1、金屬的應(yīng)用史金屬的應(yīng)用史石器石器青銅器青銅器鐵器鐵器鋁鋁鈦鈦石器石器時代時代青銅器青銅器時代時代鐵器鐵器時代時代19世紀(jì)世紀(jì)后期后期當(dāng)當(dāng)代代歷史歷史時代：時代：金屬之最金屬之最(1)(1)熔點最高：熔點最高：鎢鎢（W）3410； 最低最低：汞（汞（Hg）-39 (2)(2)密度最大密度最大: :鋨（鋨（Os）22.45g/cm3； 最小最小: :鋰（鋰（Li）0.53 g/cm3(3)(3)硬度最大：硬度最大：鉻（鉻（Cr）(4)(4)延展性最好延展性最好: :金（金（Au），），可制成萬分之一毫米的金箔可制成萬分之一毫米的金箔(5)(5)導(dǎo)電導(dǎo)熱性最好導(dǎo)電導(dǎo)熱性最好: :Ag，Cu次之，次之

2、，Au第三。第三。(6)(6)人體內(nèi)最多的金屬：人體內(nèi)最多的金屬：鈣鈣(7)(7)地殼中含量最多的金屬：地殼中含量最多的金屬：鋁鋁(8)(8)人類冶煉最多的金屬：人類冶煉最多的金屬：鐵鐵 金屬的分類：金屬的分類：按密度分按密度分有色金屬（除有色金屬（除FeFe、CrCr、MnMn以外的金屬）以外的金屬）輕金屬輕金屬( 4.5g/cm( 4.5g/cm( 4.5g/cm3 3 如如FeFe、CuCu、Pb)Pb)常見金屬（如常見金屬（如FeFe、AlAl、CuCu等）等）稀有金屬（如鋯、鈮、鉬等）稀有金屬（如鋯、鈮、鉬等）冶金工業(yè)冶金工業(yè)重金屬鹽一般有毒重金屬鹽一般有毒. .按是否常見按是否常見

3、還有貴金屬：還有貴金屬：AgAg、PtPt、AuAu黑色金屬（黑色金屬（FeFe、CrCr、MnMn）性質(zhì)決定用途性質(zhì)決定用途金屬的物理通性顏色各異、金屬光澤顏色各異、金屬光澤常溫下是固體（除了汞以常溫下是固體（除了汞以外）外）導(dǎo)電性好導(dǎo)電性好導(dǎo)熱性好導(dǎo)熱性好延展性好延展性好金剛石金剛石氯化鈉氯化鈉二氧化碳二氧化碳金屬鍵1、金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在金屬中，金屬原子一層在金屬中，金屬原子一層層緊密地堆積著，每一個層緊密地堆積著，每一個金屬原子周圍有許多相同金屬原子周圍有許多相同的金屬原子圍繞著。的金屬原子圍繞著。由于金屬原子的外層電子由于金屬原子的外層電子比較少，金屬原子容易失比較少，金

4、屬原子容易失去外層電子變成金屬離子去外層電子變成金屬離子，在，在金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，實金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，實際上按一定規(guī)律緊密堆積際上按一定規(guī)律緊密堆積的是帶正電荷的金屬陽離的是帶正電荷的金屬陽離子。子。 金屬原子釋出的電金屬原子釋出的電子在各金屬離子間子在各金屬離子間自由地運動，自由地運動，這樣依靠金屬陽離這樣依靠金屬陽離子與帶負(fù)電荷的自子與帶負(fù)電荷的自由電子之間強烈的由電子之間強烈的相互作用使金屬離相互作用使金屬離子緊密地堆積在一子緊密地堆積在一起。起。 2.2.在金屬晶體中，在金屬晶體中，金屬陽離子和自由電子金屬陽離子和自由電子之間之間的較強的相互作用的較強的相互作用金屬鍵金屬鍵3 3、金屬晶體

5、：、金屬晶體：通過金屬鍵作用形成的（通過金屬鍵作用形成的（金屬金屬）單質(zhì)單質(zhì)晶體晶體三、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系三、金屬晶體的結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系 1 1金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)電性的關(guān)系金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬導(dǎo)電性的關(guān)系 在金屬晶體中，在金屬晶體中，存在著許多自由存在著許多自由電子，這些自由電子，這些自由電子的運動是沒電子的運動是沒有一定方向的，有一定方向的，但在外加電場的但在外加電場的條件下自由電子條件下自由電子就會發(fā)生定向運就會發(fā)生定向運動，因而形成電動，因而形成電流，所以金屬容流，所以金屬容易導(dǎo)電。易導(dǎo)電。 2 2金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬的導(dǎo)熱性的關(guān)系金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬的導(dǎo)熱性的關(guān)系

6、自由電子運動自由電子運動時與金屬離子時與金屬離子碰撞把能量從碰撞把能量從溫度高的部分溫度高的部分傳到溫度低的傳到溫度低的部分，從而使部分，從而使整塊金屬達(dá)到整塊金屬達(dá)到相同的溫度。相同的溫度。 3 3金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬的延展性的關(guān)系金屬晶體結(jié)構(gòu)與金屬的延展性的關(guān)系 金屬晶體中由于金金屬晶體中由于金屬離子與自由電子屬離子與自由電子間的相互作用沒有間的相互作用沒有方向性，各原子層方向性，各原子層之間發(fā)生相對滑動之間發(fā)生相對滑動以后，仍可保持這以后，仍可保持這種相互作用，因而種相互作用，因而即使在外力作用下即使在外力作用下，發(fā)生形變也不易，發(fā)生形變也不易斷裂。斷裂。 合金把兩種或兩種以上的金屬把兩種

7、或兩種以上的金屬( (或金屬與非金屬或金屬與非金屬) )熔熔 合而成的具有金屬特性的物質(zhì)叫做合金合而成的具有金屬特性的物質(zhì)叫做合金 鋁的趣話鋁的趣話物以稀為貴。在物以稀為貴。在100100多年前，多年前，鋁鋁曾是一種稀有曾是一種稀有的貴重金屬，被稱為的貴重金屬，被稱為“銀色的金子銀色的金子”，比黃金還珍貴。，比黃金還珍貴。法國皇帝拿破侖三世，為顯示自己的富有和尊法國皇帝拿破侖三世，為顯示自己的富有和尊貴，制造一頂比黃金更名貴的王冠貴，制造一頂比黃金更名貴的王冠鋁王冠鋁王冠。他戴。他戴上鋁王冠，接受百官的朝拜，這曾是轟動一時的新聞。上鋁王冠，接受百官的朝拜，這曾是轟動一時的新聞。在舉行盛大宴會時

8、，只有他使用一套在舉行盛大宴會時，只有他使用一套鋁質(zhì)餐具鋁質(zhì)餐具，其他，其他人只能用金制、銀制餐具。人只能用金制、銀制餐具。即使在化學(xué)界，鋁也被看成最貴重的。英國皇即使在化學(xué)界，鋁也被看成最貴重的。英國皇家學(xué)會為了表彰門捷列夫?qū)瘜W(xué)的杰出貢獻(xiàn)，家學(xué)會為了表彰門捷列夫?qū)瘜W(xué)的杰出貢獻(xiàn)，不惜重不惜重金制作了一只鋁杯，贈送給門捷列夫。金制作了一只鋁杯，贈送給門捷列夫。（一）鋁（一）鋁1 1、自然界中鋁的分布、自然界中鋁的分布白云母白云母正長石正長石鋁土礦鋁土礦在地殼中含量：在地殼中含量：7.73%，含含量最多的金屬元素。量最多的金屬元素。存在形式：以化合態(tài)形式存在形式：以化合態(tài)形式存在。長石、云母（

9、鋁硅酸存在。長石、云母（鋁硅酸鹽礦物鹽礦物 ）、鋁土礦）、鋁土礦（Al2O3）、明礬石）、明礬石物理性質(zhì)物理性質(zhì)用途用途易加工成各種形狀，易加工成各種形狀，包裝、裝飾工藝，包裝、裝飾工藝，鋁箔、鋁絲、銀粉涂料鋁箔、鋁絲、銀粉涂料鋁鍋、鋁壺等加熱器具鋁鍋、鋁壺等加熱器具鋁芯電線、電纜鋁芯電線、電纜銀白色，有金屬光澤銀白色，有金屬光澤質(zhì)地較軟，延展性好質(zhì)地較軟，延展性好密度小、熔沸點低密度小、熔沸點低導(dǎo)熱性能好導(dǎo)熱性能好導(dǎo)電性能較好導(dǎo)電性能較好熔點熔點低低、硬度、硬度大大2 2、鋁的物理性質(zhì)鋁的物理性質(zhì)用途不一的各種鋁合金用途不一的各種鋁合金練習(xí)：練習(xí)：1 1用于飛機制造業(yè)的重要材料的是（用于飛機

10、制造業(yè)的重要材料的是（ ）A AMg-AlMg-Al合金合金 B BCu-SnCu-Sn合金合金C CAl-SiAl-Si合金合金 D D不銹鋼不銹鋼2 2鋁合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加鋁合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是（質(zhì)是（ ）A A不易生銹不易生銹 B B導(dǎo)電性好導(dǎo)電性好 C C密度小密度小 D D強度高強度高3 3、鋁的、鋁的原子原子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)Al - 3e Al3+4 4、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì): :與非金屬

11、單質(zhì)反應(yīng)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)點燃點燃4Al + 3O4Al + 3O2 2 2Al 2Al2 2O O3 3現(xiàn)象：現(xiàn)象：產(chǎn)生耀眼的白光，放出大量的熱和白煙。產(chǎn)生耀眼的白光，放出大量的熱和白煙。常溫下鋁的表面被氧化，生成一層致密氧化物薄膜而常溫下鋁的表面被氧化，生成一層致密氧化物薄膜而具有抗腐蝕性。若擦去，會導(dǎo)致鋁制品快速被腐蝕。具有抗腐蝕性。若擦去，會導(dǎo)致鋁制品快速被腐蝕。4Al+3O4Al+3O2 2 2Al 2Al2 2O O3 32Al+3Hg(NO2Al+3Hg(NO3 3) )2 22Al(NO2Al(NO3 3) )3 3+3Hg+3Hg與鹽溶液反應(yīng)與鹽溶液反應(yīng)實驗：取一根鋁條，用砂紙

12、將薄膜破壞掉，然后浸入實驗：取一根鋁條，用砂紙將薄膜破壞掉，然后浸入Hg(NOHg(NO3 3) )2 2溶液，再用濾紙擦干。溶液，再用濾紙擦干。現(xiàn)象：用濾紙擦干后的鋁條表面迅速長出了許多疏松現(xiàn)象：用濾紙擦干后的鋁條表面迅速長出了許多疏松的白毛，鋁條變成的白毛，鋁條變成“毛刷毛刷”，輕抖白毛飄落。，輕抖白毛飄落。 “白毛白毛”成分是成分是AlAl2 2O O3 3 Hg(NOHg(NO3 3) )2 2與與AlAl條發(fā)生置換反應(yīng)，生成的條發(fā)生置換反應(yīng)，生成的HgHg阻止在阻止在AlAl條表條表面生成致密的氧化鋁薄膜。面生成致密的氧化鋁薄膜。 點燃點燃2Al + 3Cl2Al + 3Cl2 2

13、2AlCl 2AlCl3 3AlAl2 2S S3 3在水溶液中強烈雙水解而不存在。在水溶液中強烈雙水解而不存在。注注：2Al + 3S Al2Al + 3S Al2 2S S3 3點燃點燃現(xiàn)象：劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙現(xiàn)象：劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙。與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)與非氧化性酸反應(yīng)，如鹽酸、稀硫酸：與非氧化性酸反應(yīng)，如鹽酸、稀硫酸： 與強氧化性酸反應(yīng)，如硝酸、濃硫酸：與強氧化性酸反應(yīng)，如硝酸、濃硫酸： 2Al+6H 2Al+6H+ + Al Al3+3+3H+3H2 2 Al+4HNOAl+4HNO3 3( (稀稀) Al(NO) Al(NO3 3) )3 3+NO+2H+NO+2H2 2O O

14、常溫下，在濃硝酸、濃硫酸中鈍化，加熱可反應(yīng)常溫下，在濃硝酸、濃硫酸中鈍化，加熱可反應(yīng)2Al2Al6H6H2 2SOSO4 4( (濃濃) Al) Al2 2(SO(SO4 4) )3 33SO3SO2 26H6H2 2O OAlAl6HNO6HNO3 3( (濃濃) Al(NO) Al(NO3 3) )3 33NO3NO2 23H3H2 2O O現(xiàn)象：加熱后鋁條表面有氣泡產(chǎn)生，現(xiàn)象：加熱后鋁條表面有氣泡產(chǎn)生， 2Al+6H 2Al+6H2 2O 2Al(OH)O 2Al(OH)3 3+3H+3H2 2（4 4）鋁與水反應(yīng)）鋁與水反應(yīng)2Al+6H2Al+6H2 2O 2Al(OH)O 2Al(O

15、H)3 3+3H+3H2 22Al+6H2Al+6H2 2O+2NaOH 2NaAlOO+2NaOH 2NaAlO2 2+3H+3H2 2+4H+4H2 2O O6e6e2Al+2H2Al+2H2 2O+2NaOH 2NaAlOO+2NaOH 2NaAlO2 2+3H+3H2 2Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH NaAlO+NaOH NaAlO2 2+2H+2H2 2O O 現(xiàn)象：現(xiàn)象：鋁片逐漸溶解鋁片逐漸溶解, ,有大量氣泡出現(xiàn)有大量氣泡出現(xiàn). .反應(yīng)實質(zhì)：反應(yīng)實質(zhì)：( (只起堿的作用只起堿的作用) )與堿（與堿（NaOHNaOH）的反應(yīng)）的反應(yīng)例：在托盤天平的兩端分別放置一個盛有等

16、體積鹽酸和例：在托盤天平的兩端分別放置一個盛有等體積鹽酸和NaOHNaOH溶液的溶液的燒杯，調(diào)解天平使之平衡后再向燒杯中加入等質(zhì)量的鋁粉，燒杯，調(diào)解天平使之平衡后再向燒杯中加入等質(zhì)量的鋁粉，（1 1）如果溶液過量，天平向哪一端傾斜）如果溶液過量，天平向哪一端傾斜（2 2）如果鋁粉過量，溶液濃度相同，天平向哪一端傾斜）如果鋁粉過量，溶液濃度相同，天平向哪一端傾斜（3 3）如果鋁粉過量，反應(yīng)結(jié)束后，天平依然平衡，那鹽酸和氫氧化）如果鋁粉過量，反應(yīng)結(jié)束后，天平依然平衡，那鹽酸和氫氧化鈉溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量之比是多少？鈉溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量之比是多少？放出大量的熱、發(fā)出耀眼的光芒、放出大量的熱、發(fā)出耀眼的

17、光芒、有熔融物生成。有熔融物生成。引燃引燃與某些氧化物反應(yīng)與某些氧化物反應(yīng)用途：用途：用于焊接鐵軌，冶煉某些難熔金屬用于焊接鐵軌，冶煉某些難熔金屬鋁熱劑：某些金屬氧化物（如鋁熱劑：某些金屬氧化物（如FeFe2 2O O3 3、V V2 2O O5 5、MnOMnO2 2等）與鋁粉的混合物。等）與鋁粉的混合物。鋁熱反應(yīng)：鋁熱劑發(fā)生的反應(yīng)鋁熱反應(yīng)：鋁熱劑發(fā)生的反應(yīng)鋁熱反應(yīng)用于鋁熱反應(yīng)用于“定向爆破定向爆破”，主要是利用鋁熱反應(yīng)熔斷鋼主要是利用鋁熱反應(yīng)熔斷鋼筋使樓房定向倒塌筋使樓房定向倒塌. . 氧化鋁氧化鋁AlAl2 2O O3 3純凈的氧化鋁是純凈的氧化鋁是白色無定形粉末白色無定形粉末，俗稱礬土

18、俗稱礬土，熔沸點較高熔沸點較高（熔（熔20502050、沸、沸29802980）不溶于水不溶于水，天然存在的無色氧化鋁晶體叫做天然存在的無色氧化鋁晶體叫做剛玉剛玉，硬度僅次于金剛石和硬度僅次于金剛石和金剛砂金剛砂(SiC)(SiC)。工業(yè)上用電解熔融的工業(yè)上用電解熔融的AlAl2 2O O3 3（加冰晶石（加冰晶石NaNa3 3AlFAlF6 6降熔點）降熔點）制得金屬鋁制得金屬鋁人造剛玉，常用作高溫耐火材料，也用于制造絕緣體和砂輪。人造剛玉，常用作高溫耐火材料，也用于制造絕緣體和砂輪。用高純氧化鋁和少量著色物質(zhì)，經(jīng)高溫熔融可制得人造寶石，用高純氧化鋁和少量著色物質(zhì)，經(jīng)高溫熔融可制得人造寶石，

19、常在鐘表和一些精密儀器中用作軸承。常在鐘表和一些精密儀器中用作軸承。AlAl2 2O O3 3是是兩性氧兩性氧化物化物Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH2NaAlO2+H2OAl2O3 + 2OH- - 2AlO2- - + H2OAl2O3 + 6H+ 2Al3+ + 3H2O2)2)向氯化鋁溶向氯化鋁溶液中逐滴滴加液中逐滴滴加氨水氨水離子反應(yīng)方程式離子反應(yīng)方程式實驗實驗現(xiàn)象現(xiàn)象實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容先產(chǎn)生先產(chǎn)生沉淀后沉淀后溶解溶解產(chǎn)產(chǎn)生生沉淀沉淀1)向氯化鋁溶液向氯化鋁溶液 中中 逐逐 滴滴 滴加滴加 氫氫氧化鈉溶液氧化鈉溶液 向向(2)(2)的試管中的試管中滴加鹽

20、酸滴加鹽酸沉淀沉淀溶解溶解Al(OH)3+OH AlO2 +2H2O Al(OH)3+3H+ Al3+3H2OAl3+3OH- Al(OH)3Al3+3NH3H2O Al(OH)3 +3NH4+HCl NaOH氫氧化鋁氫氧化鋁 Al(OH)Al(OH)3 3 氫氧化鋁是白色、絮狀、難溶于水的物質(zhì)氫氧化鋁是白色、絮狀、難溶于水的物質(zhì)氫氧化鋁是典型的氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物兩性氫氧化物即溶于強酸即溶于強酸又溶于強堿又溶于強堿Al(OH)3Al3+AlO2 H+ + AlO2+ H2o Al(OH)3 Al3+ +3 OH酸式電離酸式電離堿式電離堿式電離加強酸加強酸加強堿加強堿明礬明礬KAl(S

21、OKAl(SO4 4) )2 212H12H2 2O OK K2 2SOSO4 4AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 324H24H2 2O O明礬，又稱白礬，化學(xué)名稱叫硫明礬，又稱白礬，化學(xué)名稱叫硫酸酸鋁鋁鉀。是一種典型的化工原料，鉀。是一種典型的化工原料，可以做凈水劑?？梢宰鰞羲畡?。KAl(SOKAl(SO4 4) )2 2 K K+ +Al+Al3+3+2SO+2SO4 42-2-AlAl3+3+3H+3H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3+3H+3H+ +偏鋁酸鈉偏鋁酸鈉 NaAlO NaAlO2 2，白色粉末、無臭、無味，呈強堿性的固體，白色粉末、無臭、無味，呈強堿性的

22、固體NaNaAlAlO O2 2+HCl+H+HCl+H2 2O ONaCl+Al(OH)NaCl+Al(OH)3 3NaNaAlAlO O2 2+4HCl+4HClNaCl+AlClNaCl+AlCl3 3+2H+2H2 2O O2Na2NaAlAlO O2 2+CO+CO2 2+3H+3H2 2O ONaNa2 2COCO3 3+Al(OH)+Al(OH)3 3NaNaAlAlO O2 2+CO+CO2 2+2H+2H2 2O ONaHCONaHCO3 3+Al(OH)+Al(OH)3 3AlO2 Al(OH)3 Al3+ AlAlAl2O3O2OH_加熱加熱H+OH_H+OH_OH_H+

23、小結(jié)小結(jié):H+加入少量強酸或加入弱酸加入少量強酸或加入弱酸加入少量強堿或加入弱堿加入少量強堿或加入弱堿加入過量強酸加入過量強酸加入過量強堿加入過量強堿 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過量。(1)在圖1中畫出相應(yīng)的圖像。(2)現(xiàn)象_；(3)各段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ 向AlCl3溶液中滴加氨水至過量。(1)在圖2中畫出相應(yīng)的圖像。(2)現(xiàn)象_；(3)各段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至過量。(1)在圖3中畫出相應(yīng)的圖像。(2)現(xiàn)象_；(3)各段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ 向NaAlO2溶液中滴加鹽酸直至過量。(1)在圖4中畫出相應(yīng)的圖像。(2)現(xiàn)象_；(3)各段

24、發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ 向鹽酸中滴入NaAlO2溶液直至過量。(1)在圖5中畫出相應(yīng)的圖像。(2)現(xiàn)象_；(3)各段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ 向NaAlO2溶液中通人CO2直至過量。(1)在圖6中畫出相應(yīng)的圖像。(2)現(xiàn)象_；(3)各段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ 向向AlClAlCl3 3溶液和鹽酸的混合溶液中滴入溶液和鹽酸的混合溶液中滴入NaOHNaOH溶液直至過量，溶液直至過量，(1)(1)在圖在圖7 7中中畫出相應(yīng)的圖像。畫出相應(yīng)的圖像。(2)(2)各段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式各段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ 向向NaAlONaAlO2 2溶液和溶液和NaOHNaOH的混合溶液中滴入鹽酸直至過量，的混合溶液中滴入鹽酸直至過量，(1)(1)在圖在圖8 8中中畫出相應(yīng)的圖像。畫出相應(yīng)的圖像。(2)(2)各段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式各段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ 向向MgClMgCl2 2和和AlClAlCl3 3的混合溶液中滴入的混合溶液中滴入NaOHNaOH溶液直至過量，溶液直至過量，(1)(1)在圖在圖9 9中中畫出相應(yīng)的圖像。畫出相應(yīng)的圖像。(2)(2)各段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式各段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_789 下列五個圖中，橫坐標(biāo)表示加