高中化学必修一第三章讲义

第三章金属及其化合物

重点及难点：1.掌握钠镁铝的重要化合物及性质

2.掌握“铁三角”、“铝三角”的相互转化及定量关系

一．金属的化学性质

绝大多数金属在自然界中以（“化合”或“游离”）态形式存在；金属元素在地壳中含量最多是，其次是；

金属具有共同的物理性质是：不透明、有金属光泽、易导电导热、有延展性。

金属具有的化学性质有：与非金属反应（举例写出反应式，下同）；与酸反应；与盐反应。注意：金属元素最外层电子数比较（“多”或“少”），在化学反应中易（“得到”或“失去”），所以金属在反应中表现出（“氧化”或“还原”，下同）性，作为剂。

1．金属与非金属的反应

（1）钠与氧气的反应

①钠的物理性质：钠是色，很（“软”或“硬”），密度比水（“大”或“小”，下同）比煤油，熔点较（“高”或“低”）。

②与氧气反应： Na + O2 = ； Na + O2（火焰呈色）

③钠的保存：钠保存在中；原因是；

取用钠的方法是。

（2）其它金属与氧气的反应：铁在空气中会在其表面生成疏松的氧化物，而镁和铝在其表面生成一层致密的氧化保护膜，因而镁和铝具有性。

2．金属与酸和水的反应

（1）与酸的反应：金属活动性顺序表为，位于氢前的金属遇酸时，能置换酸中的氢。

（2）钠与水的反应：反应方程式为。

注意：①钠着火燃烧时，不得用水和CO2灭火，应用扑灭。②钠遇水溶液，钠先与水反应，生成物再与溶质反应。

（3）铁与水蒸气的反应：化学方程式为。

3．铝与氢氧化钠溶液反应

Al与稀盐酸反应的离子方程式为：

Al与NaOH溶液反应的离子方程式为：

思考：等质量的铝与足量酸或强碱反应，产生的H2（“前者多”、“后者多”或“一样多”）

二．几种重要的金属化合物

1．钠的重要化合物

（1）氧化钠和过氧化钠

（2）碳酸钠和碳酸氢钠

（3）焰色反应在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。因而焰色反应是（“元素”、“化合物”或“单质”）性质，是（“物理”或“化学”）变化。

焰色反应的操作为：洗涤（用盐酸洗铂丝）、灼烧（同原色）、蘸取、灼烧、观察。

钠火焰呈色，钾火焰呈色；观察钾火焰透过蓝色钴玻璃的目的是。2．铝的重要化合物

（1）氧化铝 Al2O3是色，（“易”或“难”）熔固体，因而它可作材料。Al2O3还可作制取的原料。Al2O3既溶于酸又溶于强碱溶液的离子方程式分别为

、；因而Al2O3是氧化物。（2）氢氧化铝 Al(OH)3是一种色胶状物质，溶于水，但它能水中悬浮物质和色素。

制备：常用溶液和反应，离子反应方程式为。性质：Al(OH)3既溶于酸又溶于强碱溶液的离子方程式分别为

、；因而Al(OH)3是氢氧化物；Al(OH)3受热分解的化学方程式为，说明Al(OH)3具有性。

思考：①制备Al(OH)3为什么不用NaOH溶液？②Al(OH)3为什么能作胃药胃舒平的主要成分？

3．铁的重要化合物

（1）铁的氧化物

（2）铁的氢氧化物

（3）铁盐和亚铁盐

①Fe3+的检验

②Fe3+的氧化性写出下列反应的离子方程式。

FeCl3溶液与铁粉：

Fe2(SO4)3溶液与铜粉：

FeCl2溶液与氯水：

Fe等还原剂

结论：Fe3+ Fe2+

Cl2等氧化剂

三．用途广泛的金属材料 金属材料包括 和 。 1．常见合金的重要作用

合金：是由两种或两种以上的金属（或 ）熔合而成的具有 的物质。 合金的性能：①合金的硬度一般比纯金属 （“大”或“小”）；②合金的熔点一般比纯金属 （“高”或“低”）；③合金有许多良好的 、 和 性能。 （1）铜合金 青铜（填主要成分，下同） 、黄铜 、白铜 。其中 是我国使用得最早的合金。 （2）钢是用量 、用途 的合金。 2．正确选用金属材料

选择材料时，常常要考虑以下几个方面：主要用途；外观；物理性质（密度、硬度、强度、导电性、导热性）；化学性质（对水的作用、耐腐蚀性）；价格；加工难度；日常维护；对环境的影响等。 【总结】

一、金属的重要化学性质及其应用

金属与氧气反应的多样性

(1)活泼金属(如Na)在常温下即可反应，加热或点燃所得的产物一般更复杂。 4Na ＋O 2===2Na 2O(常温) 2Na ＋O 2=====△

Na 2O 2

(2)较活泼的金属在高温下一般都能剧烈反应，常温下一般也能反应，但具体情况存在差异。 ①Mg 和Al 在加热时均能剧烈反应(Al 在纯O 2中)，常温下因能形成致密氧化膜而阻止内层

金属继续反应，所以Mg 、Al 虽然较活泼，但常温下在空气中能够稳定存在。 2Mg ＋O 2===2MgO 4Al ＋3O 2===2Al 2O 3

②铁丝在纯O 2中剧烈燃烧生成Fe 3O 4；铁在空气中缓慢氧化，形成的氧化膜(生锈)不致密而能持续反应。 3Fe ＋2O 2=====点燃

Fe 3O 4 4Fe ＋3O 2===2Fe 2O 3

(3)不活泼的金属(如Au 、Pt)一般不与O 2反应。 二、重要金属化合物的性质及其应用

Na 2CO 3与NaHCO 3的区分方法

方法一：与强酸反应。在两个试管中放入等量的两种固体，同时加入等量的同一盐酸，放气体快者为NaHCO 3。

方法二：加热法。对固体进行加热，把产生的气体通入澄清石灰水，变浑浊者为NaHCO 3。 方法三：沉淀法。在两种溶液中，加入BaCl 2(或CaCl 2)溶液，有沉淀生成者为Na 2CO 3。 【练习】由单质A 与化合物B 两种粉末组成的混合物，在一定条件下可按如图所示发生转化：