高一化学金属及其化合物.

第三章金属及其化合物常见金属活动顺序KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu学习金属的思路:金属氧化物氢氧化物盐研究內容:物理性质化学性质制法用途思考与讨论:•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,决定了金属有哪些化学性质?•观看下列图片,归纳金属能和哪些物质发生反应?一、金属的性质1.金属的物理性质：（共性）有金属光泽、易传热、易导电，有延展性、可塑性，常温下除汞（液态）以外都是固体。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。有还原性.2.金属的化学性质金属与非金属、水、酸、盐等反应.金属原子失电子趋势，金属性、还原性变化NaMgAlFeCu逐渐减弱，金属性、还原性逐渐减弱(1)与氧气的反应4Na+O2=2Na2O（白色）4Al+3O2=2Al2O3（氧化铝熔点比铝高，兜住液态铝不会滴落下来）Δ2Na+O2=Na2O2（淡黄色）Δ(2)金属与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑（课本实验P49）现象：浮、熔、游、鸣、红3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2↑(课本实验)高温肥皂液：收集反应产生的气体，是H2，会冒泡飘起来，此时用火柴接近之会有轻微爆鸣，证明是H2湿棉花：Fe只与H2O(g)反应，用于提供水蒸气。(3)与非氧化性酸的反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动顺序中，H以后的金属不与盐酸、稀硫酸反应(4)与氧化性酸的反应不放出氢气（除金、铂都可以）Cu+2H2SO4（浓）=CuSO4+SO2↑+2H2O2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2OCu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O常温下，浓硫酸、浓硝酸可用铁槽车或铝槽车运输，这是因为常温下，浓硫酸可使铁或铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与浓硫酸进一步反应，这种现象叫做——钝化。ΔΔΔΔ(5)与盐溶液的反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu铁发生置换反应的产物是亚铁离子Na与CuSO4溶液反应的化学方程式:2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑注意：活泼金属(Na、K、Ca)与盐溶液反应时，首先与水反应，然后与盐反应。(6)铝是唯一与碱反应的金属2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2离子共存的问题中，遇到加入铝粉放出氢气时，可能是碱性也可能是酸性溶液。例：在加入铝粉能放出氢气的溶液中下列离子能大量存在的是A、HCO-3B、Fe3+C、CO2-3D、NO-3（7）离子的检验Fe3+的检验：Fe3+遇到KSCN产生血红色物质Fe2+的检验：（1）先加KSCN无变化（2）再加氯水变红Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+二、金属氧化物的性质1.物理性质：氧化钠、氧化镁、氧化铝均是白色固体，氧化铁是红褐色固体，氧化亚铁，四氧化三铁，氧化铜是黑色固体，过氧化钠是淡黄色固体。氧化铝是两性氧化物Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO-2+H2O过氧化钠Na2O2+2H2O=2NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑Fe2O3+6H+(非氧化性酸)=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+(非氧化性酸)=2Fe3++Fe2++4H2O特殊三、金属的氢氧化物难溶碱受热易分解例：2Al(OH)3=∆=Al2O3+3H2OAl(OH)3是两性氢氧化物Al(OH)3+NaOH=NaAlO2（偏铝酸钠）+H2O2Al(OH)3+6HCl=2AlCl3+3H2O4Fe(OH)2(白色沉淀)+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色沉淀)现象：白色沉淀迅速转化成灰绿色最终变成红褐色沉淀四、碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠俗称，碳酸氢钠俗称，都属于盐，水溶液呈碱性。1、热稳性：碳酸氢钠不稳定，受热易分解2、与盐酸反应：（写出离子方程式）碳酸钠：碳酸氢钠：纯碱小苏打2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OCO2-3+H+=HCO-3HCO-3+H+=H2O+CO2HCO-3+H+=H2O+CO2讨论问题：铝土矿中含有氧化铁等杂质,设计方案如何从铝土矿中制取铝?小组讨论归纳工业冶炼铝的流程溶解铝土矿NaOH溶液过滤残渣二氧化碳酸化过滤滤液灼烧H2O电解铝制取纯净的Al2O3电解Al2O3铝土矿：主要成分为Al2O3还有少量的Fe2O3等杂质每步的化学反应是什么？想一想讨论问题：常见的金属阳离子有哪些？如何检验这些金属离子呢?除杂焰色反应是表现元素的性质，是物理变化。一根铂丝，将铂丝在稀盐酸中蘸一下，然后在酒精灯火焰上灼烧至无色。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（K的焰色要透过钴玻璃观察）。洗、烧、蘸、烧实验探究：四.常见离子的检验：1.颜色反应•掌握操作方法！几种金属的焰色：LiNaKCaSrBaCu紫红黄紫砖红洋红黄绿绿2.常见离子检验的化学方法•Ba2+加入SO42-产生白色沉淀，再加入稀HNO3或盐酸沉淀不溶解。•Mg2+加入过量强碱产生白色沉淀。•Al3+加入过量强碱先产生白色沉淀，后消失。•Cu2+加入OH-产生蓝色沉淀。•Ag+加入Cl-产生白色沉淀，此沉淀不溶于稀HNO3.•Fe3+加SCN-产生血红色溶液;或加氢氧化钠产生红褐色沉淀.•Fe2+加NaOH产生红白色沉淀迅速转化灰绿色最后转化红褐色沉淀;或加SCN-无现象,再加氯水产生血红色溶液.三、金属及其化合物转化1.钠及其化合物的相互关系:NaClNaNaOHNa2CO3NaHCO3Na2O2Na2CO3•10H2ONa2O2.铝及其化合物的知识网络如下：3.铁及其重要化合物、Fe2+与Fe3+的关系，Fe3+的检验方法。FeFeCl2Fe(OH)3Fe(OH)2Fe3O4Fe2O3FeCl3Fe2+Fe3+Fe还原剂(如Al)强氧化剂(如Cl2、O2、HNO3)弱氧化剂(如S、I2)强氧化剂还原剂(如Fe粉)Fe3+遇SCN一显红色，可利用这一反应来检验Fe3+的存在。Δ铁三角：2.将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体又会出现沉淀的是（）A．稀H2SO4B．NaOH溶液C．CuSO4溶液D．MgCl2溶液3.将一小块金属钠久置于空气中，有下列现象：①生成白色粉末；②变暗；③生成白色固体；④发生潮解变为液体，这些现象的先后顺序是（）A．①②③④B．④③②①C．②③④①D．①③④②1.钠与水反应时产生的各种现象如下：①钠浮在水面上；②钠沉在水底；③钠熔化成小球；④小球迅速游动逐渐减小，最后消失；⑤发出嘶嘶的声音；⑥滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是（）A．①②③④⑤B．全部C．①②③⑥D．①③④⑤⑥DCDC巩固与练习巩固与练习4．下列属于碱性氧化物的是（）属于酸性氧化物的是（）属于两性氧化物的是（）A．CO2B．Fe2O3C．Al2O3D．COBAC5．将二氧化碳通入下列溶液中,最终一定会有沉淀的是()A.氢氧化钠溶液B.澄清石灰水C.偏铝酸钠溶液D.氯化钙溶液c7.下列各反应过程中，没有发生Fe3+Fe2+变化的是()。A．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C．向氯化亚铁溶液中通氯气D．过量的稀硫酸与铁屑反应6.常温下，铝片不能溶于浓硝酸却能溶于氢氧化钠溶液，原因是__________________________________________，有关铝片溶于NaOH溶液的化学反应方程式是_______________________________。CD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8.已知A～K所代表的各物质都是中学化学里常见的物质，且I是具有磁性的物质，D和K都具有两性。一定条件下，各物质间的相互反应转化关系如下图所示：请回答：（1）写出有关物质化学式：D是，H是。（2）写出下列反应的方程式：①G+JK②C＋FH＋I。巩固与练习9.某次化学兴趣小组活动上，三组学生分别用图示甲、乙两装置，探究“NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)请回答：(1)各组反应开始时，____装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程_________。(2)当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。巩固与练习试剂用量实验现象（气球体积变化）分析原因第①组0.42gNaHCO30.53gNa2CO33mL4mol／L盐酸甲中气球与乙中气球的体积相等甲、乙盐酸均过量n(NaHCO3)＝n(Na2CO3)V甲(CO2)＝V乙(CO2)第②组0.3gNaHCO30.3gNa2CO33mL4mol／L盐酸甲中气球比乙中气球的体积大第③组0.84gNaHCO31.06gNa2CO32.5mL4mol／L盐酸甲中气球比乙中气球的体积大片刻后，乙中气球又缩小，甲中气球的体积基本不变(用离子方程式表示)【本节收获】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和化学性质上的共性及特性。重点掌握金属的学习思路:金属氧化物氢氧化物盐制取学习方法：结构性质用途决定决定决定回顾与思考:•周期表中有80多种金属,最常见的金属有哪些?•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?•学习某种物质要研究哪些方面内容?