金属元素:Na 、Mg 、Al 、Fe、Cu 、Ag、Au基本要求: 常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等)(1)了解常见金属的活动顺序2)了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用3)了解合金的概念及其重要应用单质:物理性质通性:导电性、导热性,延展性个性:颜色状态、密度、硬度、熔沸点等钠:银白色固体; 密度比水小,比煤油大 ;硬度较小;熔点较低(低于100 ℃)镁:是一种硬度较小的具有金属光泽的银白色金属铝:是银白色固体,密度小,熔点低,热电良导体,易延展铁:纯净的铁是光亮的银白色金属,密度较大,有良好的导热性和延展性,导电性比铜、铝差,能被磁铁吸引铜:硬度较小的 紫红色金属,有良好的导电导热性和延展性银:质地柔软的银白色金属,有良好的导电导热性和延展性金:质地柔软的 黄色金属,有良好的导电导热性和延展性原子结构:最外层电子数较少,Na 、Mg 、Al 原子结构示意图:化学性质:易失电子,具有还原性[ 从与 非金属单质( O2、Cl2、S、N2、C 、Si 等) 、氧化物(非金属氧化物、金属氧化物、水)、酸(普通酸、氧化性酸 ) 、盐( 普通盐、氧化性盐 )等角度认识 ] 1、 钠:(1) 与非金属单质的反应Na与 O2发生反应的化学方程式为:4Na +O2 = 2Na2O ;2Na+O2 Na2O2实验现象:(2) 与水的反应2Na +2H2O = 2Na++2OH-+H 2↑实验现象 a .“浮” : 将钠投入水中,钠浮在水面上,说明钠的密度比水小。
b.“熔” :钠熔化成小球,说明钠的熔点低,且该反应是放热反应c. “游” :钠球在水面上四处游动,并伴有嘶嘶声,说明有气体生成,反应剧烈且又有少量氢气的燃烧d. “红” :反应后的溶液能使酚酞变红,说明反应生成了碱3) 与盐溶液反应 ( 实质) : Na 先与 H2O发生反应,生成 NaOH 和 H2,NaOH 跟盐符合发生复分解反应的条件则生成难溶性碱, 不能置换出盐中的金属元素2、 镁:与 CO2的反应CO2+2Mg 2MgO+C现象:燃着的镁条在CO2中继续燃烧,发出耀眼白光,生成白色固体,在集气瓶的内壁有黑色固体附着与水的反应 Mg +2H2O = H2↑+Mg(OH)2投入滴有酚酞的水中现象:有气泡产生,滴有酚酞的水溶液变红 ( 但比钠与水反应慢得多 ) 3、 铝:(1) 与非金属反应与氧气: 4Al+3O2=2Al2O3 加热剧烈反应、发光发热常温表面形成氧化膜,失去光泽,铝具有抗腐蚀性与 Cl2:2Al+3Cl2 2AlCl3 剧烈反应,冒白烟与 S:2Al +3S Al2S3 加热反应,生成白色固体(2) 与某些金属氧化物反应:2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 金属铝在高温下可与Fe2O3反应 现象:是有耀眼的白光, 并有熔融物生成 (典型的置换反应,铝热反应)。
3) 与酸反应: 2Al+6H+= 2Al3++3H 2↑铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生 钝化. (4) 与某些盐溶液反应: 2Al +3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3Hg (5) 与强碱溶液反应: 2Al +2OH-+6H 2O=3H2↑+2[Al(OH)4]-4、 铁:(1) 和非金属的反应①铁在纯氧中反应生成Fe3O4:3Fe+2O2 Fe3O4 现象为剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体物质(常温下,铁在潮湿的空气中易被氧化生成铁锈,主要成分为Fe2O3)②铁与硫在加热条件下反应,生成FeS:Fe+S FeS2) 和水的反应铁在高温下与水蒸气发生反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(3) 和酸的反应①与非氧化性酸:Fe+2H+=Fe2++H 2↑②与氧化性酸: Fe+4H++NO- 3= Fe3++2H 2O +NO ↑常温下,浓 H2SO4、浓 HNO3能使铁钝化(4) 和盐溶液的反应: Fe+Cu2+=Fe2++Cu. Fe +2 Fe3+= 3Fe2+5、 铜:(1) 与非金属反应: 2Cu+O2 2CuO 2Cu+S Cu2S Cu+Cl2CuCl2 (2) 与氧化性酸反应:Cu +2H2SO4( 浓) CuSO4+SO2↑+2H2O Cu +4HNO3( 浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O Cu+4H++2NO- 3= Cu2++2H 2O +2NO2↑3Cu +8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO ↑+4H2O 3Cu +8H++2NO- 3= 3Cu2++4H 2O +2NO ↑(3) 与 FeCl3(溶液中)反应: Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2(4) 空气中形成铜绿: 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3用途:从性质角度认识物质用途钠的用途 (1) 制钠钾合金,用于原子反应堆里的导热剂 (2)做还原剂来制取稀有金属 (3) 制作高压钠灯(4)制备过氧化钠存在和制备:化合物:氧化物、碱、盐氧化物: Na2O 、Na2O2、MgO 、Al2O3、FeO 、Fe2O3、Fe3O4、CuO 、Cu2O 物理性质:Na2O白色固体;Na2O2淡黄色固体;MgO 白色难溶于水高熔点固体; Al2O3白色难溶于水高熔点固体;FeO黑色难溶于水固体; Fe2O3红棕色难溶于水固体;Fe3O4黑色(有磁性)难溶于水晶体;CuO为黑色难溶于水粉末; Cu2O为红色难溶于水粉末化学性质: Na2O、MgO 、FeO 、Fe2O3、Fe3O4、CuO按照普通金属氧化物处理,与水(仅 Na2O ) 、与酸酐、与酸反应,与还原性物质反应,应注意FeO 、Fe3O4与氧化性酸的反应; Al2O3为两性氧化物,也能与碱溶液发生反应;Na2O2为过氧化物,有氧化性,遇水等反应还会放出O2:2Na2O2+2H2O = 4NaOH +O2↑ 2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2Al2O3+6H+= 2Al3++3H 2O Al2O3+2OH-+3H 2O = 2[Al(OH)4]-FeO +2H+=Fe2++ H2O ( 遇氧化性酸生成Fe3+盐) Fe2O3+6H+= 2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+= Fe2++2Fe3++4H 2O 3Fe3O4+8Al 9Fe+4Al2O3 Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2FeO +H2 Fe+H2O CuO + 2H+ = Cu2+ + H 2O CuO+H2 Cu+H2O CuO +CO Cu+CO2 4CuO 2Cu2O + O2碱:NaOH 、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、 Cu(OH)2 Al(OH)3:物理性质白色絮状不溶于水的固体,有较强的吸附性。
化学性质两性氢氧化物强酸中: Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H 2O 强碱中: Al(OH)3 + OH-= [Al(OH) 4]-受热分解: 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 实验室制取实验室制取 Al(OH)3,用可溶性铝盐 溶液和 过量氨水 反应,如:Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4铁的氢氧化物氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水稳定性很不稳定,易被氧化稳定与 H+反应Fe(OH)2+2H+= Fe2++2H 2O Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H 2O 转化关系4Fe(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3盐:非金属元素:H 、C 、Si 、N、O 、S、Cl、Br、I常见非金属元素(如H、C、N、O 、Si 、S、Cl 等)(1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响以上各部分知识的综合应用单质 :H2、金刚石 (C) 、石墨 (C) 、C60、晶体硅 (Si) 、无定形硅 (Si) 、N2、O2、O3、斜方硫 (S) 、单斜硫 (S) 、Cl2、Br2、I2物理性质 :气体密度 -- 比较相对分子质量金刚石 是无色透明硬度极高的晶体,石墨是深灰色质软不透明易导电的片状固体,C60是灰黑色固体;晶体硅 是灰黑色有金属光泽,硬度大,熔点和沸点高的固体,导电性介于导体和绝缘体之间;硫黄色质脆不溶于水微溶于酒精易溶于CS2的固体;氯气是黄绿色 刺激性气味的气体,有毒,易液化,溶于水(1:2 ) ;溴、碘 单质不易溶于水,易溶于有机溶剂,单质颜色状态水溶液颜色有机溶剂颜色Br2深红棕色液体橙黄橙→橙红I2紫黑色固体深黄→褐深紫→紫红溴 在常温下为深红棕色液体,唯一的液态非金属单质。
原子结构 :最外层电子数较多, 各原子结构示意图:化学性质 :易得电子,具有氧化性,部分具有还原性氧化性顺序: O2、Cl2、Br2、I2、S、C、Si [ 从与 金属单质( Na 、Al 、Fe、Cu等) 、非金属单质( O2、H2、Cl2、C、Si 等) 、氧化物、碱、 氧化性 酸、盐( 普通盐、还原性盐、氧化性盐)等角度认识 ] 碳:C+H2O(g)CO +H2 C +CO22CO C+4HNO3( 浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O C+2H2SO4( 浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O 2C+SiO22CO ↑+Si 硅:在常温下只与F2、HF和强碱溶液反应:Si+2F2 = SiF4; Si+4HF = SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH +H2O = Na2SiO3+2H2↑在加热时能与 O2和 Cl2等非金属单质反应:Si+O2 SiO2; Si+2Cl2 SiCl4氮气: N2+O2 2NO ; N2+3H22NH3N2+3Mg Mg3N2硫: Fe + S FeS(黑色) ;2Cu + S Cu2S(黑色)Hg+S = HgS( 黑色、常温下易反应 ) H2+S H2S S+ O2 SO2(空气,淡蓝色, O2,蓝紫色火焰)S+2H2SO4( 浓) 3SO2↑+2H2OS+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O (与热浓强碱溶液) 3S +6NaOH( 浓) 2Na2S+Na2SO3+3H2O 氯气:与金属 2Fe + 3Cl2 2FeCl3红棕色烟Cu + Cl2 CuCl2棕黄色烟与非金属 H2 + Cl2 = 2HCl 点燃时现象:苍白色火焰(瓶口有白雾)与水Cl2 + H2O = HCl + HClO 与碱Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O制取漂白粉: 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O与还原性物质: 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3SO2+ Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl SO2- 3+Cl2+H2O= SO2- 4+2Cl-+H+2Br-+Cl2 = 2Cl-+Br 2 2I-+ Cl 2 = 2Cl-+I 2化合物:氧化物、氢化物、酸、盐氧化物 :H2O 、H2O2、CO 、CO2、SiO2、N2O 、NO 、 N2O3、NO2、N2O4、N2O5、SO2、SO3、ClO2CO: 无色、无味、难溶于水,是煤气中毒的“元凶”还原剂,用于冶金工业 ( 如 Fe2O3) : 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2CO2: 固体俗称“干冰”,典型的酸性氧化物 : CO2 +H2O H2CO3 CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O 2CO2+Ca(OH)2 = 。