材料，在我国首个人造地球卫星，美国的“阿波罗11号”宇宙飞船等航天飞机领域得到了广泛的应用。 我国发射人造地球卫星的“长征”系列火箭也多采用铝和铝合金材料作为外壳等部件的结构材料。新型铝材具有高强度、高刚性、耐热、耐疲劳、低比重等优点，广泛应用于坦克的生产。 榴弹发射器的防护能力，铝装甲优于钢装甲。 与同等防护能力的钢装甲相比，铝装甲可以减少60%以上的质量。 70年代中期，英国开发了复合钢、铝、陶瓷的乔姆装甲后，铝装甲从装甲运输车发展成轻型坦克、步兵坦克和中型坦克。不仅如此，在以钢铁着称的武器和舰船的制造领域，铝合金材料展开了激烈的角逐。 如美国榴弹炮，采用铝合金材料改良后，其炮身质量可由原来的3.7吨降至1.1吨，射程提高35%40%，实现了战时全炮的空运。 目前铝合金航母只消耗铝材l万吨，而传统航母需要钢材2万吨。 同时，由于铝是非磁性金属，舰船的指南针可以隐藏在铝合金壳中。 防止外磁场的磁化。铝合金也作为汽车的构造材料，汽车的内装和外装、窗户等都是铝制成的。 一辆小汽车使用50公斤铝，车身重量减少116公斤，每行驶一千公里可节约8公斤。通过以上铝和铝合金部分用途的介绍，铝的工业用途大铝是重要的战略金属。近年来，科技人员又研究了新材料泡沫铝。 在熔融或固体粉末的铝合金中添加发泡剂，具有硬度高、密度小(约0.160.5 gcm-3 )的优点，比木材轻，可浮在水面上。 此外，具有较大的刚性、隔音、保温、良好的建筑材料和轻质材料，近年来可以少量投入市场。中学生化学报作者：摘自文尚田培一综合能力训练1 .用很少的HCl处理过的铝制空罐装满CO2后，立即注入l0%的NaOH溶液l0 mL，密封了口。 不久罐子凹陷，不一会儿就有膨胀的原因。解答：压溃是吸收了co222NaOH=na2co3h2o、CO2，压力减小的结果。 另外膨胀的原因是Al2O3和NaOH发生反应，露出铝，铝和NaOH溶液发生反应，产生H22 .工业生产镁粉是在一定的环境下冷却镁蒸汽。 根据镁的性质，冷却时应选择以下环境()A.N2中b .水中C.CO2中D.He气体中答案： d3.0.