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专题二 第二单元 钠、镁及其化合物
课题1 金属钠的性质及应用
一、钠的原子结构
+11
2
8
1
失e-
+11
2
8

二、钠的性质
1、物理性质
银白色固体、硬度小、 密度比水小比煤油大（0.97g∕cm3），保存在煤油中
2、化学性质
（1）与氧气反应
a、常温： 2Na + O2 === Na2O （白色）
点燃
过氧化钠
b、点燃： 2Na + O2 === Na2O2 （淡黄色）　　注意：这里氧的化合价
点燃
（２）与其他非金属反应
2Na + Cl2 === 2NaCl
2Na + S === Na2S
（3）与水反应
2 Na + 2H2O === 2NaOH + H2
现象：
浮 钠浮在水面上 钠的密度比水小
熔 钠熔成光亮的小球 反应放热，且钠的熔点低
游 钠在水面上四处游动 有气体产生
响 发出嘶嘶的声音 反应剧烈
红 滴入酚酞溶液变红色 有碱生成
注意：由于钠与水反应剧烈，所以钠与CuSO4、FeCl3等溶液反应时，先和水反应生成NaOH，生成的NaOH再和溶液中的CuSO4、FeCl3反应，所以不能置换出里面的金属 。
三、钠的制备
电解
电解熔融的氯化钠
2NaCl === 2Na + Cl2
四、钠的用途
①制钠的化合物；
②利用钠的还原性，置换其他贵重金属（钛、锆、铌、钽）；如：4Na+TiCl4=Ti+4NaCl
③制钠钾合金—核反应堆热交换剂；④制高压钠灯—道路和广场的照明

课题2 碳酸钠的性质和应用

碳酸钠 Na2CO3
碳酸氢钠 NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色状态
白色粉末
细小的白色晶体
水溶性
都易溶于水，但Na2CO3 的溶解度大于NaHCO3
溶液的酸碱性

都呈碱性，但物质的量浓度相同时，Na2CO3 溶液的pH值大于NaHCO3
与酸反应

Na2CO3 + 2HCl === H2O + CO2 +2NaCl

NaHCO3 + HCl === H2O + CO2 + NaCl
都放出CO2气体，但相同条件下，NaHCO3 的剧烈程度大于Na2CO3
与CaCl2

产生白色沉淀
CaCl2 + Na2CO3=== CaCO3 + 2NaCl
不反应，因为Ca（HCO3）2可溶
与澄清石灰水
产生白色沉淀
Ca（OH）2 + Na2CO3
=== CaCO3 + 2NaOH
产生白色沉淀
Ca（OH）2 + 2NaHCO3
===2H2O + CaCO3 + Na2CO3
固体热稳定性

加热不分解
加热分解
2NaHCO3
=== Na2CO3 +H2O +CO2
相互转化

溶液中通入CO2
Na2CO3 NaHCO3
加热固体或者往溶液中滴加NaOH
Na2CO3 + CO2 + H2O === 2NaHCO3
NaHCO3 + NaOH === Na2CO3 + H2O
用途

重要的化工原料，
溶液显碱性可以用其热溶液去除油污
医药、食品、干粉灭火剂等

课题3 离子反应
一、强电解质、弱电解质
强电解质：在溶液中会完全电离的电解质
弱电解质：在溶液中部分电离的电解质

强电解质的电离用双线号连接
如：
NaOH === Na+ + OH- NaHSO4 === Na+ + H+ + SO42-
H2SO4=== 2H+ + SO42- NaHCO3 === Na+ + HCO3-

CH3COOH
CH3COO- + H+
H2O
H+ + OH-
NH3·H2O
NH4+ + OH-
弱电解质的电离用可逆号连接如
电
解
质
强电解质
弱电解质
强酸
强碱
盐
HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3 HClO4

NaOH、KOH、Ca（OH）2、
Ba（OH）2

NaCl、NH4NO3、BaSO4、AgCl等
弱酸
弱碱
水
H2CO3、H2SO3、H3PO4、
H2S、HClO、CH3COOH、苯酚
NH3· H2O、不可溶的碱如
Cu（OH）2、Fe（OH）3

二、离子反应
1、定义：有离子参加的反应
[问题]哪里存在自由移动的离子？
电解质溶于水能电离出自由移动的离子。
[问题]有离子参加就一定能发生离子反应吗？
不一定
2、发生离子反应的条件
（1）对复分解类型的反应 生成沉淀、气体、弱电解质（包括水）
（2）对于氧化还原类型 能发生氧化还原反应
3、离子方程式
用实际参加反应的离子的符来表示离子反应的一种化学方程式
离子方程式的书写步骤
①写 写出化学方程式
②拆 将易溶于水且易电离的（即易溶的强电解质）拆成离子形式，难溶（即沉淀）、难电离（即弱电解质）、单质、氧化物、气体不用拆。
③删 删去双线号两边都有的离子
④查 检查两边原子个数，电荷数目是否相等。
4、离子共存问题
a、能否生成沉淀
b、能否生成气体
c、能否生成弱电解质
d、能否发生氧化还原反应
得出结论：离子反应的本质是有离子浓度的减少
一些隐含条件的注意
①溶液无色透明时，则溶液中一定没有色离子。
常见的有色离子：Cu2+、Fe3+、 Fe2+、 MnO4-等
(蓝色)(黄色)(浅绿色)(紫色)
②强碱性溶液中肯定不存在与OH-反应的离子。
如：H+、 HCO3-、 NH4+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+等
③强酸性溶液中肯定不存在与H+反应的离子。
如：OH-和CO32-、HCO3-、CH3COO-、ClO- 、F-、S2-、AlO2-等 弱酸的阴离子

5、离子方程正误的判断
a、是否符合反应事实
b、拆得是否正确
c、反应前后质量是否守恒（即前后原子总数是相等）
d、反应前后电荷总数是否守恒

课题4 镁的提取及应用
一、镁的提取
流程见课本p55 图 2-15
涉及的方程式
CaCO3 === CaO + CO2 CaO + H2O === Ca（OH）2
Mg2+ + Ca（OH）2=== Mg（OH）2 + Ca2+
Mg（OH）2 + 2HCl === MgCl2 + H2O
通电
MgCl2·6H2O === MgCl2 + 6H2O
MgCl2 === Mg + Cl2
二、镁的性质及应用
1、物理性质
（1）银白色，具有金属光泽（2）密度小（3）能与多种金属形成合金，其合金的硬度和强度大
2、原子结构
+12
2
8
2
失2e-
+12
2
8

Mg Mg2+
3、化学性质
点燃
点燃
（1）与非金属单质
点燃
2Mg + O2 === 2MgO Mg + Cl2 === MgCl2
3Mg + N2 === Mg3N2
点燃
（2）与CO2
2Mg + CO2 === 2MgO + C
讨论：镁在空气中燃烧的产物有什么？
尽管空气中N2含量较大，但是N2的氧化性比O2弱，而CO2比较稳定且含量极少，因此：
Mg在空气中的燃烧产物主要为MgO，含有极少量的Mg3N2，几乎没有C。
（3）与盐酸、稀硫酸反应
Mg + 2H+ === Mg2+ + H2
（4）与水
常温下反应很缓慢，加热速度会加快
Mg + 2H2O === Mg（OH）2 + H2
3、用途
（1） 镁合金 （2） 信号弹、烟火 （3） MgO耐火材料

专题三 从矿物到基础材料
第一单元 第一单元 从铝土矿到铝合金
课题1 从铝土矿中提取铝
一、铝的存在形式
地壳中含量排第三位（前四位 O、Si、Al、Fe） 主要以铝土矿形式存在
二、从铝土矿中提取铝
（1）原料：铝土矿
主要成分：Al2O3
其他成分：Fe2O3、SiO2
（2）工艺流程 （见课本p62 图3-2）
电解
灼烧
通CO2
NaOH溶液

Al 2O3（含杂质） NaAlO2 Al(OH)3 Al 2O3 Al
① ② ③ ④
相关方程式及离子方程式
①Al 2O3 +2NaOH === 2NaAlO2+H2O Al2O3 + 2OH- ==== 2AlO2- + H2O
②NaAlO2 + CO2 + 2H2O ===Al（OH）3 + NaHCO3 AlO2- + CO2 + 2H2O === Al（OH）3 +HCO3-
偏铝酸钠（NaAlO2）是一种弱酸盐，对应的酸是偏铝酸（HAlO2），是一元酸，酸性比碳酸弱，但HAlO2不稳定易结合H2O生成铝酸（H3AlO3）也就是Al（OH）3
电解
③Al（OH）3 ==== Al2O3 + H2O 非离子反应
④2Al2O3 ==== 4Al + 3O2 非离子反应

3、Al2O3 --------典型的两性氧化物
既能与强酸反应也能与强碱反应
Al 2O3 +6HCl===2AlCl3+3H2O Al2O3 + 6H+ ==== 2Al3+ +3 H2O
Al 2O3 +2NaOH === 2NaAlO2+H2O Al2O3 + 2OH- ==== 2AlO2- + H2O

课题2 铝的氢氧化物
一、Al（OH）3
典型的两性氢氧化物，溶与强酸也溶于强碱
Al（OH）3 + 3HCl === AlCl3 + 3H2O Al（OH）3 + 3H+ === Al3+ + 3H2O
Al（OH）3 + NaOH ===NaAlO2 +H2O Al（OH）3 + OH- === AlO2- +2H2O
为什么氢氧化铝会有两性呢？因为它存在两种电离方式
注意：氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸。
所以1molAl（OH）3与3mol H+反应。
1molAl（OH）3只于1mol OH-反应
Al（OH）3的电离
H+ + AlO2- + H2O Al（OH）3 Al3+ + 3OH-
酸式电离 碱式电离
二、实验室制取Al（OH）3
方法一：可溶性铝盐和氨水反应
AlCl3 + 3NH3·H2O === Al（OH）3 + 3NH4Cl Al3++ 3NH3·H2O === Al（OH）3 + 3NH4+
方法二：可溶性偏铝酸盐和二氧化碳反应
NaAlO2 + CO2 + 2H2O === Al（OH）3 + NaHCO3 AlO2- + CO2 + 2H2O === Al（OH）3 + HCO3-
为什么不用可溶性铝盐和氢氧化钠溶液反应
或可溶性偏铝酸盐和盐酸反应来制备Al（OH）3呢？
因为：
如果用可溶性铝盐和氢氧化钠溶液反应
AlCl3 + 3NaOH === Al（OH）3 + 3NaCl Al3++ 3OH- === Al（OH）3
Al（OH）3 + NaOH ===NaAlO2 +H2O Al（OH）3 + OH- === AlO2- +2H2O
氢氧化钠过量沉淀又溶解了
而如果用可溶性偏铝酸盐和盐酸反应
NaAlO2 + HCl + H2O === Al（OH）3 + NaCl AlO2- + H++ H2O === Al（OH）3
Al（OH）3 + 3HCl === AlCl3 + 3H2O Al（OH）3 + 3H+ === Al3+ + 3H2O

课题3 铝的性质
一、物理性质
银白色、金属光泽、质地较软、延展性好、
密度小、导电导热性好。
二、原子结构
+13
2
8
3
失3e-
+13
2
8

Al Al3+

[想一想] 根据金属活动顺序表，铝比铁活泼，但是铝却不像铁那样容易被空气腐蚀，这是为什么呢？
铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了铝继续与氧气反应。

三、化学性质
（1）与氧气反应
常温下形成致密的氧化膜
点燃
点燃时
4Al + 3O2 === 2Al2O3
点燃
（2）与其他非金属单质
2Al + 3Cl2 === 2AlCl3
2Al + 3S === Al2S3
[猜想一下]我们通过金属活动顺序表知道，金属活泼性Na > Mg > Al，Na与水会剧烈反应，镁可以与冷水反应但不剧烈，那么铝能与水反应不？如果能反应一样需要什么样的条件？
[板书]
（3）与沸水反应
2Al + 6H2O === 2Al（OH）3 + 3H2
（4）铝热反应
高温
铝在高温条件下还原金属氧化物 铝和金属氧化物的混合物称为铝热剂
如： 2Al + Fe2O3 === 2Fe + Al2O3
铝热反应用途：焊接铁轨
（5）与酸反应
与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）反应
2Al + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2 2Al + 6H+ === 2Al3+ + 3H2

常温下遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化
（6）与碱反应
2Al + 2NaOH + 2H2O === 2NaAlO2 + 3H2
2Al + 2OH- + 2H2O === 2AlO2- + 2H2

第二单元 铁、铜的获取及应用
课题1 从自然界获取铁和铜
一、铁、铜的存在形式
自然界中，铁和铜主要以化合态形式存在，也有少量的铁、铜单质存在，其中铁单质主要只存在于陨铁（又称天石）中。
二、铁、铜的冶炼
我国商朝,就能够制造出精美的青铜器,春秋战国时期就会冶铁炼钢
冶炼原理
点燃
矿物中加还原剂（如CO、H2、C等）在高温下还原出单质，这种方法称为热还原法
点燃
如：Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
CuO + CO === Cu + CO2

工业炼铁原理见课本p70
原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气
原理：在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来
设备：高炉
高温
高温
焦碳作用：（1）与热空气反应生成二氧化碳，并放出大量的热量（ C +O2 === CO2 ）；
（2）二氧化碳反应生成 CO （ CO2 + C === 2CO ）
高温
石灰石作用：
高温
CaCO3 ==== CaO + CO2
CaO + SiO2 === CaSiO3

课题2 铁、铜及化合物的应用
一、铁、铜的物理性质
铁 铜
颜色 纯铁银白色 纯铜紫红色
金属通性 有 有
特性 被磁铁吸引 无
二、铁、铜的化学性质
铁 铜
点燃
点燃
1、与非金属单质 2Fe + 3Cl2 ==== 2FeCl3 Cu + Cl2 =====CuCl2
点燃
3Fe + 2O2 ==== Fe3O4 2Cu + O2 =====2CuO
Fe + S ===== FeS 2Cu + S ===== Cu2S
2、与酸
与盐酸、稀硫酸 Fe + 2H+ ==== Fe2+ + H2 不反应
与浓硫酸、浓硝酸 常温下钝化 一定条件下反应但不产生氢气
3、与部分盐
Fe + Cu2+ ==== Fe2+ + Cu Cu + 2Ag+ ==== Cu 2+ +2Ag
Fe + 2Ag+ ==== Fe2+ + 2Ag
铁、铜在反应中都是失电子做还原剂
铁是一种变价金属（+2、+3），
铜也是一种变价金属（+1，+2）---暂不深入研究
铁与弱氧化剂反应时呈较低价态，如：I2、S、盐酸、稀H2SO4、CuSO4、AgNO3等。
与强氧化剂反应呈较高价态，如：F2、Cl2、Br2、HNO3等。

三、Fe2+ 与Fe3+的转化
强氧化剂Cl2、Br2、HNO3等
较弱还原剂如Fe、Cu等
Fe2+ Fe3+

2Fe2+ + Cl2 ==== 2Fe3+ +2Cl-
2Fe3+ + Fe ==== 3Fe2+（硫酸亚铁、氯化亚铁等亚铁盐溶液中的亚铁离子在空气容易被氧化成三价铁离子，所以为了防止其变质可以加入少量的铁粉）
2Fe3+ + Cu ==== 2Fe2+ +Cu2+ --------印刷电路板的制作原理
四、Fe2+ 和 Fe3+ 的检验
①Fe3+的检验：
A、黄色溶液
B、滴加NaOH溶液：
现象：红褐色沉淀。方程式：
Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓(红褐色)
C、加KSCN溶液（硫氰化钾）：----最灵敏的方法
现象：溶液呈血红色
Fe3+ + 3SCN-== Fe(SCN)3
黄色 无色 血红色
补充知识：
② Fe2+的检验
A、浅绿色溶液
B、滴加NaOH溶液：
Fe2++2OH-=Fe(OH)2 ↓
现象：白色沉淀，在空气中立刻转化成灰绿色，最后变成红褐色。
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
白色 红褐色

课题3 钢铁的腐蚀
一、钢铁的腐蚀
（1）腐蚀条件 1、空气
2、电解质溶液
（2）腐蚀原理
1、酸性条件下 Fe + 2H+ === Fe2+ + H2
2、中性或碱性条件下：
Fe - 2e- == Fe2+
Fe2+ + 2OH- === Fe（OH）2
脱水
4Fe（OH）2 + O2 + 2H2O ==== 4Fe（OH）3
Fe（OH）3 Fe2O3 ·xH2O
（3）防止钢铁腐蚀的措施
① 外加保护层 如：涂漆、搪瓷、电镀、表面钝化、油脂等。
② 加入镍、铬等金属改变钢铁的内部结构，冶炼不锈钢。
③ 在钢铁的表面镶嵌比铁活泼的金属如锌，使活泼金属被氧化，而钢铁被保护。
④ 外加电源：钢铁水闸与电源负极相连，避免铁失去电子。

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