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。