鐵和鋁的物理化學(xué)性質(zhì)

1、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)與技能金屬鍵和金屬晶體1.金屬鍵：金屬陽(yáng)離子和自由電子之間所形成的強(qiáng)作用力就是金屬鍵。2.金屬晶體：通過(guò)金屬鍵所形成的晶體叫金屬晶體。（1）構(gòu)成微粒：金屬陽(yáng)離子和自由電子（2）元素種類：金屬（3）微粒子作用力：金屬鍵（4）熔沸點(diǎn)：一般較高（5）典型實(shí)例：Cu、Fe等金屬以及合金3.金屬的物理通性（1）金屬表面一般都有光澤，黃金、白銀、鉑金等飾品就是利用了這一性質(zhì)（2）金屬具有導(dǎo)電性。在外加電場(chǎng)條件下，金屬晶體中的自由電子發(fā)生定向移動(dòng)，形成電流。利用此性質(zhì)制成銅、鋁等電線、電纜，為我們的生活帶來(lái)了方便。（3）金屬具有導(dǎo)熱性。（4）金屬具有良好的延展性。鐵單質(zhì)的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)1.

2、物理性質(zhì)純凈的鐵是銀白色金屬，密度7.86g/cm3，熔點(diǎn)1535，沸點(diǎn)2750，具有良好的導(dǎo)電、傳熱、延展性；有雜質(zhì)的鐵易生銹。2. 化學(xué)性質(zhì)1) 鐵在一定條件下能跟非金屬反應(yīng);（鐵與弱氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成低價(jià)鐵的化合物）2) 與鹽酸、稀硫酸的置換反應(yīng)Fe+2HCl FeCl2+H2Fe+H2SO4 (稀)FeSO4+H23) 與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)1 鐵的鈍化：鐵在冷的濃H2SO4 、濃HNO3中，表面會(huì)形成一層致密的氧化膜，發(fā)生鈍化現(xiàn)象。2 Fe與稀HNO3的反應(yīng)：3 Fe與濃H2SO4 、濃HNO3在加熱下的反應(yīng)的反應(yīng)鐵的重要化合物1. 鐵的氧化物氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵俗名/鐵紅磁性氧化鐵色

3、態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體化合價(jià)與酸反應(yīng)HClHNO3HI與還原劑反應(yīng)穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定2. 鐵的氫氧化物氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固體紅褐色固體溶解度不溶于水不溶于水與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)不穩(wěn)定性白色沉淀灰綠色沉淀紅褐色沉淀制法鐵鹽和亞鐵鹽1. Fe2+與Fe3+比較依據(jù)試劑Fe2+Fe3+特征顏色/淺綠色棕黃色顯色反應(yīng)KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象溶液變紅鐵的化合物顏色NaOH溶液白色沉淀灰綠色紅褐色紅褐色沉淀Fe3+的氧化性銅片無(wú)明顯現(xiàn)象銅片被腐蝕，溶液變藍(lán)淀粉KI試紙無(wú)明顯現(xiàn)象試劑變藍(lán)Na2S溶液黑色沉淀淡黃色沉淀SO2無(wú)現(xiàn)象棕黃色淺綠色Fe2+的還原性KMn

4、O4KMnO4紫色褪去無(wú)明顯現(xiàn)象溴水溴水褪色無(wú)明顯現(xiàn)象2. “鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及舉例3. Fe2+與Fe3+的檢驗(yàn)1) Fe3+的檢驗(yàn)1 滴加KSCN（或NH4SCN)無(wú)色溶液，溶液變成紅色。2 滴加NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀。2) Fe2+的檢驗(yàn)1 先滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再加入新制氯水，溶液立即變成紅色。2 滴加NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，隨后沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。鐵合金及其應(yīng)用1. 合金：用兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）溶合形成的均勻而具有金屬特性的物質(zhì)就是合金。2. 合金的特點(diǎn)1) 硬度一般比其各成分金屬的大；2) 多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比其各成分金屬的低

5、；3) 機(jī)械性能優(yōu)于各成分金屬。3. 集中常見的合金的組成、性質(zhì)和用途：合金名稱組成主要性質(zhì)主要用途生鐵含碳、硫、磷在2.11%4.3%之間硬而脆用途廣泛普通鋼含碳、硫、磷在0.03%2.11%之間硬而韌，有彈性用途廣泛美鋁合金含有10%30%的鎂強(qiáng)度和硬度都比純鋁和純鎂大火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)硬鋁含銅4%、鎂0.5%、錳0.5%、硅0.7%強(qiáng)度和硬度都比純鋁大火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)合金鋼加入硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、銅、稀土元素等多種優(yōu)良性能用途廣泛錳鋼含錳9%14%硬度和強(qiáng)度都很大制造粉碎機(jī)、球磨機(jī)、鋼軌鋁和鋁合金的崛起鋁的物理性質(zhì)及用途物理性質(zhì)用途導(dǎo)熱性熱交換器、炊具導(dǎo)電性電纜

6、（特別是空中電纜）對(duì)光良好的反射性反射鏡密度小，硬度大制成合金，用在飛機(jī)等航天器上不會(huì)破壞Vc鋁膜用作食品包裝內(nèi)襯鋁的化學(xué)性質(zhì)1. 鋁是比較活潑的金屬，在化學(xué)反應(yīng)中較容易失去3個(gè)電子變成帶3個(gè)單位正電荷的陽(yáng)離子。2. 鋁原子結(jié)構(gòu)示意圖： 3. 鋁的氧化反應(yīng)4. 鋁與其他非金屬單質(zhì)反應(yīng)：5. 鋁熱反應(yīng)：6. 鋁與熱水反應(yīng)7. 鋁與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)8. 鋁與堿反應(yīng)：Al(OH)3的弱酸性和弱堿性1. Al(OH)3能跟強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，具有兩性。2. Al(OH)3溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿，而不用于弱酸弱堿，所以在反應(yīng)中可把Al(OH)3認(rèn)為是一元弱酸或三元弱堿。3. 鋁鹽“鋁三角”及其應(yīng)用1. “鋁三角”是Al3+、Al(OH)3、AlO2-指相互依存的三角關(guān)系，如右圖所示。有關(guān)離子方程式為：2. “鋁三角”的