金属钠及其化合物的性质

关于金属钠及其化合物的性质一）钠（Na）钠的物理性质钠的化学性质钠的存在和保存钠的制法和用途一、钠及其化合物第2页,共127页，2024年2月25日，星期天1、钠的物理性质（1）切开后，为银白色、有金属光泽的固体；（2）密度比水小，比煤油大；（3）熔点和沸点低；（4）硬度小，可以用小刀切割；（5）是热和电的良导体。

（一）、钠的性质第3页,共127页，2024年2月25日，星期天2、钠的化学性质：（1）与非金属反应A、钠与氧气反应：常温下：4Na+O2==2Na2O（白色）点燃条件：钠在空气中点燃时，生成过氧化钠（Na2O2）和少量超氧化钠（NaO2）淡黄色。过氧化钠比氧化钠稳定，氧化钠（Na2O）可以和氧气加热时化合成为过氧化钠（Na2O2

）

2Na+O2==Na2O2（淡黄色）点燃第4页,共127页，2024年2月25日，星期天（2）与水反应产物呈碱性反应剧烈、有气体生成气体推动小球迅速移动反应放热、钠的熔点低密度(钠)＜

密度（水）现象解释浮熔游响红2Na+2H2O=2NaOH+H2第5页,共127页，2024年2月25日，星期天3、钠的存在与保存元素存在形态：游离态(以单质形态存在)化合态(以化合物形态存在)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）保存：加煤油密封隔绝氧气和水钠与煤油不反应钠的密度大于煤油第6页,共127页，2024年2月25日，星期天4、钠的制取及用途用途：①制取钠的化合物；②Na-K合金（液态）用作原子反应堆的导热剂；③在电光源上，用钠制造高压钠灯；④工业上用Na作强还原剂，用于冶炼金属；如：4Na+4TiCl4===Ti+4NaCl。制取：2NaCl(熔融）===

2Na+Cl2↑电解第7页,共127页，2024年2月25日，星期天思考：金属钠在空气中的如何变化？银白色变暗变白色固体结块粉末（Na）（Na2CO3）（Na2CO3·

10H2O）（NaOH）(Na2O)与O2与H2O与CO2风化成液（NaOH潮解）第8页,共127页，2024年2月25日，星期天二）钠的化合物氧化钠和过氧化钠氢氧化钠碳酸钠和碳酸氢钠第9页,共127页，2024年2月25日，星期天化学式Na2ONa2O2化合物类型分类颜色、状态

与水反应

与CO2反应与盐酸反应稳定性保存用途

化学性质离子化合物离子化合物碱性氧化物过氧化物白色、固体淡黄色、固体Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCI=4NaCl+2H2O+O2↑不稳定

2Na2O+O2=2Na2O2∆较稳定隔绝空气、密封保存隔绝空气，密封保存————氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂第10页,共127页，2024年2月25日，星期天思考1、氧化钠与过氧化钠用化学的方法如何鉴别（选择简易可行的）2、过氧化钠逐渐撒入酚酞的水溶液中，有关现象是什么？若用石蕊代替酚酞会有什么不同？第11页,共127页，2024年2月25日，星期天(二)、氢氧化钠2、物理性质俗名烧碱、火碱、苛性钠，是一种白色固体，易吸收空气中的水分而潮解，易溶于水并放热，水溶液有涩味，有强腐蚀性。1、化学式：NaOH电子式：Na+

OH-

••••••••注：可做干燥剂中性气体(H2、O2、N2等)碱性气体(NH3)第12页,共127页，2024年2月25日，星期天(三)、碳酸钠和碳酸氢钠化学式俗名状态颜色

溶解度比较NaHCO3Na2CO3Na2CO3•10H2O小苏打纯碱或苏打结晶碳酸钠细小晶体碎细粉末晶体白色白色白色易溶于水比NaHCO3的溶解度大比Na2CO3的溶解度大第13页,共127页，2024年2月25日，星期天第14页,共127页，2024年2月25日，星期天第15页,共127页，2024年2月25日，星期天碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质：1、与酸反应NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+HCI===NaCI+NaHCO3NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑注:放出气体不如NaHCO3剧烈注:剧烈反应，立即放出气体第16页,共127页，2024年2月25日，星期天讨论：Na2CO3与盐酸互滴问题⑴向盐酸里逐滴加入Na2CO3溶液现象:开始就有气体放出（开始时酸过量）HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑

+H2O⑵向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸现象：开始无气体产生，一段时间后产生气体

（开始时酸不足）HCl+Na2CO3===NaCl+NaHCO3(无气泡)HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑

+H2O注：利用此现象可不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸第17页,共127页，2024年2月25日，星期天2、与碱反应NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2OA、与NaOH一类碱反应B、与Ca(OH)2一类碱反应Na2CO3+Ca(OH)2===2NaOH+CaCO3↓2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O(过量)NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+NaOH+H2O(过量)第18页,共127页，2024年2月25日，星期天3、与盐反应Na2CO3+CaCl2===2NaCl+CaCO3↓4、稳定性Na2CO3较为稳定2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑∆5、两者之间的转化Na2CO3→NaHCO3：向溶液中通入足量的CO2NaHCO3→Na2CO3：固体加热溶液加入适量的NaOH第19页,共127页，2024年2月25日，星期天Na2CO3和NaHCO3混合物的分离(1)Na2CO3固体粉末中混有NaHCO3，用加热法。(2)Na2CO3溶液中混有NaHCO3，滴加适量NaOH溶液(3)NaHCO3溶液中混有Na2CO3，通入过量的CO2气体2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑∆NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2ONa2CO3+CO2+H2O===NaHCO3第20页,共127页，2024年2月25日，星期天钠及其重要化合物之间的相互转化关系Na+H2O+O2+O2(点燃）NaOHNa2CO3NaHCO3Na2ONa2O2+CO2+CO2NaCl+HCl+HCl+Ca(OH)2+NaOH(或加热)+CO2(过量）+Cl2（点燃）+CO2(少量）第21页,共127页，2024年2月25日，星期天碱金属的主要物理性质元素名称元素符号核电荷数颜色和状态密度g/cm3熔点℃沸点℃锂Li3银白色,柔软0.534180.51347钠Na11银白色,柔软0.9797.81882.9钾K19银白色,柔软0.8663.65774铷Rb37银白色,柔软1.53238.89688铯Cs55略带金色光泽,柔软1.87928.40678.4第22页,共127页，2024年2月25日，星期天碱金属元素的性质与结构名称相似性递变性最外层电子数物理性质化学性质电子层数密度熔点沸点元素性质锂Li钠Na钾K铷Rb铯Cs1软、白、轻、低、导单质具有强还原性，与大多数非金属、水反应逐渐增多呈增大趋势逐渐降低逐渐降低金属性逐渐增强第23页,共127页，2024年2月25日，星期天1、相似性原因：碱金属元素原子的最外层都只有__个电子，它们的化学性质_____。碱金属元素的化合价都显___价，它们都能跟氧气等非金属单质以及水发生反应。完成下列化学方程式：原因Li+O2=42Li2O2Na+O2=Na2O2△△Li+H2O=222LiOH+H2↑1相似+1第24页,共127页，2024年2月25日，星期天2、差异性原因：随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数___________，原子核对最外层电子的引力___________，所以碱金属元素的性质也有差异。从锂到铯，原子的失电子能力___________________，元素的金属性___________，具体表现在：_________________________________。逐渐增多逐渐减弱钾与水、氧气反应都比钠剧烈逐渐增强逐渐增强第25页,共127页，2024年2月25日，星期天三）焰色反应焰色反应的原理焰色反应的操作焰色反应的应用注意事项第26页,共127页，2024年2月25日，星期天1、原理：某些金属或其化合物灼烧时使火焰呈现出特殊的颜色。2、操作：把铂丝用盐酸洗涤后灼烧，反复多次，至火焰变为无色。用干净的铂丝蘸一些溶液，放到酒精灯火焰上灼烧。3、应用：（1）离子检验，物质鉴别。

（2）焰火材料。焰色反应第27页,共127页，2024年2月25日，星期天4．常见元素的焰色钠元素：

；钾元素：

(透过

观察)．

黄色紫色蓝色钴玻璃第28页,共127页，2024年2月25日，星期天钾紫色钠黄色锂

紫红色铷紫色钙砖红色锶洋红色钡黄绿色铜绿色(透过蓝色钴玻璃)第29页,共127页，2024年2月25日，星期天1）焰色反应实验要求灯焰的颜色浅，如用酒精灯焰，则要使用外焰的侧面，因为焰心的颜色偏黄。2）蘸取待测物的金属丝，最好用铂丝，也可用钨丝、镍铬丝(电炉丝)等来代替，每次使用金属丝时，必须在火焰上灼烧至无色。以免干扰对颜色的观察。3）金属丝在使用前要用稀盐酸洗净，不能用稀H2SO4洗涤，因为金属氯化物灼烧时易气化而挥发，而硫酸盐的熔沸点较高，难以挥发，会对后一个离子的检验产生干扰。4）观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃，因为钾中常混有Na的杂质，蓝色枯玻璃可滤去黄光。5）焰色反应不属于化学法检验，属物理变化。该法一般是在其他检验方法无效时才采用。4、焰色反应的注意事项第30页,共127页，2024年2月25日，星期天二铝及其化合物第31页,共127页，2024年2月25日，星期天一)、铝的性质1．物理性质铝是

色的轻金属，熔点

，硬度

，有良好的导电、导热性．银白低小第32页,共127页，2024年2月25日，星期天2．化学性质化学性质化学方程式暴露在空气中(与O2反应)燃烧(与O2反应)铝热反应(与Fe2O3和V2O5的反应)4Al＋3O2===2Al2O3第33页,共127页，2024年2月25日，星期天化学性质化学方程式与Cl2、S的反应与盐酸的反应与NaOH溶液的反应2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

↑第34页,共127页，2024年2月25日，星期天1．如何除去铁粉中的铝粉？提示：加入过量NaOH溶液，然后过滤、洗涤、干燥．第35页,共127页，2024年2月25日，星期天二)、铝的重要化合物1．氧化铝(1)化学性质(用离子方程式表示)(2)用途熔点很高，是一种较好的

，还可制作各种宝石．耐火材料第36页,共127页，2024年2月25日，星期天2．氢氧化铝(1)化学性质②受热分解：

.第37页,共127页，2024年2月25日，星期天2．既能与酸反应又能与碱反应的物质有哪些？提示：①Al、②Al2O3、③Al(OH)3、④弱酸的铵盐，如：(NH4)2CO3、CH3COONH4、⑤弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、NaHSO3、NaHS等第38页,共127页，2024年2月25日，星期天(2)制备①向铝盐溶液中加入氨水②向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2

.第39页,共127页，2024年2月25日，星期天3．明矾明矾的化学式：净水原理涉及的反应：

.KAl(SO4)2·12H2OAl3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋第40页,共127页，2024年2月25日，星期天第41页,共127页，2024年2月25日，星期天第42页,共127页，2024年2月25日，星期天第43页,共127页，2024年2月25日，星期天[例1]

(2009·上海高考)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如右图．反应中镁和铝的 (

)A．物质的量之比为3∶2B．质量之比为3∶2C．摩尔质量之比为2∶3D．反应速率之比为2∶3[答案]

A第44页,共127页，2024年2月25日，星期天

金属与酸或碱反应的实质是金属失电子，金属失去的电子数等于生成H2中的氢原子数，常用的方法有守恒法和平均值法(即求混合金属的平均相对原子质量)．第45页,共127页，2024年2月25日，星期天1．“铝三角”是指Al3＋、Al(OH)3和AlO相互转化的三角关系(如下图)-2第46页,共127页，2024年2月25日，星期天第47页,共127页，2024年2月25日，星期天第48页,共127页，2024年2月25日，星期天

铝盐、镁盐的混合物与强碱的反应是高考的重点、热点，前几年高考考查较多．对于产物的探究从未考查过，新课程标准下的高考趋势应该更加注重在探究中再现知识的形成过程．考查学生的自主探究意识和探究能力．第49页,共127页，2024年2月25日，星期天思考：试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。01234n(NaOH)n[Al(OH)3]

①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量向NaOH溶液中滴加AlCl3

溶液直至过量01234n(AlCl3)n[Al(OH)3]Al3++3OH—(少量)

=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O

Al3++4OH—(过量)

=AlO2—+2H2O

Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓

3mol3mol1mol3mol1mol第50页,共127页，2024年2月25日，星期天01234n[Al(OH)3]n(HCl)②向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量向HCl溶液中滴加NaAlO2

溶液直至过量01234n(NaAlO2)n[Al(OH)3]AlO2—+H2O+H+(少量)=Al(OH)3↓

Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

AlO2—+4H+(过量)=Al3++2H2O

Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓

1mol3mol1mol3mol第51页,共127页，2024年2月25日，星期天n(NaOH)n[Al(OH)3]③向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量

④向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量Al(OH)3、

Mg(OH)2Mg(OH)2n(NaOH)H++OH—=H2OAl3++3OH—(少量)

=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O

Al3++3OH—(少量)

=Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O

Mg2+

+2OH—

=Mg(OH)2↓

第52页,共127页，2024年2月25日，星期天考点要求1.掌握铁的化学性质，理解铁盐和亚铁盐的相互转变。2.了解铁的氧化物、氢氧化物。3.掌握铁离子的检验方法。4.了解金属冶炼的一般原理和方法。三铁和铁的化合物第53页,共127页，2024年2月25日，星期天一)、铁的原子结构特征原子结构示意图：

+26

82142特征：26号元素、4个电子层、最外层2个电子；位置：第四周期Ⅷ族;第54页,共127页，2024年2月25日，星期天二)、铁的物理性质纯铁是银白色，密度较大，熔沸点较高；有较好的导电、导热、延展性；铁能被磁体吸引三)、铁的化学性质比较活泼1、铁与非金属反应②.Fe与S、I2等弱氧化剂反应生成+2价的铁；①.Fe与Cl2、Br2等强氧化剂反应生成+3价的铁；S△Fe＋=====FeS.3Cl2点燃2Fe＋====2FeCl3.③)常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分是Fe2O324====33Fe＋2O点燃FeO点燃：第55页,共127页，2024年2月25日，星期天2．与H2O的反应

.3．与酸的反应(1)与非氧化性酸(如稀硫酸)：

.(2)氧化性酸①稀硝酸Fe过量：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

.②浓硝酸：常温下

．③浓硫酸：常温下

．Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O钝化钝化Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑HNO3过量：第56页,共127页，2024年2月25日，星期天4．与盐溶液的反应(1)与CuSO4溶液：

.(2)与FeCl3溶液：

.Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋===3Fe2＋第57页,共127页，2024年2月25日，星期天总结：S、I2、HCl

、稀H2SO4、Cu2+、Fe3+等FeFe2+弱氧化剂FeFe3+O2、F2、Br2

HNO3、浓H2SO4等强氧化剂第58页,共127页，2024年2月25日，星期天四)、铁的化合物1、铁的氧化物俗名化学式磁性氧化铁铁红Fe3O4铁的化合价+2、+3+3+2

色态黑色晶体红棕色粉末黑色粉末水溶性不溶Fe2O3

不溶

不溶FeO稳定性不稳定稳定

稳定第59页,共127页，2024年2月25日，星期天化学式与非氧化性强酸反应与氧化性酸反应共性高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原FeOFe2O3Fe3O4FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O

同上3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+14H2O+NO3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+5H2O+NO第60页,共127页，2024年2月25日，星期天

铁的氧化物的用途Ⅰ.作为冶炼金属的原料Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2Ⅱ.氧化铁常用于制造红色油漆和涂料氧化铁作外墙涂料

高温第61页,共127页，2024年2月25日，星期天2、铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态与盐酸反应Fe(OH)3＋3H＋

===Fe3＋＋3H2O受热分解白色固体红褐色固体Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O第62页,共127页，2024年2月25日，星期天化学式Fe(OH)2Fe(OH)3制法可溶性亚铁盐与碱反应可溶性铁盐与碱反应二者的关系空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是

迅速变成

色，最后变成

色，化学方程式为Fe2＋＋2OH－===

Fe(OH)2↓↓Fe3＋＋3OH－===

Fe(OH)3↓↓白色沉淀灰绿红褐4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3第63页,共127页，2024年2月25日，星期天2．制备Fe(OH)2时，采取哪些措施可防止Fe(OH)2被氧化？提示：①配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去O2.②胶头滴管伸入到液面以下加入液体．③溶液表面覆盖植物油(或苯)，以隔绝空气．第64页,共127页，2024年2月25日，星期天第65页,共127页，2024年2月25日，星期天第66页,共127页，2024年2月25日，星期天(2)除杂方法①Fe2＋(Fe3＋)：加Fe粉过滤；②FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2；③FeCl2(CuCl2)：加Fe粉，过滤．

第67页,共127页，2024年2月25日，星期天1．溶液的颜色含有Fe2＋的溶液显浅绿色含有Fe3＋的溶液显黄色第68页,共127页，2024年2月25日，星期天2．用KSCN溶液和氯水(1)流程：(2)有关反应：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色)2Fe2＋＋Cl2

===2Fe3＋＋2Cl－第69页,共127页，2024年2月25日，星期天3．用NaOH溶液(1)流程：(2)有关反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O

===4Fe(OH)3第70页,共127页，2024年2月25日，星期天

铁及其化合物知识的突出特点是铁元素的价态变化，铁的氧化物中铁的化合价较为复杂，如何将氧化物中的铁离子转化为溶液中的离子而不改变其价态，解题时常被忽略，近几年的高考有关铁及其化合物的探究试题更是频繁出现．第71页,共127页，2024年2月25日，星期天[例]某种催化剂为铁的氧化物．化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色．一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为＋3价的结论．(1)请指出该结论是否合理并说明理由_______________________________________________________________________________________________________________.第72页,共127页，2024年2月25日，星期天答案]

(1)不合理．实验设计不合理，因为硝酸会氧化催化剂中可能存在的二价铁，所以从实验结果只能判断样品溶解后的溶液中存在三价铁而不能确定样品中铁元素的价态．第73页,共127页，2024年2月25日，星期天(2)请完成对铁元素价态的探究：限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；3mol/LH2SO4、3%H2O2、6mol/LHNO3、0.01mol/LKMnO4、NaOH稀溶液、0.1mol/LKI、20%KSCN、蒸馏水．①提出合理假设假设1：____________________________；假设2：____________________________；假设3：____________________________.第74页,共127页，2024年2月25日，星期天(2)①催化剂中铁元素全部为＋3价催化剂中铁元素全部为＋2价催化剂中铁元素同时存在＋2与＋3价第75页,共127页，2024年2月25日，星期天②设计实验方案证明你的假设(不要在纸上作答)③实验过程根据②的实验方案，进行实验．请在下表中写出实验操作步骤、预期现象与结论.实验操作预期现象与结论步骤1：步骤2：步骤3：……第76页,共127页，2024年2月25日，星期天③实验操作预期现象与结论步骤1：用滴管取一定量3mol/LH2SO4于试管中，加热煮沸数分钟以除去溶于其中的氧气。步骤2：用药匙取少量样品于试管中，用滴管加入适量除氧的3mol/LH2SO4并加热，充分反应后得A溶液固体溶解，溶液颜色有变化第77页,共127页，2024年2月25日，星期天实验操作预期现象与结论步骤3：取少许A溶液于试管中，滴加1～2滴20%KSCN溶液，振荡(1)若溶液不呈红色，则假设2成立(2)若溶液呈红色，则假设1或假设3成立步骤4：另取少许A溶液于试管中，滴加1～2滴0.01mol/LKMnO4溶液，振荡结合步骤3中的(2)：(1)若溶液呈紫红色，则假设1成立(2)若溶液紫红色褪去，则假设3成立第78页,共127页，2024年2月25日，星期天四镁第79页,共127页，2024年2月25日，星期天元素周期表中的位置核外电子排布K层L层M层N层镁第三周期第IIA族

2821、原子结构的比较

第80页,共127页，2024年2月25日，星期天2、物理性质的比较

镁为

；为

；熔点均

；硬度均

．具有金属的通性

银白色轻金属较低较小第81页,共127页，2024年2月25日，星期天3镁的化学性质Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑与冷水缓慢反应、与沸水显著反应，滴加酚酞变红色1）.和水反应第82页,共127页，2024年2月25日，星期天a.和非氧化性酸反应（盐酸、稀硫酸等）2）.和酸反应（剧烈反应）Mg+2H+=Mg2++H2↑b.和氧化性酸反应（硝酸、浓硫酸等）Mg+4HNO3(浓）=Mg(NO3)2+2NO2↑+2H2O第83页,共127页，2024年2月25日，星期天3）.与非金属单质的反应2Mg+O2=2MgO点燃4Al+3O2=2Al2O3△MgAl非金属反应O2常温氧化膜点燃燃烧MgSAl2S3S,加热Cl2,加热MgCl2AlCl33Mg+N2==2Mg3N2点燃Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3第84页,共127页，2024年2月25日，星期天五用途广泛的金属材料第85页,共127页，2024年2月25日，星期天全局性掌控第86页,共127页，2024年2月25日，星期天全局性掌控

本节重要知识有合金的性质，铜及其化合物的性质，主要考查合金的概念及性质，铜及其化合物的转化关系，往往结合电化学一起考查，由于金属材料、铜及其化合物知识联系生活实际，近几年高考的考查有“升温的趋势”、预测2012年高考还会继续考查．第87页,共127页，2024年2月25日，星期天一)、合金1．概念由

或

熔合而成的具有

特性的物质．2．性质特点(1)多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点

；(2)合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度

．两种两种以上的金属(或金属与非金属)金属低大第88页,共127页，2024年2月25日，星期天二)、常见金属材料金属材料包括

和

，分为

材料和

材料．纯金属合金黑色金属有色金属1．黑色金属材料——钢铁钢是用量最大、用途最广的合金．第89页,共127页，2024年2月25日，星期天2．有色金属材料——铜和铝(1)我国使用最早的合金是

，常见的铜合金有

和

．(2)铝合金青铜黄铜白铜第90页,共127页，2024年2月25日，星期天②性质特征：密度

、强度

、塑性好、易于加工、成本低廉且表面易形成

而具有一定的抗腐蚀能力．小高致密的氧化物保护膜第91页,共127页，2024年2月25日，星期天金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu原子失电子能力由大到小，还原性由强到弱阳离子得电子能力由小到大，氧化性由弱到强第92页,共127页，2024年2月25日，星期天金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu和O2反应常温易被氧化常温能被氧化常温干燥空气中不易被氧化加热时能被氧化不能被氧化和H2O反应常温置换出氢加热或与水蒸气反应置换出氢不能置换出水中的氢第93页,共127页，2024年2月25日，星期天金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu和酸反应剧烈反应并置换出酸中的氢能置换出酸中的氢，Fe、Al常温在浓HNO3、浓硫酸中钝化不能置换稀酸中的氢与强氧化性酸反应只与王水反应和碱反应仅Al、Zn能跟强碱水溶液反应和盐反应先与水反应排在前面的金属能从盐溶液中置换出后边的金属第94页,共127页，2024年2月25日，星期天

金属活动性顺序在中学化学应用较多．(1)可以比较金属单质的还原性及对应阳离子的氧化性强弱；(2)判断金属与非氧化性酸和盐溶液反应的可能性；(3)判断金属的冶炼方法；(4)原电池中正负极的判断及金属的防护等．第95页,共127页，2024年2月25日，星期天1．铜(1)物理性质：紫红色，不能被磁铁吸引．(2)化学性质第96页,共127页，2024年2月25日，星期天第97页,共127页，2024年2月25日，星期天2．氧化铜的重要性质(1)黑色固体，不溶于水．(2)属于碱性氧化物，能和酸(如盐酸)反应，化学方程式为：CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O.3．氢氧化铜的重要性质(1)蓝色固体，不溶于水．第98页,共127页，2024年2月25日，星期天第99页,共127页，2024年2月25日，星期天4．CuSO4·5H2OCuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾．(1)无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据；(2)CuSO4和石灰乳的混合液即为无机农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂，可以用来防治多种作物的病害．5．碱式碳酸铜化学式：Cu2(OH)2CO3，铜锈的主要成分．第100页,共127页，2024年2月25日，星期天

活泼性不同的金属，表现出不同的化学性质．探究合金中的各种成分，主要考查对物质进行分离检验的实验技能，设计实验方案的能力，此类试题具有一定的开放性．第101页,共127页，2024年2月25日，星期天[例]已知某混合金属粉末中，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上．请设计合理实验探究该混合金属粉末中铁、铜元素的存在．仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol·L－1硫酸、2mol·L－1硝酸、2mol·L－1NaOH溶液、20%KSCN溶液．第102页,共127页，2024年2月25日，星期天完成以下实验探究过程：(1)提出假设假设1该混合金属粉末中除铝外还含有______元素；假设2该混合金属粉末中除铝外还含有______元素；假设3该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素．(2)设计实验方案基于假设3，设计出实验方案．(此处不用作答)第103页,共127页，2024年2月25日，星期天(3)实验过程根据(2)的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论.编号实验操作预期现象和结论①②③④第104页,共127页，2024年2月25日，星期天[解析]因合金中铁和铜至少含有其中一种，所以可能只有铜、只有铁或铁、铜都有．检验铁的方法是转化为Fe3＋后与KSCN发生特征反应；而铜的检验主要是靠Cu2＋溶液的颜色和Cu(OH)2蓝色沉淀．为防止二者之间干扰，先用非氧化性酸溶解固体，过滤，再用强氧化性酸(稀硝酸)处理不溶物，过滤，分别对溶液进行检验即可通过相关现象分析得出结论．第105页,共127页，2024年2月25日，星期天[答案]

(1)Cu

Fe(顺序可交换)(3)编号实验操作预期现象与结论①用药匙取少许样品，加入试管A中，再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管A中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用样品部分溶解，并有气体放出②往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，静置．取上层清液于试管B中，剩余固体备用固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁第106页,共127页，2024年2月25日，星期天编号实验操作预期现象与结论③往试管B中加入少许稀硝酸，再滴加KSCN溶液溶液先变成黄色，加KSCN后显红色，结合②可知，一定含铁④往②剩余固体中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液固体溶解，有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色，溶液显蓝色，加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜第107页,共127页，2024年2月25日，星期天六金属的冶炼第108页,共127页，2024年2月25日，星期天1、定义：____________________________________________________________

__________________________________。2、实质：______________________________________________________________________________________________。金属的冶炼

用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。

（即Mn++ne-=M）

将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程在工业上称为金属的冶炼。第109页,共127页，2024年2月25日，星期天KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu电解法热还原法热分解法物理提取法金属的冶炼方法第110页,共127页，2024年2月25日，星期天一电解法MgCl2(熔融)===电解Al2O3(熔融)===电解冰晶石NaCl(熔融)===电解Mg+Cl2↑24Al+3O2↑22Na+Cl2↑适合冶炼活动性很强的金属（在金属活动性顺序表中排在Zn前的金属）。消耗大量的电能，成本较高。第111页,共127页，2024年2月25日，星期天二热还原法CuO+H2===Cu+H2O高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温

适用于金属活动性介于Mg—Cu之间的大多数金属的冶炼。常被C、CO、H2、Al等还原剂还原第112页,共127页，2024年2月25日，星期天铝热反应实验镁条的燃烧为铝热剂提供高温条件，氯酸钾为镁条继续燃烧提供氧。第113页,共127页，2024年2月25日，星期天铝热反应现象化学方程式Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温剧烈燃烧，火珠四溅，沙里有火红熔融物请思考：实验中为什么要用到镁条和氯酸钾？铝热剂为了达到该反应所需的温度从而引发反应。镁条和氯酸钾的作用：产生高温条件，引发反应第114页,共127页，2024年2月25日，星期天3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高温其它铝热反应第115页,共127页，2024年2月25日，星期天铝热反应的应用

铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等第116页,共127页，2024年2月25日，星期天三、热分解法热分解法。适用于冶炼金属活动性较差的金属（如Hg和Ag)。HgO===△Ag2O===△22Hg+O2↑24Ag+O2↑第117页,共127页，2024年2月25日，星期天金属的回收和资源的合理开发和利用1、地球上的金属矿物资源是有限的，我们必须合理开发和利用这些矿物资源，主要途径有：（1）______________________________；（2）______________________________；（3）______________________________；（4）______________________________。提高金属矿物的利用率减少金属的使用量加强金属资源的回收和再利用使用其它材料代替金属材料第118页,共127页，2024年2月25日，星期天2、回收金属的意义：（1）___________________；（2）___________________；（3）___________________。金属的回收和资源的合理开发和利用节约矿物资源节约能源减少环境污染第119页,共127页，2024年2月25日，星期天选项式诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×”1.Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2(2010·全国卷ⅠT7－A)2.Na2O2与H2O反应的离子方程式为：Na2O2＋H2O===

2Na＋＋2OH－＋O2↑(2010·天津高考T5－B)3.用惰性电极电解熔融NaCl的离子方程式为：2Cl－＋2H2