第21章p区金属教学要求：1、掌握铝、锡、铅单质及其重要化合物的性质和用途。2、掌握锗分族元素及其化合物性质变化规律低价锡盐的还原性和常见铅盐的性质和用途本章重点：单质和化合物的化学性质及性质变化规律。本章难点：化合物的性质变化规律及理论解释
第21章 p区金属 教学要求： １、掌握铝、锡、铅单质及其重要化合物的性质和用 途。 ２、掌握锗分族元素及其化合物性质变化规律。 低价锡盐的还原性和常见铅盐的性质和用途 本章重点：单质和化合物的化学性质及性质变化规律。 本章难点：化合物的性质变化规律及理论解释
21--1 p区金属概述铝族和锗族元素的基本性质元素PbAlT1GeSnGaIn性质ns'npns'np?价电子层结构+3+1+3+1 +3+4 +2(+4)+2+1(+3)+4 +2主要氧化态125125150155122140154共价半径/pm第一电离势577.4578.8558.1589.1762.2708.4715.4kJ : mol第一电离势1979182019701816.11537.41411.31449.9kJ · mol-l1. 782. 01电负性1. 611. 812. 041. 962. 33
21-1 p区金属概述 元素 性质 Al Ga In Tl Ge Sn Pb 价电子层结构 ns2np1 ns2np2 主要氧化态 +3 +1+3 +1 +3 +1(+3) +4 +2 +4 +2 (+4)+2 共价半径/pm 125 125 150 155 122 140 154 第一电离势 kJ·mol-1 577.4 578.8 558.1 589.1 762.2 708.4 715.4 第一电离势 kJ·mol-1 1816．1 1979 1820 1970 1537．4 1411．3 1449．9 电负性 1．61 1．81 1．78 2．04 2．01 1．96 2．33 铝族和锗族元素的基本性质
单质的熔点、沸点、硬度和密度单质AlPbSnGaInTlGe性质933.5302.9429.81210600.7熔点/K576.7505.0沸点/K2740267623531730310325332013莫氏硬1.5-1.2-1.5-1.26.252-2.91.52.51.31.8度密度2.7027.3011.855.3811.345.9047.285g : cm-3
单质 性质 Al Ga In Tl Ge Sn Pb 熔点/K 933.5 302.9 429.8 576.7 1210 505.0 600.7 沸点/K 2740 2676 2353 1730 3103 2533 2013 莫氏硬 度 2-2.9 1.5- 2.5 1.2 1.2- 1.3 6.25 1.5- 1.8 1.5 密度 g·cm-3 2.702 5.904 7.30 11.85 5.38 7.285 11.34 单质的熔点、沸点、硬度和密度
21—2铝镓分族铝分族元素(Al、Ga、In、TI)的价电子层结构为ns2npl。都是金属，所以在铝族的化合物中，其元素的最高氧化态为+III，最低的为+ I。从A1到Tl，低氧化态趋向稳定由于铝分族元素的价电子层结构为ns2npl，似都能失去外层3个价电子变成M3+，从而构成离子键，但实际上由于由中性M原子变成M3+离子需要吸收的能量相当的多(电离能)，并且M3+离子的半径很小，表面电荷密度很高，易使与之成键的负离子发生强烈的变形(极化)使键具有明显的共价性。从铝到铊，随着半径的增加其化合物的共价性减弱，离子性逐渐增强
铝分族元素(Al、Ga、In、Tl)的价电子层结构为 ns2np1 。都是金属，所以在铝族的化合物中，其元素的 最高氧化态为+Ⅲ，最低的为+Ⅰ。从Al到Tl，低氧化态 趋向稳定。 由于铝分族元素的价电子层结构为ns2np1 ，似都能失 去外层3个价电子变成M3+ ，从而构成离子键，但实际上， 由于由中性M原子变成M3+离子需要吸收的能量相当的 多(电离能)，并且M3+离子的半径很小，表面电荷密度 很高，易使与之 成键的负离子发生强烈的变形(极化)， 使键具有明显的共价性。从铝到铊，随着半径的增加， 其化合物的共价性减弱，离子性逐渐增强。 21—2 铝 镓分族
2一1 铝及其化合物一、单质铝的冶炼及性质1、铝的冶炼铝是活泼金属，它的离子有很高的水合能，因此不能从水溶液中提取这个金属。但从于态的化合物制备铝又需要更活泼的金属如钠作还原剂，在经济上和操作上都是不利的。近代工业是用电解熔融氧化物的方法制备金属铝从铝矾土矿(Al,O)冶炼金属铝的步骤：碱溶铝矾土矿→过滤→通CO,于滤液析出Al(OH)3→灼烧→纯氧化铝Al,O→加冰晶石NaAIF→电解混合熔液→金属铝A1,03+2Na0H+3H,0=2NaA1 (0H)2NaA1 (OH) 4+CO,=2A1 (OH)3 +Na,CO,+H,0A1 (0H) 3====A1203+H,0
一、单质铝的冶炼及性质 1、铝的冶炼 铝是活泼金属，它的离子有很高的水合能，因此不能从 水溶液中提取这个金属。但从干态的化合物制备铝又需要更 活泼的金属如钠作还原剂，在经济上和操作上都是不利的。 近代工业是用电解熔融氧化物的方法制备金属铝。 从铝矾土矿(Al2O3)冶炼金属铝的步骤：碱溶铝矾土矿过 滤通CO2于滤液析出Al(OH)3 灼烧纯氧化铝Al2O3加 冰晶石Na3AlF6 电解混合熔液金属铝。 2—1 铝及其化合物 Al2O3＋2NaOH＋3H2O＝2NaAl(OH)4 2NaAl(OH)4+CO2＝2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O Al(OH)3====Al2O3+H2O