金属的物理性质和结构特点以及镁铝的性质

高中化学知识点总结：镁、铝、铁及其化合物1．镁、铝在元素周期表中位置及原子结构镁(Mg)：位于周期表第3周期第IIA原子结构铝(Al)：位于周期表第3周期第IIIA，原子结构Mg、Al均为活泼金属，在化学反应中都易失电子，其性质有相似之处，但由于原子结构不同性质上也有差异。

2．镁、铝的物理性质①相同点：密度较小，熔点较低、硬度较小、均为银白色。

②不同点：铅的硬度比镁稍大，熔沸点比镁高，这是由于镁、铅的金属键的强弱不同。

3．镁、铝的化学性质比较：2 2MgO 2223Mg(OH)2 Mg22AlCl4．氧化铝和氢氧化铝A12O3和Al(OH)3是典型的两性化合物，既能与强酸反应。

也能与强碱反应生成盐和H2O。

Al 2O3+6H+=2A13++3H2O A12O3+2OH–=2A1O2–+H2OAl(OH)3+3H+=A13++3H2O Al(OH)3+OH–=A1O2–+2H2O5．生成Al(OH)3沉淀量的图像分析（1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量。

图1所示。

（2）向AlCl3溶液中滴加氨水至过量。

图2所示。

（3）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至过量。

图3所示。

（4）向NaAlO2溶液中滴加盐酸直至过量。

图4所示。

（5）向盐酸中滴入NaAlO2溶液直至过量。

图5所示。

（6）向NaAlO2溶液中通人CO2直至过量。

图6所示。

铁及其化合物（1）铁在周期表中的位置及原子结构铁位于第四周期第Ⅷ族，是过渡金属元素的代表，其原子结构示意图：铁元素是一种变价元素，通常显示+2价、+3价，其化合物及其水溶液往往带有颜色。

（2）铁的性质①与非金属反应2Fe+3Cl2=2FeCl3（棕黄色的烟）3Fe+2O2=Fe3O4Fe+S=FeSFe+I2=FeI2注：铁与弱氧化性物质反应生成低价铁的化合物②与酸反应a．非氧化性酸．Fe+2H+=Fe2++H2↑b．氧化性酸：常温下遇浓H2SO4、浓HNO3会发生钝化，而加热时会剧烈反应。

镁和铝其化合物性质知识点归纳一 Mg 的化学性质1．与非金属反应（1）与O 2反应。

常温下与空气中的O 2反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能。

镁、铝都能在空气中燃烧：2Mg+O 22MgO 。

4Al+ 3O 22Al 2O 3（2）与卤素单质、硫等反应。

Mg+ Cl 2MgCl 2 2Al+ 3Cl 22AlCl 32Al+ 3S Al 2S 3 （用于工业制备） Mg+ S MgS ③集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂。

2．与H 2O 反应 Mg 、A1和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧化物和氢气 Mg+2H 2O Mg(OH)2+H 2↑ 2A1+6H 2O 2A1(OH)3+3H 2↑3．与酸反应置换出H 2Mg 、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H 2，其中铝在冷浓 H 2SO 4，冷浓硝酸中发生钝化现象。

所以可用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。

4．与某些氧化物反应（1）镁与二氧化碳反应：2Mg+CO 22MgO+C[特别提醒]：“CO 2不能助燃”的说法是不全面的，CO 2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K 、Ca 、Na 、Mg 等可燃物却是助燃剂。

（2）铝热反应：2Al+ Fe 2O 3 2Fe+ Al 2O 3铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V 、Cr 、等。

[特别提醒]：①铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe 2O 3 、FeO 、Fe 3O 4、Cr 2O 3、V 2O 5、MnO 2等。

②铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。

③要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。

④KClO 3作为引燃剂，也可以用Na 2O 2代替。

实验时可以不用镁条点燃，而用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。

5．与碱反应镁不与碱反应，铝与碱液反应：2Al+2NaOH+6H 2O 2NaAlO 2+4H 2O+3H 2↑1.镁的知识主线上图的1～13中的 有关化学方程式如下：二、铝的结构：1、原子结构示意图：2、周期表中位置：第三周期ⅢA 族镁原子核外有三个电子，在化学反应中，容易失去最外层的三个电子，显+3价。

高考总复习《镁铝铁》【考纲要求】1．了解镁、铝、铁等金属及其重要化合物的主要性质及应用。

2．以铝为例了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念和一般性质。

3．以铁为例了解变价金属的性质。

【知识网络】1、镁及其化合物2、铝及其重要化合物3、铁及其重要化合物【考点梳理】考点一．镁、铝及其化合物1．镁与铝⑴原子结构及物理性质①共同点：均为银白色，属于轻金属（<4.5g/cm3），熔点较低，硬度较小。

②不同点：密度：Mg<Al，熔点：Mg<Al，硬度：Mg<Al。

③原因：镁、铝均处于周期表的前半部，原子半径相对较大，而原子质量相对较小，故密度较小；原子半径大使得金属离子和自由电子间的结合力弱，故熔点和硬度较低，镁和铝相比较，原子半径镁比铝大，价电子数比铝少，故密度、熔点、硬度镁都比铝小。

⑵镁铝的化学性质：（熔融）2Al(OH)34．镁铝的工业制取流程(1)以海水为原料提取镁：海水(或苦卤、光卤石溶液等)−−→−熟石灰Mg(OH)2盐酸过滤−−→−MgCl 2溶液−→−?MgCl 2·6H 2O加热干燥气流中−−−−−→−HCl MgCl 2)(熔融电解−−→−Mg 。

要点诠释：①MgCl 2的物理性质：易溶于水、味苦、易潮解，是制取镁的重要原料。

②苦卤就是提取过食盐后的海水；光卤石成分为KCl·MgCl 2·6H 2O 。

③海水的成分为：Na +、Mg 2+、Cl -、Br -等。

④MgCl 2溶液变成MgCl 2·6H 2O 的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。

（2）以铝土矿为原料提取Al铝土矿主要成分是Al 2O 3，含SiO 2、Fe 2O 3、MgO 等杂质,提取Al 的两种工艺流程如下：Al 2323SiO 2Al 3+、Fe2+、Cl -铝土矿Mg(OH)2Fe(OH)32、NaOHAl(OH)、NaHCO 3Fe 2O 3、MgO2、Na 23、H 2SiO 3Al(OH)NaCl 、NH 4ClNH 3 H 2O5．铝及其化合物间相互转化、铝三角及相关图象 （1）铝三角（2）相关图象开始无明显变化，要点诠释：⑴Al(OH3)的两性：H2O+AlO2－+H+Al(OH)3Al3++3OH－酸式电离碱式电离当向Al(OH)3中加入酸溶液，由于H+消耗OH－，故平衡向碱式电离方向移动，使Al(OH)3溶解生成含Al3+的溶液。

镁铝的性质及应用镁和铝是两种常见的金属元素，它们具有许多相似的性质和应用。

接下来，我将分别介绍镁和铝的性质及其在工业和日常生活中的应用。

首先，我们来看一下镁的性质。

镁是一种轻便的碱土金属元素，化学符号为Mg，原子序数为12。

它具有银白色光泽，是一种相对较软的金属。

镁的熔点约为650摄氏度，沸点约为1090摄氏度。

它可以在空气中燃烧，产生一种强烈而明亮的白色火焰，因此常被用作烟花和信号弹的原料。

镁具有良好的导热性和导电性，因此在工业上被广泛应用于制造铸造件、合金、防腐涂料等产品。

此外，由于镁具有较高的比强度和耐蚀性，因此在航空航天、汽车制造等领域也被广泛应用。

接下来，我们了解一下铝的性质。

铝是一种轻质金属元素，化学符号为Al，原子序数为13。

它也具有银白色光泽，比镁稍硬一些。

铝的熔点约为660摄氏度，沸点约为2450摄氏度。

铝是一种具有良好延展性和导热性的金属，因此在工业上被广泛应用于制造包装材料、建筑材料、航空器件等产品。

与镁一样，铝也具有良好的耐蚀性和可加工性，因此在汽车制造、建筑领域也有着广泛的应用。

此外，铝也可以用于制造电线、电缆、管材等产品，因为它具有良好的导电性。

除了在工业上的应用，镁和铝在日常生活中也有着广泛的用途。

比如，我们常见的镁铝合金材料，可以用于制造手机壳、摄影器材、运动器材等产品。

此外，铝箔是一种常见的包装材料，可用于食品包装、医药包装等方面。

而镁合金的轻便特性也使得它在汽车、航空器件中有着广泛的应用。

在环保方面，镁和铝的再生利用也备受关注。

由于它们具有较高的可回收性和可循环性，因此可以用于制造再生材料，如再生铝和再生镁合金，从而减少对自然资源的消耗，减少环境污染。

总的来说，镁和铝是两种重要的金属元素，它们具有良好的物理化学性质和广泛的应用领域，在工业和生活中都发挥着重要作用。

随着科学技术的进步和对环保的重视，相信镁和铝的应用将会更加广泛和深入。

第50节镁和铝的性质镁和铝都是第三周期的金属元素。

镁、铝原子的价电子数都比较少，因此都有较强的金属性。

但由于结构不同，性质上又有一定的区别。

一、物理性质表10-1镁和铝的原子和单质的一些性质从上表可以知道，镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属。

但镁和铝相比铝的硬度、熔点、沸点都比镁高。

其原因是镁和铝的金属键的强弱不同，铝原子的价电子数比镁原子的多，核电荷数也比镁的大，但它的原子半径却比镁原子小，所以在铝的晶体中金属键较强，因此铝的硬度、熔点和沸点都比镁的高。

铝的导电性很好，可以代替铜作导线和电缆。

铝的延展性很大，能抽成丝，也能压成铝箔。

铝可以与许多元素形成合金，其主要用途也是制造各种轻合金。

合金是指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。

由于组成不同，合金的性质有特殊性。

主要表现如下：1.合金的延展性、导电性和导热性，一般比组成它的成分的金属低。

2.大多数合金的熔点比组成合金中任何一种金属的熔点低。

例如，铝硅合金（含Si13.5%）的熔点为564℃，比纯铝或纯硅的熔点都低，而且它在凝固时收缩率又很小，很适合铸造。

3.大多数合金的硬度比组成它的金属的硬度要大。

例如，硬铝（含Cu4%，Mg0.5%，Mn0.5%，Si0.7%）的强度和硬度都比纯铝大，几乎相当于钢材，而密度又小。

例如，镁与铝、铜、锡等元素形成的合金，密度只有1.8g/cm3左右，但硬度和强度都较大。

因此，镁合金也是汽车、飞机制造业的重要原料。

二、化学性质镁和铝都是比较活泼的金属，能与非金属、酸等物质起反应，铝还能与强碱溶液反应。

1.与非金属的反应先用砂纸除去铝片表面的氧化膜，再插入Hg(NO3)2溶液中浸泡几秒钟，取出铝片，用滤纸吸干后，放在一干燥的滤纸上，静置，观察铝片表面发生的变化。

在常温下，铝与空气中氧气反应，生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止了金属的继续氧化。

①把铝箔的一端固定在粗铁丝上，另一端系上一根火柴。

镁和铝的性质一、单质镁和铝金属项目镁（Mg）铝（Al）原子结构化合价+2 +3 晶体结构金属晶体金属晶体单质物理性质镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属，但镁和铝相比较，铝的硬度比镁的稍大，熔点和沸点都是铝比镁的高抗腐蚀性在空气中都能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，都具有搞腐蚀性能与O2反应与酸反应与碱反应与水反应与氧化物反应结论镁、铝均为较活泼的金属，但镁的金属性强于铝解释核电荷数镁小于铝，而原子半径镁大于铝，故核对最外层的电子引力镁小于铝，即Al比Mg难失电子，金属性弱于Mg主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等注：镁在空气中点燃共发生三个反应：二、MgO与Al2O3的比较MgO Al2O3物理性质均为白色粉末，不溶于水，熔点高（MgO>Al2O3），是优良的耐火材料化学性质与热水反应与水不反应碱性氧化物两性氧化物三、Mg(OH)2与Al(OH)3的比较Mg(OH)2Al(OH)3物理性质均为白色固体，不溶于水化学性质不稳定性不稳定性碱性两性制备Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓Mg2++2NH3·H2O =Mg(OH)2↓+2NH4+Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+不用强碱AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3-不用强酸1.镁及其化合物转化关系2.铝及其化合物转化关系3、铝三角4、试剂的滴加顺序不同产生的现象不同（1）NaOH和AlCl3向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先出现白色沉淀后消失：Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无现象后出现白色沉淀：（2）NaAlO2和盐酸向NaAlO2溶液中滴加盐酸，先出现白色沉淀后消失：向盐酸中滴加NaAlO2溶液，开始无现象后出现白色沉淀：(3)Na2CO3和盐酸向Na2CO3溶液中滴加盐酸，开始无现象，后产生气泡向盐酸中滴加Na2CO3溶液，立即产生气泡。

镁与铝的性质及应用镁和铝都是常见的金属元素，具有重要的性质和广泛的应用。

1. 镁的性质及应用：镁是一种轻质金属，具有很多独特的性质和优点。

（1）物理性质：镁的相对原子质量为24.305，密度为1.74g/cm³，熔点为650，沸点为1090。

它是一种银白色的金属，具有较好的导电性和导热性。

（2）化学性质：镁可以与氧、氮、硫、卤素等非金属元素发生反应。

在空气中容易被氧气氧化，形成氧化镁。

它在盐酸和硫酸中可以被溶解，产生氢气。

然而，镁在水中不溶解，而是生成氢氧化镁。

（3）应用：a. 轻金属结构材料：镁具有轻质、高强度、刚性和耐腐蚀的特性，因此广泛用于航空航天、汽车、摩托车和自行车等交通工具的制造。

例如，镁合金可以用于制造飞机机身、发动机零部件和车轮等。

b. 化工原料：镁是很多化学物质的重要原料，广泛应用于冶金、电子、电池、防腐等领域。

例如，氧化镁可用作填充剂或添加剂，提高橡胶和塑料的性能；氯化镁和硫酸镁可以用于制备肥料和药品。

c. 防腐剂：镁具有很强的还原能力，可以用作金属防腐剂。

例如，可以将镁锌合金加工成镀锌铁片，用于防止铁制品的腐蚀。

2. 铝的性质及应用：铝是另一种重要的金属元素，其性质和应用也非常广泛。

（1）物理性质：铝的相对原子质量为26.98154，密度为2.7g/cm³，熔点为660，沸点为2467。

它是一种银白色的金属，具有良好的导热性和导电性。

（2）化学性质：铝在空气中易于氧化，形成氧化铝。

虽然它与水反应较慢，但与盐酸、硫酸等酸性溶液反应活泼，产生氢气。

铝也是一种亲硫金属，与硫元素反应会形成硫化铝。

（3）应用：a. 包装材料：铝是一种轻便、耐腐蚀的金属，常用于食品和制药包装。

铝箔可以包裹食物，保持其新鲜和安全，并且可以防止氧气、水分和异味的进入。

b. 建筑材料：铝因其轻质和耐腐蚀性受到建筑业的青睐。

铝合金可以用于制造窗户、门、楼梯、铝幕墙等建筑部件。

它们具有良好的强度和耐久性，且易于加工和安装。

第 1 页 共 1 页镁、铝单质的性质1．镁、铝的结构和存在镁、铝分别位于元素周期表的第三周期ⅡA 族和ⅢA 族，原子结构示意图为和，它们都是活泼的金属，在自然界中全部以化合态的形式存在。

铝是地壳中含量最多的金属元素。

2．镁、铝单质物理性质比较(1)相同点：均为银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度、硬度均较小。

(2)不同点：铝的熔点比镁高，硬度比镁大。

3．对比掌握镁、铝的化学性质铝镁能与非金属单质反应①与空气中的氧气形成致密的氧化膜 ②与氯气加热反应：2Al ＋3Cl 2=====△2AlCl 3①在空气中燃烧发出耀眼白光 ②与氮气反应：3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2与水反应反应很困难与沸水反应：Mg ＋2H 2O=====△Mg(OH)2＋H 2↑与酸反应 ①与H ＋：2Al ＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2↑ ②在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化 Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑，相同条件下，反应速率比Al 快与碱反应 2Al ＋2OH －＋2H 2O===2AlO －2＋3H 2↑ 不反应与某些氧化物反应 与Fe 2O 3的铝热反应：2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3能在CO 2中燃烧：2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C4.镁、铝的冶炼Mg ：MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑； Al ：2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al ＋3O 2↑。