高中化学必修一金属及化学常识

Na+和 O22－之比为 2∶1
氧元素化合价
－2 价
－1 价
属类
碱性氧化物
非碱性氧化物（过氧化物）
颜色、状态
白色，固体
淡黄色，固体
化学 与水反应
Na2O+H2O==2NaOH
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
性质 与 CO2 反应 Na2O+CO2==Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
称为焰色反应（发生的是物理变化）。
2．铂丝的清洗与灼烧如下图甲所示，观察钾的焰色如下图乙所示。
3．操作方法。 （1）洗：用稀盐酸洗净铂丝，目的是使铂丝上的高沸点杂质转化为沸点相对较低的氯 化物。 （2）烧：将用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上灼烧，目的是除去铂丝上的杂质。 注意：①所用的火焰应是无色或浅色的； ②要一直烧至火焰恢复到原来的无色或浅色为止。 （3）蘸：用灼烧合格的铂丝蘸取被检验的物质。 （4）烧：将蘸取被检验物质的铂丝放在火焰上灼烧。 特别提示：在观察钾及钾的化合物的焰色反应的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片观察， 其主要原因是钾及钾的化合物中可能混有钠或钠的化合物，钠的黄色火焰能掩盖钾的紫色火 焰，而蓝色钴玻璃能滤去黄色的光，这样可以避免钾或钾的化合物中混有钠或其化合物所造 成的干扰。 4．用途：焰色反应作用：检验（或鉴别）物质或离子。 口诀：钠黄钾紫钙砖红铜钡绿 知识点四. 有关 Na2O2 与 CO2、H2O 反应的几个重要关系
弱酸：H2CO3、CH3COOH、H3PO4、HClO 等 弱碱：NH3·H2O 等
极少数盐:HgCl2、Pb(CH3COO)2 等 水
知识点三：关于溶液中离子共存问题
在溶液中离子共存问题的实质是哪些离子之间不能发生反应。能够发生反应的离子就不
能共存，不能发生反应的离子才可以共存。
1.在溶液中某些离子间能互相反应生成难溶性物质时，这些离子就不能大量共存。如
2CO2+2Na2O2==2Na2CO3+O2
2H2O+2Na2O2==4NaOH+O2↑
1．物质的量的关系。
无论是 CO2 或 H2O 的单一物质还是二者的混合物，通过足量的 Na2O2 时，CO2 或 H2O 与放出
O2 的物质的量之比为 2∶1。
2．气体体积关系。
若 CO2 和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量 Na2O2 时，气体体积的减少量或原混
比水小。导电性，导热性良好。
3．钠的化学性质：
（1）与氧气反应：
实验操作步骤
实验现象
实验结论及反应的化学方程式
用小刀切取一小块金属钠 银白色光亮切面
钠是银白色质软的金属
放置片刻
光亮切面变暗
常温下钠极易与氧反应 4Na+O2==2Na2O
放在坩埚中加热
钠先熔化，后剧烈燃烧，黄 色火焰，生成淡黄色固体
钠极易燃烧，产物是过氧化钠，
解度要远大于原溶剂
蒸馏
液体混合物中各成分的沸 点不同
实验室制取蒸馏水
防止液体暴沸，温度计水 银球的位置，冷凝管中水
的流向
注意点： 1.一贴、二低、三靠。一贴：滤纸紧贴漏斗内壁(具体操作，在贴之前，用少量蒸馏水润湿 后再贴，并用干净玻璃棒轻轻碾平)；二低：滤纸边缘要低于漏斗边缘、液面要低于滤纸边
缘；三靠：烧杯口紧靠玻璃棒、玻璃棒紧靠三层滤纸处、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。(简
模块一：化学基本素养
知识点一：分离方法
分离提 纯方法
原理
实例
应注意的事项
过滤
固体与液体不互溶的混合 物
粗盐的提纯
一贴、二低、三靠
结晶
混合物中各成分在溶剂中 溶解度不同，包括蒸发溶
剂结晶和降温结晶
海水晒盐 KCl 和 KNO3 混合物的分离
加热蒸发皿使溶液蒸发 时，要用玻璃棒不断搅动 溶液；当蒸发皿中出现较 多的固体时，即停止加热
△
2Na+O2
Na2O2
（2）与非金属反应：
钠除了能跟氧气直接化合外，还能与很多非金属直接化合。如与硫化合剧烈反应，发生
爆炸，生成 Na2S。
2Na + Cl2
2 NaCl
2Na + S Na2S
（3）与水、酸、盐的反应：
①．钠与水（滴有酚酞）反应的实验现象与结论。
反应式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
物质的量（n）质量（m）和摩尔质量（M)之间的关系：n= m
M
单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号
Vm。数学表达式：Vm
=V n
。
在标准状况下任何气体的摩尔体积都约是 22.4L/mol
溶质的物质的量
（3）物质的量浓度 ＝
表达式：
溶液的体积
（4）物质的量浓度与溶质质量分数的换算：C= 1000 pw （p 为密度，w 溶质质量分数） M
模块二：金属及其化学性质
知识点一.钠 1．钠的原子结构特点：
Na 的原子结构示意图：
。Na 最外层只有 1 个电子，因此 Na 很容易失去 1
个电子，具有很强的还原性，是强还原剂，具有金属的通性。由于钠的活泼性很强，在表现
金属通性的同时，又有其特殊之处。
2.钠的物理性质
银白色，有金属光泽。质软，易切开，轻压变性。熔沸点低。密度为 0.97g.cm-1，比煤油大，
知识点五. 氧化还原反应中电子转移的表示方法 1.单线桥——表示电子转移情况
2.双线桥法---表示电子得失结果 得电子，化合价降低，被还原
氧化剂 + 还原剂 == 还原产物 + 氧化产物
失电子，化合价升高，被氧化
得 2e-，化合价降低，被还原
CuO+
H2 ==
Cu +H2O
失 2e-，化合价升高，被氧化
－、HPO
2 4
、H2PO
4
；OH－与
HCO
3
、HS－、HSO
3
、H2PO
4
、HPO
2 4
、H+等不能大量共存。
3.离子间能结合生成挥发性物质时，则这些离子不能大量共存。如 H＋与 CO 2 、SO 2 、
3
3
HCO 、HSO 、S2－、HS－；OH－与 NH 等不能大量共存。
3
3
4
4.注意题目是否给出溶液的酸碱性，是否给定溶液是无色的。在酸性溶液中除题给离子
实验现象
实验结论
浮：钠浮Hale Waihona Puke Baidu水面上
钠的密度比水小
熔：立即熔化成一个闪亮的小球
钠的熔点低，钠与水反应放热
游、响：钠球在水面上四处游动，发出嘶嘶的响声，最后完全消失 钠与水反应剧烈，产生气体
红：反应后溶液由无色变为红色
钠与水反应生成可溶性碱（NaOH）
钠与酸反应实质:钠与酸中的氢离子反应，比与水反应更剧烈。
钠与盐反应实质:钠与水反应生成氢氧化钠与盐反生反应。
4．钠元素的存在：
由于钠的强还原性，在自然界中不会以游离态存在，全部以化合态（钠盐）存在。
5．钠的存放和取用。
由于钠极易被氧化，也易与水发生反应，所以保存钠应隔绝空气和水，钠应保存于石蜡油或
煤油中。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小
b、常见的还原剂：
(1) 活泼或或较活泼的金属：K、Ca、Na、Al、Mg、Zn (按金属活动性顺序，还原性递减) (2) 含低价金属阳离子的化合物：Fe2＋等
(3) 某些非金属单质：C、H2、Si 等 (4) 含有较低化合价元素的化合物：HCl 、H2S、HI、KI 等 （5）非金属阴离子及低价态时的氧化物，如 CO、NO、SO2 等 （6）非金属氢化物，如 HBr、HI、H2S 等
SO 2 与 Ba2+、Pb2+、Ag+；OH－与 Cu2+、Fe3+、Mg3+、Al3+、Zn2+；Ag+与 Cl－、Br－、I－、CO 2 、SO 2 、
4
3
3
S2－；Mg2+、Ca2+、Ba2+、与 CO 2 、SO 2 、PO 3 ；S2－与 Cu2+、Pb2+等，不能大量共存。
3
3
4
2.离子间能结合生成难电离物质时，则这些离子不能大量共存。如 H+与、OH－、ClO－、CH3COO
分液
两种溶剂互不混溶
CCl4 和水的分离
打开上端活塞或使活塞 上的凹槽与漏斗上的水 孔，使漏斗内外空气相 通。打开活塞，使下层液 体慢慢流出，及时关闭活 塞，上层液体由上端倒出
萃取
溶质在互不相溶的溶剂里 溶解度不同
利用 CCl4从溴水中萃取溴
选择的萃取剂应符合下 列要求：和原溶液中的溶 剂互不相溶；对溶质的溶
5.蒸发时近干时用余热蒸干.
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质的直径
＜ 1nm
1nm—100nm
＞100nm
分散质粒子
单个小分子或离 许多小分子集合 巨大数目的分子
子
体或高分子
集合体
实例
酒精、氯化钠溶液 淀粉胶体、氢氧化 石灰乳、油水等
等
铁胶体等
性
外观
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
稳定性
质
能否透过半透膜
稳定 能
与盐酸反应 Na2O+2HCl==2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+O2↑+2H2O
特性用途及保存
隔绝空气密封保存
Na2O2 有强氧化性，可以使品红溶液 褪色，有漂白作用供氧剂漂白剂杀
菌剂。隔绝空气，远离易燃物，密
封保存
知识点三.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特殊的颜色，在化学上
外，还应有大量 H+；在碱性溶液中除题给离子外，还应有大量 OH－。若给定溶液为无色时，
则应排除 Cu2+（蓝色）、Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄棕色）、MnO （紫色）。 4
知识点四.常见的氧化剂与还原剂
a、常见的氧化剂
(1) 活泼的非金属单质：O2、Cl2、Br2 (2) 含高价金属阳离子的化合物：FeCl3 (3) 含某些较高化合价元素的化合物：浓 H2SO4 、HNO3、KMnO4、MnO2 （4）过氧化物如过氧化氢、过氧化钠
物理量
单位
标准
单位符号
质 量 （m）
千克
国际千克原器
kg
物质的量（n）
摩尔
阿伏加德罗常数（NA）
mol
（约 6.02×1023）
微观粒子包括：原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等。 阿伏加德罗常数：把 1mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数，符号为 NA，通常用
6.02×1023 表示。 物质的量（n）粒子数（N）和阿伏加德罗常数（NA)之间的关系：n=N/NA
刀切下黄豆粒大小的一块再做有关实验。
6.制取：电解熔融氯化钠
7.用途：工业上用 Na 作还原剂，用于冶炼金属。Na-K 合金（液态）用作原子反应堆的
导热剂。用钠制造高压钠灯。
知识点二. 钠的化合物
1．钠的氧化物
化学式
Na2O
Na2O2
化合物类型
离子化合物
离子化合物
阳、阴离子数之比 Na+和 O2－之比为 2∶1
在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物 还原性：还原剂＞还原产物 氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则
其对应的氧化产物的氧化性就越弱。 知识点六. 物质的量：
物质的量是一个物理量，它表示含有一定数目粒子的集合体，符号为 n。物质的量的单 位为摩尔，简称摩，符号为 mol。国际上规定，1mol 粒子集体所含的粒子数与 0.012kg 碳 12 中含有的碳原子数相同。
合气体体积的 1 即为生成氧气的量。 2
3．电子转移关系。
当 Na2O2 与 CO2、H2O 反应时，每产生 1 mol O2 转移 2 mol e－。
4．固体质量关系。
相当于固体（Na2O2）只吸收了 CO2 中的“CO”，H2O 中的“H2”，可以看作发生相应的反应：
Na2O2+CO== Na2CO3、Na2O2+H2==2NaOH（实际上两反应不能发生）
5．先后顺序关系。
一定量的 Na2O2 与一定量的 CO2 和 H2O（g）混合物的反应，可视作 Na2O2 先与 CO2 反应，
待 CO2 反应完全后，Na2O2 再与 H2O 发生反应。
方法指要：假设 H2O 先反应，生成的 NaOH 与 CO2 反应又生成 H2O，因而 CO2 先反应，之
记：杯靠棒，棒靠纸，颈靠壁)
2.蒸馏装置图有哪些？怎么连接？怎么拆卸？冷凝管水下进上出，加沸石防止液体爆沸，温
度计位置在哪？
3.玻璃棒的作用：a.溶解时搅拌,加速溶解.b.蒸发时搅拌,防止液体局部过热而飞溅.c.蒸发完毕, 用玻璃棒转移固体.d.过滤或配制溶液时引流,防止液体外洒. 4.分液漏斗使用前要检查装置气密性。分液漏斗液体分层后怎么放出？
较稳定 不能
不稳定 不能
能否透过滤纸
能
能
不能
鉴别
无丁达尔现象
有丁达尔现象
静置分层
知识点二.强电解质与弱电解质
1.强电解质：溶于水或熔融状态下几乎完全电离的电解质。（强酸强碱，大多数盐）
2.弱电解质：溶于水或熔融状态下只有部分电离的电解质。（弱酸、弱碱）
① 强电解质
强酸：H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI 等 强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 等 大多数盐：BaSO4、AgCl 等 活泼金属氧化物：Na2O ② 弱电解质：