◆山水世人出品金属间化合物（IMC）浅析?山水世人
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目录
?IMC定义
?IMC的特点及应用领域
?IMC对焊点的影响
?IMC的形成和长大规律
?如何适当的控制IMC
?保护板镀层中IMC实例
?总结
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IMC的定义
金属间化合物（i t t lli d）是指金属与金属金属与类?intermetallic compound）是指金属与金属、金属与类金属之间以金属键或共价键形式结合而成的化合物。在金属间化合物
中的原子遵循着某种有序化的排列。Cu
6Sn5、Cu3Sn、CuZn、InSb、
等都是金属间化合物
GaAs、CdSe等都是金属间化合物，
?金属间化合物与一般化合物是有区别的。首先，金属间化合物的组成常常在一定的范围内变动；其次金属间化合物中各元素的化合价很难确定，而且具有显著的金属键性质。
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IMC的特点及应用领域
?金属间化合物在室温下脆性大，延展性极差，很容易断裂，缺乏实用金属间化合物在室温下脆性大延展性极差很容易断裂缺乏实用价值。经过50多年的实验研究，人们发现，含有少量类金属元素如硼元素的金属间化合物其室温延展性大大提高，从而拓宽了金属间化合物的应用领域。与金属及合金材料相比，金属间化合物具有极好的耐高温及耐磨损性能，特别是在一定温度范围内，合金的强度随温度升高而增强，是耐高温及耐高温磨损的新型结构材料。
?除了作为高温结构材料以外，金属间化合物的其他功能也被相继开发，稀土化合物永磁材料、储氢材料、超磁致伸缩材料、功能敏感材料等稀土化合物永磁材料储氢材料超磁致伸缩材料功能敏感材料等也相继开发应用。
?金属间化合物材料的应用，极大地促进了当代高新技术的进步与发展，促进了结构与元器件的微小型化、轻量化、集成化与智能化，促进了促进了结构与元器件的微小型化轻量化集成化与智能化促进了
新一代元器件的出现。金属间化合物这一“高温英雄”最大的用武之地是将会在航空航天领域，如密度小、熔点高、高温性能好的钛铝化合物等具有极诱人的应用前景
合物等具有极诱人的应用前景。
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IMC对焊点的影响
?IMC会使焊料的蠕变和疲劳抗力有所提高，块体焊料中弥撒分布的细小会使焊料的蠕变和疲劳抗力有所提高而界面板层状分布的粗大IMC脆性较大，会降低界面的力学完整性，使得界面弱化并引起焊点在IMC与焊料的边界上损伤的萌生和最终破坏。
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IMC的形成和长大规律
?在电子封装焊接和服役过程中，焊料和Cu基板间的交互作用导致了界在电子封装焊接和服役过程中焊料和C
面金属间化合物的形成和生长。
?一般认为，焊接过程中IMC
般认为，焊接过程中的形成是界面化学反应为主导的机制，服役过程中IMC的演变是元素扩散为主导的机制。
?实际上，这两个阶段的IMC的形貌和生长动力学有十分明显的差别。
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在焊点形成后S A C /C C S C S IMC 的形成和长大规律
?在焊点形成后，SnAgCu/Cu 界面存在Cu 6Sn 5和Cu 3Sn 两种金属间化合物。如图一所示。
图一
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C S 层位于焊料侧而C S C C S 之间焊IMC 的形成和长大规律
?
Cu 6Sn 5层位于焊料一侧，而Cu 3Sn 层位于Cu 基板和Cu 6Sn 5之间。焊接过程中界面处的Cu6Sn5呈扇贝形向液态的焊料中生长，导致IMC 与焊料边界的粗糙形貌。?
一般认为，Cu 6Sn 5与Cu 基板之间的Cu 3Sn 是由于热力学平衡条件的要求而形成的，这层IMC 较薄。外焊态时还发现有板条状的形成时常还有?除上述两种IMC 外，焊态时还发现有板条状的Ag3Sn 形成，时常还有空洞产生，如图二。
图二
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由于焊料与基板间的存在界面通常被弱化焊点的破坏模式除IMC 的形成和长大规律
?IMC 的存在，界面通常被弱化，焊点的破坏模式除取决于载荷特性外，也常与界面IMC 的形貌和尺寸有关。大多数情况下，焊点的损伤发生在焊料与基板的界面区域，但焊点承受纯剪切载荷时，焊点的破坏主要表现为Cu 6Sn 5层脆性开裂，但焊点承受纯拉伸载荷时，焊点破坏则主要表现为Cu 6Sn 5-SnAgCu 界面的脱层开裂。
图三
图四
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S A C 的形成分两个阶段第阶段是焊接过程中C IMC 的形成和长大规律
?
SnAgCu 界面IMC 的形成分两个阶段，第一阶段是焊接过程中Cu 基板与液态焊料之间形成的IMC ，第二阶段是焊后Cu 基板与固态焊料之间的IMC 。在焊接过程中C 基板与液态焊料发生冶金接触后固态C ?在焊接过程中，Cu 基板与液态焊料发生冶金接触后，固态Cu 便开始向液态焊料中溶解，这样，紧邻Cu 基板的液态焊料中便形成了一层饱和的Cu 。从理论上讲，但Cu 的溶解达到局部平衡状态时，IMC 便在此形成
此形成。?
结合下图五所示的Cu-Sn 二元平衡相图，识别此时形成的IMC 是η相的Cu 6Sn 5
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图五Cu-Sn二元合金平衡相图
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C S 的形成消耗了饱和态的液体焊料中的C 起了基板C IMC 的形成和长大规律
?Cu 6Sn 5的形成，消耗了饱和态的液体焊料中的Cu ，一起了基板Cu 向液态焊料的进一步溶解。随着Cu 6Sn 5的结晶和相互连接，在Cu 基板和焊料的界面上形成了一层连续的IMC ，这层连续分布的IMC 阻断了基板Cu 向液态焊料进一步溶解的通路。
?
从相图可以看出Sn 和Cu 6Sn 5处于平衡状态，但固态Cu 与Cu 6Sn 5层的界面非稳定界面。一旦温度足以激活界面非稳定界面。旦温度足以激活Cu 原子与Sn 原子的反应，在Cu 基板与Cu 6Sn 5层间的界面上便会依赖固相扩散形成ε相的Cu 3Sn 金属间化合物。（更稳定）
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在焊后的固相状态下C S 的扩散仍继续进行以C C S IMC 的形成和长大规律
?在焊后的固相状态下，Cu 和Sn 的扩散仍继续进行，以Cu 通过Cu 3Sn 和Cu 6Sn 5金属间化合物层向焊料中的扩散为主。但Cu 扩散到并驻留在Cu 3Sn -Cu 6Sn 5界面和Cu 6Sn 5与固态焊料的界面时，并形成了这两类IMC 向焊料的生长。
?由于Cu 和Sn 的扩散是非平衡扩散，从原子水平上来看，因基板Cu 向焊料中扩散而遗留在Cu 基板表面上的原子空位并未由焊料中扩散来的Sn 原子及时占据，便会在Cu 通过Cu 3Sn 界面上形成部分永久空位，这些空位的聚集便形成了Kirkenall （柯肯特尔）空洞。
C C S 界面脱层?
空洞的形成和长大会引起Cu-Cu 3Sn 界面脱层。
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IMC的形成和长大规律
?金属间化合物的生产厚度取决于许多因素，如焊料合金和基板的性能，焊料的体积和接点形状，温度，时间等。
在焊接过程中
?在焊接过程中，IMC的形成和生长主要由基板和液态焊料界面化学反应和元素的扩散共同决定，目前，仍无工人的可以描述回流焊过程中IMC生长规律的理论和方法。
?在固相情况下，SnSgCu-Cu界面IMC的生产主要由扩散机制决定。
Fick扩散定律被应用于描述这一阶段的IMC生长，IMC厚度随温度和时间的演变有如下规律。
?金属间化合物的厚度：L2=Dt
L：金属间化合物厚度，D：扩散系数，t：扩散时间
?D=D0exp（-Q/RT）
?D0是扩散常数（m2·S-1），Q是激活能（J·mol-1），R是Boltzmann常数（8.314 J mol K），T是绝对温度(K)。
8.314J·mol-1·K-1
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如何适当控制IMC
焊料与焊盘发生反应在界面处形成定厚度的金属间化合物表明界?
焊料与焊盘发生反应在界面处形成一定厚度的金属间化合物，表明界面实现了较好的润湿和连接，但是金属间化合物在低温下较脆，裂纹容易在界面处萌生和扩展，因此该界面层是金属体系失效的潜在因素。IMC 成为急需解决的首要问题。因此，如何适当的控制成为急需解决的首要问题?Au/Ni/Cu 三层结构是一种广泛应用在电子封装器件中采用的焊盘结构。Au 层作为Ni 表面的保护膜，具有良好的导电性能、润湿性能和防腐蚀性能等。Ni 层由于在钎料中溶解速率很慢，可作为Cu 层的阻隔层以防C S C S 的过量形成
止Cu 6Sn 5，Cu 3Sn 等IMC 的过量形成。?
另外，在化学镀Ni 工艺中，镀层中含有一定量的P 元素。研究发现，在回流焊过程中，P 不会溶入焊料，并且在Ni 层与IMC 层形成由Ni ，P 富集的高应力层的厚度有一定影响但镀层中和Sn 富集的高应力层。P 的含量对IMC 的厚度有一定影响。但镀层中P 含量较高时，形成在Ni 层和IMC 之间的富P 层有效的阻止了Ni 参入反应，减少IMC 生成几率，从而降低了IMC 厚度。
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保护板镀层中IMC实例
?选取保护板型号：N90分析其IMC成分及厚度
选取保护板型号
?测试位置：
?1、0201电容焊盘
（如图六测试位置1、2）
?2、IC焊盘
（如图六测试位置3、4）
?3、Ni片焊盘
（如图六测试位置5）
图六
◆山水世人出品端头焊锡）保护板镀层中IMC 实例
?测试位置1（0201端头焊锡），IMC 成分元素
图七
表一
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保护板镀层中IMC实例
?测试位置1，IMC厚度
图八
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保护板镀层中IMC实例
?测试位置3（IC管脚焊锡）IMC厚度
图九
表二
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保护板镀层中IMC实例
?测试位置3（IC管脚焊锡）IMC厚度
图十
1、什么是金属间化合物，性能特征？ 答：金属间化合物：金属与金属或金属与类金属之间所形成的化合物。 由两个或多个的金属组元按比例组成的具有不同于其组成元素的长程有序晶体结构和金属基本特性的化合物。 金属间化合物的性能特点：力学性能：高硬度、高熔点、高的抗蠕变性能、低塑性等；良好的抗氧化性；特殊的物理化学性质：具有电学、磁学、声学性质等，可用于半导体材料、形状记忆材料、储氢材料、磁性材料等等。 2、含有金属间化合物的二元相图类型及各自特点？ 答：熔解式金属间化合物相：在相图上有明显的熔化温度，并生成成分相同的液相。通常具有共晶反应或包晶反应。化合物的熔点往往高于纯组元。 分解式金属间化合物相：在相图上没有明显的熔解温度，当温度达到分解温度时发生分解反应，即β＜＝＞L+α。常见的是由包晶反应先生成的。化合物的熔点没有出现。 固态生成金属间化合物相：通过有序化转变得到的有序相。经常发生在一定的成分区间和较无序相低的温度范围。通过固态相变而形成的金属间化合物相，可以有包析和共析两种不同的固态相变。 3、金属间化合物的溶解度规律特点？ 答：（1）由于金属间化合物的组元是有序分布的，组成元素各自组成自己的亚点阵。固溶元素可以只取代某一个组成元素，占据该元素的亚点阵位置，也可以分布在不同亚点阵之间，这导致溶解度的有限性。 （2）金属间化合物固溶合金元素时有可能产生不同的缺陷，称为组成缺陷（空位或反位原子）。但M元素取代化合物中A或B时，A和B两个亚点阵中的原子数产生不匹配，就会产生组成空位或组成反位原子（即占领别的亚点阵位置）。 （3）金属间化合物的结合键性及晶体结构不同于其组元，影响溶解度，多为有限溶解，甚至不溶。表现为线性化合物。 （4）当第三组元在金属间化合物中溶解度较大时，第三组元不仅可能无序取代组成元素，随机分布在亚点阵内，而且第三组元可以从无序分布逐步向有序化变化，甚至生成三元化合物。 4、金属间化合物的结构类型及分类方法？（未完） 答：第一种分类方法：按照晶体结构分类（几何密排相（GCP相）和拓扑密排相（TCP相））。第二种分类方法：按照结合键的特点分类：a结合键性和其金属组成元素相似，主要是金属键。b结合键是金属键含有部分定向共价键。c具有强的离子键结合。d具有强的共价键结合。 第三种分类方法：按照影响其结构稳定性的主要因素分类（类型：价电子化合物、电子化合物（电子相）、尺寸因素化合物） 第四种分类方法：按照化学元素原子配比的特点分类。 5、什么是长程有序和短程有序度，举例说明长程有序度随温度变化规律？ 答：长程有序度σ定义为： Pαα为α原子占据α亚点阵的几率（α=A或B），Cα0为α原子的当量成分。
第五讲金属及其化合物性质的复习 一、复习回顾 复习钠的结构和性质，镁和铝的物理性质，镁和铝的原子结构，镁和铝的化学性质，镁和铝的存在形式和用途，铁和铜的原子结构，铁和铜的化学性质。 二、知识梳理 考点1：钠的物理性质 1.钠的物理性质 新切开的钠的断面是光亮的银白色，所以钠是银白色的金属，密度小于水。 （1）实验过程 将钠用镊子从煤油中取出，用滤纸吸干煤油，然后在玻璃片上将钠用小刀切下一小块(豆粒大小)，进行观察，并注意切面的变化． （2）注意事项 ①取钠时要用镊子夹取、不能用手拿，因为易与汗液反应，灼伤腐蚀皮肤． ②取出钠后要迅速吸干煤油，并要放到玻璃上切割． ③钠用剩后要放回盛钠的试剂瓶，不能乱扔乱放，因为钠很活泼容易引起危险． ④钠与O2反应很容易，在观察钠的颜色光泽时要在切割后立即观察． （3）实验现象
切面银白色，但迅速变暗(4Na＋O2＝2Na2O等)，失去金属光泽． （4）实验结论 金属钠硬度很小(质软)，具有银白色金属光泽，很容易被空气氧化． 考点2：钠的化学性质 1．钠的化学性质——钠与水的反应 金属钠跟水反应生成氢气的实验，用拇指堵住试管口倒放入烧杯中，这样的操作对学生来讲，不熟练可能会使一部分空气进入试管．所以在正式做收集气体的实验之前，教师可安排学生练习几次放入试管的操作．如果操作还是有困难，可用一个与试管口大小合适的橡皮塞堵住试管口，放入水中后再提去橡皮塞．本实验也可以用水槽代替烧杯，这样口径比较大，操作方便． 注意在实验时不能取用较大的钠块．这是因为钠的性质很活泼，它跟水反应时放出大量的热，甚至能使周围的水沸腾，因此钠同时也跟水蒸气反应．如果在水面上游动的钠被容器壁上的油污粘住，不能游动，放出的热不易扩散，会使氢气着火燃烧，甚至还会发生小爆炸，使生成的氢氧化钠飞溅出来． （1）实验过程：①②③④ Na与水的反应 图2—7 （2）反应原理：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑
目录 摘要 (1) 1金属间化合物的定义 (1) 2金属间化合物晶体结构 (1) 2.1 金属间化合物晶体结构分类 (1) 2.2金属间化合物晶体结构特点 (2) 2.2.1几何密排相 (2) 2.2.2拓扑密排相 (5) 2.3 金属间化合物晶体结构的稳定性 (6) 2.3.1几何密排相 (8) 2.3.2拓扑密排相 (10) 3金属间化合物的电子理论 (11) 3.1金属间化合物的结合键形式 (11) 3.2合金的基态性质 (12) 3.3金属间化合物的电子结构方法 (13) 4 总结 (16) 5 参考文献 (16)
金属间化合物晶体结构、结构稳定性和电子理论 摘要 为了促进金属间化合物在结构材料方面的应用，首先必须理解金属间化合物的晶体结构、结构稳定性及电子理论。本文从金属间化合物的定义出发，详细介绍了金属间化合物晶体结构的分类、特点和稳定性，并且为了弄清金属间化合物的结合键形式，从合金的基态性质出发介绍了两种研究金属间化合物电子结构的方法，即第一性原理和固体与分子经验电子理论。作者认为，金属间化合物的电子结构决定了结合键形式，而结合键形式又决定了结构类型。根据能量最低最稳定的原则，表征晶体结构的参数应以原子结合能为主，其它参数如原子尺寸、负电性和电子浓度均不够全面，金属间化合物的电子结构计算方法也应着重计算不同结构下的原子结合能。 关键词：金属间化合物，晶体结构，结合键，基态性质，第一性原理 1金属间化合物的定义 金属间化合物是指由两个或更多的金属组元或类金属组元按比例组成的具有金属基本特性和不同于其组元的长程有序晶体结构的化合物。金属间化合物具有金属的基本特性，如金属光泽、金属导电性及导热性等。金属间化合物的晶体结构不同于其组元，为有序的超点阵结构。组元原子各占据点阵的固定阵点，最大程度地形成异类原子之间的结合。 2金属间化合物晶体结构 2.1 金属间化合物晶体结构分类 图1为金属间化合物晶体结构的分类，粗略分为两类，即几何密排相（Geometrically Close-packed Phase）和拓扑密排相（Topologically Close-packed Phase）。几何密排相是由密排面按不同方式堆垛而成的，根据密排面上A原子和B原子的有序排列方式和密排面的堆垛方式，几何密排相又分为多种类型，常见的有以面心立方结构为基的长程有序结构、以体心立方结构为基的长程有序结构、以密排六方结构为基的长程有序结构和长周期超点阵。几何密排相有较高的对称性，位错运动滑移面较多，是有利于得到塑性的晶体结构。我们知道，等径原子最紧密堆垛的配位数只能是12，致密度为0.74。在这种紧密堆垛结构中存在四面体间隙和八面体间隙。间隙最小为四面体间隙，因此这种堆垛还不是最紧
重要金属化合物的性质 教学目标 知识技能：进行归纳、整理重要金属元素的氧化物、氢氧化物的性质规律。 能力培养：培养学生对化学知识的归纳、整理的学习能力，能在对比的情景下进行化学知识的“逻辑的记忆”和“理解的掌握”，并逐步提高解决化学问题的能力。 科学思想：培养学生树立“结构决定性质”的意识和实事求是的分析态度。 科学方法：通过问题的讨论和分析，引导学生理解问题解决式和启发讨论学习方法。 重点、难点 重点：总结比较常见金属氧化物，氢氧化物的性质规律和应用。 难点：常见金属的化合物中氧化性，还原性反应的规律和应用。 教学方法：启发、讨论、对比、归纳。 教学过程设计 教师活动 【板书】一、金属的氧化物 【提问】请同学写出下列元素对应氧化物的化学式和色态。 （老师巡视，指点答疑，并指导学生整理笔记） 学生活动 学生思考，填写在笔记里。 元素 白色固体：Na2O、MgO、Al2O3、ZnO 淡黄色粉末：Na2O 红色固体：Fe2O3、Cu2O、HgO 黑色粉末：FeO、Fe3O4、CuO、Ag2O 【提问】请同学们分析一下这些金属氧化物的化学性质有何规 律？可从下面几点去考虑： （1）加热是否分解 （2）与水反应 （3）与强酸（H+）反应 （4）与强碱（OH-）反应 （5）与氨水反应 （6）与H2或CO反应 并写出相应反应的化学方程式。 学生讨论、分析、整理笔记。 （1）热稳定性 2Ag2O 4Ag+O2↑ 2HgO 2Hg+O2↑ 4Cu 2Cu2O+O2↑ 规律：只有HgO、Ag2O、CuO等不活泼的金属氧化物加热易分解。 （2）与水反应 Na2O+H2O=2NaOH MgO+H2O Mg（OH）2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 规律：只有活泼金属（ⅠA、ⅡA）氧化物能与水反应。
金属间化合物增强陶瓷基复合材料 研究现状及发展前景 摘要：陶瓷材料由于具有强度高、抗氧化、耐高温、热膨胀系数低和密度小等优良性能，因而在许多方面的应用是一般金属材料和高分子材料无法替代的。但是它的致命弱点——大脆性却大大限制了其更广泛的应用。因此，改善陶瓷的韧性已成为陶瓷材料获得进一步应用的核心问题。由于金属间化合物原子的长程有序排列和原子间金属键与共价键共存的特性，其使用温度介于金属超硬合金和陶瓷之间。金属间化合物相对于金属是脆性材料，而相对于陶瓷又具有一定的塑性，其性能介于金属和陶瓷之间，制备金属间化合物/陶瓷基复合材料可使金属和陶瓷各自的缺点通过彼此的优点所弥补。 关键字：金属间化合物陶瓷基复合材料性能应用 0.引言 金属间化合物的性能介于金属和陶瓷之间，其结构与性能不同于其金属组元，而是一种长程有序的超点阵结构，因而具有许多特殊的物理化学性能和力学性能。与金属材料相比，金属间化合物密度小、抗氧化性能好、熔点高、硬度高、抗蠕变和抗疲劳性能好，并具有许多特殊的物理化学性能和力学性能，特别是一些金属间化合物的强度在特定温度范围内随温度升高而升高。金属间化合物的种类非常多，近年来国内外主要集中于对 Ti-Al、Ni-Al、Fe-Al 等含铝金属间化合物的研究[1]。Fe-Al金属间化合物中最受关注是Fe 3 Al与FeAl合金［2］。Fe-Al 金属间化合物室温脆性大、塑性差，改善其室温脆性，提高其强度是重要的研究 方向。目前研究最多的是Ni 3 -Al金属间化合物，尤其是对于其在中间温度时的 反常流变应力做了较深入的探索。许多Ni 3 -Al基合金已应用于铸造、锻压和高温熔炼。 NiAl合金比目前的Ni基高温合金质量轻，且具有高熔点、优良的抗氧化性能以及高的热导率，但是由于其低温下的断裂韧性差以及高温强度低、抗蠕变能力差，使其在结构材料方面的应用受到限制。许多文献报道，由于NiAl合金熔点高、密度低、热导率大，抗氧化和抗腐蚀性能优异，多年来一直用作高温合金零件的表面防护涂层。陶瓷材料由于具有强度高、抗氧化、耐高温、热膨胀系数低和密度小等优良性能，因而在许多方面的应用是一般金属材料和高分子材料无法替代的。但是它的致命弱点—脆性却大大限制了其更广泛的应用。因此，改善陶瓷的韧性已成为陶瓷材料获得进一步应用的核心问题。由于金属间化合物原子的长程有序排列和原子间金属键与共价键共存的特性，其使用温度介于金属超硬合金和陶瓷之间。金属间化合物相对于金属是脆性材料，而相对于陶瓷又具有一定的塑性，其性能介于金属和陶瓷之间，制备金属间化合物/陶瓷复合材料可使金属和陶瓷各自的缺点通过彼此的优点所弥补。本文主要介绍金属间化合物/陶瓷复合材料的发展现状及趋向。 1.发展历史 1.1 NiAl/Al 2O 3 及Ni 3 -Al/Al 2 O 3 复合材料的发展历程 在最近几十年内，有很多研究工作者对金属相增韧增强Al 2O 3 陶瓷材料进行
第二节几种重要的金属化合物 一、教材分析 1、地位和作用 《几种重要的金属化合物》这一节是人教版高中化学必修一第三章第二节的内容。在“第一章从实验学化学”和“第二章化学物质及其变化”的基础上，第三章进入元素化学的学习，开始具体介绍元素化合物的知识，这一章介绍金属及其化合物，下一章介绍非金属及其化合物，从构成常见的物质的元素知识开始，引导学生从化学的角度了解丰富多彩的世界。元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是工作和生活中经常接触和了解的基本知识，这些知识既可以为前面学习的实验和理论知识补充感性认识材料，又能为后续介绍物质的结构、元素周期律、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础，也可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法，还能使学生认识到化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面起到重要的作用。 2、知识体系 本节知识是金属的化学性质知识的延伸和发展。在自然界中金属元素基本上都以化合物的形式存在，只有既了解金属单质的化学性质，又了解它们的化合物的性质才是比较全面地了解金属。金属化合物的性质是建立在金属单质的基础之上，金属在化学反应中失去部分电子转变成金属阳离子，生成金属化合物，所以它们之间存在着必然的因果关系。但金属阳离子的性质与金属单质的性质就完全不同了，这是原子核外电子的量变引起质变的有力证据。大多数金属阳离子核外电子已达到稳定结构，所以金属化合物之间的相互转变主要是发生复分解反应，一般不涉及到元素化合价的变化，只有少数有变价的元素（如Fe）的阳离子在一定条件下才会发生氧化还原反应。 3、主要内容及特点 本节着重介绍了钠的重要化合物（过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠）、铝的重要化合物（氧化铝、氢氧化铝）、铁的重要化合物（氧化物、氢氧化物、亚铁盐、铁盐），铜的化合物是以“资料卡片”的形式出现的。 根据新课程标准所确定的“课程强调学生的主体性”，要“有助于学生主动构建自身发展所需要的化学基本知识和基本技能”的课程性质，本节内容在呈现方式上有以下特点：图画较多，有利于引起学生的学习兴趣；活动较多，如Na2CO3、NaHCO3的性质，Fe3+的检验等采用了科学探究的形式。 二、新课程标准 1、了解钠、铝、铁、铜等金属及其化合物的重要性质。 2、通过金属及其化合物的性质实验，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，培养学 生的实验意识、操作技能、观察能力和分析问题的能力等。 3、通过比较、归纳等，让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法。 4、通过金属及其化合物、金属材料在生产和生活中的应用等的学习，提高学生学习化学的兴趣，增强 学好化学、服务社会的责任感和使命感。 三、学情分析 学生在初中化学中已学过一些金属及其化合物的知识，在平时的生活接触中也已有较多了解，现在进一步学习有关金属化合物的新知识容易接受。通过第二章的学习，学生已经具备了氧化还原反应、离子反应的理论基础知识。但由于学生刚刚开始学习元素化合物，对氧化还原知识尚不能熟练运用，对常见的氧化剂、还原剂并不熟悉，加上实验能力有限，导致他们可能对Fe2+与Fe3+的相互转化的探究实验会遇到困难，所以需要引导学生开展探究实验。 四、教学目标 1、知识与技能： （1）了解氧化钠和过氧化钠的物理性质，掌握过氧化钠的化学性质。
TiAl金属间化合物的合金设计及研究现状 摘要：介绍了TiAl合金的研究背景与应用前景；论述了该类台金的成分设计与组织设计，指出和金元素的加入对其性能的影响；分析了该类合金的几种常用成形方法，并指出了各自的优点和缺点。 关键词：TiAl合金合金设计相图计算成形技术 1、前言 高温结构材料的研究、发展和应用是和航空、航天工业的发展息息相关的，也是21世纪航空航天推进系统实现革命性变革和发展的关键因素。对于航空发动机而言，发动机的温度和空气压缩比与燃料消耗速率和发动机的推力直接相关，提高工作温度和减轻发动机部件的质量足改善现有发动机的性能、研究高推重比新型发动机的两项主要措施。TiAl合金有金属键和共价键共存，使之兼有金属与陶瓷的性能，如高熔点、低密度、高弹性模量、好的高温强度（700~900℃）、好的阻燃能力、好的抗氧化性等优点，是一种很具应用前景的新型轻质耐高温结构材料。这主要体现在三个方面：第一，TiAl合金具有高弹性模量，比目前应用的结构材料高约50%，用TiAl合金制成的高温结构件能够承受更高频率的振动；第二，合金在600~800℃具有良好的抗蠕变能力，有潜力替代密度大的Ni基超合金作为一些部件的材料；第三，TiAl合金具有很好的阻燃性能，与Ni基超合金相当，可以替代价格昂贵的阻燃性Ti基合金部件。TiAl合金主要应用于航空航天及汽车领域，如发动机用高压压缩机叶片、低压涡轮、过渡导管梁、排气阀、喷嘴等［1,2］。 适宜的合金成分和组织结构是获得好性能的前提，合理的成形技术是获得较好性能产品的必要手段。近年来，通过成分优化、组织控制以及改善加工工艺等方法，使TiAl合金的室温塑性、强度、断裂韧性、蠕变性能以及抗氧化性能等都得到普遍提高［3,4］。本文综述了TiAl合金成分结构设计、相图方法设计和成形技术，并提出其应用的研究现状。 2、TiAl合金成分设计
高一化学第三章金属及其化合物知识点归 纳 一、金属的物理通性：常温下，金属一般为银白色晶体（汞常温下为液体），具有良好的导电性、导热性、延展性。 二、金属的化学性质： 多数金属的化学性质比较活泼，具有较强的还原性，在自然界多数以化合态形式存在。
△△ Al(OH)3+NaOH=NaAlO-------------- 2Al(OH)==Al2Fe(OH)==Fe 3、盐 FeCl2FeCl3 颜色浅绿色黄色 与碱溶 液 FeCl2+2NaOH?=?Fe(OH)2↓+2NaCl FeCl3+3NaOH=?Fe(OH)3↓+3NaCl 相互转化2FeCl2+Cl2?=?2FeCl3 2FeBr2+Br2?=?2FeBr3 主要表现：性（还原性） 2FeCl3+Fe?=?3FeCl2 2FeBr3+Fe?=?3FeBr2 表现：性（氧化性） 检验遇KSCN不显血红色，加入氯水后显红色遇KSCN显血红色 用途净水剂等印刷线路板等 四、金属及其化合物之间的相互转化 1、铝及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。 ⑩NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl 2、铁及其重要化合物之间的转化关系， 写出相应的化学反应方程式。 附：1、焰色反应：用于在火焰上呈现特 殊颜色的金属或它们的化合物的检验。
注：观察钾焰色反应时，应透过蓝色钴玻璃，以便滤去杂质钠的黄光。 3、氧化铝、氢氧化铝 （1）Al2O3俗名矾土，是一种难熔又不溶于水的白色粉末。它的熔点、沸点都高于2000度。（2）氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，它既能溶于强酸生成铝盐溶液，又能溶于强碱生成偏铝酸盐溶液。氢氧化铝可用来制备铝盐，作吸附剂等的原料。氢氧化铝凝胶有中和胃酸和保护溃疡面的作用，可用于治疗胃和十二指肠溃疡、胃酸过多等。
第27卷第5期2009年10月 粉末冶金技术Powder M et a llurgy Technology Vol 127,No 15 Oct 12009 B 2型Fe A l 金属间化合物的制备及性能研究进展 3 宋海霞 1),2)33 吴运新 1)333 巩前明1) 袁帅 1) 1)(清华大学机械工程系,北京 100084)2)(陆军航空兵学院机械工程系,北京 101123) 摘 要: 对B 2型FeA l 合金的制备和性能研究现状进行了综述和分析。Fe A l 合金的制备工艺主要包括熔铸 法和粉末冶金两种。Fe A l 合金的室温韧性可以通过合金化、细化晶粒、热处理和复合韧化等方法改善。合金化对提高Fe A l 高温强度和蠕变抗力有效,通过引入第二相粒子实现沉淀强化和弥散强化的效果最好,合金的使用温度有望提高到700℃以上。 关键词:FeA l 金属间化合物;制备;韧化;高温强度;蠕变抗力 Research advances i n prepara ti on and properti es of FeA l (B 2)i n ter m et a lli cs Song Ha i x i a 1),2) ,W u Y unx i n 1),Gong Q i a nm i n g 1),Y uan Shua i 1) 1)(Depart m ent of Mechanical Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China )2)(Depart m ent of M echanical Engineering,A r my Aviati on I nstitute of P LA,Beijing 101123,China ) Abstract:The research advances in p reparati on and p r operties of Fe A l (B 2)inter metallics were revie wed 1Casting and powder metallurgy are maj or methods f or Fe A l p reparati on 1Effective t oughening of FeA l can be achieved by all oying,gain 2size refine ment,heat treat m ent and incor porating int o composites 1A ll oying als o hel p s t o increase the high te mperature strength and creep resistance by intr oducing secondary 2phase particles f or p reci p itati on hardening and dis persi on strengthening,and the service te mperature of Fe A l is expected t o be above 700℃1Key words:Fe A l inter metallics;p reparati on;t oughening;high 2te mperature strength;creep resistance 3国家自然科学基金资助项目(50574052)33宋海霞(1975-),女,硕士研究生。333通讯作者:吴运新,男,教授。收稿日期:2008-06-05 Fe 2A l 金属间化合物(Fe A l 和Fe 3A l )原料丰富、 成本低廉、密度低、比强度高、耐磨性好、抗氧化(硫化)、抗腐蚀性优异,作为新一代中高温结构材料和不锈钢替代材料,在熔炉装置、热交换管道、汽车阀门、熔盐设备构件等高温恶劣环境中的应用有着广 阔前景[1] 。B 2型Fe A l 合金由于含A l 量高,其抗腐蚀性、抗氧化(硫化)能力较Fe 3A l 优异,密度更低,仅为其它铁基或镍基合金的30%～40%[1-6] 。但是,迄今为止,Fe A l 合金尚未实现大规模的工业应用,主要原因在于铁铝金属间化合物的两大缺点尚 未得到根本解决[5] ,即:室温脆性大,且A l 含量越 高,由晶界弱化造成的脆性越严重,加工困难;温度超过600℃后强度急剧下降,抗蠕变性能差,高温应用极限不高。近年来,Fe A l 合金的研究主要集中在改进制备工艺和合金化方面,以提高其力学性能。 1 FeA l 合金的制备工艺 111 熔铸法 熔铸法制备Fe A l 合金必须考虑到其与传统熔 铸合金的不同之处[4] :Fe A l 合金中A l 含量远远高于传统合金,A l 与Fe 的熔点相差较大;Fe A l 合金的形成过程具有反应放热的特点,致使熔池温度急剧
几种重要的金属化合物 自我介绍：各位评委老师，上（下）午好，我是东北农业大学的在读研究生，（）号考生。 说课： 今天，我说课的题目是：《几种重要的金属化合物》第一课时：几种重要金属的氧化物，下面，我将围绕本课“教什么”“怎么教”“为什么这样教”三个问题，从教材分析，教学目标，教学重点和难点，教法和学法，教学过程五个方面加以分析和说明 一教材分析 本节课出自人民教育出版社出版的高中《化学》第一册（必修一）第三章第二节，为了使学生更好的系统学习金属化合物的知识，我对本节课知识的顺序进行了调整，分成三课时，第一课时学习几种重要化合物的氧化物，第二课时学习几种重要金属的氢氧化物，第三课时学习几种金属的盐。 2 在初中阶段比较肤浅地了解一些金属的知识，本节要在这些知识的基础上结合第一章从实验学化学和第二章化学物质及其变化等知识进一步加深学习金属的相关性质。这些知识既可以为前面的实验和理论知识补充感性认识的材料，可以为化学Ⅱ介绍的物质结构、元素周期表、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础；也可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法；还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类生活条件等方面所起到的重要作用。 3 在学习金属性质的基础上，本节侧重学习碱金属的氧化物、氢氧化物和某些盐的性质。在自然界中，金属元素基本都是以化合物的形式存在，只有了解金属但只的性质又了解它们的化合物的性质才是完整的了解金属。 二教学目标 按照《高中化学新课程标准》的要求，结合学生的实际情况，确定如下三维目标： 1 知识目标（知识与技能） A 了解金属氧化物的性质，掌握钠的过氧化物的化学性质; B 通过实验探究认识铝的氧化物的两性，和在那给我铝的氢氧化物的化学性质及两性 C 学生通过探究性试验，加深对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，增强实验意识和操作技能。 2 能力目标（过程与方法） 1、通过演示和学生实验，培养学生的观察能力、动手能力及分析问题的能力。 2、通过实物展示、演示和学生实验相结合的方法，并适时启发、诱导使学生掌握钠的化合物的物理性质和化学性质。 3、采用对比分析、讨论归纳和实验探究，突破教学难点。 3 情感目标(情感态度和价值观) A 感受金属材料在生产和生活中的重要应用以及对生态环境的影响，增强学好化学，保护环境，服务社会的责任感和使命感。 B 通过酸性氧化物、碱性氧化物，初步树立对立统一的辩证唯物主义观点。 C 通过思考与交流、科学探究、社会实践等各种活动，培养学生自信、互助、合作的品质。 三重点和难点 我是根据新课标的要求、教材内容的设置以及对今后教学的影响来制定教学重、难点的。
1、什么是金属间化合物，性能特征 答：金属间化合物：金属与金属或金属与类金属之间所形成的化合物。 由两个或多个的金属组元按比例组成的具有不同于其组成元素的长程有序晶体结构和金属基本特性的化合物。 金属间化合物的性能特点：力学性能：高硬度、高熔点、高的抗蠕变性能、低塑性等；良好的抗氧化性；特殊的物理化学性质：具有电学、磁学、声学性质等，可用于半导体材料、形状记忆材料、储氢材料、磁性材料等等。 2、含有金属间化合物的二元相图类型及各自特点 答：熔解式金属间化合物相：在相图上有明显的熔化温度，并生成成分相同的液相。通常具有共晶反应或包晶反应。化合物的熔点往往高于纯组元。 分解式金属间化合物相：在相图上没有明显的熔解温度，当温度达到分解温度时发生分解反应，即β＜＝＞L+α。常见的是由包晶反应先生成的。化合物的熔点没有出现。 固态生成金属间化合物相：通过有序化转变得到的有序相。经常发生在一定的成分区间和较无序相低的温度范围。通过固态相变而形成的金属间化合物相，可以有包析和共析两种不同的固态相变。 3、金属间化合物的溶解度规律特点 答：（1）由于金属间化合物的组元是有序分布的，组成元素各自组成自己的亚点阵。固溶元素可以只取代某一个组成元素，占据该元素的亚点阵位置，也可以分布在不同亚点阵之间，这导致溶解度的有限性。 （2）金属间化合物固溶合金元素时有可能产生不同的缺陷，称为组成缺陷（空位或反位原子）。但M元素取代化合物中A或B时，A和B两个亚点阵中的原子数产生不匹配，就会产生组成空位或组成反位原子（即占领别的亚点阵位置）。 （3）金属间化合物的结合键性及晶体结构不同于其组元，影响溶解度，多为有限溶解，甚至不溶。表现为线性化合物。 （4）当第三组元在金属间化合物中溶解度较大时，第三组元不仅可能无序取代组成元素，随机分布在亚点阵内，而且第三组元可以从无序分布逐步向有序化变化，甚至生成三元化合物。
常见金属及其化合物重要化学性质归纳总结（2016.10.20） 一、金属单质 1.与非金属单质反应： （1）与Cl2：分别写出Na、Mg、Al、Fe、Cu与Cl2反应的化学方程式： （2）与O2：分别写出Na、Mg、Al、Fe、Cu与O2反应的化学方程式： （3）与S：分别写出Na、Al、Fe、Cu与S反应的化学方程式： ★特殊反应特别记: ①Na与O2加热时反应的化学方程式： ②Mg与N2反应的化学方程式： ③Fe与Br2、I2反应的化学方程式： 2.与水反应： 分别写出Na、Mg、Fe与水反应的化学方程式： 3.与酸反应 ①与非氧化性酸 分别写出Na、Mg、Al、Fe与非氧化性酸（如盐酸）反应的离子方程式： ②与强氧化性酸： 分别写出Al、Fe（少量、过量）与稀HNO3反应的离子方程式： 分别写出Cu与稀HNO3、浓HNO3、浓硫酸反应的化学方程式： ★特殊反应特别记: 常温下，Al、Fe与浓硫酸、浓硝酸发生钝化 4.与盐溶液反应： 分别写出Na、Mg、Al、Fe与CuSO4溶液反应的离子方程式： ★特殊反应特别记: Fe与FeCl3溶液反应的离子方程式： 5. 特殊反应 ①Mg与CO2反应的化学方程式： ②Al与Fe2O3反应的化学方程式： ③Al与强碱溶液（如NaOH溶液）反应的化学方程式： 6.金属的冶炼 分别写出Na、Mg、Al、Fe的工业冶炼的化学方程式： 二、金属氧化物 1.与水 ①分别写出K2O、CaO、Na2O2与水反应的化学方程式： ②Al2O3、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CuO （填“能”或“不能”）与水反应直接生成相应的氢氧化物。 2.与酸： 分别写出Na2O、MgO、Al2O3、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CuO与盐酸反应的离子方程式： ★特殊反应特别记: ①分别写出Na2O2与水、盐酸、CO2反应的化学方程式： ②写出Al2O3溶于NaOH溶液反应的离子方程式： ③分别写出FeO溶于稀硝酸，Fe2O3溶于HI酸反应的离子方程式：
◆山水世人出品金属间化合物（IMC）浅析?山水世人
◆山水世人出品 目录 ?IMC定义 ?IMC的特点及应用领域 ?IMC对焊点的影响 ?IMC的形成和长大规律 ?如何适当的控制IMC ?保护板镀层中IMC实例 ?总结
◆山水世人出品 IMC的定义 金属间化合物（i t t lli d）是指金属与金属金属与类?intermetallic compound）是指金属与金属、金属与类金属之间以金属键或共价键形式结合而成的化合物。在金属间化合物 中的原子遵循着某种有序化的排列。Cu 6Sn5、Cu3Sn、CuZn、InSb、 等都是金属间化合物 GaAs、CdSe等都是金属间化合物， ?金属间化合物与一般化合物是有区别的。首先，金属间化合物的组成常常在一定的范围内变动；其次金属间化合物中各元素的化合价很难确定，而且具有显著的金属键性质。
◆山水世人出品 IMC的特点及应用领域 ?金属间化合物在室温下脆性大，延展性极差，很容易断裂，缺乏实用金属间化合物在室温下脆性大延展性极差很容易断裂缺乏实用价值。经过50多年的实验研究，人们发现，含有少量类金属元素如硼元素的金属间化合物其室温延展性大大提高，从而拓宽了金属间化合物的应用领域。与金属及合金材料相比，金属间化合物具有极好的耐高温及耐磨损性能，特别是在一定温度范围内，合金的强度随温度升高而增强，是耐高温及耐高温磨损的新型结构材料。 ?除了作为高温结构材料以外，金属间化合物的其他功能也被相继开发，稀土化合物永磁材料、储氢材料、超磁致伸缩材料、功能敏感材料等稀土化合物永磁材料储氢材料超磁致伸缩材料功能敏感材料等也相继开发应用。 ?金属间化合物材料的应用，极大地促进了当代高新技术的进步与发展，促进了结构与元器件的微小型化、轻量化、集成化与智能化，促进了促进了结构与元器件的微小型化轻量化集成化与智能化促进了 新一代元器件的出现。金属间化合物这一“高温英雄”最大的用武之地是将会在航空航天领域，如密度小、熔点高、高温性能好的钛铝化合物等具有极诱人的应用前景 合物等具有极诱人的应用前景。
金属及其化合物性质总结 问题举例： ①金属都有光泽吗？铁块上的灰色是光泽吗？ 答：金属都有光泽，铁块上的灰色是氧化膜 ②观察铁粉为什么看不见银白色光泽？ 答：铁粉：尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体，表面积小，形状复杂，会对光进行吸收或漫反射，导致有很少的光进入我们眼睛。任何固体颗粒直径小到一定量，颜色都是黑色的 ③ 哪些金属在自然界中以游离态存在？实验室有单质金属钠，可以说钠在自然界以游离态存在吗？ 答：极少数金属以单质（游离态）存在，如金、银、铂等。大多数以化合物形式存在。钠的化学性质活泼，极易与空气中的氧气发生化学反应。 实验室的钠都需要密封保存，同时不与水接触 ④为什么有的金属只有一种化合价，而有的金属有多种化合价？ 答：这与金属的价电子构型有关。在化学反应中，有的金属只能失去最外层电子，有的还能失去次外层和倒数第三层的部分电子。一般过渡金属会有多种价态。 ⑤铁有银白色光泽，为什么铁又称为黑色金属？ 答：它们或它们的合金的表面常有呈灰黑色的氧化物，所以称这类金属为黑色金属。通常情况下铁中含杂质碳等元素而呈黑色 ⑥ 铝的导电性比铜的差，为什么电力工业上常用铝做导线？ 答：铝也属于良导体，在地球表面储量丰富，现在受到铜价上涨的因素，施工起来也非常快捷，原因是铝重量轻。 金属通性 1.金属元素在周期表的位置和原子结构特点 （1）金属元素在周期表中的位置：金属共80多种，在周期表中位于左下方,占4/5.除零族、卤族以外，其余各族均含有金属元素，过渡元素全部由金属元素构成。 （2）原子结构特点：从外层电子排布来看,大多数金属元素原子最外电子只有1-2个.某些金属(如Sn,Pb,Bi等)虽然有4-5个电子，但它们的电子层数较多，原子半径大，原子核对核外电子吸引力小，容易失去电子。
高中化学：重要金属化合物的性质 教学目标 知识技能：进行归纳、整理中学重要金属元素的氧化物、氢氧化物的性质规律。 能力培养：培养学生对化学知识的归纳、整理的学习能力，能在对比的情景下进行化学知识的“逻辑的记忆”和“理解的掌握”，并逐步提高解决化学问题的能力。 科学思想：培养学生树立“结构决定性质”的意识和实事求是的分析态度。 科学方法：通过问题的讨论和分析，引导学生理解问题解决式和启发讨论学习方法。 重点、难点 重点：总结比较常见金属氧化物，氢氧化物的性质规律和应用。 难点：常见金属的化合物中氧化性，还原性反应的规律和应用。 教学方法：启发、讨论、对比、归纳。 教学过程设计 教师活动 【板书】一、金属的氧化物 【提问】请同学写出下列元素对应氧化物的化学式和色态。 学生活动 学生思考，填写在笔记里。 元素
白色固体：Na2O、MgO、Al2O3、ZnO 淡黄色粉末：Na2O 红色固体：Fe2O3、Cu2O、HgO 黑色粉末：FeO、Fe3O4、CuO、Ag2O 【提问】请同学们分析一下这些金属氧化物的化学性质有何规律？可从下面几点去考虑： （1）加热是否分解 （2）与水反应 （3）与强酸（H+）反应 （4）与强碱（OH-）反应 （5）与氨水反应 （6）与H2或CO反应 并写出相应反应的化学方程式。 学生讨论、分析、整理笔记。 （1）热稳定性 2Ag2O 4Ag+O2↑ 2HgO 2Hg+O2↑4Cu 2Cu2O+O2↑
规律：只有HgO、Ag2O、CuO等不活泼的金属氧化物加热易分解。（2）与水反应 Na2O+H2O=2NaOH MgO+H2O Mg（OH）2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 规律：只有活泼金属（ⅠA、ⅡA）氧化物能与水反应。 （3）与酸反应 MgO+2H+=Mg2++H2O Al2O3+6H+=2Al3++3H2O CuO+2H+=Cu2++H2O 规律：碱性氧化物或两性氧化物能与酸溶液反应生成盐和水。 （4）与强碱溶液反应 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O ZnO+2OH-=ZnO22-+H2O 规律：只有两性氧化物能与强碱反应生成盐和水。 （5）与氨水反应 Ag2O+4NH3·H2O=2Ag（NH3）2++2OH-+3H2O ZnO+4NH3· H2O=Zn（NH3）42++2OH-+3H2O 规律：易形成氨合离子的金属氧化物能与氨水反应。 （6）与还原剂的反应 CuO+H2Cu+H2O Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
重要金属化合物的性质教学目标 知识技能：进行归纳、整理重要金属元素的氧化物、氢氧化物的性质规律。 能力培养：培养学生对化学知识的归纳、整理的学习能力，能在对比的情景下进行化学知识的“逻辑的记忆”和“理解的掌握”，并逐步提高解决化学问题的能力。 科学思想：培养学生树立“结构决定性质”的意识和实事求是的分析态度。 科学方法：通过问题的讨论和分析，引导学生理解问题解决式和启发讨论学习方法。 重点、难点 重点：总结比较常见金属氧化物，氢氧化物的性质规律和应用。 难点：常见金属的化合物中氧化性，还原性反应的规律和应用。 教学方法：启发、讨论、对比、归纳。 教学过程设计 教师活动 【板书】一、金属的氧化物 【提问】请同学写出下列元素对应氧化物的化学式和色态。 （老师巡视，指点答疑，并指导学生整理笔记） 学生活动 学生思考，填写在笔记里。 元素 白色固体：Na2O、MgO、Al2O3、ZnO 淡黄色粉末：Na2O 红色固体：Fe2O3、Cu2O、HgO 黑色粉末：FeO、Fe3O4、CuO、Ag2O 【提问】请同学们分析一下这些金属氧化物的化学性质有何规 律？可从下面几点去考虑： （1）加热是否分解 （2）与水反应 （3）与强酸（H+）反应
（4）与强碱（OH-）反应 （5）与氨水反应 （6）与H2或CO反应 并写出相应反应的化学方程式。 学生讨论、分析、整理笔记。 （1）热稳定性 2Ag2O 4Ag+O2↑ 2HgO 2Hg+O2↑ 4Cu 2Cu2O+O2↑ 规律：只有HgO、Ag2O、CuO等不活泼的金属氧化物加热易分解。 （2）与水反应 Na2O+H2O=2NaOH MgO+H2O Mg（OH）2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 规律：只有活泼金属（ⅠA、ⅡA）氧化物能与水反应。 （3）与酸反应 MgO+2H+=Mg2++H2O Al2O3+6H+=2Al3++3H2O CuO+2H+=Cu2++H2O 规律：碱性氧化物或两性氧化物能与酸溶液反应生成盐和水。 （4）与强碱溶液反应 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O ZnO+2OH-=ZnO22-+H2O 规律：只有两性氧化物能与强碱反应生成盐和水。 （5）与氨水反应 Ag2O+4NH3·H2O=2Ag（NH3）2++2OH-+3H2O ZnO+4NH3· H2O=Zn（NH3）42++2OH-+3H2O 规律：易形成氨合离子的金属氧化物能与氨水反应。 （6）与还原剂的反应 CuO+H2 Cu+H2O Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ZnO+C Zn+CO↑ 规律：“Al”以后的金属的氧化物能与H2、C、CO等还原剂高温下发生氧化还原反应。
第三章金属及其化合物方程式总结 1．金属钠的化学性质： 钠露置空气中变暗：4Na+O2=2Na2O(白色) 钠的燃烧：2Na+O2Na2O2(淡黄色) 反应条件不同，产物不同 钠投入水中：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Na+2H2O=2Na++2OH–+H2↑ （现象：浮、融、游、响、红） 钠与盐酸（先酸后水）：2Na+ 2HCl===2NaCl+H2↑ 2Na+ 2H+===2Na++H2↑ 钠与硫酸铜溶液（先水后盐）：2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑（总式） 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Na OH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 2．氧化钠的化学性质： 氧化钠与水：Na2O+H2O=2NaOH Na2O+H2O=2Na++2OH– 氧化钠与二氧化碳：Na2O+CO2=Na2CO3 氧化钠与盐酸：Na2O+2HCl=2NaCl+H2O Na2O+2H+=2Na++H2O 3．过氧化钠的化学性质（漂白性、强氧化性）： 过氧化钠与水：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2H2O=4Na++4OH–+O2 过氧化钠与二氧化碳：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 4．碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质： 溶解性的的比较：Na2CO3＞NaHCO3 碱性的比较：Na2CO3＞NaHCO3 热稳定性的比较：Na2CO3＞NaHCO3 碳酸氢钠受热分解：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 碳酸钠与酸的反应：Na2CO3+HCl =NaCl+ NaHCO3 CO32–+H+= HCO3- Na2CO3+2HCl =2NaCl+H2O+CO2↑ CO32–+2H+=CO2↑+H2O 碳酸氢钠与酸的反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ HCO3-+H+=CO2↑+H2O 碳酸钠转换成碳酸氢钠（Na2CO3→NaHCO3）： 通入CO2：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3CO32–+H2 O+CO2=2HCO3- 加入适量稀盐酸：Na2CO3+HCl =NaCl+ NaHCO3 CO32–+H+= HCO3- 碳酸氢钠转换成碳酸钠（NaHCO3→Na2CO3）： 碳酸氢钠受热分解：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑（除去NaHCO3最佳方法） 加入适量氢氧化钠：NaHCO3+NaOH= Na2CO3 + H2O HCO3-+OH-=CO32–+H2O 5．金属铝的化学性质： 铝在空气中常温或加热条件下都生成致密的氧化膜：4Al+3O2=2Al2O3 铝与稀盐酸的反应：2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 铝与氢氧化钠的反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH–+2H2O=2AlO2–+3H2↑注意：1.等质量的或等物质的量的铝与足量稀盐酸或氢氧化钠反应产生的氢气的量是相等的