第一節(jié)  金屬的化學(xué)性質(zhì)

一、鈉 Na

1、單質(zhì)鈉的物理性質(zhì)：鈉質(zhì)軟、銀白色、熔點低、密度比水的小但比煤油的大。

2、單質(zhì)鈉的化學(xué)性質(zhì)：

①鈉與O2反應(yīng)

常溫下：4Na + O2＝2Na2O （新切開的鈉放在空氣中容易變暗）

加熱時：2Na + O2＝＝Na2O2 （鈉先熔化后燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體Na2O2。）

Na2O2中氧元素為－1價，Na2O2既有氧化性又有還原性。

2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑        

2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2

Na2O2是呼吸面具、潛水艇的供氧劑，Na2O2具有強氧化性能漂白。

②鈉與H2O反應(yīng)

2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑    

離子方程式：2Na＋＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑（注意配平）

實驗現(xiàn)象：“浮——鈉密度比水?。挥巍蓺錃?；響——反應(yīng)劇烈；

熔——鈉熔點低；紅——生成的NaOH遇酚酞變紅”。

③鈉與鹽溶液反應(yīng)

如鈉與CuSO4溶液反應(yīng)，應(yīng)該先是鈉與H2O反應(yīng)生成NaOH與H2，再和CuSO4溶液反應(yīng)，

有關(guān)化學(xué)方程式：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑     CuSO4＋2NaOH＝Cu(OH)2↓＋Na2SO4

總的方程式：2Na＋2H2O＋CuSO4＝Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑

實驗現(xiàn)象：有藍色沉淀生成，有氣泡放出

K、Ca、Na三種單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時，先與水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿，堿再和鹽溶液反應(yīng)

④鈉與酸反應(yīng)：2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑（反應(yīng)劇烈） 

 離子方程式：2Na＋2H＋＝2Na＋＋H2↑

3、鈉的存在：以化合態(tài)存在。

4、鈉的保存：保存在煤油或石蠟中。金屬鈉著火用沙子蓋滅

5、鈉在空氣中的變化過程： Na－→Na2O―→NaOH―→Na2CO3― Na2CO3·10H2O（結(jié)晶）－→Na2CO3（風(fēng)化），最終得到是一種白色粉末。一小塊鈉置露在空氣中的現(xiàn)象：銀白色的鈉很快變暗（生成Na2O），跟著變成白色固體(NaOH)，然后在固體表面出現(xiàn)小液滴（NaOH易潮解），最終變成白色粉未（最終產(chǎn)物是Na2CO3）。

二、鋁 Al

1、單質(zhì)鋁的物理性質(zhì)：銀白色金屬、密度小（屬輕金屬）、硬度小、熔沸點低。

2、單質(zhì)鋁的化學(xué)性質(zhì)

①鋁與O2反應(yīng)：常溫下鋁能與O2反應(yīng)生成致密氧化膜，保護內(nèi)層金屬。

加熱條件下鋁能與O2反應(yīng)生成氧化鋁：4Al＋3O2＝2Al2O3

②常溫下Al既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿溶液反應(yīng)，均有H2生成，也能與不活潑的金屬鹽溶液反應(yīng)：

2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑          （ 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ ）

2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑  2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑ 

2Al＋3Cu(NO3)2＝2Al(NO3) 3＋3Cu     （ 2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu ）

注意：鋁制餐具不能用來長時間存放酸性、堿性和咸的食品。

③鋁與某些金屬氧化物的反應(yīng)（如V、Cr、Mn、Fe的氧化物）叫鋁熱反應(yīng)

Fe2O3＋2Al ＝2Fe＋Al2O3，Al 和 Fe2O3的混合物叫做鋁熱劑。利用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌。

三、鐵

1、單質(zhì)鐵的物理性質(zhì)：鐵片是銀白色的，鐵粉呈黑色，純鐵不易生銹，但生鐵（含碳雜質(zhì)的鐵）在潮濕的空氣中易生銹。（原因：形成了鐵碳原電池。鐵銹的主要成分是Fe2O3）。

2、單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì)：

①鐵與氧氣反應(yīng)：3Fe＋2O2＝Fe3O4（現(xiàn)象：劇烈燃燒，火星四射，生成黑色的固體）

②與非氧化性酸反應(yīng)：Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑    Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 

常溫下鋁、鐵遇濃硫酸或濃硝酸鈍化。加熱能反應(yīng)但無氫氣放出。

③與鹽溶液反應(yīng)： Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu   （ Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu ）

④與水蒸氣反應(yīng)：（加熱）3Fe＋4H2O(g)＝Fe3O4＋4H2

第二節(jié)  幾種重要的金屬化合物

一、氧化物

1、Al2O3的性質(zhì)：氧化鋁是一種白色難溶物，其熔點很高，可用來制造耐火材料如坩鍋、耐火管、耐高溫的實驗儀器等。MgO也是一種優(yōu)良的耐火材料。

Al2O3是兩性氧化物：既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿反應(yīng)：

Al2O3+ 6HCl ＝ 2AlCl3 + 3H2O         （ Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O ）

Al2O3+ 2NaOH == 2NaAlO2 +H2O      （ Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O ）

2、鐵的氧化物的性質(zhì)：FeO、Fe2O3都為堿性氧化物，能與強酸反應(yīng)生成鹽和水。

FeO＋2HCl =FeCl2 +H2O       

Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O   

Fe3O4俗稱磁性氧化鐵，也能和強酸反應(yīng)生成相應(yīng)價態(tài)的兩種鹽和水。

【思考】：如何除去Fe2O3中的Al2O3?  如何除去SiO2中的Al2O3？

二、氫氧化物

1、氫氧化鋁 Al(OH)3

①Al(OH)3是兩性氫氧化物，在常溫下它既能與強酸，又能與強堿反應(yīng)：

Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O   （Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O）

Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O   （Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O ）

②Al(OH)3受熱易分解成Al2O3：2Al(OH)3＝＝Al2O3＋3H2O（規(guī)律：不溶性堿受熱均會分解）

③Al(OH)3的制備：實驗室用可溶性鋁鹽和氨水反應(yīng)來制備Al(OH)3

Al2(SO4)3＋6NH3·H2O＝2 Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4 

（ Al3＋＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4＋ ）

因為強堿(如NaOH)易與Al(OH)3反應(yīng)，所以實驗室不用強堿制備Al(OH)3，而用氨水。

2、鐵的氫氧化物：氫氧化亞鐵Fe(OH)2（白色）和氫氧化鐵Fe(OH)3（紅褐色）

①都能與酸反應(yīng)生成鹽和水

Fe(OH)2＋2HCl＝FeCl2＋2H2O       （Fe(OH)2＋2H＋＝Fe2＋＋2H2O）

Fe(OH)3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O      （Fe(OH)3＋3H＋＝2Fe3＋＋3H2O）

②Fe(OH)2可以被空氣中的氧氣氧化成Fe(OH)3

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3（現(xiàn)象：白色沉淀→灰綠色→紅褐色）

③Fe(OH)3受熱易分解生成Fe2O3：

2Fe(OH)3＝＝Fe2O3＋3H2O

3、氫氧化鈉NaOH：俗稱燒堿、火堿、苛性鈉，易潮解，有強腐蝕性，具有堿的通性。

三、鹽

1、鐵鹽（鐵為+3價）、亞鐵鹽（鐵為+2價）的性質(zhì)：

①鐵鹽（鐵為+3價）具有氧化性，可以被還原劑（如鐵、銅等）還原成亞鐵鹽：

2FeCl3＋Fe＝3FeCl2        （2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋ ）  (價態(tài)歸中規(guī)律)

2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2    （2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋ ）（制印刷電路板的反應(yīng)原理）

亞鐵鹽（鐵為+2價）具有還原性，能被氧化劑（如氯氣、氧氣、硝酸等）氧化成鐵鹽

2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3      （2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－ ）

②Fe3＋離子的檢驗： a.加入KSCN(硫氰化鉀)溶液變紅色；b.加入NaOH溶液反應(yīng)生成紅褐色沉淀[Fe(OH)3]。

Fe2+離子的檢驗：a.能使酸性高錳酸鉀紫色褪去；b.先在溶液中加入KSCN溶液，不變色，再加入氯水，溶液變紅色；c.加入NaOH溶液反應(yīng)先生成白色沉淀，迅速變成灰綠色沉淀，最后變成紅褐色沉淀。

2、鈉鹽：Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)比較

四、焰色反應(yīng)

重要元素的焰色：鈉元素黃色、 鉀元素紫色（透過藍色的鈷玻璃觀察，以排除鈉的焰色的干擾）

焰色反應(yīng)屬物理變化。與元素存在狀態(tài)（單質(zhì)、化合物）、物質(zhì)的聚集狀態(tài)（氣、液、固）等無關(guān)，只有少數(shù)金屬元素有焰色反應(yīng)。

第三節(jié)  用途廣泛的金屬材料

1、合金的概念：由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。

2、合金的特性：合金與各成分金屬相比，具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械的性能。

①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大  

②合金的熔點一般比它的各成分金屬的低