人教版高一化学必修一金属及其化合物知识点总结计划材料

合用标准
第三章金属及其化合物
第一节金属的化学性质
一、钠及其化合物
（一）钠Na
1、单质钠的物理性质：钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。

2、单质钠的化学性质：
①钠与 O2反应
常温下： 4Na + O 2＝ 2Na2O （新切开的钠放在空气中简单变暗）
加热时：2Na + O 2＝＝ Na2 O2（钠先消融后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体Na2O2。

）钠在空气中的变化过程：Na―→ Na2O―→ NaOH ―→ Na2 CO3·10H2O（结晶）―→ Na2CO3（风化），最后获取是一种白色粉末。

一小块钠置露在空气中的现象：银白色的钠很快变暗（生成Na2O），跟着变成白色固体(NaOH) ，尔后在固体表面出现小液滴（NaOH 易潮解），最后变成白色粉未（最后产物是Na2CO3）。

②钠与 H2O 反应
2Na＋ 2H2 O＝ 2NaOH ＋ H2↑离子方程式：2Na＋＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑（注意配平）
实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，在反
应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。

“浮——钠密度比水小；游——生成氢气；响——反应激烈；熔——钠熔点低；红——生成的 NaOH 遇酚酞变红”。

③ 钠与盐溶液反应
如钠与 CuSO4溶液反应，应该先是钠与H2O 反应生成NaOH 与 H 2，再和 CuSO4溶液反应，有关化学方程式：2Na＋ 2H2O＝ 2NaOH ＋ H 2↑CuSO4＋ 2NaOH ＝ Cu(OH) 2↓＋Na2SO4
总的方程式：2Na＋ 2H2O＋CuSO4＝ Cu(OH) 2↓＋ Na2SO4＋H2↑
实验现象：钠熔成小球，在液面上周围游动，有蓝色积淀生成，有气泡放出
K 、 Ca、 Na 三种单质与盐溶液反应时，先与水反应生成相应的碱，碱再和盐溶液反应
④钠与酸反应： 2Na＋ 2HCl ＝ 2NaCl ＋ H 2↑（反应激烈）
＋＋离子方程式： 2Na＋ 2H＝ 2Na
3、钠的存在：以化合态存在。

4、钠的保存：保存在煤油或白腊中。

5、工业制钠：电解熔融的NaCl ： 2NaCl( 熔融 )通电
2Na + Cl 2↑
6、钠的用途：①在熔融的条件下钠能够制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等；
② 钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂；
③ 钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。

(二 )氧化钠和过氧化钠
1、 Na2O
白色固体，是碱性氧化物，拥有碱性氧化物的通性：别的：加热时，2Na2O + O 2 == 2Na 2O2Na2O + H 2O == 2NaOH,
Na2O + CO 2 == Na 2CO3,
Na2O + 2HCl == 2NaCl + H 2O .
2、 Na2O2：淡黄色固体是复杂氧化物，易与水和二氧化碳反应。

2Na2O2 + 2H 2O == 4NaOH + O 2；2Na2O2 + 2CO 2 == 2Na 2CO3 + O2（作供氧剂）。

因此 Na 2O2常做生氧剂，同时，Na2O2还拥有强氧化性，有漂白作用。

如实验：Na2O2和水反应后的溶液中滴加酚酞，变红后又褪色。

（三）钠盐：Na 2CO 3与 NaHCO 3的性质比较
Na 2CO3NaHCO 3俗称纯碱、苏打小苏打
水溶性比较Na2CO3 > NaHCO 3
溶液酸碱性碱性碱性
与酸反应激烈程度较慢（二步反应）较快（一步反应）
NaHCO 3+HCl=NaCl+与酸反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H 2O+CO 2↑H 2O+CO 2↑
2－+2H +=CO 2↑ +H2O
－
CO3HCO 3
+
+H =H2O+CO 2↑
加热分解
热牢固性加热不分解2NaHCO 3=Na 2CO3+
H 2O+CO 2↑
与 CO2反应Na2 CO3+CO 2+H 2O=2NaHCO 3不反应
NaHCO 3+NaOH=Na 2
与 NaOH 溶液反应不反应（不能够发生离子交换）
CO3+H 2O
－－HCO 3 +OH
=H2O+CO 32－
与 Ca(OH) 2溶液反应Ca(OH) 2+Na2CO3=CaCO 3↓ +2NaOH也能反应生成 CaCO3 2+2
－
积淀
Ca +CO 3=CaCO3↓
与 CaCl 2、溶液反应有 CaCO3积淀不反应
发酵粉、灭火剂、治
冲洗剂，玻璃、肥皂、造纸、纺织等
用途疗胃酸过多（有胃溃
工业
疡时不能够用）
Na 2CO3溶液能吸取CO2转变成 NaHCO 3
相互转变Na2CO3 + H 2O + CO 2 == 2 NaHCO 3
NaHCO 3+NaOH=Na 2 CO3+H2O
★注意几个实验的问题：
1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体 NaHCO 3析出。

2、Na2CO3溶液与稀HCl 的反应① :向 Na 2CO3溶液中滴加稀HCl ，先无气体，后有气体，如
果 n(HCl) 小于 n(Na 2CO3)时反应无气体放出。

发生的反应：先Na2CO3 + HCl == NaCl + NaHCO 3,
后 NaHCO 3 + HCl == NaCl + H 2O +CO 2↑
②向稀 HCl 中滴加 Na2CO3溶液，先有气体，反应是： Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H 2O + CO2↑
若是用 2mol 的 Na2CO3和 2.4mol 的稀 HCl 反应，采用①方法放出CO2是 0.4mol ；采用方法放出CO2为 1.2mol 。

希望同学们在解题时要留意。

3、 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加CaCl2或 BaCl 2溶液，
有白色沉
淀的原取溶液为Na 2CO3，另一无明显现象的原取溶液为NaHCO 3
4、侯氏制碱法
反应式： NaCl + NH 3 + CO 2 + H 2O == NaHCO 3 + NH 4Cl.
注意：在生产中应先在饱和的NaCl 溶液中先通入NH 3，后通入 CO2，NaHCO 3晶体析出
过滤，在滤液中加入NaCl 细末和通NH 3析出 NH 4Cl 晶体为副产品。

NH 4Cl 晶体析出后的母液进行循环试用，提高原料的利用率。

（四）氢氧化钠NaOH ：俗称烧碱、火碱、苛性钠，易潮解，有强腐化性，拥有碱的通性。

二、铝及其化合物
（一）铝的性质
1、物理性质：银白色金属，质较软，但比镁要硬，熔点比镁高。

有优异的导电、导热性和
延展性。

2、化学性质：铝是较爽朗的金属。

①平时与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用。

4Al + 3O 2 == 2Al 2O3。

同时也容
易与 Cl 2、 S 等非金属单质反应。

② 与酸反应：强氧化性酸，如浓硫酸和浓硝酸在常温下，使铝发生钝化现象；加热时，
能反应，但无氢气放出；非强氧化性酸反应时放出氢气。

（2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ ）
③与强碱溶液反应：2Al + 2NaOH + 2H 2O == 2NaAlO 2 + 3H 2↑（ 2Al ＋ 2OH－＋ 2H2 O＝2AlO 2－＋ 3H2↑）
④与某些盐溶液反应：如能置换出CuSO4、 AgNO 3等溶液中的金属。

⑤铝热反应：铝与某些金属氧化物的反应（如V、 Cr、Mn 、 Fe 的氧化物）叫做铝热反应
2Al + Fe 2O3高温
Al 2O3 + 2Fe。

Al 和 Fe2O3的混杂物叫做铝热剂。

利用铝热反应焊
接钢轨。

（二）氧化铝（Al 2O 3）
白色固体，熔点高（2054℃），沸点 2980℃，常作为耐火资料；是两性氧化物。

我们常
见到的宝石的主要成分是氧化铝。

有各种不同样颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的
表现。

如红宝石因含有少量的铬元素而显红色，蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。

工业生产中的矿石刚玉主要成分是α －氧化铝，硬度仅次于金刚石，用途广泛。

两性氧化物：既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。

Al 2 O3 + 6HCl == 2AlCl 3 + 3H 2O ,Al 2O3 + 2NaOH == 2NaAlO 2 + H 2O 。

Al 2 O3是工业冶炼铝的原料，由于氧化铝的熔点高，电解时，难消融，因此铝的冶炼直到1886年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石(Na 3AlF 6 )，使氧化铝的熔点降至 1000 度左右，
铝的冶炼才迅速发展起来，铝及其合金才被广泛的应用。

2Al 2O3通电
4Al + 3O 2↑。

（三）氢氧化铝（Al(OH) 3）
白色难溶于水的胶状积淀，是两性氢氧化物。

加热易分解。

两性氢氧化物：既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。

Al(OH) 3 + 3HCl == AlCl 3 + 3H 2O,Al(OH) 3 + NaOH == NaAlO 2 + 2H 2O．
2Al(OH) 3△Al 2O3+3 H2O
（四）铝的冶炼
铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中主若是以氧化铝的形式存在。

工业生产的流程：铝土矿（主要成分是氧化铝）→用氢氧化钠溶解过滤→向滤液中通入二氧化碳酸化，过滤→氢氧化铝→氧化铝→铝。

主要反应： Al 2O3 + 2NaOH == 2NaAlO 2 + H 2O ，CO2 + 3H 2O + 2NaAlO 2 == 2Al(OH) 3↓ +
Na2CO3， 2Al(OH) 3△通电
Al 2O3 +3 H 2 O ,2Al 2O34Al + 3O 2↑。

（五）铝的用途：铝有优异的导电、导热性和延展性，主要用于导线、炊具等，铝的最大用
途是制合金，铝合金强度高，密度小，易成型，有较好的耐腐化性。

迅速风靡建筑业。

也是
飞体系造业的主要原料。

+3+（六）明矾的净水：化学式：KAl(SO4)2·12H2O，它在水中能电离：KAl(SO 4)2 == K+ Al +2SO42-。

铝离子与水反应，生成氢氧化铝胶体，拥有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，
使之沉降已达净水目的。

Al 3+ + 3H 2O == Al(OH) 3 (胶体 )+ 3H +。

知识整理：
①（ Al(OH) 3）的制备：在氯化铝溶液中加足量氨水。

AlCl 3 + 3NH 3·H 2O == Al(OH) 3↓ +
3NH 4Cl 。

②实验： A 、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是先有积淀，后溶解。

反应式：先Al 3+-3+--+ 3OH == Al(OH) 3↓ , 后 Al+ 4OH== AlO 2 + 2H 2O。

B、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液，现象是开始无积淀，此后有积淀，且不
溶解。

反应式：先 Al 3+ + 4OH - == AlO 2- + 2H 2O，后 Al 3+ + 3AlO 2- + 6H 2O == 4Al(OH) 3↓。

③实验：向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有积淀出现。

CO2+ 3H2O + 2NaAlO2== 2Al(OH)3↓+ Na 2CO3。

④ 将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有积淀出现。

Al 3+ + 3AlO 2- + 6H 2O == 4Al(OH) 3↓。

⑤实验： A 、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸，先有沉定，后溶解。

反应的离子方程式：AlO 2- + H + + H 2O == Al(OH) 3 ,Al(OH) 3 + 3H + == Al 3+ + 2H 2O 。

B、向稀盐酸中滴加偏铝酸钠溶液，先无积淀，后有积淀且不溶解。

反应的离子方程式：AlO 2- + 4H + == Al 3+ + 2H 2 O ,3AlO 2- + Al 3+ + 6H 2O == 4Al(OH) 3↓。

⑥ 铝三角：
Al
Al 2O3
AlO 2-Al(OH) 3Al
3+
三、铁及其化合物
（一）铁Fe
1、单质铁的物理性质：铁片是银白色的，铁粉呈黑色，纯铁不易生锈，但生铁（含碳杂质
的铁）在潮
湿的空气中易生锈。

（原因：形成了铁碳原电池。

铁锈的主要成分是Fe2 O3）。

2、单质铁的化学性质：
① 与非金属单质反应：3Fe＋ 2O2点燃
Fe3O4（现象：激烈燃烧，火星四射，生成黑色
的固体）
2Fe + 3Cl 2点燃
2FeCl 3,
Fe + S△FeS。

② 与非氧化性酸反应：Fe＋ 2HCl ＝ FeCl2＋ H2↑（ Fe＋ 2H＋＝ Fe2＋＋ H2↑）
常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。

加热能反应但无氢气放出。

③与盐溶液反应：Fe＋ CuSO4＝ FeSO4＋ Cu （ Fe＋ Cu2＋＝Fe2＋＋ Cu ）； Fe +2 FeCl3 == 3FeCl2
④与水蒸气反应： 3Fe + 4H 2O(g)高温
Fe3 O4 + 4H 2↑
（二）铁的氢氧化物
Fe(OH) 2Fe(OH) 3
主白色难溶于水的积淀，不牢固，易被氧化成氢红褐色难溶于水的积淀，受热易分
要氧化铁，颜色变化为：白色－灰绿色－红褐色。

解。

2Fe(OH) 3△
Fe2O3 + 3H 2O ,
性反应式： 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2O == 4Fe(OH) 3。

能溶于强酸溶液，生成相应的盐。

质
Fe(OH) 2＋ 2H ＋
＝Fe 2＋ ＋ 2H 2O
Fe(OH) 3＋ 3H ＋
＝ 2Fe 3＋
＋ 3H 2O
（三） Fe 2+、 Fe 3+ 的检验
离
2+ 3+
子
Fe
Fe
常
①滴加 KSCN 溶液，无明显变化，再加氯水，
①直接观察溶液是黄色；
溶液变血红色；
见
②滴加氢氧化钠溶液， 出现红褐色沉
②直接观察溶液是浅绿色；
淀；③滴加 KSCN 溶液，有血红色溶
方
③滴加氢氧化钠溶液，出现积淀的颜色变化
法
液出现。

是：白色－灰绿色－红褐色。

（四）铁三角
+
Fe
H
C
l 2 、
H
H 2 S
B
u 2+ 、
O
r 2
、
2
4
(浓
、C 、C
活
、
)
H N
I 2 O
泼 C
O
、 C 属
金 O 、
3
S
H 、 金
属
C
2
泼
、
活
O 2、 Cl 2、 HNO 3、 H 2SO 4(浓 )、
（其他如：
Br 、 H O 、 MnO -） Fe
2+
2 2 2 4
Fe
3+
Fe 、 Cu 、 H 2 S 、 S 2- 、 I -
、
Fe 与弱氧化剂反应，如
H +、 Cu 2+ 、I 2 、S 等；
2+
用还原剂如 H 2 、CO 等还原 FeO 或用 Mg 、 Zn 、 Al 等还原 Fe 盐溶液。

用还原剂如 H 2 、CO 等还原 Fe 2O 3 或用足量 Mg 、Zn 、 Al 等还原Fe 2+遇强氧化剂的反应如 Cl 2、 Br 2、 O 2、浓 H 2SO 4、浓 HNO 3、
H 2O 2、Na 2O 2、 HClO 等。

Fe 3+遇某些还原剂的反应如
Fe 、Cu 、 SO 2、 I -、 H 2S 等以及少量的 Zn 、Mg 、 Al 等。

2Fe2+ +Cl 2 == 2Fe3++2Cl-
3Fe2+ +4H + +NO 3-== 3Fe 3+ +NO + 2H 2 O (1) Fe2+Fe3+
2Fe3+ + Fe == 3Fe 2+
2Fe3++Cu==2Fe 2++Cu2+
2Fe3++2I - == 2Fe 2+ +I 2
(2) Fe Fe2+Fe+2H +==Fe2++H 2
加热
Fe+S == FeS
Fe+2Fe3+==3Fe2+ Fe2++Zn==Zn 2+ +Fe
点燃
(3)Fe Fe3+2Fe+3Cl 2===2FeCl 3
–
== Fe3+ + NO + 2H 2 O
Fe + 4H + +NO 3 (稀）
2Fe3+ +3Zn==2Fe+3Zn 2+
（五）铁的冶炼
原料：铁矿石（供应铁元素）、焦炭（供应热量和还原剂）、空气（供应氧气）、石灰石（除去铁矿石中的二氧化硅杂质）。

设备：高炉。

主要反应： C + O2点燃高温
2CO （这两个反应是制造还原剂并供应CO 2 ,，C + CO2
热量），
3CO + Fe 2O3高温2Fe ＋ 3CO 2， CaCO3高温CaO + CO 2↑， CaO + SiO 2高温CaSiO3.
（六）焰色反应
1、定义：金属或它们的化合物在灼烧时使火焰表现特别颜色的性质。

2、操作步骤：铂丝（或铁丝）用盐酸浸洗后灼烧至无色，沾取试样（单质、化合物、气、
液、固均可）在火焰上灼烧，观察颜色。

3、重要元素的焰色：钠元素黄色、钾元素紫色（透过蓝色的钴玻璃观察，以消除钠的焰
色的搅乱）
焰色反应属物理变化。

与元素存在状态（单质、化合物）、物质的齐聚状态（气、液、固）等没关，只有少量金属元素有焰色反应。

（七）合金
物质。

2、合金的特点：合金与各成分金属对照，拥有好多优异的物理、化学或机械的性能。

① 合金的硬度一般比它的各成分金属的大
② 合金的熔点一般比它的各成分金属的低。