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第三章 金属及其化合物第一课时 钠一、钠的性质（一）钠的物理性质钠是银白色固体，质地软，可用小刀切割密度比水小，比煤油大，导电导热性好钠的取用镊子（不能用手接触）煤油要用滤纸擦干切割在滤纸或玻璃片上进行（二）钠的化学性质易失电子，化学性质活泼1.与非金属反应:(如氧气、氯气、硫等)与氧气反应4Na + O2 = 2Na2O2Na + O2 = Na2O2（淡黄色） 点燃（2）与氯气反应：2Na + Cl2 = 2NaCl（3）与硫反应： 2Na + S = Na2S 2、与水反应实验现象 浮 熔 游 响 红2Na + 2H2O = 2NaOH + H22Na + 2H2O = 2Na+ + OH- +H2实质：与水电离出的少量H+反应3.与盐酸反应2Na + 2H+ = 2Na+ + H2规律：先与酸反应，过量的钠再与水反应4.与盐溶液反应钠投入到硫酸铜溶液现象：钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀2Na + 2H2O = 2NaOH + H22NaOH + CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2钠与水溶液反应规律：有酸酸为先，无酸水为先（三）钠的存在、保存存在：钠在自然界里没有游离态，只能以化合态存在。食盐（NaCl） 纯碱（Na2CO3 10H2O） 硝酸钠(NaNO3) 保存：隔绝空气和水，加煤油密封钠着火：干燥的沙土灭火二、铝、铁与钠的化学性质的比较金属NaAlFe与O2反应4Na+ O2 = 2 Na2O2Na + O2 = Na2O2常温下生成致密的氧化膜，纯氧中可燃烧生成Al2O3潮湿空气中易腐蚀，纯氧中燃烧生成Fe2O3与H2O反应2Na + 2H2O =2NaOH + H2 常温或加热都不反应3Fe(s) + 4H2O(g) Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温温温与酸反应2Na + 2H+ = 2Na+ + H22Al+6H+ =2Al3+3H22Fe+ 2H+= Fe2+ H2 与盐溶液反应先与水反应可置换出较不活泼的金属可置换出较不活泼的金属与碱反应与水反应2Al+ 2NaOH + 2H2O = 3H2+ 2NaAlO2不反应1、将Na、Mg、Al各0.3mol分别放入100ml1mol/L的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是 （ ） A.1:2:3 B.6:3:2 C.3:1:1 D.1:1:12、在盛有5mL饱和石灰水的试管中放入一小块块钠，不可能观察到的现象是 （ ）A.钠熔成小球并在液面上游动 B.有气体生成C.试管底部有银白色物质生成D.溶液变浑浊 3.向一金属铝制成的易拉罐内充满CO2,然后向罐内注入足量NaOH溶液,立即用胶布严封罐口，过一段时间后,罐壁内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起,解释上述变化的实验现象：(1)罐壁内凹而瘪的原因：反应方程式：(2)罐壁重新鼓起的原因： 反应方程式： 三、钠的重要化合物 1、钠的氧化物 化学式Na2ONa2O2电子式氧元素价态化合物类型氧化物类型颜色、状态与水反应与盐酸反应2、碳酸钠、碳酸氢钠物质Na2CO3NaHCO3俗名色态水溶性与酚酞作用热稳定性与酸反应与碱反应怎样鉴别 Na2CO3和NaHCO3 Na2CO3和NaHCO3相互转化3、焰色反应：（1）定义：金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色的现象（2）操作步骤： 洗每试验前用稀盐酸(硫酸不可)洗Pt丝； 烧-于酒精(喷)灯火焰灼烧到与原来火 焰颜色相同止； 蘸-蘸取待测物(固或液体)； 烧放到火焰上灼烧； 观-观看火焰的颜色(钾要透过蓝色钴玻璃)。注：（1）实质：属于物理变化。 （2）不是所有金属元素都有焰色反应 （3）钠：黄色 钾：紫色【课堂练习】1.下面有关Na2CO3 与NaHCO3的叙述错误的是（ ） A.Na2CO3遇少量酸可转化为NaHCO3 B.在水中的溶解度Na2CO3比NaHCO3大 C.与同浓度的硫酸反应时，Na2CO3比NaHCO3剧烈 D.NaHCO3比Na2CO3的碱性弱2钠与水反应时产生的各种现象如下： 钠浮在水面上；钠沉在水底；钠熔化成小球；小球迅速游动逐渐减小，最后消失；发出嘶嘶的声音；滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是（ ）。A B全部 C D3少量钠应保存在（ ）。 A密闭容器中 B水中 C煤油中 D汽油中 (多选)4下列反应中，一种物质既作氧化剂，又作还原剂的是（）。 A2Na+2H2O= 2NaOH+H2 B2H2O= 2H2+O2 C2Na2O2+2H2O= 4NaOH+O2 D2F2+2H2O= 4HF+O2 5要除去硫酸钠里混有少量的碳酸钠，应加入的物质是（）。 A氯化钡溶液B稀硫酸 C石灰水 D氢氧化钠 【课后巩固】一、选择题（50分，10分/个）1金属钠着火时，可以灭火的物质是（ ）。 A水 B砂子 C煤油 D二氧化碳2钠与水反应的离子方程式正确的是（ ）。 A2Na+3H+= 2Na+H2BNa+H2O= Na+ OH+ H2 C2Na+2H2O= 2Na+2OH+H2D2Na+2H2O= 2Na+O2+2H24在下列反应中，Na2O2只表现出强氧化性的是（） A2 Na2O2+CO2= 2Na2CO3+ O2 BNa2O2+MnO2=Na2MnO4 C2 Na2O2+H2SO4 =2Na2SO4+2H2O+ O2 D5 Na2O2+2MnO4+16H+ =10Na+2Mn2+5O2+8H2O(多选)5关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是（ ）。 A和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少 B相同温度下溶解度比Na2CO3要大 C热稳定性比Na2CO3小 DNaHCO3只能和酸作用不能和碱作用 二、推断题（50分）A、B、C、D、E五种物质都含118号元素中的某一元素，它们按图所示关系相互转化，已知A为单质。（1）写出AE的化学式：（20分，4分/个）ABCDE（2）写出AD、CD、CE反应的化学方程式（30分，10分/个）AD：CD：CE：第二课时 铝一、铝【物理性质】铝是银白色的金属，铁在地壳中的含量居第三位。纯铝的导电性能良好，仅次于银和铜，铝有较好的延展性【化学性质】（1）和氧气反应：铝粉可燃铙4Al+3O2=2Al2O3（发强白光）（2）和非金属反应：2Al+3S=Al2S3（3）和热水反应：2Al+6H2O2=Al(OH)3+3H2（反应缓慢）（4）和酸反应：在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化。盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应，生成盐并放出氢气。2Al+6H2O=2AlCl3+3H22Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2（5）和碱反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 水是氧化剂，铝是还原剂二、铝的重要化合物1、氧化铝：Al2O3物理性质白色无定形粉末固体,难溶于水,很坚固，难熔化 主要用途耐火材料，冶炼铝的原料化学性质（1） Al2O3与酸溶液的反应（2） Al2O3与强碱溶液的反应（不与氨水反应）（Al2O3是两性氧化物,既与酸又与强碱反应。）2、氢氧化铝：物理性质白色粉末状固体，难溶于水，在溶液中生成时形成胶状物质。 Al(OH)3的制备 化学性质Al(OH)3是两性氢氧化物,既与酸又与强碱反应。（1）与酸：（2）与强碱：HCl或通入CO2 HClAlO2- Al(OH)3 Al3+ NaOH NaOH或氨水AlO2-+ H+H2O=Al(OH)3 2AlO2-+ CO2+3H2O=2Al(OH)3 +CO32-3、分解反应：4. 铝中的图像1.向1L1mol/L的AlCl3溶液中逐滴加入1mol/L的NaOH溶液,描述现象、写出有关离子方程式、画出有关图像。2.向1L 1mol/L的NaAlO2溶液逐滴加入1mol/L HCl溶液,描述现象、写有关离子方程式、画出有关图像。1、向Al2(SO4)3溶液中滴加下列试剂，有沉淀产生，且沉淀不会因加入试剂过量而消失的是（ ）A、NaOH溶液 B、氨水 C、NaCl溶液 D、BaCl2溶液 2、将金属钠投入AlCl3溶液中，下列有关叙述一定 正确的是（ ） A、有气体生成，最后一定有白色沉淀 B、一定无气体生成 C、溶液最后澄清且有气体放出 D、一定有气体生成3、下图中能表示将NaOH溶液逐滴加入到硫酸铝溶液中，产生沉淀的质量（W）与加入NaOH溶液的体积（V）关系的是 ( )4、两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比为 （ ）A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、1：45、将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 （ ）A、稀硝酸 B、稀盐酸 C、硝酸铜 D、氢氧化钠6、有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是 ( )A、铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3 B、NaOH是氧化剂，其还原产物是H2C、铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂 D、H2O是氧化剂，Al被氧化7、常温下能用铝制容器盛放的是 （ ）A、浓盐酸 B、浓硝酸 C、稀硝酸 D、稀硫酸8、将一块镁铝合金溶于盐酸后，再加入过量NaOH溶液，所得的溶液中主要存在的离子是 （ ）A、AlO2、OH、Na、Cl B、Na、OH、Al3、Cl C、AlO2、OH、Mg2、Cl D、Na、Mg2、Al3、Cl 9、既能与NaOH溶液反应，又能与H2SO4溶液反应的物质是 （ ）A、NaHCO3 B、Al(OH)3 C、NaHSO4 D、Na2CO3【课后巩固】（1-9题 5分/个； 10题30分；11题25分）1、镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有 （ ）ABCu2+ CAl3+ DMg2+2将锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物中一定含有的金属是（ ）。A锌 B铁 C铝 D镁3实验室需要使AlCl3溶液中的Al3全部沉淀出来，适宜用的试剂是（）。ANaOH溶液BBa（OH）2溶液C盐酸 D氨水4氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的哪个性质（ ）。A酸性 B碱性 C两性 D氧化性5对氧化铝的说法不正确的是（ ）。A酸性氧化物 B碱性氧化物C两性氧化物 D既不是酸性也不是碱性氧化物6下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是（ ）。 A金属铝在常温下不能与氧气发生反应 B金属铝不能与氯气反应 C金属铝既能溶于酸，又能溶于碱 D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应7下列物质中既能跟稀H2SO4 反应, 又能跟氢氧化钠溶液反应的是（ ）。 NaHCO3 (NH4)2CO3Al2O3 Al(OH)3Al A B C D全部8除去CuO中的Al2O3 ,可选用的试剂是 （ ）A. 稀盐酸 B.NaOH溶液 C.水 D.稀硫酸9下列关于氢氧化铝性质的叙述错误的是 （ ） AAl(OH)3是两性氢氧化物 BAl(OH)3是难溶于水的白色胶状物质 CAl(OH)3 能凝聚水中悬浮物，也能吸附色素 DAl(OH)3既能溶于NaOH 溶液、氨水，又能溶于盐酸10将一块重12.9 g且表面已经氧化的铝片放入300 mL 3 mol/L的盐酸中，放出气体3.36 L（标况下），且固体完全溶解，溶液呈中性。（1）铝片中铝单质有多少克？（2）如果向上述的溶液中加入1 mol/L的NaOH溶液200 mL，生成沉淀是多少克？（3）如果向上述溶液中加加入1 mol/L的NaOH溶液1200 mL，是否有沉淀生成？如果有，是多少克？11.有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D是含铝元素的化合物，F是一种气体，标准状况下相对于空气的密度为1.103。它们之间有下列的转化关系：A+NaOHD+H2O BA+ H2O C+ NaOHB+NaCl E+ H2ONaOH+F写出A、B、C、D的化学式： A ，B ，C ，D 。写出的离子方程式： ， 。第三课时 铁一、铁的性质【物理性质】铁在地壳中的含量仅次于铝,居第四位.它是当前应用最广,用量最大的金属铁为灰白色有光泽的金属，具有铁磁性。密度较大，熔点较高，有较好的延展性【化学性质】1、铁与非金属单质(O2、Cl2、S)的反应铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应，在高温时，则剧烈反应。铁在氧气中燃烧，生成Fe3O4，赤热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4高温Fe + O2= Fe3O4Fe + S= Fe S2、铁与酸(溶液)和水蒸气的反应铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中，生成二价铁盐，并放出氢气铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子，成为+2价。与Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应，则被氧化成Fe3+。铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4，可以看成是FeOFe2O3在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时，表面生成一层氧化物保护膜，使铁“钝化”，故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸。3Fe+4H2OFe3O4+4H2 Fe+HClFeCl2+ H23、铁与盐溶液的反应CuSO4+FeFeSO4+Cu 二、铁的重要化合物1、铁的氧化物：化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名-色态铁的价态水溶性稳定性与非氧化性酸反应其它性质高温时都能与C,CO,H2反应，被还原成Fe高温Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2是工业炼铁反应2、铁的氢氧化物（1）铁的氢氧化物的制备实验 3-9往FeCl3(aq)和FeSO4(aq)滴入NaOH(aq).FeCl3FeSO4加入NaOH溶液（颜色）离子方程式2.铁的氢氧化物的化学性质1) Fe(OH)2易被氧化：2)Fe(OH)3加热易分解3、铁盐与亚铁盐1.常见的铁盐和亚铁盐:铁盐：FeCl3,Fe2(SO4)3,Fe(NO3)3亚铁盐：FeCl2,FeSO4,Fe(NO3)2, (NH4)2Fe(SO4)22. Fe2+ 、Fe3+常用的检验方法（1) Fe3+的检验：a.观察颜色： b.加碱液： c.加KSCN溶液：（2)Fe2+的检验a.观察颜色：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2(白色絮状沉淀)b.加碱液：c.将Fe2+转化为Fe3检验： 课堂练习 1、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是_ A. 滴入KSCN溶液 B. 通入氯气 C. 加入铜粉 D. 加入铁粉2、能与Fe3反应，且能证明Fe3具有氧化性的物质是_ KSCN Fe FeCl2 Cu NaOH A、 B、 C、 D、3、在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体虑出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是_ A、Cu2 B、Fe3 C、 Fe2 D、H 4下列微粒中，只有氧化性的是（ ）AFe BFe2+ CFe3O4 DFe3+5、Na、Mg、Al、Fe四种金属中两种组成的混合物12 g，与足量盐酸反应放出H2 0.5 g，则混合物中必定含有的金属是（ ）A钠 B镁C铝 D铁6、将8.4 g铁粉与3.2 g硫粉混合隔绝空气加热，使之充分反应，再将反应后的物质与足量的稀硫酸反应，可得到气体体积（标况下）是（ ）A1.12 L B2.24 LC3.36 LD以上都不对二、填空题7将单质铁、铜与氯化铁、氯化亚铁、氯化铜溶液一起放置于同一容器中，根据下述不同情况填写金属或者金属离子符号。(1) 充分反应后，若铁有剩余，则容器里不可能有_ _；(2) 充分反应后，若容器内有Fe3+大量剩余，则还有_ ，一定没有_；(3) 充分反应后，若容器内有Cu2+剩余和相当量的Cu，则容器里不可能有_。【课后巩固】一、选择题（56分，8分/个）1、欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4 和Fe2(SO4)3 等少量杂质，应选用的是 ( ) A、氨水 B、铝粉 C、铁粉 D、NaOH 溶液(多选)2、向下列各个反应产物的溶液中加入硫氰化铵试液，不会出现血红色的是（ ）A、FeCl 2 (过量) B、稀HNO3Fe(过量)C、Fe浓盐酸(过量) D、FeBr2(过量)Cl23证明溶液中是否有Fe2，其操作正确的顺序是（ ）。加少许酸化的KMnO4溶液加少许氯水滴加少许KSCN溶液AB CD4能使铁溶解，但不能生成沉淀的溶液是（ ）。A稀H2SO4BFeCl3溶液CCuSO4溶液DFeSO4溶液5. 将适量的铁粉投入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3和Fe2浓度相等，则已反应的Fe3和未反应的Fe3物质的量之比是（ ）。A2 ：3 B. 3 ：2 C. 1 ：2 D. 1 ：16、由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素质量的比为21:8，则这种混合物FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能为（ ） A、121 B、211 C、111 D、1137、向某晶体的水溶液中加入Fe2+的溶液后，无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现血红色。那么，由此得出下列的结论错误的是（ ）A该晶体中一定含有SCNBFe3+的氧化性比Br2的氧化性强CFe2+被Br2氧化为Fe3+DFe2+ 与SCN不能形成血红色的化合物二、填空题（44分）7、某河道两旁有甲乙两厂，它们排放在工业废水中，共含有K、Ag、Fe3、Cl、OH、NO3等六种离子。（21分,3分/个）（1）甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是： 、 、 。（2）乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加入一定量 （选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉），可以回收 其中的金属 （填写金属元素符合）。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当比例 混合，可以使废水中的 （填写离子符合）转化为沉淀。经过滤后的废水主要含 ，可用来浇灌农田。8.(2003全国理综)在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。（23分，前两个5分/个，最后一个13）（1）在试管里加入的试剂是 。（2）在试管里加入的试剂是 。（3）怎样操作就可以长时间看到白色的Fe(OH)2沉淀？NaOH溶液铁粉、H2SO4金属及其化合物总结一、金属的物理性质归纳总结：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，金属的熔沸点和硬度相差很大。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。 NaAlFe与O2反应常温下氧化成Na2O;点燃生成Na2O2，Na保存在煤油中常温下氧化生成致密氧化膜，使得铝耐腐蚀，纯氧中可燃潮湿空气中腐蚀，纯氧中点燃生成Fe3O4与H2O反应受氧化膜阻碍与酸反应与盐反应与碱反应与水反应不反应金属活泼性金属活泼性逐渐减弱三、金属化合物的性质1、氧化物 Na2ONa2O2Al2O3Fe2O3颜色状态白色粉末淡黄色粉末白色粉末红棕色粉末属性碱性氧化物过氧化物两性氧化物碱性氧化物与酸反应生成钠盐和水生成盐、氧气和水与碱反应与水反应与水反应不反应与水反应不反应不反应2、氢氧化物NaOHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3属性碱性氢氧化物两性氢氧化物碱性氢氧化物碱性氢氧化物与酸反应与碱反应不反应不反应不反应热稳定性稳定受热分解还原性无还原性无还原性无还原性制备略用途化工原料脱色净水中和胃酸净水净水3、盐 Na2CO3NaHCO3FeCl2FeCl3与酸反应不反应不反应与碱反应不反应氧化还原性无无稳定性稳定稳定稳定用途工业原料等中和胃酸制糕点净水剂等印刷线路板等金属离子检验焰色反应呈黄色 遇KSCN不显血红色，加入溴水后显红色遇KSCN显血红色四、金属及其化合物之间的相互转化1、钠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。2、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。3、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。第四课时 用途广泛的金属材料一、合金的概念合金是有两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成具有金属特性的物质。 合金的硬度一般比它各成分金属的大，熔点一般比它各成分金属的低。 例如：焊锡(18)是由67%锡 (232.1)和33%铅 (327.7 )组成保险丝 (70)是由12.5%锡 (232.1)、50%铋 (271.4 )和25%铅 (327.7 )组成。二、金属材料包括1、铁合金 钢铁 eg 钢铁材料、钢铁航母2、非铁合金 铝合金、镁合金、铜合金、金银铂合金等 Eg 青铜器、铂合金首饰、铝合金轮胎、镁合金笔记本电脑（一）钢1、含碳量2、钢的分类3、非铁合金（1）铜合金金属活泼性：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动顺序Cu靠后，性质不活泼容易冶炼，使用最早；像Au更不活泼，自然界中就有游离态的金，不需化学方法冶炼，水洗即可。 故青铜是我国使用最早的合金。（2）铝及铝合金 （3）钛和稀土金属 钛：具有银白色金属光泽，密度4.5g/cm3，熔点很高（1725），沸点3260。具有良好的延性和展性。在常温下，钛的外形很像钢铁，但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢