高中化学必修一第三章知识点

金属及其化合物

前言：

1.金属元素在元素周期表中的位置在左边以及左下方；

2.金属元素最外层电子数一般小于4，比同一周期非金属元素原子半径大。

3.主要化合价为+1 +2 +3少数为+4

4.通常只能失去电子不能得到电子（还原剂）

分类1.黑色金属有色金属。黑色：铁锰铬

2. 轻金属重金属。密度4.5g/cm3为界限。

3.常见金属和稀有金属（锆）

金属中唯一的液态金属：汞。

一、钠及其化合物

1、（1）钠的物理性质：银白色、质软、比水轻、熔点低

（2）钠的化学性质：

与非金属反应：2Na＋Cl2点燃

2NaCl (白烟)

2Na＋S＝＝Na2S

与O2反应：缓慢氧化：4Na+O2== 2Na2O (白色固体)

剧烈燃烧：2Na+O2== Na2O2(淡黄色固体)

与H2O 反应：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑

(2Na+2H2O==2Na＋+2OH―+H2↑)

与酸反应：2Na+2H＋==2Na＋+H2↑

与盐溶液反应：(先与水作用生成NaOH，NaOH再与盐发生复分解反应) 2Na+2H2O+CuSO4 ==C u(O H)2↓+Na2SO4 +H2↑

6Na+6H2O+2FeCl3==2F e(O H)3↓+6NaCl+3H2↑

2Na+2NH4Cl===2NaCl+2NH3↑+H2↑

与熔融盐：4Na+TiCl4△

4NaCl+Ti

钠与氢气的反应：2Na + H2 == 2NaH。NaH + H2O == NaOH + H2 ↑；NaH是强的还原剂。

2、氧化钠与过氧化钠

3、碳酸钠钠的盐

（3）工业制钠：电解熔融的NaCl，2NaCl(熔融) == 2Na + Cl2↑。

（4）钠的用途：①在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等；

②钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂；

③钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强

注意几个实验的问题：

1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。

2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应①向Na2CO3溶液中滴加稀HCl，先无气体，后有气体，如果n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体放出。发生的反应：先①Na2CO3 + HCl == NaCl + NaHCO3,后②NaHCO3 + HCl == NaCl + H2O +CO2 .

②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有气体，反应是：Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2.

如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反应，采用①方法放出CO2是0.4mol；采用②方法放出CO2为1.2mol。希望同学们在解题时要留意。

3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3，另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3。

4、侯氏制碱法

反应式：NaCl + NH3 + CO2 + H2O == NaHCO3 ↓+ NH4Cl.

注意:在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体析出过滤，在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用，提高原料的利用.

二、镁及其化合物

1、镁的性质

（1）物理性质：镁是银白色金属，质较软，密度1.74g/cm3，是轻金属，硬度小。

（2）化学性质：镁是较活泼金属

①与非金属反应：2Mg + O2 == 2MgO,Mg + Cl2 MgCl2,3Mg + N2 Mg3N2等。

②与沸水反应：Mg + 2H2O(沸水)== Mg(OH)2 + H2 ↑.

③与酸反应：与非强氧化性酸反应：是酸中的H+与Mg反应，有H2放出。

与强氧化性酸反应：如浓H2SO4、HNO3，反应比较复杂，但是没有H2放出。

④与某些盐溶液反应：如CuSO4溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液等。

Mg + 2FeCl3 == 2FeCl2 + MgCl2, Mg + FeCl2 == Fe + MgCl2.

2、镁的提取：海水中含有大量的MgCl2,因此，工业上主要是从分离了NaCl的海水中来提取MgCl2.

流程：海水中加入CaO或Ca(OH)2 Mg(OH)2沉淀、过滤、洗涤沉淀，用稀HCl溶解MgCl2溶液，蒸发结晶MgCl2•6H2O晶体，在HCl气体环境中加热MgCl2固体，电解熔融的MgCl2 Mg + Cl2 ↑。

主要反应：MgCl2 + Ca(OH)2 == Mg(OH)2↓+ CaCl2, Mg(OH)2 + 2HCl == MgCl2 + 2H2O, MgCl2•6H2O MgCl2 + 6H2O , MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑。

3、镁的用途：镁主要是广泛用于制造合金。制造的合金硬度和强度都较大。因此镁合金被大量用火箭、导弹、飞机等制造业中。

4、氧化镁（MgO）：白色固体，熔点高（2800℃），是优质的耐高温材料（耐火材料）。是碱性氧化物。MgO + H2O == Mg(OH)2, MgO + 2HCl == MgCl2 + H2O 。

注意以下几种情况的离子方程式的书写：

（1）n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)＝1:4：Mg2+ + 2HCO3- + 4OH- == Mg(OH)2↓+ 2CO32- + 2H2O；

(2)n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=1:2：Mg2+ + 2HCO3- + 2OH- == MgCO3↓+ CO32- + 2H2O；

(3)n(Mg(HCO3)2):N(NaOH)=1:1：Mg2+ + HCO3- + OH- == MgCO3↓+H2O 。

三. 铝及其化合物

（1）物理性质：银白色金属，质较软，但比镁要硬，熔点比镁高。有良好的导电、导热性和延展性。（2）化学性质：铝是较活泼的金属。

①通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 3O2 == 2Al2O3。同时也容易与Cl2、S等非金属单质反应。

②与酸反应：强氧化性酸，如浓硫酸和浓硝酸在常温下，使铝发生钝化现象；加热时，能反应，但无氢气放出；非强氧化性酸反应时放出氢气。

③与强碱溶液反应：2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑。

④与某些盐溶液反应：如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。

⑤铝热反应：2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe。该反应放热大，能使置换出的铁成液态，适用性强。在实验室中演示时要加入引燃剂，如浓硫酸和蔗糖或镁条和氯酸钾等。

2.氧化铝和饥饿氢氧化铝