人教版高一化学必修一金属及其化合物知识点总结上课讲义

1、第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质一、钠及其化合物（一）钠 Na1、单质钠的物理性质：钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。2、单质钠的化学性质：钠与。2反应常温下：4Na +。2= 2Na2O （新切开的钠放在空气中容易变暗）力口热时：2Na + O2 = = Na2O2 （钠先熔化后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体 Na2O2。） 钠在空气中的变化过程： Na-> Na2O-> NaOH-> Na2CO3 -10士0（结晶）一-> Na2CO3（风化），最终得到是一种白色粉末。 一小块钠置露在空气中的现象：银白色的钠很快变暗（生成Na?。），跟着

2、变成白色固体（NaOH）,然后在固体表面出现小液滴（ NaOH易潮 解），最终变成白色粉未（最终产物是Na2CO3）。钠与H2O反应2Na+ 2H2。= 2NaOH + H2 T离子方程式：2Na + 2H2。= 2Na + 2OH + H2 f （注意配平）实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有哧哧的声首，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚Mt,溶液变红。“浮 钠密度比水小；游 生成氢气；响 反应剧烈；熔一一钠熔点低；红 一一生成的NaOH遇酚配变红”。钠与盐溶液反应如钠与CuSO4溶液反应，应该先是钠与H2O反应生成NaOH与H2,再和CuSO4溶液反应，有关化学方程式：2Na+

3、2H2O= 2NaOH+H2TCuSO4 + 2NaOH = Cu（OH）2Na2SO4总的方程式：2Na + 2H2O + CuSO4= Cu（OH） 2 Na2SO4 + H2 T实验现象：钠熔成小球，在液面上四处游动，有蓝色沉淀生成，有气泡放出K、Ca、Na三种单质与盐溶液反应时，先与水反应生成相应的碱，碱再和盐溶液反应 钠与酸反应：2Na + 2HCl =2NaCl + H2T （反应剧烈）离子方程式：2Na+2H+ = 2Na+ H2T3、钠的存在：以化合态存在。4、钠的保存：保存在煤油或石蜡中。一一 通电5、工业制钠：电解熔融的 NaCl： 2NaCl（熔融） 2Na + Cl 2

4、 T6、钠的用途： 在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、错、铝、锂等；钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂； 钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。（二）氧化钠和过氧化钠1、Na2ONa2O + H2O = 2NaOH,白色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性：N Na2O+CO2 = Na2CO3，Na2O + 2HCl = 2NaCl + H 2O .I另外：加热时，2Na2O + O2 = 2Na2O22、Na2O2：淡黄色固体是复杂氧化物，易与水和二氧化碳反应。2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O 2 ； 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 +

5、 O2 （作供氧齐ij）。因此Na2O2常做生氧剂，同时，Na2O2还具有强氧化性，有漂白作用。如实验：Na2O2和水反应后的溶液中滴加酚Mt,变红后又褪色。（三）钠盐：Na2CO3与NaHCO 3的性质比较Na2CO3NaHCO3俗称纯碱、苏打小苏打水溶性比较Na2CO3 > NaHCO 3溶液酸碱性碱性碱性与酸反应剧烈程度较慢（二步反应）较快（一步反应）与酸反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H 2O+CO2 TCO32 +2H+=CO2 T +HONaHCO 3+HCl=NaCl+H2O+CO2T一HCO3+H+=H2O+CO 2 T热稳定性加热不分解加热分解2NaHCO3=N

6、a2CO3+H2O+CO2T与CO2反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO 3不反应与NaOH溶液反应不反应(不能发生窗子交换)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O一 一HCO3 +OH= H2O+CO32与Ca(OH) 2溶液反应Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3 J +2NaOHCa2+CO32 =CaCO3 J也能反应生成CaCO3沉淀与CaCl2、溶液反应有CaCO3沉淀不反应用途洗涤剂，玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业发酵粉、灭火剂、治 疗胃酸过多(有胃溃 疡时不能用)相互转化Na2CO3溶液能吸收CO2转化为NaHCO 3Na2CO3 + H2O + CO2 =

7、2 NaHCO 3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O注意几个实验的问题：1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的 CO2有晶体NaHCO3析出。2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应 晌Na2CO3溶液中滴加稀 HCl ,先无气体，后有气体，如果n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体放出。发生的反应：先Na2CO3 + HCl = NaCl +NaHCO 3,后 NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2O +CO 2 T 向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有气体，反应是：Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H 2O +CO2 T如果用2mol的Na2CO

8、3和2.4mol的稀HCl反应，采用方法放出 CO2是0.4mol;采用方法放出CO2为1.2mol。希望同学们在解题时要留意。3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴另I：取两种试液少量，分别滴加CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀的原取溶液为 Na2CO3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO 34、侯氏制碱法反应式：NaCl + NH 3 + CO2 + H 2O = NaHCO 3 + NH 4Cl.注意：在生产中应先在饱和的 NaCl溶液中先通入 NH3,后通入CO2, NaHCO3晶体析出 过滤，在滤液中加入 NaCl细末和通NH3析出NH4C1晶体为副产品。NH4C1晶体析出

9、后 的母液进行循环试用，提高原料的利用率。（四）氢氧化钠 NaOH :俗称烧碱、火碱、苛性钠，易潮解，有强腐蚀性，具有碱的通性。二、铝及其化合物（一）铝的性质1、物理性质：银白色金属，质较软，但比镁要硬，熔点比镁高。有良好的导电、导热性和 延展性。2、化学性质：铝是较活泼的金属。 通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 30 2 = 2AI2O3。同时也容易与CI2、S等非金属单质反应。 与酸反应：强氧化性酸，如浓硫酸和浓硝酸在常温下，使铝发生钝化现象；加热时， 能反应，但无氢气放出；非强氧化性酸反应时放出氢气。（2Al+6H + =2Al3+ + 3H2f ） 与强碱溶液反

10、应：2Al + 2NaOH + 2H 20 = 2NaAlO 2 + 3H2T （ 2Al + 20H + 2H20 = 2A10 2 + 3H2 f ） 与某些盐溶液反应：如能置换出CUSO4、AgN0 3等溶液中的金属。铝热反应：铝与某些金属氧化物的反应（如V、Cr、Mn、Fe的氧化物）叫做铝热反应2Al + Fe 2O3Al 203 + 2Fe。Al和Fe2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。（二）氧化铝（Al 2O 3）白色固体，熔点高（2054C）,沸点2980C,常作为耐火材料；是两性氧化物。我们常 见到的宝石的主要成分是氧化铝。有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属

11、氧化物的 表现。如红宝石因含有少量的铭元素而显红色，蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。工业生产中的矿石刚玉主要成分是a -氧化铝，硬度仅次于金刚石，用途广泛。两性氧化物：既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。Al2O3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H2O ,Al 2O3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H2O 。Al2O3是工业冶炼铝的原料，由于氧化铝的熔点高，电解时，难熔化，因此铝的冶炼直到1886 年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石 （Na3AlF6 ），使氧化铝的熔点降至1000度左右， 铝的冶炼才快速发展起来，铝及其合金才被广泛的应用。2Al

12、2O34Al + 3O 2 "(三)氢氧化铝(Al(OH) 3)白色难溶于水的胶状沉淀，是两性氢氧化物。加热易分解。两性氢氧化物：既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2O, Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2O.2Al(OH) 3Al 2O3 +3 H 2O(四)铝的冶炼铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中主要是以氧化铝的形式存在。工业生产的流程：铝土矿(主要成分是氧化铝)一用氢氧化钠溶解过滤一向滤液中通入二氧化碳酸化，过 滤一氢氧化铝一氧化铝一铝。主要反应：Al 2O3 + 2Na

13、OH = 2NaAlO 2 + H2O , CO2 + 3H2O + 2NaAlO 2 = 2Al(OH) 3 + 通电Na2CO3 , 2Al(OH) 3Al 2O3 +3 H2O ,2Al 2O34Al + 30 2 T。(五)铝的用途：铝有良好的导电、导热性和延展性，主要用于导线、炊具等，铝的最大用途是制合金，铝合金强度高，密度小，易成型，有较好的耐腐蚀性。迅速风靡建筑业。也是飞机制造业的主要原料。(六)明矶的净水：化学式：KAl(SO 4)2 - 12H2O,它在水中能电离：KAl(SO 4)2 = K+ + Al3+ 2SO42-。铝离子与水反应，生成氢氧化铝胶体，具有很强的吸附能力

14、，吸附水中的悬浮物，使之沉降已达净水目的。Al 3+ + 3H 20 = Al(OH) 3 (胶体)+ 3H +。知识整理：(Al(OH) 3)的制备：在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl 3 + 3NH3 - H2O = Al(OH) 3 J +3NH4Cl 。 实验：A、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是先有沉淀，后溶解。反应式：先 Al 3+ + 30H - = Al(OH) 3 J ,后 Al 3+ + 40H - = AlO 2- + 2H 2。B、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液，现象是开始无沉淀，后来有沉淀，且不溶解。反应式：先 Al 3+ + 40H- = AlO 2 + 2H

15、2O,后 Al3+ 3AlO 2-+ 6H2O = 4Al(0H) 3,。 实验：向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有沉淀出现。CO2 + 3H2O + 2NaAlO 2 = 2Al(OH) 3J + Na2CO3。 将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。Al 3+ + 3AlO 2- + 6H 2O = 4Al(OH) 3 J 。 实验：A、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸，先有沉定，后溶解。+ 2H 2O。反应的离子方程式：AlO 2- + H+ + H2O = Al(OH) 3 ,Al(OH) 3 + 3H+ = Al 3+B、向稀盐酸中滴加偏铝酸钠溶液，先无沉淀，后有沉淀且不溶解。反应的离子方

16、程式：AlO 2- + 4H+ = Al 3+ + 2H2O ,3AlO 2- + Al 3+ + 6H2O = 4Al(OH) 3 J 。三、铁及其化合物（一）铁 Fe1、单质铁的物理性质：铁片是银白色的，铁粉呈黑色，纯铁不易生锈，但生铁（含碳杂质的铁）在潮湿的空气中易生锈。（原因：形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是F%O3）。2、单质铁的化学性质： 与非金属单质反应：3Fe+2O2点燃1。4 （现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体）CL c 点燃 CL 2Fe + 3Cl 2：2FeCl3,Fe + SFeS。 与非氧化性酸反应：Fe+ 2HCl = FeCl2+H2T（ Fe+2H

17、+ = Fe2+ H2 T ）常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。加热能反应但无氢气放出。 与盐溶液反应：Fe+ CuSO4= FeSO4+Cu （ Fe+Cu2+= Fe2+ Cu ）； Fe +2 FeCl3 =3FeCl2 与水蒸气反应：3Fe + 4H 2O（g）Fe3O4 + 4H 2 T（二）铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH) 3主白色难溶于水的沉淀， 不稳定，易被氧化成氢红褐色难溶于水的沉淀，受热易分要氧化铁，颜色变化为：白色-灰绿色-红褐色。解。2Fe(OH) 3Fe2O3 + 3H 2O ,性反应式：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH) 3。能溶于强

18、酸溶液，生成相应的盐。质Fe(OH)2+2H+ = Fe2+ + 2H2OFe(OH) 3 + 3H + = 2Fe3+ + 3H2O（三）Fe2+、Fe3+的检验离子Fe2+Fe3+滴加KSCN溶液，无明显变化，再加氯水，常溶液变血红色；直接观察溶液是黄色；见直接观察溶液是浅绿色；滴加氢氧化钠溶液， 出现红褐色沉方滴加氢氧化钠溶液，出现沉淀的颜色变化淀；滴加KSCN溶液，有血红色溶法是：白色一灰绿色一红褐色。液出现。（四）铁三角Fe与弱氧化剂反应，如 H+、Cu2+、I2、S等；用还原剂如H2、CO等还原FeO或用Mg、Zn、Al等还原Fe2+盐溶液。铁与强氧化剂反应如 Cl2、Br2、浓H2SO4、浓HNO3等。用还原剂如H2、CO等还原Fe2O3或用足量Mg、Zn、Al等还原Fe2+遇强氧化剂的反应如 Cl2、Br2、。2、浓H2SO4、浓HNO3、H2O2、Na2O2、HClO 等。Fe3+遇某些还原剂的反应如Fe、Cu、SO2、I-、H2s等以及少量的Zn、Mg、Al等。2Fe2+Cl2 = 2Fe3+2Cl-3Fe2+ +4H + +NO3- = 3Fe3+NO |+ 2H 2O Fe2+ = Fe3+2Fe3+ + Fe = 3Fe2+2Fe3+Cu=2Fe 2+Cu2+2Fe3+2I-= 2Fe 2+I2Fe+2H +=Fe2+H 2 Fe .- Fe2+Fe