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1、化学必修化学必修第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物 复习复习 武汉二中武汉二中 李义平李义平回顾与思考:周期表中有周期表中有80多种金属多种金属,最常见的金属有哪最常见的金属有哪些些?我们已经学习了哪些金属我们已经学习了哪些金属?学习这些金属及其化合物的思路是什么学习这些金属及其化合物的思路是什么?学习某种物质要研究哪些方面内容学习某种物质要研究哪些方面内容? 常见金属活动顺序常见金属活动顺序K K Ca Ca NaNa Mg Mg AlAl ZnZn FeFe SnSn PbPb CuCu（H H） HgHg Ag Ag Pt AuPt Au学习金属的思路学习金属的思路: :金属金属
2、 氧化物氧化物 氢氧化物氢氧化物 盐盐研究內容研究內容: : 物理性质物理性质 化学性质化学性质 制法制法 用途用途思考与讨论思考与讨论:金属在物理性质上有哪些共性金属在物理性质上有哪些共性?金属原子最外层电子数特点金属原子最外层电子数特点,决定了金属有哪些化决定了金属有哪些化学性质学性质?观看下列图片观看下列图片,归纳金属能和哪些物质发生反应归纳金属能和哪些物质发生反应?一、金属的性质1.金属的物理通性：金属的物理通性：（共性）（共性）有金属光泽、易传热、易导电，有延展性有金属光泽、易传热、易导电，有延展性常温下除汞（液态）以外都是固体常温下除汞（液态）以外都是固体 。金属原子的最外层电子排
3、布特点金属原子的最外层电子排布特点: 金属原子最外层电子数较少。易失去最外层电子。金属原子最外层电子数较少。易失去最外层电子。有还原性有还原性.2.金属的化学性质金属的化学性质金属与非金属、水、酸、盐等反应金属与非金属、水、酸、盐等反应.金属原子失电子趋势，金属性、还原性变化金属原子失电子趋势，金属性、还原性变化K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu（H） Hg Ag Pt Au逐渐减弱，金属性、还原性逐渐减弱逐渐减弱，金属性、还原性逐渐减弱K+ Ca2+ Na+ Mg2 + Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+Cu2+ Fe3+ Ag+ 得电子能力、氧化性
4、逐渐增强得电子能力、氧化性逐渐增强(1)与氧气等非金属的反应与氧气等非金属的反应4Na + O2 = 2Na2O（白色白色）4Al + 3O2 = 2Al2O33Fe + 2O2 = Fe3O4（黑色）黑色）2Na + O2 = Na2O2（淡黄色淡黄色）K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu（H） Hg Ag Pt Au常温可氧化常温可氧化加热很复杂加热很复杂常温致密常温致密常温疏松氧化膜常温疏松氧化膜高温剧烈燃烧高温剧烈燃烧常温不反应常温不反应加热反应加热反应不反应不反应(2)金属与水反应金属与水反应2Na + 2H2O = 2NaOH + H2Mg + 2H2O =Mg
5、(OH) 2 + H23Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au与与冷水冷水反应反应与与热水热水反应反应与与水蒸气水蒸气反应反应不与水反应不与水反应高温高温(3)与非氧化性酸的反应与非氧化性酸的反应Mg + 2HCl = MgCl2 + H22Al + 6HCl = 2AlCl3 + H2Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动顺序中，金属活动顺序中，H以后的金属以后的金属不与盐酸、稀硫酸反应不与盐酸、稀硫
6、酸反应(4)与氧化性酸的反应与氧化性酸的反应Cu+2H2SO4 （浓）= CuSO4+SO2+2H2O2Fe + 6H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 + 3SO2+6H2OCu+4HNO3（浓）= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O常常温温下下，浓浓硫硫酸酸、浓浓硝硝酸酸可可用用铁铁槽槽车车或或铝铝槽槽车车运运输输，这这 是是 因因 为为 常常 温温 下下 ， 浓浓 硫硫 酸酸 可可 使使 铁铁 或或 铝铝 的的 表表面面 生生 成成 一一 层层 致致 密密 的的 氧氧 化化 膜膜 ， 阻阻 止止 了了 内内 部部
7、金金属属 与与 浓浓 硫硫 酸酸 进进 一一 步步 反反 应应 ， 这这 种种 现现 象象 叫叫 做做钝化。钝化。(5)与盐溶液的反应与盐溶液的反应Fe + CuSO4 = FeSO4 + CuNa与与CuSO4溶液反应的化学方程式溶液反应的化学方程式:2Na + CuSO4 + 2H2O = Na2SO4 + Cu(OH) 2 + H2 注意：注意：活泼金属与盐活泼金属与盐溶液反应时，溶液反应时，首先与水反应首先与水反应，然后，然后与盐反应。与盐反应。思考与讨论思考与讨论金属的冶炼有哪些方法金属的冶炼有哪些方法?这些方法与金属活这些方法与金属活泼性有关吗泼性有关吗?3.金属的冶炼金属的冶炼难
8、熔金属氧化物：难熔金属氧化物：V、W、Mn、Cr等用铝热法。等用铝热法。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu（H） Hg Ag Pt Au电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法思考与讨论思考与讨论Na 、 Mg 、Al 、 Fe氧化物有哪些氧化物有哪些?颜色、状态如何颜色、状态如何?从性质上怎样分类从性质上怎样分类?有那些化学性质有那些化学性质?二、金属氧化物的性质二、金属氧化物的性质1.物理性质物理性质：氧化钠、氧化镁、氧化铝均是白色固：氧化钠、氧化镁、氧化铝均是白色固体，氧化铁是体，氧化铁是红褐色红褐色固体，氧化亚铁，四氧化三固体，氧化亚铁，四氧化三铁，氧化铜是铁
9、，氧化铜是黑色黑色固体，过氧化钠是淡黄色固体。固体，过氧化钠是淡黄色固体。2、化学性质：、化学性质：、少数少数金属氧化物能与水反应，生成可溶或微溶金属氧化物能与水反应，生成可溶或微溶的碱。的碱。Na2O + H2O = 2NaOH CaO+ H2O = Ca(OH)2 、多数多数金属氧化物是金属氧化物是碱性氧化物碱性氧化物能与酸反应，生能与酸反应，生成盐和水。成盐和水。MgO + 2HCl = MgCl2 + H2OFe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2OCuO + 2HCl = CuCl2 + H2O特殊特殊：氧化铝是：氧化铝是两性氧化物两性氧化物，与酸和强碱反应，与酸和强碱
10、反应都生成盐和水。都生成盐和水。 过氧化钠是过氧化钠是复杂氧化物，复杂氧化物，与水反应生成碱和与水反应生成碱和氧气，与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，过氧气，与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，过氧化钠有强氧化性。氧化钠有强氧化性。三、金属的氢氧化物三、金属的氢氧化物讨论问题：讨论问题：常见的金属氢氧化物常见的金属氢氧化物有哪些？哪些是强碱？有哪些？哪些是强碱？ 白色固体白色固体：NaOH、KOH、 Ba(OH)2、Ca(OH)2 Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe (OH)2 红褐色固体红褐色固体：Fe(OH)3 蓝色固体蓝色固体：Cu(OH)2 易溶于水强碱易溶于水强碱: NaOH、KOH、
11、Ba(OH)2、 难溶碱受热分解难溶碱受热分解生成金属氧化物和水。生成金属氧化物和水。 特性特性：Al(OH)3是两性氢氧化物；是两性氢氧化物； Fe(OH)2 易被氧化。易被氧化。讨论问题：讨论问题： 铝土矿中含有杂质氧化铁和二氧化硅铝土矿中含有杂质氧化铁和二氧化硅,设计方案如何从铝土矿中制取铝设计方案如何从铝土矿中制取铝? 小组讨论归纳小组讨论归纳 工业冶炼铝的流程工业冶炼铝的流程溶解溶解铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液过滤过滤残渣残渣二氧化碳二氧化碳酸化酸化过滤过滤滤液滤液灼烧灼烧H2O电解电解铝铝制取纯净的制取纯净的Al2O3电解电解Al2O3 铝土矿：主要成分为铝土矿：主要成分为Al2O
12、3还有少量的还有少量的Fe2O3 等杂质等杂质每步的化学反应是什么？每步的化学反应是什么？想一想想一想讨论问题：讨论问题：常见的金属阳离子有哪些？如何检验这些金属离子常见的金属阳离子有哪些？如何检验这些金属离子呢呢? 除杂除杂焰色焰色反应反应是表现元素的性质是表现元素的性质 ，是物理变化。，是物理变化。 一根铂丝，将铂丝在一根铂丝，将铂丝在稀盐酸稀盐酸中蘸一下，然后在中蘸一下，然后在酒精灯火焰上酒精灯火焰上灼烧至无色灼烧至无色。用灼烧后的铂丝蘸取少。用灼烧后的铂丝蘸取少许待测物，火焰中灼烧观察到不同颜色的火焰许待测物，火焰中灼烧观察到不同颜色的火焰（K的焰色要透过钴玻璃观察的焰色要透过钴玻璃观
13、察）。洗、烧、蘸、烧洗、烧、蘸、烧实验探究实验探究：四、常见离子的检验：四、常见离子的检验： 1.焰色反应焰色反应掌握操作方法掌握操作方法！几种金属的焰色：几种金属的焰色： Li Na K Ca Sr Ba Cu紫红紫红 黄黄 紫紫 砖红砖红 洋红洋红 黄绿黄绿 绿绿2.常见离子检验的化学方法常见离子检验的化学方法Ba2+加入加入SO42-产生白色沉淀，再加入稀产生白色沉淀，再加入稀HNO3或盐酸或盐酸沉沉淀不溶解。淀不溶解。Mg2+加入加入过量强碱过量强碱产生产生白色白色沉淀。沉淀。Al3+加入加入过量强碱过量强碱先产生白色沉淀，后消失。先产生白色沉淀，后消失。Cu2+加入加入OH-产生产生
14、蓝色蓝色沉淀。沉淀。Ag+加入加入Cl-产生白色沉淀，此沉淀不溶于稀产生白色沉淀，此沉淀不溶于稀 HNO3.Fe3+加加SCN-产生产生血红色血红色溶液溶液;或加氢氧化钠产生或加氢氧化钠产生红褐色红褐色沉淀沉淀.Fe2+加加NaOH产生红白色沉淀迅速转化产生红白色沉淀迅速转化灰绿色灰绿色最后转化最后转化红褐色红褐色沉淀沉淀;或加或加SCN-无现象无现象,再加再加氯水氯水产生产生血红色血红色溶溶液液.三、金属及其化合物转化三、金属及其化合物转化1.钠及其化合物的相互关系钠及其化合物的相互关系:NaClNaNaOHNa2CO3NaHCO3Na2O2Na2CO310H2ONa2O2.铝及其化合物的知
15、识网络如下铝及其化合物的知识网络如下：3.铁及其重要化合物、铁及其重要化合物、Fe2+与与Fe3+的关系，的关系，Fe3+的检验方的检验方法。法。FeFeCl2Fe(OH)3Fe(OH)2Fe3O4Fe2O3FeCl3Fe2+Fe3+Fe还原剂还原剂(如如Al)强氧化剂强氧化剂(如如Cl2、O2、HNO3)弱氧化剂弱氧化剂(如如S、I2)强氧化剂强氧化剂还原剂还原剂(如如Fe粉粉) Fe3+遇遇SCN一一显显红红色色，可利用这一反应来可利用这一反应来检验检验Fe3+的存在。的存在。铁三角：铁三角：2、将、将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体又会出现一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体又会出现
16、沉淀的是（沉淀的是（ ）A A稀稀H H2 2SOSO4 4 B BNaOHNaOH溶液溶液 C CCuSOCuSO4 4溶液溶液 D DMgClMgCl2 2溶液溶液3、将、将一小块金属钠久置于空气中，有下列现象：一小块金属钠久置于空气中，有下列现象：生成生成白色粉末；白色粉末；变暗；变暗；生成白色固体；生成白色固体；发生潮解变为发生潮解变为液体，这些现象的先后顺序是（液体，这些现象的先后顺序是（ ）A A B BC C D D1 1、钠与水反应时产生的各种现象如下：、钠与水反应时产生的各种现象如下：钠浮在水面上；钠浮在水面上；钠沉在水底；钠沉在水底；钠熔化成小球；钠熔化成小球；小球迅速游动
17、逐渐减小球迅速游动逐渐减小，最后消失；小，最后消失；发出嘶嘶的声音；发出嘶嘶的声音；滴入酚酞后溶液显滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是（红色。其中正确的一组是（ ） A A B B全部全部 C C D DDCDC巩固与练习巩固与练习巩固与练习巩固与练习4 4下列属于碱性氧化物的是（下列属于碱性氧化物的是（ ） 属于酸性氧化物的是（属于酸性氧化物的是（ ） 属于两性氧化物的是（属于两性氧化物的是（ ） A ACOCO2 2 B BFeFe2 2O O3 3 C C AlAl2 2O O3 3 D DCOCOBAC5 5将二氧化碳通入下列溶液中将二氧化碳通入下列溶液中, ,最终一定会最终一定会
18、有沉淀的是有沉淀的是( )( ) A. A.氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 B.B.澄清石灰水澄清石灰水 C.C.偏铝酸钠溶液偏铝酸钠溶液 D.D.氯化钙溶液氯化钙溶液 。 c7、下下列列各各反反应应过过程程中中，没没有有发发生生Fe3+ Fe2+变变化化的的是是( )。 A向稀硝酸中逐渐加入过量的铁屑向稀硝酸中逐渐加入过量的铁屑 B用三氯化铁溶液腐蚀铜版制作印刷电路板用三氯化铁溶液腐蚀铜版制作印刷电路板 C向氯化亚铁溶液中通氯气向氯化亚铁溶液中通氯气 D过量的稀硫酸与铁屑反应过量的稀硫酸与铁屑反应6、常常温温下下，铝铝片片不不能能溶溶于于浓浓硝硝酸酸却却能能溶溶于于氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液，原原
19、因因 是是 _，有有 关关 铝铝 片片 溶溶 于于 NaOH溶溶 液液 的的 化化 学学 反反 应应 方方 程程 式式 是是_ 。 CD铝片在浓硝酸中发生钝化，生成致密的氧化膜铝片在浓硝酸中发生钝化，生成致密的氧化膜2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 +3H2 巩固与练习巩固与练习 8.8.已知已知A AK K所代表的各物所代表的各物质都是中学化学里常都是中学化学里常见的物的物质，且，且I I是具有磁性的物是具有磁性的物质，D D和和K K都具有两性。一定条都具有两性。一定条件下，各物件下，各物质间的相互反的相互反应转化关系如下化关系如下图所示：所示：请回答：（请回答：（
20、请回答：（请回答：（1 1）写出有关物质化学式：）写出有关物质化学式：）写出有关物质化学式：）写出有关物质化学式：D D是是是是 ，HH是是是是 。（2 2）写出下列反应的方程式：）写出下列反应的方程式：）写出下列反应的方程式：）写出下列反应的方程式：G+ J KG+ J KC CF HF HI I 。巩固与练习巩固与练习 9.某次化学兴趣小组活动上，三组学生分别用图某次化学兴趣小组活动上，三组学生分别用图示甲、乙两装置，探究示甲、乙两装置，探究“NaHCO3和和Na2CO3与稀盐酸与稀盐酸的反应的反应”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉
21、末同时倒入试管中两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密装置的气密性已检查性已检查) 请回答：请回答： (1)各组反应开始时，各组反应开始时，_ 装置中的气球体积先变大，装置中的气球体积先变大， 该装置中反应的离子方程该装置中反应的离子方程_。 (2)当试管中不再有气体生成时，三组实验出现当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不不 同现象，填写下表的空格。同现象，填写下表的空格。巩固与练习巩固与练习试剂用量试剂用量实验现象（气球体实验现象（气球体积变化）积变化）分析原因分析原因第第组组0.42 g NaHCO30.53 g Na2CO33 mL 4 molL盐酸盐酸甲中气球与乙中甲中气球
22、与乙中气球的体积相等气球的体积相等甲、乙盐酸均过量甲、乙盐酸均过量n(NaHCO3)n (Na2CO3)V甲甲(CO2)V乙乙(CO2)第第组组0.3 g NaHCO30.3 g Na2CO33 mL 4 molL盐酸盐酸甲中气球比乙中甲中气球比乙中气球的体积大气球的体积大第第组组0.84 g NaHCO31.06 g Na2CO3 2.5 mL4 molL盐酸盐酸甲中气球比乙中甲中气球比乙中气球的体积大气球的体积大片刻后，乙中气球片刻后，乙中气球又缩小，甲中气球又缩小，甲中气球的体积基本不变的体积基本不变(用离子方程式表示用离子方程式表示) 【本节收获本节收获】 本节以金属活动顺序表为主线，回顾了常本节以金属活动顺序表为主线，回顾了常见金属钠、镁、铝、铁及其化合物在物理性质见金属钠、镁、铝、铁及其化合物在物理性质和化学性质上的共性及特性。重点掌握和化学性质上的共性及特性。重点掌握金属的金属的学学习思路思路:金属金属 氧化物氧化物 氢氧化物氧化物 盐 制取制取 学学习方法：方法：结构构 性性质 用途用途 决定决定 决定决定 决定决定
