2026届高考化学一轮复习—— 金属材料及金属矿物的开发

2026届高考备考一轮复习

第五部分 金属及其化合物

第三讲　金属材料及金属矿物的开发

一、铝

1、物理性质：

铝是一种银白色轻金属，有金属光泽，密度较小，熔点为660℃ ，具有良好的导热性、

导电性和延展性。

2、结构：原子结构示意图               ，电子式         ，电子排布式：                  。

3、化学性质   结构决定性质：较活泼，较强的还原性，也只有还原性。

（1）与非金属单质反应

    与氧气反应   常温  现象：失去金属光泽，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。

            点燃  现象：熔化但不滴落，失去金属光泽。化学方程式：4Al + 3O2 ==== 2Al2O3

（2）铝与酸反应 

① 与非氧化性酸反应  

2Al + 3H2SO4 == Al2(SO4)3 + 3H2 ↑      2Al + 6H+  == 2Al3+ + 3H2↑

② 与强氧化性酸反应  

常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸发生  钝化 ，钝化是化学变化，因为表面生成 一层致密的氧化膜

阻止了反应的继续进行。

      铝与稀硝酸反应  化学方程式Al + 4HNO3(稀) == Al(NO3)3  + NO↑+ 2H2O 

（3）铝与强碱溶液反应 

2Al + 2NaOH + 6H2O == 2Na[Al(OH)4]  + 3H2↑     

     应用： 分离Al与其他金属的混合物     

（5）与某些金属氧化物反应

铝热反应：铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂。

     2Al + Fe2O3 ====  2Fe + Al2O3     放出大量的热。

     铝热反应应用： 1）焊接钢轨  

2）用于冶炼Fe、Cr、Mn、V等高熔点金属。

（6）与盐溶液反应    2Al + 3CuSO4 == Al2(SO4)3 + 3Cu     

4、制法

 2Al2O3（熔融）=====  4Al + 3O2↑

二、铝的重要化合物

1、氧化铝

（1）物理性质：氧化铝  白色  固体， 难 溶于水，熔点(2050℃) 高， 可制耐高温仪器。

（2）化学性质：是   两   性氧化物。

     与酸反应：Al2O3  + 6H+  == 2Al3+ + 3H2O      

     与碱反应：Al2O3  + 2OH + 3H2O == 2[Al(OH)4]¯     

（3）用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石及电解冶炼铝的原料。

2、氢氧化铝

（1）物理性质：

Al(OH)3几乎不溶于水，能吸附 水中悬浮颗粒 ，因此Al(OH)3可作净水剂。

（2）化学性质：

① 氢氧化铝是两性氢氧化物，氢氧化铝能溶于强碱不溶于弱碱；能溶于强酸和某些弱酸（如醋酸），不能溶于某些弱酸（如碳酸）

    与酸反应：AlOH3  + 3H+  == Al3+ + 3H2O 

           与碱反应：AlOH3  + OH == [Al(OH)4]¯

应用：分离Al3+与其它能生成不溶物的金属阳离子。

② 氢氧化铝受热分解  2AlOH3 Al2O3 + 3H2O   

（3）Al(OH)3的制备

 ① 可溶性铝盐与过量氨水反应： Al3+  + 3NH3·H2O == AlOH3↓+3NH4+

     ② 偏铝酸盐与过量CO2反应：[Al(OH)4]¯ + CO2  == AlOH3↓ + HCO3¯

     ③ 可溶性铝盐与可溶性四羟基合铝酸盐反应： 3[Al(OH)4]¯ + Al3+ == 4AlOH3↓   

3、铝盐 

   明矾是含有结晶水的复盐，化学式KAl(SO4)2·12H2O，电离产生的Al3＋容易水解，生成氢氧化铝胶体，Al3+ + 3H2O     AlOH3(胶体) + 3H+， 氢氧化胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以， 明矾是一种好的净水剂。氯化铝 为共价化合物。

 化学性质

     与碱的反应   强碱   Al3+ + 3OH¯ (少量) == AlOH3↓           

         Al3+ + 4OH¯(过) == [Al(OH)4]¯

                  弱碱   Al3+ + 3NH3·H2O == AlOH3↓+ 3NH4+ 

4、四羟基合铝酸盐

与酸的反应   与强酸反应  [Al(OH)4]¯ + H+(少) == Al(OH)3↓ + H2O  

 [Al(OH)4]¯  + 4H+ (过) == Al3+ + 4H2O

               与弱酸反应 2[Al(OH)4]¯  + CO2 (少) == 2Al(OH)3↓ + CO32¯ + H2O

                           [Al(OH)4]¯  + CO2 (过) == Al(OH)3↓ + HCO3¯  

导练：A、B、C、D、E五种化合物均含有同一种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E易溶于水。若取A溶液灼烧，焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃片)。

(1)写出化学式：A_______，B_______，C______，D________，E________。

(2)写出下列反应的离子方程式：

  A→B：___________________________________________ 。

  A→D：___________________________________________。

 

三、镁及其化合物

1、镁

1）物理性质：银白色固体,具有金属光泽,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好的导电、导热性及延展性。

2）化学性质

   与非金属反应：2Mg + O2  ==== 2MgO         3Mg + N2  ==== Mg3N2

   与CO2反应：2Mg + CO2  ==== 2MgO + C

   与热水反应：Mg + 2H2O  === Mg(OH)2  +  H2↑ 

与非氧化性酸反应金属反应： Mg + 2H+  == Mg2+ + H2↑  

3）制备：MgCl2（熔融）==== Mg + Cl2↑

4）海水中提镁的流程图

 

 

 

 

 

 

主要过程及反应

分解贝壳、制备Ca(OH)2：CaCO3 ==== CaO + CO2↑     CaO + H2O == Ca(OH)2

沉淀Mg2+：  Mg2+ + 2OH¯ == Mg(OH)2 ↓

制备MgCl2： Mg(OH)2  + 2HCl === MgCl2 + 2H2O

制取Mg：   MgCl2 (熔融) ==== Mg ＋ Cl2↑

2、氧化镁

   白色固体，属于碱性氧化物，熔沸点很高，可作耐火材料。

MgO  + 2H+  == Mg2+ + H2O     

四、铜及其化合物

1、铜

1）物理性质

铜呈紫红⾊光泽,密度8.92g/cm3。熔点1083.4℃，沸点2567℃。有很好的延展性,导热和导电性能较好。

2）化学性质

  能与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成Cu2S，与浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3反应

2、铜的氧化物

氧化物	氧化铜	氧化亚铜
化学式	CuO	Cu2O
状态	黑色固体，不溶于水	砖红色固体，不溶于水
化学 性质	CuO + 2H+ == Cu2+ + H2O   4CuO === 2Cu2O + O2↑ CuO + H2 === Cu + H2O	Cu2O + 2H+ == Cu2+ + Cu + H2O Cu2O + H2 === 2Cu + H2O