高三一轮复习金属及其化合物教案.docx
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高三一轮复习金属及其化合物教案
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高三一轮复习金属及其化合物教案
第三章金属及其化合物
一、钠及其化合物
（一）钠单质
1、物理性质：
金属钠银白色，硬度：
软，密度比水小，熔沸点低，导电性、导热性良好
钠露置与空气中的过程变化：
化学钠保存在石蜡油或煤油中，因为钠易与水或者空气中的氧气反应，而钠不与煤油反应，且钠的密度大于煤油的密度，所以保存在煤油中。
2、化学性质
①与氧气反应
4Na+O2=2Na2O（常温）2Na+O2
Na2O2（过氧化钠）
2Na2O+O2
2Na2O2
②与非金属反应
2Na+Cl2
2NaCl2Na+S＝Na2S
③与水反应：
2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
钠与水反应的实验现象：
浮、熔、游、响、红。
钠燃烧引起火灾，一般用砂土盖灭。
④钠与酸的反应
2HCl+2Na＝2NaCl+H2↑
⑤将钠与盐的反应
a．若将钠放入CuSO4溶液中，发生如下反应：
2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4
b．钠可与某些熔盐作用，置换出相应金属。
如：
4Na+TiCl4（熔）＝4NaCl+Ti
（二）钠的化合物
1、Na2O和Na2O2
名称
氧化钠（Na2O）
过氧化钠（Na2O2）
电子式
分类
碱性氧化物
过氧化物
阴阳离子个数比
1:
2
1:
2
色态
白色固体
淡黄色固体
化学性质
与水反应
Na2O+H2O＝2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2＝Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
与酸反应
Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O
特性
__________________
Na2O2有强氧化性，可以使品红溶液褪色，有漂白作用、杀菌消毒。
Na2O2与CO2、H2O反应的各种关系
Na2O2的强氧化性
Na2O2可与SO2、H2S、FeCl2等还原性物质反应。
（3）Na2CO3和NaHCO3
名称
碳酸钠（Na2CO3）
碳酸氢钠（NaHCO3）
分类
正盐
酸式盐
俗称
纯碱、苏打
小苏打
色态
白色粉末
细小的白色晶体
水溶液的酸碱性
碱性
碱性
溶解度
Na2CO3＞NaHCO3
化
学
性
质
与酸反应放出CO2的速率
Na2CO3＜NaHCO3
Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
（CO32-+H+=HCO3-）
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
（HCO3-+H+=H2O+CO2↑）
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
（HCO3-+H+=H2O+CO2↑）
与CO2反应
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
不反应
与碱
反应
NaOH
不反应
NaHCO3+NaOH=H2O+Na2CO3
Ca（OH）2
Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH
此法可用于土法制烧碱或除掉烧碱中的Na2CO3
少量石灰水：
2NaHCO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
过量石灰水：
NaHCO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+NaOH+H2O
与盐反应
CaCl2
Ca2++CO32-==CaCO3↓
不反应
NaHSO4
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
HCO3-+H+=H2O+CO2↑
热稳定性
很稳定受热不分解
不很稳定，受热易分解。
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
二者之间相互转化
常见离子的焰色反应和焰色反应的实验操作
Na+（黄色）K+（紫色，需透过钴玻璃）Cu2+（绿色）Ba2+（黄绿色）
操作：
洗—烧—蘸—烧—洗
仪器：
铁丝、铂丝、蓝色钴玻璃
说明：
①并非所有的金属都有焰色反应
②焰色反应为金属元素的性质（单质和化合物）都有同样的焰色
③焰色反应为物理性质
钠及其化合物的相互转化
二、镁、铝及其化合物
1、镁铝单质
①跟非金属单质的反应：
2Mg+O2
2MgO 3Mg+N2
Mg3N2Mg+S
MgSMg+Cl2
MgCl2
4Al+3O2
2Al2O32Al+3S
Al2S32Al+3Cl2
2AlCl3
②跟酸的反应
③跟碱的反应（镁不能跟碱起反应）
2Al+6H2O
2Al（OH）3+3H2↑
Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O
2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
④与氧化物的反应：
a．与H2O的反应：
Mg+2H2O
Mg（OH）2+H2↑（能使酚酞变红）
2Al+6H2O
2Al（OH）3+3H2↑
b．铝热反应：
Al（S）+MxOy（S）
Al2O3+xM（l）△H＜0
c.2Mg+CO2
2C+2MgO
2、铝的化合物
（1）氧化铝（Al2O3）
①物理性质：
白色难熔固体、也不溶于水。
②化学性质：
Al2O3是典型的两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱溶液反应。
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
③应用：
冶炼金属铝的原料；耐火材料，可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。
（2）氢氧化铝[Al（OH）3]
①氢氧化铝的两性：
Al（OH）3与强酸反应生成铝盐：
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
Al（OH）3与强碱溶液作用生成偏铝酸盐：
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
值得注意的是：
Al3+与OH-、AlO2-与H+、Al3+与AlO2-不能大量共存：
Al3++3OH-=Al（OH）3↓AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓
离子共存问题：
Al3+与OH-、S2-、HCO3-、CO32-、AlO2-等不能大量共存；
AlO2-与H+、Al3+、NH4+、Fe3+等不能大量共存。
②氢氧化铝的生成：
a．铝盐与可溶性弱碱氨水反应制Al（OH）3：
Al3++3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4+
b．一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al（OH）3。
当CO2不足或适量时：
CO2+2AlO2-+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-；
当CO2过量时：
CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-。
c．铝盐和偏铝酸盐反应：
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3
Al3+、AlO2-的图像问题
（3）硫酸铝钾KAl（SO4）2
电离方程式：
十二水合硫酸铝钾〔KAl（SO4）2·12H2O〕俗名：
明矾。
明矾是无色晶体，易溶于水。
KAl（SO4）2溶液中逐滴滴加Ba（OH）2溶液
沉淀物质的量最大：
2KAl（SO4）2+3Ba（OH）2==3BaSO4+Al（OH）3+K2SO4
沉淀质量最大：
KAl（SO4）2+2Ba（OH）2==2BaSO4+KAlO2+2H2O
明矾净水化学方程式：
铝及其化合物的转化关系
三、铁、铜及其化合物
1、铁在元素周期表中的第4周期，第Ⅷ族。
其原子结构示意图为：
（1）物理性质：
铁具有金属全部物理通性：
常温下是固态，有金属光泽，导电、导热，有延展性。
（2）化学性质
铁是比较活泼的金属，当铁跟弱氧化剂反应时：
Fe-2e-=Fe2+；当跟强氧化剂反应时：
Fe-3e-=Fe3+。
a．铁跟氧气等其它非金属单质的反应：
3Fe+2O2
Fe3O4（一定要注意产物）
2Fe+3Cl2
2FeCl32Fe+3Br2=2FeBr3
过量的铁在氯水或溴水中可以生成FeCl2、FeBr2
Fe+I2
FeI2Fe+S
FeS
b．铁跟水的反应：
3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2（注意产物也是Fe3O4）
c．铁跟酸的反应：
①与非氧化性酸：
Fe+2H+=Fe2++H2↑
②与强氧化性酸（稀硝酸为例）：
Fe+4HNO3（稀）=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O
Fe+2Fe（NO3）3=3Fe（NO3）2
3Fe+8HNO3（稀）=3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O
铁和浓硝酸、浓H2SO4发生钝化，但在加热条件下，钝化作用立即遭到破坏：
Fe+6HNO3（浓）
Fe（NO3）3+3NO2↑+3H2O
Fe+6H2SO4（浓）
Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O
d．铁和某些盐溶液的作用：
Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2Fe3+=3Fe2+
2、铁的化合物
（1）铁的氧化物
铁的氧化物
FeO
Fe3O4
Fe2O3
铁的化合价
+2价
+2价（1/3），+3价（2/3）
+3价
俗称
——
磁性氧化铁
铁红
状态和颜色
黑色固体
黑色固体
红棕色固体
与H2O的关系
不反应，不溶解
与非氧化性酸的反应
FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
氧化性
高温下被CO、H2、Al、C等还原
还原性
可被氧化
可被氧化
一般不再被氧化
主要用途
——
炼铁
炼铁、作铝热剂、颜料
（2）铁的氢氧化物
①Fe（OH）2可由易溶性的亚铁盐跟碱溶液起反应制得。
Fe（OH）2为白色絮状沉淀，易被空气中O2迅速氧化成Fe（OH）3。
因此，白色絮状沉淀能迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。
Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
制备时：
a．要将滴管口插入硫酸亚铁液面下，再滴入NaOH溶液；
b．配液时可用加热的方法尽可能除去溶解氧；
c．可在液面加少许汽油或苯等有机溶剂，以隔绝空气。
②Fe（OH）3可由易溶性的铁盐跟碱溶液起反应制得。
Fe（OH）3为红褐色沉淀，可溶于强酸，受热易分解。
Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O2Fe（OH）3
Fe2O3+3H2O
制备Fe（OH）3胶体：
Fe2+Fe3+的鉴别
离子共存问题：
Fe、Fe2+、Fe3+的互相转化
3、铜及其化合物
（1）铜的物理性质：
黄色或紫红色，导电导热延展性，导电性位于金属的第二位。
（2）铜在周期表中第4周期IB族
（3）铜单质的化学性质
①铜与非金属单质反应：
2Cu+O2
2CuO Cu+Cl2
CuCl22Cu+S
Cu2S
2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3
②与化合物反应
Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2
Cu+4HNO3=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
Cu+2H2SO4（浓）=CuSO4+SO2↑+2H2O
（4）氧化铜（CuO）
CuO+H2
Cu+H2O
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
CuO+C2H5OH
Cu+CH3CHO+H2O
（5）氢氧化铜[Cu（OH）2]
①检验醛基（CH3CHO）
CH3CHO+2Cu（OH）2
Cu2O+CH3COOH+2H2O
②和乙酸反应
2CH3COOH+Cu（OH）2=（CH3COO）2Cu+2H2O
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