高三一轮复习第三章金属及其化合物优秀教案.doc

第三章 金属及其化合物 一、钠及其化合物（一）钠单质1、物理性质：金属钠银白色，硬度：软，密度比水小，熔沸点低，导电性、导热性良好 钠露置与空气中的过程变化： 化学钠保存在石蜡油或煤油中，因为钠易与水或者空气中的氧气反应，而钠不与煤油反应，且钠的密度大于煤油的密度，所以保存在煤油中。2、化学性质与氧气反应4Na+O2=2Na2O(常温) 2Na+O2Na2O2(过氧化钠)2Na2O+O22Na2O2与非金属反应2Na + Cl2 2NaCl 2Na + SNa2S与水反应：2Na + 2H2O 2NaOH + H2 钠与水反应的实验现象：浮、熔、游、响、红。 钠燃烧引起火灾，一般用砂土盖灭。钠与酸的反应2HCl + 2Na2NaCl + H2将钠与盐的反应a若将钠放入CuSO4溶液中，发生如下反应：2Na+2H2O2NaOH+H2CuSO4+2NaOHCu(OH)2+Na2SO4b钠可与某些熔盐作用，置换出相应金属。如：4Na + TiCl4 (熔)4NaCl + Ti（二）钠的化合物1、Na2O和Na2O2名称氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)电子式分类碱性氧化物过氧化物阴阳离子个数比1:21:2色态白色固体淡黄色固体化学性质与水反应Na2O +H2O2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2与CO2反应Na2O +CO2Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2与酸反应Na2O +2HCl2NaCl + H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2+2H2O特性_Na2O2有强氧化性，可以使品红溶液褪色，有漂白作用、杀菌消毒。 Na2O2与CO2、H2O反应的各种关系 Na2O2的强氧化性Na2O2可与SO2、H2S、FeCl2等还原性物质反应。(3)Na2CO3和NaHCO3名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)分类正盐酸式盐俗称纯碱、苏打小苏打色态白色粉末细小的白色晶体水溶液的酸碱性碱性碱性溶解度Na2CO3(26.9g)NaHCO3 (10.0g)化学性质与酸反应放出CO2的速率Na2CO3 NaHCO3Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3(CO32-+H+=HCO3-)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2(HCO3-+H+=H2O+CO2)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2(HCO3-+H+=H2O+CO2)与CO2反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应与碱反应NaOH不反应NaHCO3+NaOH=H2O+ Na2CO3Ca(OH)2Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+ 2NaOH此法可用于土法制烧碱或除掉烧碱中的Na2CO3少量石灰水：2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+Na2CO3 +2H2O过量石灰水：NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+NaOH +H2O与盐反应CaCl2Ca2+ + CO32-=CaCO3不反应NaHSO4CO32-+ 2H+=CO2+H2OHCO3-+H+=H2O+CO2热稳定性很稳定受热不分解不很稳定，受热易分解。2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2二者之间相互转化 常见离子的焰色反应和焰色反应的实验操作Na+(黄色) K+（紫色，需透过钴玻璃） Cu2+（绿色） Ba2+ (黄绿色)操作：洗烧蘸烧洗仪器：铁丝、铂丝、蓝色钴玻璃说明：并非所有的金属都有焰色反应 焰色反应为金属元素的性质(单质和化合物)都有同样的焰色 焰色反应为物理性质 钠及其化合物的相互转化二、镁、铝及其化合物1、镁铝单质 跟非金属单质的反应：2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 Mg+SMgS Mg+Cl2MgCl24Al+3O22Al2O3 2Al+3SAl2S3 2Al+3Cl22AlCl3跟酸的反应跟碱的反应(镁不能跟碱起反应)2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2与氧化物的反应：a与H2O的反应：Mg+2H2OMg(OH)2+H2(能使酚酞变红)2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2b铝热反应：Al(S)+MxOy(S) Al2O3+xM(l) H0c. 2Mg+CO22C+2MgO2、铝的化合物(1)氧化铝(Al2O3)物理性质：白色难熔固体、也不溶于水。化学性质：Al2O3是典型的两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱溶液反应。Al2O3+6H+=2Al3+3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O应用：冶炼金属铝的原料；耐火材料，可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。(2)氢氧化铝Al(OH)3氢氧化铝的两性：Al(OH)3与强酸反应生成铝盐： Al(OH)3+3H+=Al3+3H2OAl(OH)3与强碱溶液作用生成偏铝酸盐： Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O值得注意的是：Al3+与OH-、AlO2-与H+、Al3+与AlO2-不能大量共存：Al3+3OH-=Al(OH)3 AlO2-+H+H2O=Al(OH)3 Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 离子共存问题：Al3+与OH-、S2-、HCO3-、CO32-、AlO2-等不能大量共存；AlO2-与H+ 、Al3+、NH4+、Fe3+等不能大量共存。氢氧化铝的生成： a铝盐与可溶性弱碱氨水反应制Al(OH)3：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+b一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。当CO2不足或适量时： CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3+CO32-；当CO2过量时： CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3+HCO3-。c铝盐和偏铝酸盐反应：Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 Al3+、AlO2-的图像问题（3）硫酸铝钾 KAl(SO4)2电离方程式：十二水合硫酸铝钾KAl(SO4)212H2O俗名：明矾。明矾是无色晶体，易溶于水。 KAl(SO4)2溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液沉淀物质的量最大： 2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=3BaSO4+Al(OH)3+K2SO4沉淀质量最大： KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4+KAlO2+2H2O 明矾净水化学方程式： 铝及其化合物的转化关系三、铁、铜及其化合物1、铁在元素周期表中的第4周期，第族。其原子结构示意图为：(1)物理性质：铁具有金属全部物理通性：常温下是固态，有金属光泽，导电、导热，有延展性。(2)化学性质铁是比较活泼的金属，当铁跟弱氧化剂反应时：Fe-2e-=Fe2+；当跟强氧化剂反应时：Fe-3e-=Fe3+。a铁跟氧气等其它非金属单质的反应：3Fe+2O2Fe3O4 (一定要注意产物)2Fe+3Cl22FeCl3 2Fe+3Br2=2FeBr3过量的铁在氯水或溴水中可以生成FeCl2、FeBr2Fe+I2FeI2 Fe+SFeS b铁跟水的反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(注意产物也是Fe3O4)c铁跟酸的反应：与非氧化性酸：Fe+2H+=Fe2+H2与强氧化性酸（稀硝酸为例）：Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2OFe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)23Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O铁和浓硝酸、浓H2SO4发生钝化，但在加热条件下，钝化作用立即遭到破坏：Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2+3H2OFe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2+6H2Od铁和某些盐溶液的作用：Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+2、铁的化合物 (1)铁的氧化物铁的氧化物FeOFe3O4Fe2O3铁的化合价+2价+2价(1/3)，+3价(2/3)+3价俗称磁性氧化铁铁红状态和颜色黑色固体黑色固体红棕色固体与H2O的关系不反应，不溶解与非氧化性酸的反应FeO+2H+=Fe2+H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O氧化性高温下被CO、H2、Al、C等还原还原性可被氧化可被氧化一般不再被氧化主要用途炼铁炼铁、作铝热剂、颜料(2)铁的氢氧化物Fe(OH)2可由易溶性的亚铁盐跟碱溶液起反应制得。Fe(OH)2为白色絮状沉淀，易被空气中O2迅速氧化成Fe(OH)3。因此，白色絮状沉淀能迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制备时：a要将滴管口插入硫酸亚铁液面下，再滴入NaOH溶液； b配液时可用加热的方法尽可能除去溶解氧； c可在液面加少许汽油或苯等有机溶剂，以隔绝空气。Fe(OH)3可由易溶性的铁盐跟碱溶液起反应制得。Fe(OH)3为红褐色沉淀，可溶于强酸，受热易分解。 Fe3+3OH-=Fe(OH)3 Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制备Fe(OH)3胶体： Fe2+ Fe3+的鉴别离子共存问题： Fe、Fe2+、Fe3+的互相转化3、铜及其化合物(1)铜的物理性质：黄色或紫红色，导电导热延展性，导电性位于金属的第二位。(2)铜在周期表中第4周期IB族(3)铜单质的化学性质铜与非金属单质反应：2Cu+O22CuO Cu+Cl2CuCl2 2Cu+SCu2S 2Cu+O2 +CO2 +H2O = Cu2(OH)2CO3与化合物反应Cu+2FeCl3 = CuCl2+2FeCl2 Cu+4HNO3 = Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3 = 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O Cu+2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2 + 2H2O(4)氧化铜(CuO)CuO+H2Cu + H2O CuO+H2SO4 = CuSO4 + H2O CuO+C2H5OHCu+CH3CHO+H2O (5)氢氧化铜Cu(OH)2检验醛基(CH3CHO)CH3CHO+2Cu(OH)2Cu2O+CH3COOH+2H2O和乙酸反应2CH3COOH+Cu(OH)2=(CH3COO)2Cu+2H2O8 / 8