人教版高一化学必修一金属及其化合物知识点总结课件doc.docx

1、人教版高一化学必修一金属及其化合物知识点总结课件doc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 O2 反应常温下： 4Na + O 22Na2O （新切开的钠放在空气中容易变暗）加热时：2Na + O2Na2O2 （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： NaNa2ONaOHNa2CO3 10H2O（结晶） 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

2、2O），跟着变成白色固体 (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 2Na2H2O2NaOHH2 离子方程式： 2Na 2H2O2Na 2OHH2（注意配平）实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚酞， 溶液变红。“浮 钠密度比水小；游 生成氢气；响 反应剧烈；熔 钠熔点低；红 生成的 NaOH 遇酚酞变红” 。 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：

3、2Na2H2O2NaOHH2 CuSO42NaOH Cu(OH)2Na2SO4总的方程式： 2Na2H2OCuSO4Cu(OH) 2Na2SO4H2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： 2Na2HCl 2NaClH2（反应剧烈） 离子方程式： 2Na2H 2NaH23、钠的存在：以化合态存在。4、钠的保存：保存在煤油或石蜡中。通电5、工业制钠：电解熔融的 NaCl：2NaCl( 熔融) 2Na + Cl 26、钠的用途： 在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽

4、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、Na2O Na2O + H 2O = 2NaOH,Na2O + CO2 = Na2CO3,白色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性：Na2O + 2HCl = 2NaCl + H 2O .另外：加热时， 2Na2O + O 2 = 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 + 2CO 2 = 2Na 2CO3 + O2 （作供氧剂） 。因此 Na2O2 常做生氧剂，同时，

5、 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酞，变红后又褪色。（三）钠盐： Na2CO 3与 NaHCO 3 的性质比较Na2CO3 NaHCO 3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）NaHCO 3+HCl=NaCl+Na2CO3+2HCl=2NaCl+H 2O+CO2 H2O+CO2与酸反应2+2H +=CO2+H2OCO3HCO3+H =H2O+CO 2加热分解热稳定性 加热不分解 2NaHCO3=Na 2CO3+H2O+CO2与 CO2 反应 N

6、a2CO3+CO2+H2O=2NaHCO 3 不反应NaHCO 3+NaOH=Na 2CO3+H 2O与 NaOH 溶液反应 不反应（不能发生离子交换）HCO3 +OH2=H2O+CO3Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH 也能反应生成 CaCO3与 Ca(OH) 2 溶液反应2+CO32Ca =CaCO3沉淀与 CaCl2、溶液反应 有 CaCO3 沉淀 不反应发酵粉、灭火剂、治 洗涤剂，玻璃、肥皂、造纸、纺织等用途 疗胃酸过多（有胃溃 工业疡时不能用）Na2CO3 溶液能吸收 CO2 转化为 NaHCO 3相互转化 Na2CO3 + H2O + CO2 = 2 NaHCO

7、3NaHCO 3+NaOH=Na 2CO3+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 NaHCO 3析出。2、Na2CO3 溶液与稀 HCl 的反应 :向 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 向稀 HCl 中滴加 Na2CO3 溶液， 先有气体， 反应是：Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H 2O +CO2如果

8、用 2mol 的 Na2CO3 和 的稀 HCl 反应，采用方法放出 CO2是 ；采用方法放出 CO2 为 。希望同学们在解题时要留意。3、Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液的鉴别：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 NH 3，后通入 CO2，NaHCO 3 晶体析出过滤，在滤液中加入 NaCl 细末和通 NH 3 析出

9、NH 4Cl 晶体为副产品。 NH 4Cl 晶体析出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 + 3O 2 = 2Al 2O3。同时也容易与 Cl2、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。 （ 2

10、Al 6H 2Al2Al33H2） 与强碱溶液反应： 2Al + 2NaOH + 2H 2O = 2NaAlO 2 + 3H 2（ 2Al 2OH2H2O3H2） 2AlO 2 与某些盐溶液反应：如能置换出 CuSO4、AgNO 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）叫做铝热反应高温2Al + Fe 2O3 Al 2O3 + 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（ 2054），沸点 2980，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。

11、 有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现。如红宝石因含有少量的铬元素而显红色，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 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。Al 2O3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H2O ,Al 2O3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H2O 。Al 2O3 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 (Na3AlF 6 )，使氧化铝的熔点降至 1000 度左右，

12、通电 铝的冶炼才快速发展起来，铝及其合金才被广泛的应用。 2Al 2O3 4Al + 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 2O2Al(OH) 3 Al 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）用氢氧化钠溶解过滤向滤液中通入二氧化碳酸化，过

13、滤氢氧化铝氧化铝铝。主要反应： Al 2O3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H2O ，CO2 + 3H2O + 2NaAlO 2 = 2Al(OH) 3+通电Na2CO3 ，2Al(OH) 3 Al 2O3 +3 H2O ,2Al 2O3 4Al + 3O 2。（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。+ 3+（六）明矾的净水 ：化学式： KAl(SO 4)2 12H2O，它在水中能电离： KAl(SO 4)2 = K+ Al2-。铝离子与水

14、反应，生成氢氧化铝胶体，具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物， + 2SO4使之沉降已达净水目的。 Al3+ + 3H 2O = 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 + 3NH 3 H2O = Al(OH) 3+3NH 4Cl 。 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 Al3+ - 3+ -+ 3OH + 4OH= Al(OH) 3, 后 Al-= AlO 2+ 2H 2O。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 A

15、l3+ + 4OH - = AlO 2- + 2H 2O，后 Al 3+ + 3AlO 2- + 6H2O = 4Al(OH) 3。 实验： 向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳， 有沉淀出现。 CO2 + 3H 2O + 2NaAlO 2 = 2Al(OH) 3+ Na 2CO3。 将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。 Al3+ + 3AlO 2- + 6H 2O = 4Al(OH) 3。 实验： A 、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸，先有沉定，后溶解。 - + H+ + H2O = Al(OH) 3 ,Al(OH) 3 + 3H + = Al 3+ + 2H 2O 。反应的离子方程式： AlO 2

16、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。 - + 4H + = Al 3+ + 2H2O ,3AlO 2- + Al 3+ + 6H 2O = 4Al(OH) 3。反应的离子方程式： AlO 2 铝三角：AlAl 2O3- AlAl(OH) 3AlO 23+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 Fe2O3）。2、单质铁的化学性质：点燃 与非金属单质反应： 3Fe2O2 Fe3O4（现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体）点燃2F

17、e + 3Cl 2 2FeCl3,Fe + S FeS。2 与非氧化性酸反应： Fe2HCl FeCl2H2 （ Fe2H H2）Fe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。2 与盐溶液反应： FeCuSO4FeSO4Cu （ FeCu2Fe Cu ）；Fe +2 FeCl3 =3FeCl2高温 与水蒸气反应： 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H 2（二） 铁的氢氧化物Fe(OH) 2 Fe(OH) 3红褐色难溶于水的沉淀，受热易分主 白色难溶于水的沉淀， 不稳定， 易被氧化成氢要 氧化铁， 颜色变化为： 白色灰绿色红褐色。解。 2Fe(OH) 3Fe2O3 +

18、 3H 2O ,性反应式： 4Fe(OH) 2 + O2 + 2H 2O = 4Fe(OH) 3。能溶于强酸溶液，生成相应的盐。22H质 Fe(OH) 22HFe33H2O Fe(OH) 33H 2Fe2O2+ 3+（三） Fe 、Fe的检验离子2+Fe3+Fe 滴加 KSCN 溶液，无明显变化，再加氯水，常 直接观察溶液是黄色； 溶液变血红色；见 滴加氢氧化钠溶液， 出现红褐色沉直接观察溶液是浅绿色； 方淀；滴加 KSCN 溶液， 有血红色溶滴加氢氧化钠溶液，出现沉淀的颜色变化法 液出现。是：白色灰绿色红褐色。（四）铁三角Cl FeH +2、B H2 SO 2+rHCu2 、 HN2、4 (

19、浓 C、活)I 、2 CO、 泼OCO金、 、属 3属S C、金H 2泼活O2、 Cl 2、 HNO 3、 H2 SO 4(浓 )、 （其它如： Br 2、 H 2O 2、 MnO 4-） Fe 3+Fe 2+Fe 、Cu 、H2S、S 2- 、I-、Fe 与弱氧化剂反应，如 H+、Cu2+ 、I2 、S 等；2+盐溶液。 用还原剂如 H2 、CO 等还原 FeO 或用 Mg、Zn、Al 等还原 Fe铁与强氧化剂反应如 Cl2、Br2、浓 H2SO4 、浓 HNO 3 等。用还原剂如 H2 、CO 等还原 Fe2O3 或用足量 Mg、Zn、Al 等还原 2+遇强氧化剂的反应如 Cl 2、Br

20、2、O2、浓 H2SO4、浓 HNO 3、FeH2O2、Na2O2、HClO 等。3+遇某些还原剂的反应如 Fe、Cu、SO -、 H2、IFe 2S 等以及少量的 Zn、Mg 、Al 等。2Fe2+Cl2 = 2Fe3+2Cl-3Fe2+ +4H + +NO 3- = 3Fe3+ +NO + 2H 2O(1) Fe2+ Fe3+2Fe3+ + Fe = 3Fe 2+Cu=2Fe 2+Cu2+2Fe3 + - 2+2Fe3 +2I = 2Fe +I 2(2) Fe Fe2+Fe+2H +=Fe2+H 2加热Fe+S = FeSFe+2Fe3+=3Fe2+Fe2+Zn=Zn 2+Fe+(3)Fe

21、 Fe3点燃2Fe+3Cl 2=2FeCl 3Fe + 4H + +NO 3 (稀） = Fe3+ + NO + 2H 2O 3+ 2+2Fe +3Zn=2Fe+3Zn（五）铁的冶炼原料：铁矿石（提供铁元素） 、焦炭（提供热量和还原剂） 、空气（提供氧气） 、石灰石（除去铁矿石中的二氧化硅杂质） 。设备：高炉。点燃 高温主要反应： C + O2 CO 2 ,，C + CO2 2CO （这两个反应是制造还原剂并提供热量），高温 高温 高温3CO + Fe2O3 2Fe 3CO2 ，CaCO3 CaO + CO 2 ，CaO + SiO2CaSiO3.（六）焰色反应1、定义：金属或它们的化合物在灼

22、烧时使火焰呈现特殊颜色的性质。2、操作步骤：铂丝（或铁丝）用盐酸浸洗后灼烧至无色，沾取试样（单质、化合物、气、液、固均可）在火焰上灼烧，观察颜色。3、 重要元素的焰色：钠元素黄色、 钾元素紫色（透过蓝色的钴玻璃观察，以排除钠的焰色的干扰）焰色反应属物理变化。 与元素存在状态 （单质、 化合物）、物质的聚集状态 （气、 液、固）等无关，只有少数金属元素有焰色反应。（七）合金1、合金的概念：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。2、合金的特性：合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械的性能。 合金的硬度一般比它的各成分金属的大 合金的熔点一般比它的各成分金属的低