第一节金属的化学性质金属及其化合物概述

1、第一节 金属的化学性质金属及其化合物概述1、物理性质：（1）金属与氧气反应（2）金属与酸的反应（3）金属与一些盐溶液反应金属的通性：有金属光泽、导热、导电、延展性2、化学性质：地壳中含量：氧、硅、铝、铁钠一、钠的物理性质1、颜色：2、硬度：3、密度：4、熔沸点：银白色质软（可用小刀切割）二、钠的化学性质1、与O2的反应4Na + O2=2Na2ONa金属光泽变暗的原因2Na + O2=Na2O2熔化为光亮小球后燃烧，火焰呈黄色结论：钠与O2反应,条件不同,现象不同,产物不同2、与其它非金属的反应2Na+Cl2=2NaCl点燃2Na+S=Na2S3、与H2O反应（1）现象与原因：浮：浮在水面（比

2、水轻）熔：熔化为光亮小球（反应放热，熔点低）游：在水面四处游动（有气体产生）响：有“嘶嘶”的声音（反应剧烈）红：滴加酚酞溶液显红色（有碱生成）（2）反应方程式：2Na +2H2O= 2NaOH+H2 2Na+2H2O =2Na+2OH- +H2 2e4、一小块钠露置空气中的变化NaO2Na2OH2ONaOH潮解NaOH溶液CO2Na2CO310H2O风化Na2CO3变暗潮湿白色晶体白色粉末5、Na与酸、碱、盐溶液的反应（1）与酸反应：2Na+2HCl=2NaCl+H22Na+2H2O=2NaOH+H2（2）与碱溶液反应：只与H2O反应（3）与盐溶液反应：五、Na的存在、制法、保存和用途1、存在

3、：只有化合态，主要NaCl结构决定性质，性质决定存在、制法、保存和用途2、制法：2NaCl=2Na+Cl2熔融通电隔绝空气和水3、保存：煤油或石蜡油中4、用途：（1）制取Na2O2、Na2O（2）作原子反应堆的导热剂（Na-K合金，液态）（3）冶炼稀有金属。钛、钼、铌等（熔融）（4）作高压钠灯（发黄光，透雾能力强）六、有关Na与H2O反应的计算1、Na与H2O反应后，溶质质量分数的计算钠与水反应，求溶液中溶质的质量分数.2、 Na与H2O反应后，Na+与H2O比例的计算钠投入多少克水中，才能是Na+:H2O=1:10 ?铝、 铁一、金属与O2的反应实验现象：铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不滴落（

4、1）常温下，Al与O2缓慢反应生成致密的保护膜（2）Al2O3熔点远高于Al。Al2O3可作耐火材料Al的熔点660；Al2O3的熔点2050 1、Al与O2的反应2、金属与O2反应小结：金属反应条件 化学方程式产物颜色钠常温4Na + O2=2Na2O 白色加热淡黄色镁常温加热2Mg+O2=2MgO白色铝常温加热 4Al+3O2=2Al2O3白色铁常温加热黑色铜加热黑色2Na + O2=Na2O22Cu+O2=2CuO3Fe+2O2= Fe3O4点燃思考：这些化学反应之间有什么差别？引起这种差异性的原因是什么？3、金属与O2反应规律：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)

5、 Cu Hg Ag Pt Au金 属 性=还原性=失电子能力强弱常温易反应常温缓慢反应加热反应加热不反应二、金属与H2O的反应1、Mg、Al与H2O的反应Mg+2H2O= Mg(OH)2 +H2冷水缓慢，热水较快2Al+6H2O= Al(OH)3 +3H2冷水很难，热水缓慢2、Fe与H2O的反应Fe与冷、热水均不反应，高温下能与水蒸气反应3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H23、金属与水的反应规律：K Ca Na Mg Al ZnFeSnPb（H） Cu Hg Ag Pt Au冷水反应热水反应高温水蒸气反应不反应三、Al的特性-两性1、与酸反应放出H2-表现金属性2、与碱反应放出H2-表现

6、非金属性2Al2NaOH 2H2O 2NaAlO23H2 反应方程式：2 Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H22Al2NaOH 6H2O 2NaAlO23H2 + 4H2O得61e-失23e-铝既能与酸反应放出H2 ，又能与碱反应放出H2 。Al的两性主要体现在化学性质上练习：1、将等质量的Al分别投入足量的盐酸和NaOH溶液中，产生的H2哪个多？2、在能与Al反应产生H2的溶液中，一定能大量共存的离子组是（ ） A、Na+、Cu2+、Cl-、NO3- B、Na+、Ba2+、HCO3-、Cl- C、K+、 Na+、CO32-、Cl- D、Na+、Ca2+、Cl-、NO

7、3-一样多D第二节 几种重要的金属化合物盐金属氢氧化物金属氧化物(一）、金属氧化物1、多数氧化物不溶于水。Fe2O3 、CuO、 Al2O3等2、只有少数氧化物溶于水，能与水起反应生成可溶或微 溶的碱。K2O 、 Na2O、 BaO 、 CaO 等一、与水反应二、 与酸反应 氧化物固体颜色与盐酸反应Na2O白色Na2O+2H+=2Na+H2O(无色) MgO白色MgO+2H+=Mg2+H2O (无色) Fe2O3红棕色Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O (黄色) CuO黑色CuO+2H+=Cu2+H2O (蓝色)与酸起反应只生成盐和水的氧化物，叫碱性氧化物与碱起反应只生成盐和水的氧化物，叫

8、酸性氧化物3、Na2O2的特性（1）与H2O反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2得21e-失21e-10-2-2氧化剂： 还原剂：Na2O2Na2O2（2）与CO2反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O2作呼吸面具或潜水艇的供氧剂-反应放热（CO2为主）思考： CO2和H2O的混合气体与Na2O2反应时， 哪一个先反应？CO2Na2O2是金属氧化物，但不是碱性氧化物（3）与酸反应2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2（4）Na2O2的漂白性Na2O2具有强氧化性，新产生的氧原子能将有机物氧化而使其褪色（5） Na2O2的稳定性大于Na2O（6） Na2O2

9、的保存：干燥、密封、橡皮塞（7） Na2O2和H2O、CO2反应后固体质量的变化2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2m=2H22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2m=2CO练习：1、将agH2充分燃烧后通入足量Na2O2，求固体增加的质量？2、将agH2和CO的混合物充分燃烧后通入足量Na2O2，求固体增加的质量？a ga g4、Al2O3的特性与酸或碱反应都生成盐和水的氧化物叫两性氧化物Al2O3 + 2OH- =2AlO2- + H2OAl2O3 + 2NaOH=2NaAlO2+ H2OAl2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2OAl2O3 + 6H+ = 2Al

10、3+ + 3H2O（1）与强酸反应生成盐和水-碱性氧化物（2）与强碱反应生成盐和水-酸性氧化物如何除去Al表面的氧化膜？砂纸、酸液、碱液-两性氧化物5、 金属氧化物的用途（1）作为冶炼金属的原料（2）氧化铁(Fe2O3)是一种红棕色的粉末（俗称 （3）氧化铝(Al2O3)是一种白色难熔的物质,（4）氧化亚铜(Cu2O)呈红色,可以制造玻璃、Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 铁红），常用于制造红色油漆和涂料是一种较好的耐火材料搪瓷的红色颜料Fe3O4：黑色固体，俗称磁性氧化铁金属氢氧化物一、Al(OH)31、 Al(OH)3的物理性质：白色胶状沉淀，能吸附水中悬浮物、色素2、 Al(OH)3

11、的化学性质（1） Al(OH)3的两性Al(OH)3 + OH- =AlO2- + 2H2OAl(OH)3 + NaOH=NaAlO2+ 2H2OAl(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al 3+ + 3H2O与强酸反应生成盐和水与强碱反应生成盐和水-碱性，三元碱-两性氢氧化物Al(OH)3=H3AlO3- H2OHAlO2（偏铝酸）-酸性，一元酸（2） Al(OH)3的受热分解：2Al(OH)3 =Al2O3 + 3H2O3、 Al(OH)3的实验室制法可溶性铝盐溶液与氨水反应Al 3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3 + 3NH4+

12、（2）治疗胃酸（HCl）过多：4、 Al(OH)3的用途（1）作净水剂：白色胶状物，表面积大，吸附能力强，吸附水中悬浮的杂质形成沉淀，使水澄清Al(OH)3 + 3H+ = Al 3+ + 3H2O对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用可溶性碱换难溶性碱5、铝三角：+3H+OH-+3OH-+O2加热+6H+3H+2OH-+OH-+H+H2O6、铝盐与碱、偏铝酸盐与酸的反应AlO2-与OH- 共存，与H+不共存AlO2-AlAl2O3Al(OH)3Al 3+4OH-+4H+Al3+与AlO2-不共存Al3+ 与H+共存，与OH-不共存Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)31、向AlCl3溶液

13、中逐滴加入NaOH溶液，和将NaOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中现象是否相同？后者先无沉淀，后沉淀增多后：Al3+3AlO2- +6H2O= 4Al(OH)3Al3+ 3OH- = Al(OH)3Al(OH)3 + OH- = AlO2- +2H2O先：Al3+4OH- = AlO2- +2H2O前者先有沉淀，后沉淀溶解先：Al3+ 3OH- = Al(OH)3后：Al(OH)3 + OH- = AlO2- +2H2O思考练习：2、向100mL1mol/L的AlCl3溶液中逐滴加入500mL1mol/L的NaOH溶液，计算下列情况消耗NaOH的体积：（1）沉淀量最大 （2）沉淀完全消失（3）以

14、纵坐标n(Al(OH)3)横坐标v(NaOH)作图（4）沉淀量为300mLAl3+-3OH-Al(OH)3-OH-AlO2-400mLn(Al(OH)3)v(NaOH)molmL15000.10.05150mL或350mL二、铁的氢氧化物Fe3+3OH -= Fe(OH)31、Fe(OH)3（1）制取:（2）性质:可溶性铁盐(黄色或棕黄色)和碱液反应红褐色不稳定，受热易分解Fe2+2OH -= Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)32、Fe(OH)2（1）制取:可溶性亚铁盐(浅绿色)和碱溶液反应白色白色马上变成灰绿色，最后变成红褐色不稳定，极易被空气中O2氧化二元弱

15、碱，与酸反应成亚铁盐三元弱碱，与酸反应成铁盐2Fe(OH)3 =Fe2 O3+3H2O（2）现象：（3）性质:（4）实验处理：滴管伸入液面下滴加碱液参加反应的碱溶液加热赶走O2加有机物苯、汽油作隔氧层亚铁盐新制，用过量Fe粉防止氧化思考: 1、 Fe(OH)2和 Fe(OH)3谁更稳定？ 2、 Fe(OH)2受热分解的产物是什么？Fe(OH)3Fe2O33、如何让Fe(OH)2受热分解得到FeO？隔绝空气加热（通入N2等保护气）4、CO2、H2能否作上述反应的保护气？CO2可以，H2不行Fe+ 2Fe3+= 3Fe2+盐一、Na2CO3和NaHCO31、 在水中的溶解性及水溶液比较Na2CO3

16、NaHCO3类别外观俗名水溶性溶于水热量变化水溶液碱性强弱正盐酸式盐白色粉末白色晶体纯碱或苏打小苏打易溶于水溶于水放热多放热少较强弱2、 Na2CO3和NaHCO3盐酸的反应 Na2CO3 NaHCO3逐滴加入盐酸离子方程式CO32-+2H+=H2O+CO2HCO3- +H+=H2O+CO2 一开始没气泡产生CO32- +H+=HCO3-HCO3- +H+=H2O+CO2实验探究：向盐酸溶液中逐滴加入碳酸钠溶液现象：有气泡产生 再加盐酸反应较剧烈，有气泡产生反应很剧烈，有气泡产生思考：等m(等n)的苏打和小苏打与分别足量盐酸反应，消耗HCl和产生CO2哪个多？等m：消耗HCl:Na2CO3多；

17、产生CO2: NaHCO3多等n：消耗HCl:Na2CO3多；产生CO2: 一样多 Na2CO3 稳定，受热不分解 NaHCO3不稳定，受热可分解澄 清石灰水变浑浊2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO23、 Na2CO3和NaHCO3的热稳定性热稳定性:Na2CO3NaHCO3m(固)168g 106g 18g 44g62gNa2CO3和NaHCO3的混合物加热前后消耗HCl和产生CO2的量是否相同?消耗HCl同,产生CO2减少4、 Na2CO3 与NaHCO3 之间的相互转换Na2CO3NaHCO3CO2, H2O加热（固体）加NaOH溶液Na2CO3+H2O+CO2 = 2NaHCO

18、3NaOH + NaHCO3 = Na2CO3 + H2O2 NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO25、 焰色反应（1）定义：某些金属及其化合物在灼烧时会使火焰呈现特殊的颜色（物理变化）含同一金属元素的物质焰色反应颜色相同，不管是单质、化合物、固体或液体（2）操作：洗：用稀盐酸清洗铂丝(无锈铁丝)烧：将铂丝在火焰上灼烧至无色除去氧化物氯化物气化蘸:蘸取实验药品烧:在火焰上灼烧观察洗-烧-蘸-烧（3）钠、钾元素的焰色反应Na、Na+-黄色 K、K+-紫色蓝色钴玻璃钴玻璃作用：滤去黄光，排出Na+干扰（4）用途：制烟花焰火鉴别Na+、K+焰色反应LiNaKCaSrBaCu紫红色黄色

19、紫色砖红色黄绿色绿色洋红色1、组成和类别电离：KAl(SO4)2= K+Al3+2SO42-通常含结晶水，无色晶体，俗名叫明矾KAl(SO4)212H2O或K2SO4Al2(SO4)324H2O复盐：由两种金属离子和一种酸根离子组成的盐2、性质和用途复盐是纯净物，不是混合物性质：溶液有K+、Al3+、SO42-的性质用途：水溶液显酸性，通常用作净水剂Al 3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+水解产生的胶状Al(OH)3 ，吸附能力强，吸附水中悬浮的杂质形成沉淀，使水澄清。二、KAl(SO4)2-硫酸铝钾可溶性铝盐和铁盐均可作净水剂三、铁盐和亚铁盐1、铁盐和亚铁盐的对比：鉴别方法Fe2

20、+Fe3+直 接 观 色与OH反应与铜片反应与淀粉KI溶液与KSCN溶液浅绿色棕黄色白色灰绿红褐红褐色沉淀无明显现象溶液变绿色无明显现象溶液变蓝色不显红色溶液显红色KSCN：硫氰化钾Fe3+3SCN- = Fe(SCN)3(红色)思考：可否用KSCN溶液来检验Fe2+?先加KSCN溶液不变红，再加氯水溶液变红Cl2+2Fe2+=2Fe3+2Cl-氧化性还原性还原性氧化性2、铁 三 角弱氧化剂强氧化剂弱还原剂强还原剂（1）FeFe2+Fe3+强氧化剂(过量)强还原剂(过量)（2）氧化还原分步进行，注意强氧化剂和强还原 剂的用量Fe3+在溶液中与金属单质反应：Fe后面的金属：Fe前面的金属：Fe在

21、溶液中与少量强氧化剂反应成Fe2+Fe在溶液中与过量强氧化剂反应成Fe3+K、Ca、Na除外少量、过量均为Fe2+少量Fe2+，过量Fe化学方程式课堂小测答案1、金属钠与冷水反应2、金属钠在空气中燃烧3、金属钠与硫酸铜溶液反应2Na+2H2O =2Na+2OH- +H2 还原剂氧化剂氧化产物还原产物2e-2Na + O2= Na2O2还原剂氧化剂氧化产物和还原产物2e-2Na+2H2O+Cu2+=H2+ Cu(OH)2+2Na+还原剂氧化剂还原产物氧化产物2e-4、金属钠的工业制法5、铁在氧气中燃烧6、高温下铁粉与水蒸汽的反应2Na+2Cl- =2Na + Cl2熔融通电氧化剂还原产物氧化产物

22、还原剂2e-3Fe + 2O2 = Fe3O4点燃氧化剂还原剂氧化产物和还原产物8e-3Fe+4H2O(g) Fe3O4 + 4H2氧化剂还原剂氧化产物还原产物8e-7、铝与盐酸的反应8、铝与氢氧化钠溶液的反应9、氧化铝与盐酸的反应10、氧化铝与氢氧化钠溶液的反应2Al2OH- 6H2O 2AlO2-3H2 + 4H2O2Al 6H+ 2Al3+ 3H2 氧化剂还原剂氧物还物6e-6e-氧化剂还原剂氧物还物Al2O3 + 2OH- =2AlO2- + H2OAl2O3 + 6H+ = 2Al 3+ + 3H2O12、氢氧化铝与氢氧化钠溶液的反应11、氢氧化铝与盐酸的反应Al(OH)3 + OH

23、- =AlO2- + 2H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al 3+ + 3H2O13、氯化铝实验室制取氢氧化铝14、过氧化钠与水反应15、过氧化钠与二氧化碳反应Al 3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3 + 3NH4+2Na2O2+2H2O = 4Na+ + 4OH- + O22Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3 + O22e-氧化剂和还原剂氧物还物氧化剂和还原剂氧物还物2e-16、过氧化钠与小苏打溶液的反应17、向碳酸钠溶液中逐滴加入少量盐酸18、向盐酸中加入少量碳酸钠溶液19、向碳酸氢钠溶液中加入盐酸20、除去固体苏打中的小苏打2Na2O2+4HCO3- = 4Na+2

24、H2O+4CO32-+O22e-氧化剂和还原剂氧物还物2H+ + CO32- = H2O+CO2H+ + CO32- = HCO3-HCO3- + H+ = H2O + CO22 NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 21、除去碳酸氢钠溶液中少量的碳酸钠22、除去碳酸钠溶液中少量的碳酸氢钠23、氯化铝溶液加少量NaOH溶液24、氯化铝溶液加过量NaOH溶液25、偏铝酸钠溶液加少量盐酸26、偏铝酸钠溶液加过量盐酸CO32- + H2O + CO2 = 2HCO3-OH- + HCO3 - = CO32- + H2OAl3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2OAl3+ +

25、 3OH- = Al(OH)3AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O28、偏铝酸钠溶液通过量CO227、偏铝酸钠溶液通少量CO232、氯化亚铁溶液中加入NaOH溶液29、偏铝酸钠溶液和氯化铝溶液混合30、向碳酸氢钠溶液中加入NaOH溶液31、氯化铁溶液中加入NaOH溶液2AlO2- + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3+CO32-AlO2- + CO2 + 2H2O = Al(OH)3+HCO3-Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3HCO3 - + OH- = CO32- + H2OFe3+3OH -= Fe(OH)3Fe2+2OH -= Fe(OH)233、氢氧化亚铁在空气中变红褐色34、氯化铁溶液中加入铁粉35、氯化铁溶液中加入硫氰化钾4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O = 4Fe(OH)3氧化剂还原剂氧化产物和还原产物4e-Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+氧化剂还原剂氧物和还物2e-Fe3+ + 3SCN- =Fe(SCN)338、氯化铁溶液和过量锌粉反应37、氯化铁溶液和少量锌粉反应