金属元素相关知识思维导图

多数金属单质都可以转化为化合物。金属氧化物、氢氧化物、金属元素的盐都属于金属元素的化合物，但它们组成的不同，甚至化合价的变化，都可以使化合物的性质产生巨大的差异，同一种元素形成的不同化合物，所呈现出的性质千变万化，为我们呈现了一个琳琅满目、难以穷尽的物质世界。

高中化学必修一（第三章）

• 第三章 金属及其化合物
  • 第一节 金属的化学性质
    • 第1课时　金属与非金属的反应及钠与水的反应
      • 一、金属的通性⭐⭐⭐
        • 物理性质
        • 2．化学性质
          • (1)与非金属反应
          • (2)与酸反应
          • (3)与盐溶液反应
      • 二、金属和非金属的反应
        • 1．钠与氧气的反应⭐⭐⭐⭐⭐
          • • 新切开的钠具有银白色金属光泽，在空气中表面很快变暗，钠是活泼金属，硬度小，熔点低，通常保存在煤油中；常温下与氧气发生反应：
          • 保存方法：钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气。
          • • 钠先熔化为光滑小球，然后燃烧，火焰呈黄色，最后生成淡黄色固体 加热时与O2的反应为：_
        • 2．铝与氧气的反应⭐⭐⭐⭐
          • 活泼金属在空气中易与氧气反应，表面生成一层致密的氧化膜
          • • 氧化膜能保护铝，构成薄膜的氧化铝的熔点比铝的高，包在铝的外面，所以液态铝不滴落
      • 三、钠与水的反应⭐⭐⭐⭐⭐
        • • (1)钠浮在水面上 ①钠的密度比水小
          • (2)与水反应发出“咝咝”响声 ②钠与水反应生成气体
          • (3)钠熔化成闪亮的小球 ③钠熔点低，反应放热
          • (4)小球在水面上迅速游动，逐渐变小，最后完全消失 ④反应产生的气体推动小球运动
          • (5)反应后溶液的颜色逐渐变红 ⑤有碱性物质生成
          • 钠与水剧烈反应，生成NaOH和H2，表现还原性
    • 第2课时 铁与水蒸气的反应及铝与氢氧化钠溶液的反应
      • 一、铁与水蒸气的反应
        • • 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2
          • 铁不能与冷水、热水反应，但能与高温水蒸气反应，反应方程式：
      • 二、铝与NaOH溶液的反应
        • 铝既能和盐酸反应又能和NaOH溶液反应，都能反应生成可燃性气体——氢气
    • 第3课时　物质的量在化学方程式计算中的应用
      • 一、化学方程式计算的依据
        • 1．完成下列表格
          • 化学计量数之比：2：2：2：1
          • 构成物质粒子之比：2：2：2：1
          • 物质的量之比：2：2：2：1
        • 2.结论
          • 化学方程式中各物质的化学计量数之比＝组成各物质的粒子之比＝各物质的量之比
      • 二、利用化学方程式进行计算的基本步骤
  • 第二节 几种重要的金属化合物
    • 第1课时　钠的重要化合物及焰色反应
      • 一、氧化钠和过氧化钠
        • 1．物理性质
          • 氧化钠是一种白色固体，过氧化钠是一种淡黄色固体。
        • 2．过氧化钠与水的反应⭐⭐⭐⭐
          • • 带火星的木条复燃_，用手轻轻摸摸试管外壁发热，滴入酚酞后溶液变红
        • 3.化学性质⭐⭐⭐⭐
          • (1)Na2O、Na2O2与H2O反应
          • (2)Na2O2与CO2反应
        • 4．用途
          • Na2O2是氧化剂，供氧剂，漂白剂，杀菌剂
      • 二、碳酸钠与碳酸氢钠⭐⭐⭐⭐
        • 碳酸钠
          • 白色细小晶体
          • 易溶于水，溶液显碱性。
          • 与足量盐酸反应
            • Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
          • 与NaOH溶液反应
            • 不反应
          • 受热分解
            • 不分解
        • 碳酸氢钠
          • 白色细小晶体
          • 易溶于水，但比碳酸钠溶解度小，溶液显碱性。
          • 与NaOH反应
          • 与足量盐酸反应
            • NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
      • 三、焰色反应⭐⭐⭐
        • 1．焰色反应：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。。
        • 2．实验操作
          • (1)“烧”：将铂丝(或光洁无锈的铁丝)放在酒精灯外焰里灼烧至与原来的火焰颜色相同为止。
          • (2)“蘸”：用铂丝蘸取试样。
          • (3)“烧”：在外焰上灼烧，观察火焰颜色；观察钾的火焰颜色时，要透过蓝色钴玻璃。
          • (4)“洗”：用盐酸洗净铂丝，并在外焰上灼烧至颜色一致时，再检验下一个试样。
        • 3．几种金属的焰色
          • 钠：黄色；钾：浅紫色色。
    • 第2课时　铝的重要化合物及氢氧化铝的两性
      • 一、氧化铝⭐⭐⭐⭐
        • 1．物理性质
          • 难溶于水的白色固体，熔点高，是一种较好的耐火材料。
        • 2．化学性质
          • Al2O3是两性氧化物，与酸性溶液或碱性溶液都能反应生成盐和水。
          • (1)与强酸反应的离子方程式
          • (2)与强碱反应的离子方程式
        • 3．用途：(1)冶炼金属铝的原料；(2)良好的耐火材料。
      • 二、氢氧化铝⭐⭐⭐⭐⭐
        • 1．Al(OH)3的制备与性质探究
        • 2．Al(OH)3的两性
          • 既能跟酸性溶液起反应，又能跟碱性溶液起反应，是一种两性氢氧化物。
        • 3．Al(OH)3的用途
          • 利用Al(OH)3的碱性不强，但可以与盐酸反应来中和过多的胃酸。
        • 4．Al(OH)3的不稳定性
    • 第3课时　铁的重要化合物及Fe3＋的氧化性
      • 一、铁的氧化物⭐⭐⭐⭐⭐
        • 1．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，就迅速被氧化成Fe2O3。
        • 2．Fe3O4是一种复杂的化合物，是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁。
        • 3．Fe2O3是一种红棕色色的粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料。赤铁矿的主要成分是Fe2O3，是炼铁的主要原料。
        • 4．FeO和Fe2O3都是碱性氧化物，与酸反应的离子方程式分别为：
      • 二、铁的氢氧化物⭐⭐⭐⭐⭐
        • 1．铁的氢氧化物的制备
          • • 试管中有红褐色沉淀生成
              • Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
          • • 试管中先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色色
        • 2.Fe(OH)3的分解：
          • 加热Fe(OH)3时，它能失水生成红棕色的Fe2O3粉末。化学方程式为：
      • 三、铁盐和亚铁盐⭐⭐⭐⭐⭐
        • 1．Fe3＋的检验
          • • 溶液的颜色由无色变成血红色
          • • 溶液的颜色不变化
          • 含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时，变成血红色，可以利用该反应检验Fe3＋的存在
        • 2.Fe3＋的氧化性
          • Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋，Fe2＋在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋。
  • 第三节 用途广泛的金属材料
    • 一、常见合金的重要应用
      • 合金的特点：合金的熔点一般比它的各成分金属的的低，但比成分金属具有更强的硬度、强度和机械加工性能，用途比纯金属广泛。
    • 1．铜合金
      • 青铜：含铜，锡，铅
      • 黄铜：含铜，锌
      • 白铜：含铜，镍，锌
    • 2．钢
    • 二、正确选用金属材料
      • 1．金属材料的分类
      • 2．金属材料的正确选用
        • 在进行金属材料选择时，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)、化学性质(对水的作用、耐火性)、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等方面。