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考點45石油  煤

1．復習重點

1．石油的分餾、裂化和裂解；

2．煤的干餾、氣化和液化。

2．難點聚焦

一 石油的成分：

1、石油組成：碳、氫、硫、氧、氮等。

2、石油成分：各種烷烴、環烷烴和芳香烴組成的混和物，一般石油不含烯烴。

二 石油的煉制：

開采出來的石油叫做原油。要經過一系列的加工處理后才能得到適合不同需要的各種成品，如汽油、柴油等。

原油含水鹽類、含水多，在煉制時要浪費燃料，含水量鹽多會腐蝕設備。所以，原油必須先經脫水、脫鹽等處理過程才能進行煉制。

石油的煉制分為：石油的分餾、裂化、裂解三種方法。

石油的分餾與石油的蒸餾原理相同，實驗5－23中：

①蒸餾燒瓶、冷凝管

②溫度計水銀球的位置：蒸餾燒瓶支管口齊平

③冷凝管的進、出口方向能否倒置？

1、石油的分餾

先復習隨著烴分子里碳原子數增加，烴的沸點也相應升高的知識，然后啟發學生如何能把石油組成里的低沸點烴和高沸點烴分離開。（答：給石油加熱時，低沸點的烴先氣化，經過冷卻先分離出來。隨著溫度升高，較高沸點的烴再氣化，經過冷凝也分離出來。）

向學生說明原油開始沸騰后溫度仍逐漸升高。同時問學生為什么？這說明原油是混合物。

工業上如何實現分餾過程呢？主要設備是加熱爐和分餾塔。

按P137圖5-24前半部分介紹，要突出介紹分餾塔的作用。最后總結石油常壓分餾產物：液化石油氣、汽油、煤油、柴油、重油。

接著，提出重油所含的成分如何分離？升溫？在高溫下，高沸點的烴受熱會分解，更嚴重的是還會出現炭化結焦、損壞設備，從而引出減壓分餾的方法。

按課本P137圖5-24的后半部分介紹減壓分餾過程和產物：重柴油、潤滑油、凡士林、石蠟、瀝青。

2、石油的裂化：

（1）提出石油分餾只能得到25%左右的汽油、煤油和柴油等輕質液體燃料，產量不高。如何提高輕質燃料的產量，特別是提高汽油的產量？引出石油的裂化。什么叫裂化？

裂化――就是在一定條件下，把分子量大、沸點高的烴斷裂為分子量小、沸點低的烴的過程。

裂化過程舉例：

3、石油的裂解

裂解是深度裂化，裂解的目的是產乙烯。

三：煤的綜合利用：

1、煤的分類和組成

煤是工業上獲得芳香烴的一種重要來源。分類：

        煤

另外，煤中含少量的硫、磷、氫、氧、氮等元素以及無機礦物質（主要含Si、Al、Ca、Fe）。因此，煤是由有機物和無機物所組成的復雜的混和物。（煤不是炭）

2、煤的干餾

定義：把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程，叫做煤的干餾。（與石油的分餾比較）

煤高溫干餾后的產物：

3.煤的氣化和液化

（1）煤的氣化

煤的氣化原理是什么？其主要反應是什么？

［答］煤的氣化是把煤中的有機物轉化為可燃性氣體的過程。

煤氣化的主要反應是碳和水蒸氣的反應：C(s)+H₂O(g) = CO(g)+H2(g)

3．例題精講

【例1】丁烷裂解時可有兩種方式斷裂，生成兩種烷烴和兩種烯烴。如果丁烷裂解率為90%，又知裂解生成的兩種烯烴的質量相等，那么裂解后所得到的混合氣體中，分子量最小的氣體占有的體積為分數為（ ）

A、19%　　　　 B、25%　　　　 C、36%　　　　　 D、40%

分析：丁烷的兩種斷裂方式為：C₄H₁₀CH₄+C₃H₆（丙烯）；C₄H₁₀C₂H₆+C₂H₄（乙烯）

設丁烷為1mol，則裂解的物質的量為0.9mol，反應后混合氣體的總物質的量為0.9×2+0.1=1.9mol。其中分子量最小的烴為CH₄，求其物質的量是其關鍵。答案A

【例2】．C₈H₁₈經多步裂化，最后完全轉化為C₄H₈、C₃H₆、C₂H₄、C₂H₆、CH₄五種氣體的混合物。該混合物的平均相對分子質量可能是（    ）

（A）28     （B）30     （C）38      （D）40

【提示】

極端1：C₈H₁₈→C₄H₈+C₄H₁₀，C₄H₁₀→C₃H₆+ CH₄或C₄H₁₀→C₂H₄+C₂H₆時1mol C₈H₁₈生成3mol氣體，則；

極端2：當生成C₄H₈極少（幾乎為0）時，生成C₃H₆、C₂H₄、C₂H₆、CH₄接近4mol，則答案BC 

【例3】已知煤的近代結構模型如圖所示：

（1）從煤的結構模型來看，煤是工業上獲得___________烴的重要來源．

（2）我國大約70%的煤是直接用于燃燒的，從煤的結構模型來看，在提供熱量的同時產生大量的___________等氣體物質，造成嚴重的大氣污染．

（3）“型煤”技術不僅可以減少87%的廢氣排放量，煙塵排放量也可減少80%，致癌物苯并［α］芘的排放量也減少，同時節煤20%～30%．“型煤”技術的原理是利用固硫劑在燃燒過程中生成穩定的硫酸鹽．下列物質中適宜于做固硫劑的是___________．

A．氯化鈣                   B．氧化鈣                   C．硫酸鈣                   D．氫氧化鈣

（4）某“型煤”生產廠利用石灰石作固硫劑，試用化學方程式表示其“固硫”過程．

（5）除上述的“型煤”技術外，為了解決煤燃燒所造成的污染問題和提高煤的利用價值，煤資源的綜合利用方法還有___________，___________，___________等．

解析：

（1）煤結構中含有較多的苯環，隔絕空氣給煤加強熱可以使它分解，從而獲得芳香烴．

（2）煤結構中含有S和N，所以直接燃煤能產生SO₂和氮氧化物，污染環境．

（3）煤燃燒產生SO₂，固硫過程是使其生成穩定的硫酸鹽，所以固硫劑可選用氧化鈣或氫氧化鈣．固硫反應為：SO₂+CaOCaSO₃  2CaSO₃+O₂2CaSO₄   

Ca(OH)₂+SO₂=CaSO₃+H₂O   2CaSO₃+O₂2CaSO₄

（4）若利用石灰石作固硫劑，則發生的反應可表示為：CaCO₃CaO+CO₂↑

       2CaO+2SO₂+O₂2CaSO₄

（5）此問正是本節選學主要內容之一：煤的干餾、氣化和液化．

答案：（1）芳香（2）二氧化硫、氮氧化物　（3）BD

（4）CaCO₃CaO+CO₂↑    2CaO+2SO₂+O₂2CaSO₄

（5）煤的干餾　氣化　液化

【例4】將圖5－32所列儀器組裝為一套實驗室蒸餾石油的裝置，并進行蒸餾，得到汽油和煤油．

圖5－32

（1）圖中A、B、C三種儀器的名稱是___________．

（2）將以上儀器按（一）（六）順序，用字母a，b，c…表示連接順序：

e接（　　）（　　）接（　　）（　　）（　　）接（　　）（　　）接（　　）．

（3）A儀器中c口是___________，d口是___________（填“進水口”或“出水口”）

（4）蒸餾時，溫度計水銀球應在___________位置．

（5）在B中注入原油后，加幾片碎瓷片的目的是____________________________．

（6）給B加熱，收集到沸點60℃～150℃間的餾分是___________，收集到150℃～300℃間的餾分是___________．

解析：石油的分餾裝置為：

答案：（1）A是冷凝管；B是蒸餾燒瓶；C是錐形瓶

（2）i　h　a　k　b　f　g　w

（3）進水口　出水口

（4）蒸餾燒瓶支管口

（5）防止暴沸

（6）汽油　煤油

4．實戰演練

試題詳情

考點43乙炔  炔烴

1．復習重點

1．乙炔的分子結構、化學性質、實驗室制法；

2．炔烴的組成、結構、通式、通性。

2．難點聚焦

試題詳情

考點42乙烯  烯烴（下）

試題詳情

考點42乙烯  烯烴（上）

1．復習重點

1．乙烯的分子結構、化學性質、實驗室制法及用途；

2．烯烴的組成、通式、通性。

2．難點聚焦

一、乙烯的結構和組成

根據乙烯分子的球棍模型寫出乙烷分子的分子式，結構式和結構簡式。

四個氫原子和兩個碳原子的位置關系有何特點六個原子處于同一個平面上。

試題詳情

考點41甲烷  烷烴

1．復習重點

1．甲烷的結構、化學性質；

2．烷烴的定義、命名、同系物、同分異構體及典型的取代反應。

2．難點聚焦

1.有機物：含碳化合物叫做有機化合物，簡稱有機物。

(除CO、CO₂、碳酸鹽、碳化物、硫氰化物、氰化物等外)

它們雖然含碳，但性質和組成與無機物很相近，所以把它們看作為無機物。也就是說，有機物一定含碳元素，但含碳元素的物質不一定是有機物。而且有機物都是化合物，沒有單質。

那么究竟哪些物質是有機物，哪些物質是無機物，有什么判斷依據呢？我們可以通過有機物與無機物的主要區別加以判斷。

2．有機物與無機物的主要區別

性質和反應

有機物

無機物

溶解性

多數不溶于水，易溶于有機溶劑，如油脂溶于汽油，煤油溶于苯。

多數溶于水，而不溶于有機溶劑，如食鹽、明礬溶于水。

耐熱性

多數不耐熱；熔點較低，（400°C以下）。如淀粉、蔗糖、蛋白質、脂肪受熱分解；C₂₀H₄₂熔點36.4°C,尿素132°C。

多數耐熱難熔化；熔點一般很高。如食鹽、明礬、氧化銅加熱難熔，NaCl熔點801°C。

可燃性

多數可以燃燒，如棉花、汽油、天然氣都可以燃燒。

多數不可以燃燒，如CaCO₃、MnCl₂不可以燃燒。

電離性

多數是非電解質，如酒精、乙醚、苯都是非電解質、溶液不電離、不導電。

多數是電解質，如鹽酸、氫氧化鈉、氯化鎂的水溶液是強電解質。

化學反應

一般復雜，副反應多，較慢，如生成乙酸乙酯的酯化反應在常溫下要16年才達到平衡。石油的形成更久

一般簡單，副反應少，反應快，如氯化鈉和硝酸銀反應瞬間完成。

3.有機物的組成

C、H、O、N、S、P、鹵素等元素。

構成有機物的元素只有少數幾種，但有機物的種類確達三千多種？

幾種元素能構幾千萬種有機物質？(學生自學后概括)

有機物種類之所以繁多主要有以下幾個原因：

①碳原子最外電子層上有4個電子，可形成4個共價鍵；

②有機化合物中，碳原子不僅可以與其他原子成鍵，而且碳碳原子之間也可以成鍵；

③碳與碳原子之間結合方式多種多樣，可形成單鍵、雙鍵或叁鍵，可以形成鏈狀化合物，也可形成環狀化合物；(結構圖5―1)

④相同組成的分子，結構可能多種多樣。(舉幾個同分異構體)

在有機物中，有一類只含C、H兩種元素的有機物。

4.烴：僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳氫化合物，又叫烴

在烴中最簡單的是甲烷，所以我們就先從甲烷開始學起。

  甲烷

試題詳情

考點40電解原理及應用

1．復習重點

1．電解原理及其應用，放電順序，電極反應式的書寫及有關計算；

2．氯堿工業。

2．難點聚焦

試題詳情

考點39原電池原理及應用

1．復習重點

1．原電池的電極名稱及電極反應式，

2．對幾種化學電源的電極反應式的認識和書寫，

3．原電池原理的應用。

4．其中原電池原理及有關計算是高考的命題熱點。

2．難點聚焦

[復習提問]氧化還原反應的特征是什么？

氧化還原反應的本質是什么？

（答）元素化合價發生升降

（答）電子的轉移

復習舊知識，引入新知識。溫故而知新

[多媒體展示]原電池在當今生產、生活和科技發展中廣泛的用途

觀看屏幕

從教材中吸取信息，重視教材、閱讀教材，培養學生緊扣教材的思想

[講述]盡管這些電池大小、用途、功效各有不同，但設計原理是相同的

提出課題

第四節  原電池原理及其應用

一、原電池原理

[設問]Mg條在空氣中燃燒現象如何？過程中發生的能量變化有哪些？

（答）發出耀眼的強光，同時放出大量的熱

（答）化學能轉變為光能、化學能轉變為熱能

幫助學生樹立能量轉化觀點

[講述]這是一個氧化還原反應，Mg直接失電子給氧，設想如果把Mg失去的電子通過導線遞給氧，在導線中不就有電流產生嗎？該過程就是化學能轉變成電能了。那么到底通過何種途徑、何種裝置來實現這種轉變呢？

學生思考

提出設想，激發學生學習的興趣和求知欲

原電池裝置是將化學能轉變為電能的裝置

原電池裝置就是幫助我們來實現這種轉變的裝置

[分組實驗]

[1]鋅粒放入稀硫酸中

[2]銅片放入稀硫酸中

[3]鋅粒放在銅片上一起浸入稀硫酸中

[4]鋅粒、銅片用導線連在靈敏電流計上

[5]用干電池證明[4]的正負極

動手實驗

描述現象

分析討論

現象解釋

培養學生的動手能力、敏銳的觀察力，提高學生分析、解決問題的能力，嚴密的邏輯推理能力

[多媒體動畫模擬] 鋅、銅原電池原理

學生觀察、分析、填表

變微觀現象為直觀生動，便于學生掌握

[多媒體動畫模擬]原電池組成實驗裝置的改變：

a、  溶液相同，電極變化：

b、  電極相同，溶液變化：

c、  斷路：

思考：原電池裝置構成必須具備哪些條件？

培養學生類比，歸納、總結的自主學習的能力

[板書]原電池組成條件：

（-）較活潑的金屬

（a）電極

（+）較不活潑的金屬或非金屬

（b）電解質溶液

（c）閉合回路 

培養學生分析問題的能力

從以上討論的原電池裝置中我們來總結一下：原電池原理

 原電池原理：

電子

負極               正極

（導線）

流出電子           流入電子

發生氧化反應        發生還原反應

培養學生分析、歸納能力

[設問]那么電極上的反應如何寫？書寫時要注意什么？

[講述]以Zn-Cu原電池為例

練電極反應式和電池總反應

強調注意點，作業規范化。

電極反應：（-）Zn-2e=Zn²⁺

（+）2H⁺+2e=H₂↑

電池總反應：Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺

練：Zn-Ag-CuSO₄

訓練基本功，培養學生良好的學習習慣。

宏觀上我們看到了兩極上的變化，從微觀上我們再來探討一下

學生分析

透過現象看本質

[多媒體動畫模擬]原電池中的微粒運動

 微粒流向：

外電路：

電子：負極  導線  正極

內電路：

離子：陽離子向正極移動

[小結] 原電池是一種負極流出電子，發生氧化反應，正極流入電子，發生還原反應，從而實現化學能轉換為電能的裝置。

總結本節課內容，起到突出重點，首尾呼應作用。

[投影練習]結合原電池條件，將Fe+Cu²⁺=C+Fe²⁺設計成一個原電池

學生分析、練習

鞏固和應用，培養學生的知識遷移能力和發散能力

[作業] 1、課本P108（一）（1）（3）（三）1   2、練習冊P113  18題

[家庭實驗] 1、制作一水果電池

                2、拆開一節廢舊干電池，觀察其構造

培養學生動手能力和解決生活中實際問題的能力

[研究性學習課題]調查常用電池的種類，使用范圍及電池中氧化劑和還原劑，了解回收廢電池的意義和價值。

培養學生綜合問題能力，使學生了解社會、關心生活，關注環境，增強主人翁意識。

板書設計

一、原電池原理

1、  定義：原電池裝置是將化學能轉變為電能的裝置

2、  構成要素

       （-）較活潑的金屬

（a）電極

（+）較不活潑的金屬或非金屬

（b）電解質溶液

（c）閉合回路        

3、原電池原理：             電子

負極                   正極

活潑的一極 （導線）     不活潑的一極

流出電子               流入電子

發生氧化反應          發生還原反應

（1）電極反應Zn-2e=Zn²⁺   2H⁺+2e=H₂↑

（2）電池總反應Zn+2H⁺=H₂↑+ Zn²⁺

（3）、微粒流向：外電路：電子：負極      導線      正極

內電路：離子：陽離子向正極移動

小結：原電池是一種負極流出電子，發生氧化反應，正極流入電子，發生還原反應，從而實現化學能轉換為電能的裝置。

3．例題精講

1．確定金屬活動性順序

例1．（1993年上海高考化學題）有A、B、C、D四種金屬，將A與B用導線聯結起來，浸入電解質溶液中，B不易被腐蝕；將A、D分別投入到等濃度的鹽酸中，D比A反應劇烈；將銅浸入B的鹽溶液中無明顯變化；將銅浸入C的鹽溶液中，有金屬C析出。據此可推知它們的金屬活動性由強到弱的順序為 （  ）

A．D＞C＞A＞B   B．D＞A＞B＞C

C．D＞B＞A＞C   D．B＞A＞D＞C

    解析：根據原電池原理，較活潑金屬作負極，較不活潑金屬作正極，B不易被腐蝕，說明B為正極，金屬活動性A＞B。另可比較出金屬活動性D＞A，B＞C。故答案為B項。

2．比較反應速率

例2．（2000年北京春季高考化學題）100mL濃度為2 mol?L^-1的鹽酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是 （  ）

A．加入適量的6mol?L^-1的鹽酸  

B．加入數滴氯化銅溶液

C．加入適量蒸餾水

D．加入適量的氯化鈉溶液

解析：向溶液中再加入鹽酸，H⁺的物質的量增加，生成H₂的總量也增加，A錯。加入氯化銅后，鋅置換出的少量銅附在鋅片上，形成了原電池反應，反應速率加快，又鋅是過量的，生成H₂的總量決定于鹽酸的量，故B正確。向原溶液中加入水或氯化鈉溶液都引起溶液中H⁺濃度的下降，反應速率變慢，故C、D都不正確。本題答案為B項。 

3．書寫電極反應式、總反應式

例3．（2000年全國高考理綜題）熔融鹽燃料電池具有高的發電效率，因而受到重視，可用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融鹽 混合物作電解質，CO為陽極燃氣，空氣與CO₂的混合氣體為陰極助燃氣，制得在650℃下工作的燃料電池，完成有關的電池反應式：

陽極反應式：2CO+2CO₃^2--4e^-== 4CO₂

陰極反應式：_________________，

電池總反應式：_______________。

解析：作為燃料電池，總的效果就是把燃料進行燃燒。本題中CO為還原劑，空氣中O₂為氧化劑，電池總反應式為：2CO+O₂==2CO₂。用總反應式減去電池負極（即題目指的陽極）反應式，就可得到電池正極（即題目指的陰極）反應式：O₂+2CO₂+4e^-== 2CO₃^2- 。

4．分析電極反應

例4．（1999年全國高考化學題）氫鎳電池是近年開發出來的可充電電池，它可以取代會產生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應式是：

(1/2)H₂+NiO(OH)      Ni(OH)₂

根據此反應式判斷下列敘述中正確的是（  ）

A．電池放電時，電池負極周圍溶液的pH不斷增大  　

B．電池放電時，鎳元素被氧化

C．電池充電時，氫元素被還原　　　　　　　　　

D．電池放電時，H₂是負極

解析：電池的充、放電互為相反的過程，放電時是原電池反應，充電時是電解池反應。根據氫鎳電池放電時的總反應式可知，電解質溶液只能是強堿性溶液，不能是強酸性溶液，因為在強酸性溶液中NiO(OH)和Ni(OH)₂都會溶解。這樣可寫出負極反應式：H₂+2OH^--2e^- == 2H₂O，H₂為負極，附近的pH應下降。放電時鎳元素由+3價變為+2價，被還原，充電時氫元素由+1價變為0價，被還原。故答案為C、D項。

例5．（2000年全國高考理綜題）鋼鐵

發生電化學腐蝕時,負極發生的反應（ ）

A．2H⁺+2e^-==H₂           B．2H₂O+O₂+4e^-== 4OH^-

C．Fe-2e^-==Fe²⁺          D．4OH^-+4e^-==2H₂O+O₂

解析：鋼鐵在潮濕的空氣中發生電化學腐蝕時，負極為鐵，正極為碳，電解質溶液為溶有O₂或CO₂等氣體的水膜。當水膜呈弱酸性或中性時發生吸氧腐蝕，負極反應為：Fe-2e^-==Fe²⁺，正極反應為：2H₂O+O₂+4e^-== 4OH^-；當水膜呈酸性時發生析氫腐蝕，負極反應為：Fe-2e^-==Fe²⁺，正極反應為：2H⁺+2e^-==H₂。鋼鐵的電化學腐蝕以吸氧腐蝕為主。故答案為C項。

5．判斷原電池的電極

例6．（2001年廣東高考化學題）鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現代生活中有廣泛應用，它的充放電反應按下式進行：

由此可知，該電池放電時的負極材料是（  ）

A．Cd(OH)₂    B．Ni(OH)₂  

C．Cd         D．NiO(OH)

解析：此電池放電時為原電池反應，所列反應由右向左進行，Cd元素由0價變為+2價，失去電子，被氧化，故Cd是電池的負極反應材料。本題答案為C項。

例7．（2001年上海高考化學題）銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸中，鋅片是（  ）

A．陰極  B．正極  C．陽極  D．負極

解析：銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸中形成了原電池，由于金屬活動性Zn＞Cu，故Zn為負極。答案為D項。

6．原電池原理的綜合應用

例8．（2004年天津高考理綜題）下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是 (  )

A．a電極是負極

B．b電極的電極反應為：4OH^--4e^-== 2H₂O+O₂↑

C．氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源

D．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的新型發電裝置

解析：分析氫氧燃料電池原理示意圖，可知a極為負極，其電極反應為：2H₂-4e^-==4H⁺，b極為正極，其電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-==4OH^-，電池總反應式為：2H₂+O₂==2H₂O。H₂為還原劑，O₂為氧化劑，H₂、O₂不需全部儲藏在電池內。故答案為B項。

例9．（2004年江蘇高考化學題）堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應用。鋅―錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應式為：        

Zn(s)+2MnO₂(s)+H₂O(l) ==

    Zn(OH)₂(s)+Mn₂O₃(s)

下列說法錯誤的是（  ）

    A．電池工作時，鋅失去電子

   B．電池正極的電極反應式為：2MnO₂(s)+H₂O(1)+2e^- == Mn₂O₃(s)+2OH^-(aq)

    C．電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極

    D．外電路中每通過O.2mol電子，鋅的質量理論上減小6.5g

解析： 該電池的電解液為KOH溶液，結合總反應式可寫出負極反應式：Zn(s)+2OH^-(aq)-2e^- == Zn(OH)₂(s)，用總反應式減去負極反應式，可得到正極反應式：2MnO₂(s)+H₂O(1)+2e^- == Mn₂O₃(s)+2OH^-(aq)。Zn為負極，失去電子，電子由負極通過外電路流向正極。1molZn失去2mol電子，外電路中每通過O.2mol電子，Zn的質量理論上減小6.5g。故答案為C項。

4．實戰演練

試題詳情

考點38金屬的冶煉

1．復習重點

1．  金屬冶煉的化學原理和金屬冶煉的基本方法；

2．  金屬回收及資源保護的重要作用，

3．  重點是考查金屬冶煉的基本方法。

2．難點聚焦

試題詳情

考點37鐵和鐵的化合物

1．復習重點

1．鐵單質的化學性質

2．鐵的重要化合物的氧化還原性；

3．Fe(Ⅱ）、Fe(Ⅲ)的相互轉化是高考的熱點。

2．難點聚焦

試題詳情

考點36鎂和鋁

1．復習重點

1．鎂和鋁單質的化學性質；

2。鎂和鋁的重要化合物的化學性質。

3．重點是Al₂O₃、Al(OH)₃的兩性。

2．難點聚焦                                                

    一、金屬的通性

項目

內容

周期表中的分布

位于從硼到砹的左下方，在已知的109種元素中有87種是金屬元素

原子結構的特征（最外層電子）

最外層電子數一般少于4個（ⅣA～ⅥA的某些金屬元素有4～5個，但核外電子層數較多，原子半徑較大）

組成微粒

及通常狀態

金屬離子和自由電子

通常情況下都是金屬晶體，只有汞在常溫下呈液態

分類

冶金工業

黑色金屬：鐵、鉻、錳

有色金屬：除鐵、鉻、錳以外的金屬

密度

輕金屬：密度小于4.5g/cm³

重金屬：密度大于4.5g/cm³

從與人的接觸分

常見金屬：如鐵、銅、鋁等

稀有金屬：如鋯、鉿、鈮等

物理性質（通性）

有金屬光澤、不透明，熱和電的良導體，有良好的延性和展性

1．金屬的晶體結構：

金屬具有一些共同性質，是由它們的原子結構和晶體結構的相似性決定的。金屬的價電子較少，容易失去價電子變成金屬離子，這些釋出的價電子，不在屬于那個或那幾個指定的金屬離子，而是整體金屬的“集體財富”。它們在整個晶體內自由移動，人稱“自由電子”。有人描述金屬晶體內的實際情況是“金屬離子沉浸在自由電子的海洋中”。換言之，是金屬離子和自由電子之間存在著較強的電性作用，使許多金屬離子和自由電子相互結合在一起形成晶體。

但是金屬晶體中的“金屬離子和自由電子之間存在著較強的電性作用”有相對強弱之分。一般來說，價電子數越多，原子半徑越小，“作用”愈強，其熔沸點相對較高，密度、硬度也相對較大。

例如：同一主族金屬元素的原子，價電子數目相同，從上到下隨原子序數的遞增，電子層數增多，原子半徑增大，金屬晶體中金屬陽離子與自由電子的作用逐漸減弱，因此，它們的熔點逐漸降低，硬度逐漸減小。如：堿金屬熔點鈉比鉀高，硬度鈉比鉀大。

同一周期金屬元素的原子的電子層數相同，從左到右隨原子序數的遞增，價電子數增多，原子半徑減小，金屬晶體中金屬陽離子與自由電子的作用逐漸增強。因此它們的熔點逐漸升高，硬度逐漸增大。如：按鈉、鎂、鋁的順序熔點依次升高，硬度逐漸增大。

2.金屬的物理特性及解釋

（1）金屬都是電的良導體，通常情況下，自由電子在金屬晶體內部的自由電子在金屬內部作無規則的熱運動，當金屬的兩端存在電勢差的時候，在電場力的作用下，這些自由電子便作定向的移動，酷似人的定向移動就形成“人流”一樣，電子的定向移動也便成了電流。

（2）在金屬晶體內，自由電子運動時與金屬離子相碰撞，引起兩者的能量交換，致使整塊金屬達到了同樣的溫度，這是金屬導熱的原因。

大多數金屬有良好的導電性和導熱性，是由于這兩種性質都與自由電子有關，所以善于導電的金屬也善于導熱。常見的幾種金屬的導電、導熱能力由大到小的順序為：

Ag、Cu、Au、Al、Zn、Pt、Sn、Fe、Pb、Hg。

（3）金屬受外力作用晶體中各層之間發生相對滑動，但金屬離子與自由電子間的較強的相互作用仍然存在，也就金屬雖發生變形而不致破碎。

金屬的延性，是指金屬可以抽成絲。例如：最細的白金絲直徑不過1/5000mm；金屬又有展性，指的是可以壓成薄片，最薄的金箔，只有1/10000mm厚。延展性最好的金屬是金。但也有少數金屬，如銻、鉍、錳等，性質較脆，沒有延展性。

3.金屬晶體與其它常見晶體的比較

晶體類型

離子晶體

原子晶體

分子晶體

金屬晶體

實例

NaCl晶體

金剛石

干冰

鎂

構成晶體的微粒

陰、陽離子

原子

分子

金屬離子、自由電子

微粒間的相互作用

離子鍵

共價鍵

范得華力

金屬鍵

物理性質

硬度

較大

很大

很小

較小

熔沸點

較高

很高

低、很低

多數較高

導電性

晶體不導電（熔化時或水溶液中導電）

一般為非導體

非導體（有的水溶液能導電）

良導體

4.為什么整塊金屬會具有金屬光澤而金屬粉末常呈暗灰色或黑色？

由于金屬原子以最緊密狀態堆積排列，內部存在自由電子，所以當光線投射到它的表面時，自由電子可以吸收所有頻率的光，然后很快放出各種頻率的光，這就使絕大多數金屬呈現鋼灰色以至銀白色光澤。而金顯黃色，銅顯赤紅色，鉍為淡紅色，銫為淡黃色，鉛為灰藍色，是由于它們較易吸收某些頻率的光。

在粉末狀態時，金屬的晶面取向雜亂，晶格排列的不規則，吸收可見光后輻射不出去，所以為黑色。

試題詳情