从矿物到基础材料课件

从矿物到基础材料从矿物到基础材料1考点一、铝的存在和制备从铝土矿到铝合金考点二、铝的性质和用途考点三、铝的重要化合物考点四：铝三角考点一、铝的存在和制备从铝土矿到铝合金考点二、铝的性质和用2考点一、铝的存在和制备1、铝在自然界中全部以

存在，在地壳中的含量仅次于

，是金属中含量最高的。铝土矿是铝在自然界中的主要存在形式之一，其主要成分是

，杂质有

和

。化合态形式氧、硅Al2O3SiO2Fe2O3从铝土矿到铝合金2、铝的制备：2Al2O3=4Al+3O2↑电解请同学们以铝土矿为原料设计实验制备金属铝考点一、铝的存在和制备1、铝在自然界中全部以3①Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O③NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3⑥2Al2O3==4Al+3O2↑通电⑤2Al(OH)3==Al2O3+3H2O△①Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O③NaAlO4考点二、铝的性质和用途银白色固体，硬度小，熔点低，密度小，导电、导热性能好1、物理性质2、化学性质S、Cl2、O21、与非金属反应2、与NaOH溶液反应3、与酸反应4、与盐溶液反应5、与某些金属氧化物遇到冷的浓硫酸和浓硝酸易钝化，用来储存和运输冶炼金属，焊接铁轨2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2

2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe高温考点二、铝的性质和用途银白色固体，硬度小，熔点低，1、物理性5思考题:从铝与强碱溶液反应的还原剂、氧化剂分别是何物质？铝和强碱溶液反应实质：2Al+6H2O===2Al(OH)3+3H2↑2Al(OH)3+2NaOH===2NaAlO2+4H2O2Al+6H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑+4H2O此反应中，还原剂是

，氧化剂是

。铝水

1molAl和足量NaOH反应时参加反应水的质量为

g

消耗水的质量为

g

54182Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑思考题:从铝与强碱溶液反应的还原剂、氧化剂分别是何物质？铝和6考点三、铝的重要化合物氧化铝氢氧化铝物理性质物质类型化学性质与酸与碱热稳定性制备两性氧化物两性氢氧化物白色固体，难溶于水白色粉末、熔点高耐火、耐高温材料Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O氢氧化铝加热分解Al3++NH3·H2O→AlO2-+CO2+H2O→1、氧化物和氢氧化物2Al(OH)3=Al2O3+3H2O△稳定考点三、铝的重要化合物氧化铝氢氧化铝物理性质物质类型化学性质72、某无色溶液与铝作用生成氢气，则溶液中肯定不能大量共存的离子组合为（）A.I－、Mg2+、NO3-

、K+B.NH4+、Cl－、Na+、Ba2+C.SO42-、Cl－、CO32-、Na+D.HCO3-、K+、NO3-、SO42-AD1下列叙述正确的是（）

A．铝制槽车可用来贮运浓硫酸、浓硝酸是因为常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应。

B．两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧

化钠溶液反应，产生的氢气前者多。

C．合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低。

D．工业上利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬。CD课堂练习：2、某无色溶液与铝作用生成氢气，则溶液中肯定不能大量共存的离83、铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为（），消耗的铝之比为（）

A．1:1B．2:1C．3:1D．1:3CA4、把等质量的铝分别投入到物质的量浓度均为1mol/L，体积均为1L的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，结束后两个反应放出的气体在相同状况下体积比为1:2，则投入的铝的质量是_______18g5、把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为ag，则原合金中铁的质量分数为A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%A3、铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的96.由锌，铁，镁，铝四种金属中的两种组成的混合物10g，跟足量的盐酸反应，反应后生成的氢气为11.2L，(标准状况)，则该混合物中，一定含有的金属是A.锌B.铁C.镁D.铝7.现有Mg、Al混合物粉末10.2克，将它溶解在500ml4mol/L的盐酸中，若要使沉淀量达到最大值，则需要加入2mol/LNaOH溶液体积是 A.500mLB.1000mLC.2000mLD.不确定DA6.由锌，铁，镁，铝四种金属中的两种组成的混合物10g，跟足108.下列各组物质的水溶液不用其它试剂无法鉴别的是A.NaOHAlCl3B.CuSO4BaCl2

C.NaAlO2HClD.MgCl2NaClD8.下列各组物质的水溶液不用其它试剂无法鉴别的是D111.向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAl3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3/molNaOH/mol0有关图像问题：1.向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量Al(OH)122.向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量Al3++4OH-=AlO2-

+2H2OAl3++3AlO2－+6H2O=4Al(OH)3↓Al(OH)3/molAlCl3/mol02.向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量Al3+133.向NaAlO2溶液中滴入盐酸至过量AlO2+H++H2O=Al(OH)3-Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3/molHCl/mol03.向NaAlO2溶液中滴入盐酸至过量AlO2+H+144.向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至过量Al3++3AlO2+6H2O=4Al(OH)3-AlO2+4H+=Al3++2H2O-Al(OH)3/molNaAlO2/mol04.向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至过量Al3++155.向含有物质的量相等的MgCl2、AlCl3、HCl混合溶液中逐滴加入NaOH至过量Al3++3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OH++OH-=H2OMg2++2OH-=Mg(OH)20沉淀量NaOH/mol5.向含有物质的量相等的MgCl2、AlCl3、HCl混合16练习1、有一硫酸铝和硫酸镁的混合溶液,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液,析出沉淀的量与加入氢氧化钠溶液的体积的关系如下图所示.根据图中所标的数据求原混合液中硫酸铝和硫酸镁的物质的量之比.0沉淀量NaOH溶液体积v5V/4V1V2练习1、有一硫酸铝和硫酸镁的混合溶液,向其中逐滴加入氢氧化钠172、重要的铝盐明矾：十二水合硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O]；

无色晶体，易溶于水KAl(SO4)2＝＝K++Al3++2SO42-思考:写出明矾在水中的电离方程式，并设计实验证明明矾溶液中含有的三种离子复盐：电离能产生两种金属阳离子和一种阴离子的盐用途：做净水剂思考：明矾和氢氧化钡反应的产物是什么？2、重要的铝盐明矾：十二水合硫酸铝钾[KAl(SO4)2·118练习：书写以下有关反应的离子方程式Al3+Al(OH)3AlO2-①②③④⑤⑥考点四：铝三角练习：书写以下有关反应的离子方程式Al3+Al(OH)3Al19铁、铜的获取及应用专题3－2铁、铜的获取及应用专题3－220常见的考点：1、铁的氧化产物判断2、Fe2+、Fe3+的检验3、Fe(OH)2的制取4、铁三角的转化关系5、常见金属的冶炼常见的考点：1、铁的氧化产物判断21一、铁单质1、铁原子的结构2、铁的物理性质铁的原子序数？在周期表中的位置？其原子结构示意图？26Fe位于第四周期第Ⅷ族铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属，质软，有良好的导电、导热性、延展性。纯铁具有良好的抗腐蚀性。一、铁单质1、铁原子的结构2、铁的物理性质铁的原子序数？在周22FeFe2+Fe3+Fe3O4

（Fe2+/Fe3+）Cl2、Br2、

稀HNO3O2、H2O(g)I2、S、H+、Cu2＋、Fe3+强氧化剂弱氧化剂3、铁的化学性质常温，浓硫酸、浓硝酸钝化FeFe2+Fe3+Fe3O4（Fe2+/Fe3+）Cl223FeOFe2O3Fe3O4俗名／

色态价态稳定性与稀酸反应共性二、铁的重要化合物1、铁的氧化物Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体+2+3+2，+3不稳定稳定稳定FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，最终都生成铁FeOFe2O3Fe3O4俗名／色态价态稳定性与稀酸24物质Fe(OH)2Fe(OH)3状态化学性质转化

制取2、铁的氢氧化物4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3白色沉淀先变成灰绿色，后成为红褐色不溶于水的白色固体不溶于水红褐色固体Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O不稳定，易被氧化△Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O新制FeSO4溶液与NaOH隔绝空气：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓铁盐与强碱反应Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓物质Fe(OH)2Fe(OH)3状25讨论：关于氢氧化亚铁的制备FeCl2NaOHA图1、如A图，滴管操作是否错误？2、如B图，要得到氢氧化亚铁应如何操作？讨论：关于氢氧化亚铁的制备FeCl2NaOHA图1、如A图26直接观色与KSCN反应显色与铜片与淀粉KI试纸鉴别方法浅绿色黄色血红色不显红色无明显现象Cu被腐蚀溶液变蓝色试纸不变蓝试纸变蓝色利用与OH-反应白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀利用Fe3+的氧化性3、Fe3+、Fe2+的鉴别和检验直接观色与KSCN反应与铜片与淀粉鉴别方法浅27Fe3+①硫氰酸钾溶液溶液呈血红色②氢氧化钠溶液红褐色沉淀Fe2+①氢氧化钠溶液生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色②硫氰酸钾溶液和氯水先加硫氰酸钾溶液，无明显现象，再加氯水，溶液呈血红色。Fe3+①硫氰酸钾溶液溶液呈血红色②氢氧化钠溶液红褐色沉淀F284、铁三角关系FeFe3＋Fe2+弱氧化剂S、I2、H+、Cu2+、Fe3+强氧化剂：Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3强氧化剂：Cl2、Br2、O2、浓H2SO4HNO3、酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等Fe、Cu、I－、S2-等4、铁三角关系FeFe3＋Fe2+弱氧化剂S、I2、H+、C29练习：1、配制氯化亚铁溶液时，往往放入少量铁粉，为什么？2、下列物质发生反应时，其离子方程式正确的是（）A、三氯化铁溶液中加入过量铁粉Fe3++Fe＝2Fe2+B、向氯化亚铁溶液中通入氯气2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-C、氯化铁溶液中通入硫化氢2Fe3++S2-=2Fe2++S

D、向硫化亚铁的中加入稀硝酸FeS+2H+＝Fe2++H2S↑B练习：2、下列物质发生反应时，其离子方程式正确的B30(1)与氧气反应(2)与硫反应(3)与氯气反应2.铜的化学性质2Cu+O2==2CuO加热2Cu+S==Cu2S加热(黑色物质)Cu+Cl2

==CuCl2点燃棕黄色的烟三、铜纯铜呈紫红色;熔点1083.4℃,沸点2567℃;密度8.92g/cm3;质软；具有良好的延展性、导热、导电性。1.铜的物理性质(1)与氧气反应2.铜的化学性质2Cu+O313.氢氧化铜⑴和稀硫酸的反应:_______________________⑵加热分解:___________________________Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2OCu(OH)2

==CuO+H2O△3.氢氧化铜Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2321.铁的冶炼原料:C+O2=CO2CO2+C=CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2设备:高炉铁矿石、焦碳、空气、石灰石等原理：制备还原剂产物:生铁除碳钢四、金属的冶炼1.铁的冶炼原料:C+O2=CO2CO2+C=CO3CO+F33KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg电解法热还原法热分解法金属的冶炼的方法总结KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）Cu

HgAgKCaNaMgAlZnFeSnPb（H）Cu34五.合金1.定义:由两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的具有金属特性的物质.①合金的性质不是各成分金属性质的总和②合金的熔点、密度一般比各成分的金属低.③合金的硬度一般比各成分的金属大.④合金的化学性质也和各成分金属不同.最早的合金是青铜,最常见、用量最大的合金是钢.2.特点五.合金1.定义:由两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔35含硅物质与信息材料专题3－3含硅物质与信息材料专题3－3361、物理性质一、硅Si是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性。硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的__________材料。2、存在和结构在地壳中硅的含量仅次于_____，居第____位．半导体氧二位于金属与非金属分界线空间网状结构晶体硅是空间网状结构，如图1、物理性质一、硅Si是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点373.硅的化学性质常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、硫酸、硝酸等）起反应。Si+2F2==SiF4

Si+4HF=SiF4↑

+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑Si+O2===SiO2△在加热条件下，能跟一些非金属反应。Si+C＝SiC高温Si+2Cl2＝SiCl4Si+2H2

＝SiH4高温3.硅的化学性质常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟384.硅的工业制法SiO2+2C==Si(粗)+2CO↑高温高温Si(粗)

+2Cl2==SiCl4SiCl4+2H2==Si(纯)+4HCl高温(1)粗硅制取

(2)粗硅提纯

高纯硅：半导体材料合金变压器铁芯（含硅4%的钢有导磁性）耐酸设备（含硅15%左右的钢有耐酸性）5.硅的用途4.硅的工业制法SiO2+2C==Si(粗)+39二.二氧化硅1.物理性质SiO2也叫硅石，石英砂、玻璃、沙子的主要成分也为SiO2，SiO2为坚硬的固体，纯SiO2是无色透明晶体，称之为水晶。

熔点高，硬度大，不溶于水（空间网状结构）二.二氧化硅1.物理性质SiO2也叫硅石，石英砂、403.化学性质⑴酸性氧化物：但是不溶于水，也不与水反应与碱性氧化物化合：SiO2+CaOCaSiO3SiO2+Na2ONa2SiO3高温高温与碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O注意：盛碱溶液的试剂瓶一般用橡胶塞，不能用玻璃塞。为什么？(2)与HF反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（用于雕刻玻璃）(3)弱氧化性：SiO2+2CSi+2CO↑高温3.化学性质⑴酸性氧化物：但是不溶于水，也不与水反应与碱性41高温高温(4)与Na2CO3等反应：

SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑（制玻璃原理）5、SiO2的用途

制光导纤维、石英玻璃、石英钟表等；制造电子工业中的重要部件、光学仪器、高级工艺品、眼镜片、精密仪器、轴承、耐磨器皿等；制作装饰品用途：高温高温(4)与Na2CO3等反应：（制玻璃原理）5、SiO421、用一种试剂证明生石灰中含有石灰石和石英，下列试剂适宜的是（）A．盐酸B．硫酸C．NaOH溶液D.氯化钠溶液A3、若把4.2g硅和9.2g钠同时投入适量的水中，充分反应，能收集到氢气(标准状况)的体积是（）A、22.4LB、11.2LC、5.6LD、2.8LB2、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成雕花玻璃的物质是（）A．烧碱B．纯碱C．氢氟酸D．盐酸C1、用一种试剂证明生石灰中含有石灰石和石英，下列试剂适宜的43三.硅酸（H2SiO3）H2SiO3是SiO2的对应水化物(SiO2是H2SiO3的酸酐)，是一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比H2CO3还弱，不能使紫色石蕊试液变红。1、可溶性硅酸盐与酸反应（制法）SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓SiO32-+2H+==H2SiO3↓2.不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解

∆H2SiO3=H2O+SiO2硅胶:

硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶。硅胶多孔，吸附能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也作催化剂的载体。三.硅酸（H2SiO3）H2SiO3是SiO2的对应水化443、硅酸钠（Na2SiO3），俗名叫泡花碱，白色固体，易溶于水，其水溶液俗名叫水玻璃。2、结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定1、由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称四、硅酸盐

水玻璃是无色粘稠的液体，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强。可用作木材、织物的防腐剂和防火剂，建筑、纸张的黏胶剂。3、硅酸钠（Na2SiO3），俗名叫泡花碱，白色固体，易溶45（2）氧化物化学式法：

活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水（1）盐化学式法：如：Na2SiO3、CaSiO3、K2SiO3等4、硅酸盐组成的表示方法：Na2O•Al2O3•3SiO2•3H2OCaO•3MgO•4SiO2Al2O3•2SiO2•2H2O

高岭石（黏土）：Al2(Si2O5)(OH)4石棉：Mg3Ca(SiO3)4沸石：Na2(Al2Si3O10)·3H2O（2）氧化物化学式法：（1）盐化学式法：4、硅酸盐组成的46硅酸盐工业简介CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑硅酸盐工业玻璃主要原料:纯碱、石灰石、石英主要反应产品成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2水泥主要原料：黏土、石灰石产品成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙陶瓷高温Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑高温原料黏土硅酸盐工业简介CaCO3+SiO2===CaSiO3+47硅酸盐产品水泥玻璃主要原料反应条件生产设备主要反应主要成分粘土和石灰石纯碱、石灰石、石英高温高温回转窑玻璃熔炉复杂的物理、化学变化高温高温CaCO3+SiO2====

CaSiO3+CO2↑Na2CO3+SiO2====

Na2SiO3+CO2↑硅酸三钙3CaO·SiO2硅酸二钙2CaO·SiO2铝酸三钙3CaO·Al2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或表示为：Na2O·CaO·6SiO2[小结]水泥和玻璃两种硅酸盐产品的比较硅酸盐产品水泥玻璃主要原料反应条件生产设备主要反应粘土和石灰48五、无机非金属材料（1）传统无机非金属材料：主要指硅酸盐材料。