第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质一、金属与非金属的反应1、钠( sodium)的物理性质： 银白色、有金属光泽的固体，是热和电的良导体，质软，密度小，熔点低2、钠与氧气的反应：(1) 缓慢氧化： 4 Na＋O2＝＝2Na2O 钠在空气中加热实验现象 ：可观察到钠先熔化后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，最后留下的固体呈淡黄色2) 2Na +O2△Na2O2铝的性质探究实验步骤： 用手撕一小块铝箔， 用坩埚夹住， 在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动观察现象， 另取一小块铝箔， 用砂纸打磨，除去表面的保护膜，再加热至熔化，观察现象实验现象： 铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落实验结论： 在常温下，铝能与空气里的氧气反应， 生成一层致密而坚固的氧化物薄膜加热时反应加剧，生成白色固体，放出大量的热铝表面的氧化膜保护了铝， 即使是未打磨的铝箔， 在空气中也很快生成了新的氧 化膜，构成的薄膜Al2O3 的熔点为 2050℃，高于铝的熔点660℃，包在铝的外 面，所以熔化了的液态铝不会滴落3、其它常见金属与非金属的反应2Mg+O2点燃2MgO 4 Al＋3O2点燃2 Al2O3 3Fe 2O2点燃Fe3O4规律小结：一般金属 +O2金属氧化物金属 +Cl2最高价金属氯化物金属+S 低价金属硫化物例如： 3Fe + 2O2点燃Fe3O4 2Fe +3Cl2点燃2FeCl3Fe +S 点燃FeS 第一节金属的化学性质（二）二、金属与酸和水的反应钠与水反应实验步骤：1、用镊子取一小块钠置于滤纸上，吸干表面的煤油，用小刀切绿豆大的一粒，其余放回原瓶。
2、在小烧杯中加一小半水，并将切下的钠粒投入小烧杯中，观察实验现象3、反应结束后向烧杯中滴入1-2 滴酚酞试剂，观察溶液的变化实验现象现象解释浮在水面上钠的密度比水小熔成银白色小球钠是银白色金属，熔点低，且反应放热小球四处游动并发出嘶嘶响声生成气体推动小球游动反应剧烈且放热滴入酚酞溶液变红色有碱性物质生成1、钠与水的反应2 Na +2H2O ==2NaOH +H2↑2 Na +2H2O ==2NaOH +H2↑离子方程式： 2Na +2H2O==2Na＋+2OH―+H2↑2、金属铁与水的反应注意事项：1、剂的作用是吸收水蒸汽，使收集的氢气易点燃2、管中石绵绒的作用是铁粉的载体，增大铁粉与水蒸汽的接触面实验现象： 加热时试管内铁粉红热，点燃气体可听到爆鸣声3Fe +4H2O (g)△Fe3O4 +4H23、钠与酸和盐溶液反应(1) 2Na +2HCl==2NaCl +H2↑(2) 投入 CuSO4溶液中： 2Na +2H2O +CuSO4 ==Cu(OH )2↓+Na2SO4 +H2↑镁、铝、铁按照金属活动性顺序，产生H2的能力逐渐减弱4、镁、铝与酸的反与非氧化性酸 Mg +2H＋==Mg2＋+H2↑ 2Al+ 6H＋==2Al3＋+3H2↑5、Fe 与酸的反应与非氧化性酸的反应Fe +2H＋==Fe2＋+H2↑Fe 在常温下可遇浓H2SO4、浓 HNO3会发生 钝化，即在 Fe 表面生成致密的氧化物膜，阻止内部的金属进一步氧化。
但加热条件下，可反应，生成Fe3＋第一节金属的化学性质（三）三、铝与氢氧化钠溶液的反应铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应失 2 e-得 2e-实验步骤 ：在 2 支试管里分别加入 5 mL 盐酸和 5 mL NaOH 溶液，再分别放入一小段铝片过一段时间后， 将点燃的木条分别放在2 支试管口，观察实验现象实验现象 ：铝分别放入盐酸、NaOH 溶液中有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰2 Al +2NaOH +2H2O ==2NaAlO2 +3H2↑2Al +6 NaOH+6H2O ==2NaAlO2 +3H2↑+4H2O 四、物质的量在化学方程式计算中的应用1、计算原理：? 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑化学计量数之比 2 : 2 : 2 : 1 扩大 NA倍 2×NA: 2 ×NA： 2 ×NA： NA物质的量之比 2mol : 2mol : 2mol : 1mol 相对质量之比 2×23 : 2×18 : 2×40 : 2 标况下体积 22.4L 2、化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，也等于各物质的物质的量之比。
进行物质的量应用于化学方程式的计算，须按以下步骤进行：1、写出有关反应方程式2、找出相关物质的计量数之比3、对应计量数，找出相关物质的物质的量4、进行计算例 1、把 6.5 g Zn 放入足量盐酸中，锌完全反应，计算：(1) 6.5g Zn 的物质的量(2) 参加反应的 HCl 的物质的量(3) 生成 H2的体积 (标准状况 ) 解： （1）n(Zn)=m/M=6.5g/65g.mol-1=0.1mol Zn + 2HCl = ZnCl2+ H2↑1mol 2mol 22.4L 0.1mol n(HCl) V(H2 ) （2）n(HCl)=0.1mol×2=0.2mol （3）V(H2 )=0.1×22.4L=2.24L 例 2、将 0.65g 锌加到 50 mL 1 mol /L 盐酸中，计算：(1) 标准状况下，生成H2的体积(2) 若反应完成后，溶液体积仍为50 mL，这时溶液中的 Zn2+和 H＋的物质的量浓度是多少？解：n(Zn)==0.65/65==0.01 mol n(HCl)==0.05*1==0.05 mol 得 6 e-∵ Zn +2HCl ==ZnCl2 +H2↑∴ HCl 过量∴ 设生成 H2 x mol , ZnCl2 y mol , HCl z mol Zn +2HCl ==ZnCl2 +H2↑1 2 1 1 0.01 z y x ∴x==0.01 mol y==0.01 mol z==0.02 mol (1) 标准状况下生成 H2体积 V(H2)==0.04*22.4==0.224L (2) c(Zn2+)== 05.001.0Vn==0.2 mol/L n(H＋)==n(HCl) —z==0.05—0.02==0.03 mol c (H＋)== 05.003.0Vn==0.6 mol/L 物质的量应用于化学方程式的计算时，须注意以下几点：1、化学方程式中各物质的化学计算数之比等于各物质的物质的量之比，这是进行各项计算的最根本依据。
2、计算时要注意物质的量与其他各物理量(如质量、气体体积、浓度等)之间的关系3、存在过量问题时，要根据不过量的物理量来进行计算 第三章 第二节 几种重要的金属化合物 (一) 第二节几种重要的金属化合物一、钠的重要化合物1、Na2O 与 Na2O2Na2O2与水反应实验步骤 ：把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体实验现象 ：反应生成的气体能使木条复燃实验结论 ：Na2O2与 H2O 反应放热，生成物助燃1) 与水反应：Na2O+H2O ==2NaOH 2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑失 2e-得 2e-Na2O2既是氧化剂又是还原剂［演示实验］ 分别装入 Na2O 和 Na2O2的试管中滴入适量的水， 充分反应后， 滴入 2 滴酚酞试剂实验现象 ：Na2O 加入水无明显现象，滴酚酞变红Na2O2加入水，剧烈反应，有汽泡变出，溶液变红后褪色由此可知， Na2O2是强氧化剂，有漂白性2) 与 CO2反应：2 Na2O2+2CO2 ==2 Na2CO3+O2Na2O +CO2==Na2CO3Na2O 和 Na2O2的性质比较名称氧化钠过氧化钠化学式Na2O Na2O2色态白色固体淡黄色固体与 H2O 反应Na2O+H2O ==2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑与 CO2反应Na2O+CO2 ==Na2CO32Na2O2 +2CO2 ==2Na2CO3+O2类别碱性氧化物过氧化物生成条件Na在空气中缓慢氧化Na 在空气中燃烧稳定性不稳定2Na2O+O2△2Na2O2相对稳定用途供氧剂、强氧化剂、漂白剂2、Na2CO3与 NaHCO3碳酸钠与碳酸氢钠的性质步骤Na2CO3NaHCO3○1白色粉末，加 H2O 结块成晶体，放热细小白色粉末， 加 H2O，部分溶解， 没有明显放热感觉○2振荡长时间后可溶解仍有固体残余○3溶液变红微红初步结加水变成含结晶水的晶体部分溶解，碱性比Na2CO3弱失 2e-得 2e-论（1）与盐酸反应Na2CO3＋2HCl＝＝2NaCl +H2O＋CO2↑（慢）CO32―＋2H＋＝＝H2O ＋CO2↑NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑(快) HCO3―+H＋==H 2O+CO2↑慢的原因是因为先生成HCO3―，再进一步反应生成H2O 和 CO2［演示实验］实验步骤 ： 分别向装有 Na2CO3和 NaHCO3的溶液中分别加入BaCl2溶液实验现象 ：Na2CO3有白色沉淀； NaHCO3没有现象(2) 与 BaCl2溶液反应：Ba2＋+CO32―==BaCO 3↓碳酸盐的正盐除了K＋、Na＋、NH 4＋外都不溶于水，而酸式盐却都溶于水，因此，鉴别 Na2CO3和 NaHCO3溶液，我们常用 BaCl2或 CaCl2 做试剂来鉴别。
Na2CO3与 NaHCO3的另一个不同点是热稳定性不同Na2CO3和 NaHCO3的热稳定性现象发生反应的化学方程式结论Na2CO3石灰水无变化----------- 受热不分解NaHCO3石灰不变浑浊2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑易分解(3) 热稳定性：Na2CO3稳定， NaHCO3受热易分解2NaHCO3△Na2CO3 +H2O +CO2↑正盐比酸式盐稳定Na2CO3和 NaHCO3性质比较物质碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打色态白色粉末 (Na2CO3· 10H2O为晶体)白色晶体溶解性易溶于水溶解度相对小与 H＋反应慢，CO32―+2H＋==H2O +CO2↑快，HCO3―+H＋==H 2O+CO2↑与可溶性钡、钙盐Ba2＋+CO32―==BaCO 3↓Ca2＋+CO32―==CaCO 3↓不反应热稳定性稳定，受热，难分解，Na2CO3·10H2O 易风化不稳定，2NaHCO3 △Na2CO3 +H2O+CO2↑用途玻璃，制皂，造纸，纺织发酵粉，制药［思考 1］Na2CO3和 NaHCO3混合时的提纯方法○1Na2CO3粉末中混有 NaHCO3，用加热法2NaHCO3 △Na2CO3 +H2O+CO2↑○2Na2CO3溶液中混有 NaHCO3，滴加适量 NaOH NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O ○3NaHCO3溶液中混有 Na2CO3通入过量 CO2Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3Na2CO3与 HCl 反应时加入的顺序不同现象○1在盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液，立即产生气泡2H＋+CO32―==H2O +CO2↑○2在 Na2CO3溶液中加入稀盐酸时，滴加一定量后才产生气泡CO32―+H＋==HCO 3―HCO3―+H＋==H 2O +CO2↑如何鉴别 Na2CO3与 NaHCO3○1利用热稳定性不同○2与酸反应速率不同○3阴离子不同，分别加CaCl2和 BaCl2溶液制取 Na2CO3的方法 ------侯氏制碱法○1向饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2NH3 +H2O+CO2==NH4HCO3依据 NaHCO3溶解度小，会从溶液中析出NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl ∴ NaCl＋NH3＋H2O ＋CO2＝＝NaHCO3↓＋NH4Cl 将 NaHCO3晶体滤出， NH4Cl 可作氮肥○22N。