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1、【课堂笔记】必修一必修一 第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物第一节金属的化学性质一、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 + O22Na2O (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。 )Na2O2中氧元素为1 价,Na2O2既有氧化性又有还原性。2Na2O22H2O4NaOHO22Na2O22CO22Na2CO3O2Na2O2是呼吸面具、潜水艇的供氧剂,Na2O2具有强氧化性能漂白。钠与 H2O 反应2Na2
2、H2O2NaOHH2离子方程式:2Na2H2O2Na2OHH2(注意配平)实验现象: “浮实验现象: “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:2Na2H2O2NaOHH2CuSO42NaOHCu(OH)2Na2SO4总的方程式:2Na2H2OCuSO4Cu(OH)2Na2SO4H2实验现象: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:2N
3、a2HCl2NaClH2(反应剧烈)离子方程式:2Na2H2NaH23、钠的存在:以化合态存在。4、钠的保存:保存在煤油或石蜡中。5、钠在空气中的变化过程:NaNa2ONaOHNa2CO3Na2CO310H2O(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) 。二、铝 Al1、 单质铝的物理性质: 银白色金属、 密度小 (属轻金属) 、 硬度小、 熔沸点低。2、单质铝的化学性质铝与 O2反应:常温下
4、铝能与 O2反应生成致密氧化膜,保护内层金属。加热条件下铝能与 O2反应生成氧化铝:4Al3O22Al2O3常温下 Al 既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应,均有H2生成,也能与不活泼的金属盐溶液反应:2Al6HCl2AlCl33H2( 2Al6H2Al33H2 )2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2( 2Al2OH2H2O2AlO23H2 )2Al3Cu(NO3)22Al(NO3)33Cu( 2Al3Cu22Al33Cu )注意:铝制餐具不能用来长时间存放酸性、碱性和咸的食品。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Fe2O32Al 2FeAl2O3
5、,Al 和 Fe2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。三、铁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:铁与氧气反应:3Fe2O2Fe3O4(现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的固体)与非氧化性酸反应:Fe2HClFeCl2H2 (Fe2HFe2H2)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。与盐溶液反应: FeCuSO4FeSO4Cu(FeCu2Fe2Cu)与水蒸气反应:3Fe4H2O(g)Fe3O44H2第二节几种重要
6、的金属化合物一、氧化物1、Al2O3的性质:氧化铝是一种白色难溶物,其熔点很高,可用来制造耐火材料如坩锅、耐火管、耐高温的实验仪器等。Al2O3是两性氧化物:既能与强酸反应,又能与强碱反应:Al2O3+ 6HCl 2AlCl3+ 3H2O (Al2O36H2Al33H2O )Al2O3+ 2NaOH = 2NaAlO2 +H2O(Al2O32OH2AlO2H2O)2、铁的氧化物的性质:FeO、Fe2O3都为碱性氧化物,能与强酸反应生成盐和水。FeO2HCl =FeCl2 +H2OFe2O36HCl2FeCl33H2O二、氢氧化物1、氢氧化铝 Al(OH)3Al(OH)3是两性氢氧化物,在常温下
7、它既能与强酸,又能与强碱反应:Al(OH)33HClAlCl33H2O(Al(OH)33HAl33H2O)Al(OH)3NaOHNaAlO22H2O(Al(OH)3OHAlO22H2O)Al(OH)3受热易分解成 Al2O3:2Al(OH)3Al2O33H2O(规律:不溶性碱受热均会分解)Al(OH)3的制备:实验室用可溶性铝盐和氨水反应来制备Al(OH)3Al2(SO4)36NH3H2O2 Al(OH)33(NH4)2SO4(Al33NH3H2OAl(OH)33NH4)因为强碱(如 NaOH)易与 Al(OH)3反应,所以实验室不用强碱制备 Al(OH)3,而用氨水。2、铁的氢氧化物: 氢氧
8、化亚铁 Fe(OH)2(白色)和氢氧化铁 Fe(OH)3(红褐色)都能与酸反应生成盐和水:Fe(OH)22HClFeCl22H2O(Fe(OH)22HFe22H2O)Fe(OH)36HCl2FeCl33H2O(Fe(OH)33H2Fe33H2O)Fe(OH)2可以被空气中的氧气氧化成 Fe(OH)34Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3(现象:白色沉淀灰绿色红褐色)Fe(OH)3受热易分解生成 Fe2O3:2Fe(OH)3Fe2O33H2O3、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。三、盐1、铁盐(铁为+3 价) 、亚铁盐(铁为+2 价)的性质:铁盐
9、(铁为+3 价)具有氧化性,可以被还原剂(如铁、铜等)还原成亚铁盐:2FeCl3Fe3FeCl2( 2Fe3Fe3Fe2)(价态归中规律)2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2( 2Fe3Cu2Fe2Cu2) (制印刷电路板的反应原理)亚铁盐(铁为+2 价)具有还原性,能被氧化剂(如氯气、氧气、硝酸等)氧化成铁盐:2FeCl2Cl22FeCl3( 2Fe2Cl22Fe32Cl)Fe3离子的检验:a.溶液呈黄色;b.加入 KSCN(硫氰化钾)溶液变红色;c.加入 NaOH 溶液反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。Fe2+离子的检验:a.溶液呈浅绿色;b.先在溶液中加入 KSCN 溶液,不变色,再加
10、入氯水,溶液变红色;c.加入 NaOH 溶液反应先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色沉淀,最后变成红褐色沉淀。2、钠盐:Na2CO3与 NaHCO3的性质比较Na2CO3纯碱、苏打Na2CO3? NaHCO3碱性NaHCO3小苏打俗称水溶性比较溶液酸碱性碱性与酸反应剧烈程度 较慢(二步反应)与酸反应较快(一步反应)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2+CO2CO32+2H+=CO2+H2OHCO3+H+=H2O+CO2热稳定性加热不分解加热分解2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2与 CO2反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHC不反应O
11、3与 NaOH溶液反应不反应(不能发生离子交换)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3+OH=H2O+CO32与Ca(OH)2溶液反 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3也能反应生成 CaCO3沉淀应+2NaOHCa2+CO32=CaCO3与 CaCl2溶液反应 有 CaCO3沉淀用途不反应洗涤剂, 玻璃、 肥皂、 造纸、发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多(有胃纺织等工业溃疡时不能用)相互转化Na2CO3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?NaHCO3四、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。第三节第三节 ?用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料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