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
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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Na
1、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：
①钠与O2反应
常温下：
4Na+O2＝2Na2O（新切开的钠放在空气中容易变暗）
加热时：
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―→Na2CO3·10H2O（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Na2O），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）。
②钠与H2O反应
＋＋
2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑离子方程式：
2Na＋2H2O＝2Na＋2OH
－
＋H2↑（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”。
③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＋2H2O＝2NaOH＋H2↑CuSO4＋2NaOH＝Cu（OH）2↓＋
Na2SO4
总的方程式：
2Na＋2H2O＋CuSO4＝Cu（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑
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
④钠与酸反应：
2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑（反应剧烈）离子方程式：
2Na＋2H
＋＋
＝2Na
＋H2↑
3、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+Cl2↑
6、钠的用途：
①在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等；
②钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂；
③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,
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+H2O.
另外：
加热时，2Na2O+O2==2Na2O2
2、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+O2；2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2（作供氧剂）。
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酞，变红后又褪色。
（三）钠盐：
Na2CO3与NaHCO3的性质比较
Na2CO3NaHCO3
俗称纯碱、苏打小苏打
水溶性比较Na2CO3>NaHCO3
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）
NaHCO3+HCl=NaCl+
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑H2O+CO2↑
与酸反应
2－+2H+=CO2↑+H2O
CO3
－
HCO3
+
+H=H2O+CO2↑
加热分解
热稳定性加热不分解2NaHCO3=Na2CO3+
H2O+CO2↑
与CO2反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应
NaHCO3+NaOH=Na2
CO3+H2O
与NaOH溶液反应不反应（不能发生离子交换）
－
HCO3+OH
－
2－
=H2O+CO3
Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH也能反应生成CaCO3
与Ca（OH）2溶液反应
2++CO32－
Ca=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NaHCO3
相互转化Na2CO3+H2O+CO2==2NaHCO3
NaHCO3+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①:
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+
NaHCO3,
后NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有气体，反应是：
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+
CO2↑
如果用2mol的Na2CO3和的稀HCl反应，采用①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NaHCO3
4、侯氏制碱法
反应式：
NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3+NH4Cl.
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NH4Cl晶体为副产品。
NH4Cl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。
①通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用。
4Al+3O2==2Al2O3。
同时也容
易与Cl2、S等非金属单质反应。
②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＋＝2Al
＋＝2Al
3＋
＋3H2↑）
③与强碱溶液反应：
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑（2Al＋2OH
－＋2H2O＝
－
＋3H2↑）2AlO2
④与某些盐溶液反应：
如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。
⑤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+Fe2O3Al2O3+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（Al2O3）
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。
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α－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==2AlCl3+3H2O,Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+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，
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。
2Al2O34Al+3O2↑。
（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==AlCl3+3H2O,Al（OH）3+NaOH==NaAlO2+2H2O．
△
2Al（OH）3Al2O3+3H2O
（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
滤→氢氧化铝→氧化铝→铝。
主要反应：
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O，CO2+3H2O+2NaAlO2==2Al（OH）3↓+
△
通电
Na2CO3，2Al（OH）3Al2O3+3H2O,2Al2O34Al+3O2↑。
（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（SO4）2·12H2O，它在水中能电离：
KAl（SO4）2==K
+Al
2-。
铝离子与水反应，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。
Al
3++3H2O==Al（OH）3（胶体）+3H+。
知识整理：
①（Al（OH）3）的制备：
在氯化铝溶液中加足量氨水。
AlCl3+3NH3·H2O==Al（OH）3↓+
3NH4Cl。
②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+-3+-
+3OH+4OH
==Al（OH）3↓,后Al
-
==AlO2
+2H2O。
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++4OH-==AlO2-+2H2O，后Al3++3AlO2-+6H2O==4Al（OH）3↓。
③实验：
向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有沉淀出现。
CO2+3H2O+2NaAlO2==2Al（OH）3
↓+Na2CO3。
④将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。
Al
3++3AlO2-+6H2O==4Al（OH）3↓。
⑤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+==Al3++2H2O。
反应的离子方程式：
AlO2
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+==Al3++2H2O,3AlO2-+Al3++6H2O==4Al（OH）3↓。
反应的离子方程式：
AlO2
⑥铝三角：
Al
Al2O3
-Al
Al（OH）3
AlO2
3+
三、铁及其化合物
（一）铁Fe
1、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
①与非金属单质反应：
3Fe＋2O2Fe3O4（现象：
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色
的固体）
点燃
2Fe+3Cl22FeCl3,
△
Fe+SFeS。
＋
2＋
②与非氧化性酸反应：
Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑（Fe＋2H＋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＋
③与盐溶液反应：
Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu（Fe＋Cu
2＋
＝Fe＋Cu）；Fe+2FeCl3==
3FeCl2
高温
④与水蒸气反应：
3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2↑
（二）铁的氢氧化物
Fe（OH）2Fe（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）3
Fe2O3+3H2O,
性
反应式：
4Fe（OH）2+O2+2H2O==4Fe（OH）3。
能溶于强酸溶液，生成相应的盐。
＋
2＋＋2H
质Fe（OH）2＋2H
＝Fe
＋
3＋＋3H
2OFe（OH）3＋3H＝2Fe
2O
2+3+
（三）Fe、Fe
的检验
离
子
2+
Fe
3+
Fe
①滴加KSCN溶液，无明显变化，再加氯水，
常①直接观察溶液是黄色；
溶液变血红色；
见②滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉
②直接观察溶液是浅绿色；方
淀；③滴加KSCN溶液，有血红色溶
③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
ClFe
H+
2、BH
2SO2+
r
H
Cu
2、HN
2、
4（浓C、
活
）
I、2CO
、泼
O
CO
金
、、
属3
属
SC、
、
金
H2
泼
活
O2、Cl2、HNO3、H2SO4（浓）、（其它如：
Br2、H2O2、MnO4-）
Fe3+
Fe2+
Fe、Cu、H2S、S2-、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HNO3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、Br2、O2、浓H2SO4、浓HNO3、
Fe
H2O2、Na2O2、HClO等。
3+遇某些还原剂的反应如Fe、Cu、SO-、H
2、I
Fe2S等以及少量的Zn、Mg、Al等。
2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-
3Fe2++4H++NO3-==3Fe3++NO+2H2O
（1）Fe2+Fe3+
2Fe3++Fe==3Fe2+
++Cu==2Fe2++Cu2+
2Fe3
+-2+
2Fe3+2I==2Fe+I
2
（2）FeFe2+
Fe+2H+==Fe2++H2
加热
Fe+S==FeS
Fe+2Fe3+==3Fe2+
Fe2++Zn==Zn2++Fe
+
（3）FeFe3
点燃
2Fe+3Cl2===2FeCl3
Fe+4H++NO3–（稀）==Fe3++NO+2H2O
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+O2CO2,，C+CO22CO（这两个反应是制造还原剂并提供
热量），
高温高温高温
3CO+Fe2O32Fe＋3CO2，CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2
CaSiO3.
（六）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。
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大
②合金的熔点一般比它的各成分金属的低
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