高三化学第一轮复习导学案《金属及其化合物》

高三化学金属及其化合物专题训练一、金属概述1.金属元素在周期表中的位置和原子结构金属元素分布在元素周期表的左下方，大部分金属元素原子的最外层电子数少于四个电子，金属元素原子半径比同周期的非金属原子半径大，故金属原子易失去电子。

2.金属分类按金属密度轻金属：（ρ＜4.5 g/cm3如Na、Mg、Al等) 重金属：(ρ＞4.5 g/cm3如Zn、Cu、Pb等)按冶金工业黑色金属：(Fe、Cr、Mn﹙3种﹚) 有色金属：(除Fe、Cr、Mn以外的金属)3.物理通性在常温下，金属除外，一般形成晶体，具有，良好的。

注：5.判断金属活动性的规律①金属与水或酸反应越剧烈，该金属越活泼；②金属元素最高价所对应的氢氧化物的碱性越强，该金属越活泼；③金属甲能从金属乙盐的溶液中将其置换出来，则金属性：甲__________乙；④两金属能够构成原电池时，作负极的金属比作正极的金属活泼。

二、合金 1.定义：指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成具有金属特性的物质。

一般来说，合金的熔点比它各组分低，硬度比各组分大。

如：生铁的熔点比纯铁的低；硬铝（Cu、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝大。

2.物理性质①硬度大、熔点低；②一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的物理、化学和机械的性能；③合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。

1.除了 等极少数金属外，绝大多数金属元素以 的形式存在于自然界。

在地壳中含量最高的金属元素是 ，其次是 。

工业上金属的冶炼是指 。

2.冶炼的实质 。

３.金属的活动性不同，可采用不同的冶炼方法。

①热分解法：位于汞以后的不活泼金属可以直接用 的方法从其化合物中还原出来。

例如：氧化汞分解： 氧化银分解：②热还原法： 对于Zn-Cu 段的金属的冶炼可以通过 来完成，常用的还原剂有 、 、 等。

例如： 氧化铁和一氧化碳反应： 氧化铜和氢气反应：铝与氧化铁反应：③电解法： 对于Zn 前面非常活泼的金属，工业上常用 冶炼。

例如： 电解熔融的氯化镁： 电解熔融的氯化钠：电解熔融的氧化铝：一、金属和氧气的反应1．钠的物理性质＿＿色、有＿＿光泽的固体，＿＿的良导体，质＿＿、密度＿＿、熔点＿＿。

实验室保存钠的方法＿＿＿＿＿，其原因是 。

问题1：如何制取金属钠＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2. 金属和氧气的反应：钠与氧气的反应：钠在空气中缓慢氧化：4Na + O 2 == 2Na 2O （白色固体）钠在空气中加热或点燃：2Na + O 2 Na 2O 2（淡黄色固体）注意：铝箔加热燃烧，会，其原因是。

二、金属与水的反应1．金属钠与水的反应问题2：将金属钠分别投入下列溶液中，写出有关的离子方程式。

①水：________________________。

②FeCl3溶液；。

问题3：①在空气中长时间放置少量金属钠，最终的产物是＿＿＿＿＿＿＿＿＿；②下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是 A.干冰灭火剂B.黄沙 C.水．D.泡沫灭火剂２.（1）铁粉与水蒸气反应高温条件下反应产生氢气，化学方程式：。

（2）镁能跟冷水不反应，加热反应比较明显：Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑（3）将去掉氧化膜的Al条放在沸水中缓慢反应：2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑三、与酸、碱、氧化物反应1. 与非氧化性酸（如＿＿＿＿＿＿＿＿＿）发生置换反应产生氢气。

举例：2.与氧化性酸（如＿＿＿＿＿＿＿＿＿）反应不产生氢气。

举例：注意：常温下，Fe、Al与冷浓H2SO4或浓HNO3发生钝化。

3.将Mg、Al条放入NaOH水溶液中，Mg表面无变化，Al条表面有许多气泡产生。

化学方程式离子方程式___________4.Mg与CO2反应现象：，化学方程式该实验说明CO2不支持燃烧是，Mg表现出强。

5.铝热反应Al在高温条件能与某些金属氧化物（如＿＿＿＿＿＿）发生铝热反应。

举例：（反应方程式）现象，在生产中应用。

一、钠的重要化合物间的转化关系学生书写各步反应的化学方程式问题2：饱和碳酸钠中通入足量CO2,出现什么现象?为什么?问题3：能否利用Ba(OH)2溶液来鉴别碳酸钠与碳酸氢钠？写出两者与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式。

问题4：①相同物质的量浓度的CO32-和HCO3-的pH前者后者（＞、＜、＝），写出水解的离子反应方程式、。

②常温下，0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3) c(CO32-)(填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是（用离子方程式和必要的文字说明）。

问题5：除杂（最佳方法的选择）（1）除去Na2CO3中含有的NaHCO3？（2）除去NaHCO3中含有的Na2CO3？问题6：分析泡沫灭火器中Al2(SO4)3和NaHCO3溶液反应，试写出离子反应方程式。

四、碱金属元素1. 碱金属元素包含2. 位置：第ⅠA族。

化合价只有3.化学性质：单质的化学性质与钠相似，都具有强还原性，能跟卤素、氧气、硫等多数非金属直接化合。

由到，单质的还原性逐渐增强。

单质能跟水反应，生成相应的碱和氢气。

4.焰色反应：是指金属或其化合物在灼烧时使火焰显现出特殊的颜色；属物理变化。

钠元素的焰色是，钾元素的焰色是（应观察）。

（1）相同质量的镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是________。

（2）相同物质的量的镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是_______。

（3）若产生相同物质的量的氢气，所需镁、铝的质量比是__ _（4）若产生相同体积（同温同压）的氢气，所需镁、铝的物质的量之比是________ 。

注意：Al2O3的两性3（释疑）Al(OH)3在溶液中能发生酸式电离和碱式电离【探索】铝盐与NaOH溶液反应的图像【实验1】AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量现象： 方程式： 见图像1 b 、【实验】NaOH 溶液中逐滴加入AlCl 3溶液至过量现象： 方程式： 见图像2：四、重要的铝盐十二水合硫酸铝钾，俗称，化学式为 1.硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，它电离时能产生两种金属的阳离子，是一种复盐。

2.物理性质： 色晶体，易溶于水，3.化学性质：铝离子的水解,使水溶液呈酸性：4.用途： 五、从海水中提取镁（工业从海水中提取镁的流程图）步骤：① 将海边的贝壳煅烧成石灰，再制成石灰乳； ②加到海水沉淀池，得到氢氧化镁沉淀； ③将氢氧化镁沉淀与盐酸反应，结晶，过滤； ④将MgCl 2·6H 2O 晶体在氯化氢气流中加热脱水得到无水MgCl 2；⑤电解熔融的氯化镁即可得到镁。

涉及反应：① 贝壳煅烧制取熟石灰：CaCO 3 ===高温CaO + CO 2↑ CaO + H 2O==== Ca(OH)2 ② 产生氢氧化镁沉淀：Mg 2+ + 2OH -==== Mg(OH)2↓ ③ 氢氧化镁转化为氯化镁：Mg(OH)2 + 2HCl==== MgCl 2 + 2H 2O ④ 电解熔融氯化镁：MgCl 2 ===通电Mg + Cl 2↑【练习】 归纳Al 3+ 、Al(OH)3 、AlO 2-相互转化的三角关系即“铝三角” 关系，写出相关化学方程式。

V NaOH 溶液 m 1 0m V AlCl 3溶液 2一、铁的结构与性质1. 铁是一种过渡元素，原子结构示意图是在元素周期表中位于第周期第族。

基态铁原子的核外电子排布式是，主要化合价有。

2.写出下列相关的化学方程式①铁跟非金属反应：Fe+ O2Fe+ Cl2Fe+ S Fe+ I 2②铁跟水反应：Fe + H2O（g ）③铁与部分盐溶液反应：Fe+Cu2+=== Fe+ Fe3+===3.铁与酸的反应：①铁与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）发生置换反应Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑（反应后溶液呈浅绿色）②铁与氧化性酸（硝酸、浓硫酸）反应不产生H2稀硝酸过量_________________________________________________（反应后溶液呈棕黄色）铁粉过量：__________________________________________________ （Fe+2Fe3+===3Fe2+ ）铁与浓硫酸的反应：常温下，Fe在浓硫酸中被钝化，即由于浓硫酸的强氧化性，使Fe的表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了内部的金属继续跟浓硫酸反应。

如果加热，Fe与浓硫酸会继续反应。

3Fe23通过哪些方法可避免生成Fe(OH)2中会有Fe(OH)3？提示：关键在于无孔不入的O2及Fe3+存在。

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O === 4Fe(OH)3↓①驱氧法：如用煮沸过的蒸馏水配置NaOH溶液和亚铁盐溶液。

②隔氧法：如用长滴管吸取NaOH溶液后插入亚铁盐溶液面下加入；在液面上加苯、植物油液封。

③还原法：在FeSO4溶液中加入铁钉，或者用Fe与稀H2SO4反应新制的FeSO4溶液，生成的H2又可驱赶水溶液里溶解的O2。

【拓展】铁锈的成分及形成钢铁发生电化腐蚀时，Fe 参与电极反应的产物为Fe2+，后与OH—反应生成Fe(OH)2；因其不稳定，又转变成Fe(OH)3失去部分水变成Fe2O3·nH2O。

（在常温下，铁和水不反应。

但在水、空气里的氧气、二氧化碳的共同作用下，铁很容易生锈而被腐蚀。

）防止铁生锈的方法有哪些？1. Fe2+、Fe3+离子的性质Fe只具有还原性，可以被氧化成Fe2+和Fe3+，也可由Fe2+、Fe3+还原而得到Fe。

Fe2+既具有氧化性又具有还原性，但主要表现为还原性。

当遇到强氧化剂时，被氧化为Fe3+；遇到较强的还原剂时，被还原为Fe；Fe3+只有较强的氧化性，可被较强的还原剂还原为Fe2+或者Fe。

相互转变关系如下所示(常称为铁三角)【注意】Fe2+具有较强的还原性，因此，在配制Fe2+盐溶液时要防止被氧化。

注意：3( 32O ) 2．过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe 这一隐含反应：Fe + 2Fe3+ === 3Fe2+。

3．注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。

FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解产生HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。

但Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体，最终产物还是Fe2(SO4)3 。

4．忽视亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中O2氧化成三价铁的化合物。

如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+，而也可能含有Fe2+。