《主族金属元素二》PPT课件

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1、第九章主族金属元素（二）铝锡铅砷锑铋第一节p区元素通性第二节铝第三节锡、铅第四节砷、锑、铋第一节p区金属元素概述1.p区元素共31种，其中有10种金属。金属的熔点都比较低。2.价电子构型：ns2np1-63.同一族自上而下，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属减弱。4.同周期元素自右而左，形成负氧化态的能力减弱。5.一般都有多种氧化态。最高氧化态等于价层电子数。6.P区金属与非金属交界的一些元素如硅、锗、硒等及某些化合物具有半导体性质。7.它们在自然界都以化合物存在，除铝外，多为各种组成的硫化物矿。第二节铝2-1金属铝在自然界的存在形式:主要以铝矾土(Al2O3·xH2O

2、)矿物存在。在地壳中的含量：名列第三，仅次于氧和硅。1.铝的性质(1)物理性质具有金属的通性。在金属中，铝的导电、传热能力仅次于银和铜，延展性仅次于金。(2）化学性质铝的化学性质活泼,其标准电极电势E=-1.66V，在不同温度下能与O2、Cl2、Br2、I2、N2、P等非金属直接化合。铝的典型化学性质是：①缺电子性:由于铝的价电子数少于价轨道数，所以Al(Ⅲ)的化合物为缺电子化合物，这种化合物有很强的接受电子对的能力。如：AlF3+HFH[AlF4]②亲氧性：·铝与空气接触很快失去光泽，表面生成氧化铝薄膜。·铝遇发烟硝酸，被氧化成“钝态”。因此工业上常用铝罐储运发烟硝酸。·铝能

3、从许多金属氧化物中夺取氧，在冶金工业上常用作还原剂(称为铝热冶金法)。Fe3O4+2AlAl2O3+2Fe△rH=-853.8KJ.mol-1该反应温度高达3000C，故常用于野外焊接铁轨。mө0③两性铝是典型的两性金属，它既能溶于强酸，也能直接溶于强碱，并放出H2气。2Al+6H+2Al3++3H2↑2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑2.铝的冶炼①从铝钒土中提取Al2O3Al2O3+2NaOH+3H2O2Na[Al(OH)4](NaAlO3)2Na[Al(OH)4]+CO2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2OAl(OH)3Al2O3+H2O②电解Al

4、2O32Al2O34Al+3O2↑△电解1000C。2-2氧化铝和氢氧化铝氧化铝氧化铝为白色无定形粉末，它是离子晶体，熔点高，硬度大。常见的氧化铝有：（1）ɑ-Al2O3为自然界存在的刚玉，属六方紧密堆集构型的晶体。其熔点高达2050C，硬度达8.8。天然品因含少量杂质而显不同颜色。红宝石是钢玉中含少量Cr(Ⅲ)，蓝宝石是含有微量Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)或Ti(Ⅳ)的氧化铝。（2）r-Al2O3是在450C左右加热Al(OH)3分解或(NH4)2SO4Al2(SO4)324H2O（铝铵矾）制得，又称活性氧化铝，具有酸碱两性。。。..2.氢氧化铝氢氧化铝是一种两性物质，既能溶于酸，

5、又能溶于碱。对于Al(OH)3与酸性溶液的反应：Al(OH)3（s）+3H+Al3++3H2O则得ӨӨӨӨӨ也即，Al(OH)3在不同的酸性溶液中的溶解度是不同的，共溶解状态为Al3+，溶解度即c(Al3+)。ӨӨӨӨӨӨӨ对于Al(OH)3与碱性溶液的反应：Al(OH)3（s）+OH-Al(OH)4-又代入上式得说明Al(OH)3在不同pH的碱性溶液中的溶解度也是不同的，其溶解状态为Al(OH)4，溶解度即c[Al(OH)4]。--ӨӨӨӨӨӨӨӨӨӨӨӨӨӨӨӨӨӨӨ表9-2与Al(OH)3平衡的Al3+、Al(OH)4浓度和值的关系-若以表中离子浓度为纵坐标，pH为横坐标

6、，可以绘制Al(OH)3的溶解度s-pH图(见P1959-2图)。结论：Al(OH)3固体只能在pH=4.7～8.9的范围内稳定存在。当pH＜4.7或pH＞8.9时，部分Al(OH)3溶解并分别形成Al3+或[Al(OH)4]的溶液。-Al(OH)3制备：通常采用碱法，将金属铝与按化学计量的Na0H反应生成NaAlO2，然后加入弱酸性物质（通入CO2或加入NH4HCO3），适当降低溶液的碱度，使pH进入图9-2曲线中部Al(OH)3的沉淀区。主要反应为：2Al+2Na0H+2H2O2NaAlO2+3H2↑2NaAlO2+CO2+H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3或2NaAl

7、O2+NH4HCO3+2H2O2Al(OH)3↓+NH3+Na2CO32-3铝盐1.铝的卤化物AlF3AlCl3AlBr3AlI3离子键共价键共价分子：熔点低,易挥发,易溶于有机溶剂。易形成双聚物水解激烈：潮湿空气中的AlCl3，白烟为HCl用干法合成AlCl32.硫酸铝和矾硫酸铝[]：无水硫酸铝为白色粉末，易溶于水，同时水解而呈酸性。反应式如下：Al3++H2O[Al(OH)]2++H+[Al(OH)]2++H2O[Al(OH)2]++H+[Al(OH)2]++H2OAl(OH)3+H+纯