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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+11281失e-+1128二、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（0.97gcm3），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（）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、钠的用途制钠的化合物；利用钠的还原性，置换其他贵重金属（钛、锆、铌、钽）；如：4Na+TiCl4=Ti+4NaCl制钠钾合金核反应堆热交换剂；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 +2NaClNaHCO3 + 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CO2Na2CO3 NaHCO3 加热固体或者往溶液中滴加NaOHNa2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3NaHCO3 + 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- CH3COOHCH3COO- + H+H2OH+ + OH- NH3H2ONH4+ + 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 HClO4NaOH、KOH、Ca（OH）2、Ba（OH）2NaCl、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 写 写出化学方程式拆 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。删 删去双线号两边都有的离子查 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)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）2Mg2+ + Ca（OH）2= Mg（OH）2 + Ca2+Mg（OH）2 + 2HCl = MgCl2 + H2O 通电MgCl26H2O = MgCl2 + 6H2OMgCl2 = 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+12282失2e-+1228Mg Mg2+3、化学性质点燃点燃（1）与非金属单质点燃2Mg + O2 = 2MgO Mg + Cl2 = MgCl23Mg + N2 = Mg3N2点燃（2）与CO22Mg + 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 + H23、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CO2NaOH溶液Al 2O3（含杂质） NaAlO2 Al(OH)3 Al 2O3 Al 相关方程式及离子方程式Al 2O3 +2NaOH = 2NaAlO2+H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2ONaAlO2 + 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Al（OH）3 = Al2O3 + H2O 非离子反应2Al2O3 = 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 H2OAl 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+ + 3H2OAl（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 + 3NH3H2O = Al（OH）3 + 3NH4Cl Al3+ 3NH3H2O = 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+13283失3e-+1328Al 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 = 2AlCl32Al + 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Fe3+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： 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+ + H22、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 外加保护层 如：涂漆、搪瓷、电镀、表面钝化、油脂等。 加入镍、铬等金属改变钢铁的内部结构，冶炼不锈钢。 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。 外加电源：钢铁水闸与电源负极相连，避免铁失去电子。10