专题5 金属及其化合物(课件PPT)-【零起点考大学】2026年高考化学高效备考方案

金属及其化合物 05 考点1 钠及其化合物 考点2 铝、镁及其化合物 考点3 铁、铜及其化合物 考点4 合金与金属材料 1 真题大数据 考点 核心知识 考频 年份与卷别 金属及其 化合物 钠及其化合物 32次 2025：北京卷、山东卷、浙江1月卷、河北卷、湖北卷、重庆卷、黑吉辽蒙卷、甘肃卷、河南卷、云南卷 2024：湖南卷、北京卷、浙江6月卷、江苏卷、河北卷、广东卷、重庆卷、黑吉辽卷、江西卷、安徽卷、甘肃卷 金属及其 化合物 铁、铜及其化合物 32次 2025：北京卷、江苏卷、河北卷、广东卷、湖南卷、重庆卷、黑吉辽蒙卷、甘肃卷、河南卷、云南卷 2024：新课标卷、北京卷、山东卷、海南卷、浙江1月卷、浙江6月卷、江苏卷、河北卷、广东卷、湖北卷、福建卷、重庆卷、黑吉辽卷、广西卷 金属及其 化合物 铝及其化合物 12次 2025：重庆卷、甘肃卷、云南卷、陕晋青宁卷 2024：海南卷、浙江6月卷、河北卷、江西卷 一、钠 1.结构 钠元素位于元素周期表第3周期ⅠA族原子结构示意图为 ，最外层只有1个电子，在化学反应中易失去最外层电子而呈现+1价。 2.物理性质 钠是一种银白色、有金属光泽、质软的金属，具有良好的导电性、导热性，密度比水小，比煤油大，熔点低，实验室通常将钠保存在煤油中。 考点1 钠及其化合物 3 3.化学性质 (1)与某些非金属单质反应 2Na+Cl2 === 2NaCl 2Na+S === Na2S 4Na+O2 === 2Na2O 2Na+O2 ==== Na2S △ △ 点燃 (2)与水反应 2Na+2H2O === 2NaOH+H2↑ 考点1 钠及其化合物 4 (3)与酸反应 2Na+2H2O === 2NaOH + H2↑ 考点1 钠及其化合物 (4)与盐溶液反应 a.钠投入到氯化钠溶液中，只有氢气产生。 b.钠投到饱和氯化钠溶液中，有氢气放出，还会有氯化钠晶体析出(温度不变)。 c.钠投到氯化铵溶液中，有氢气放出，还有氨气放出。 d.钠投到硫酸铜溶液中，有氢气放出，还会有蓝色沉淀生成：2Na+CuSO4+ 2H2O === Cu(OH)2↓ + Na2SO4+H2↑。 5 二、钠的重要化合物 1.氧化钠和过氧化钠的性质比较 化学式 Na2O Na2O2 色、态 白色固体 淡黄色固体 氧的价态 -2 -1 阴、阳离子个数比 1:2 1:2 电子式 与水反应 Na2O + H2O == 2NaOH 2Na2O2+2H2O == 4NaOH + O2↑ 与CO2反应 Na2O +CO2 == Na2CO3 2Na2O2+2CO2 == 2Na2CO3+ O2 与盐酸反应 Na2O+2HCl == 2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl == 4NaCl+2H2O+O2↑ 转化关系 2Na2O + O2 == 2Na2O2 考点1 钠及其化合物 6 2.碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 物质 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 纯碱、苏打 小苏打 色、态 白色粉末 细小白色晶体 溶解性 碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水，且水溶液都为碱性 热稳定性 稳定 受热易分解 与与CaCl2或BaCl2溶液反应 反应，生成CaCO3或BaCO3沉淀 不反应 考点1 钠及其化合物 7 物质 碳酸钠 碳酸氢钠 与碱反应 烧碱 不反应 NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O 石灰水 NaCO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH2 NaHCO3+Ca(OH)2(少量)==CaCO3↓+ Na2CO3+H2O NaHCO3(少量)+Ca(OH)2==CaCO3↓ +NaOH+H2O 用途 制备化工原料 用于食品发酵，治疗胃酸过多，做泡沫灭火剂 考点1 钠及其化合物 8 ★知识拓展 Na2CO3和NaHCO3热稳定性的对比实验 实验现象: 试管b中有气体逸出，澄清石灰水变浑浊；试管a中无明显现象，澄清石灰水不变浑浊。 实验结论: 碳酸钠很稳定，受热不易发生分解；碳酸氢钠不稳定，受热容易分解。 考点1 钠及其化合物 9 三、钠及其化合物的转化关系 考点1 钠及其化合物 涉及的化学反应方程式： ①2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑ ②2Na + O2 === Na2O2 ③2Na2O2 +2H2O === 4NaOH + O2↑ ④2Na2O2 +2CO2 === 2Na2CO3 + O2 ⑤2NaHCO3 === Na2CO3 + CO2↑ + H2O ⑥2NaOH + CO2 === Na2CO3 + H2O ⑦NaOH + CO2 === NaHCO3 ⑧2NaCl + 2H2O ==== 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ △ △ 电解 10 1.定义 许多金属或它们的化合物在灼烧时，火焰呈现特征颜色。 2.注意事项 （1）焰色试验是物理变化。 （2）Na的焰色为黄色，K的焰色为紫色(透过蓝色的钴玻璃观察)。 （3）做焰色试验的实验时，用稀盐酸来清洗铂丝的原因是生成的金属氯化物在高温的时候易挥发。灼烧铂丝时应该一直烧到火焰恢复到原来火焰的无色或浅色。 四、焰色试验 考点1 钠及其化合物 11 实验室模仿侯氏制碱法原理制备碳酸钠，下列过程不合理的是（ ） 制备CO2 制备NaHCO3 尾气(NH3)处理 制备Na2CO3 A B C D A ★应考基础训练 考点1 钠及其化合物 12 考点2 铝、镁及其化合物 一、铝 1.结构 铝元素位于周期表中第三周期ⅢA族，是地壳中含量最多的金属元素。铝原子的结构示意图为 2.物理性质 单质铝是银白色轻金属，有良好的延展性，是热和电的良导体。 13 考点2 铝、镁及其化合物 3.化学性质 （1）与非金属的反应 4Al+3O2====2Al2O3 2Al+3Cl2====2AlCl3 常温下与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜，故空气中铝有良好的抗腐蚀性。 点燃 （2）与酸的反应 ①与非氧化性酸反应，生成盐和氢气。 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑ ②与强氧化性酸反应：遇到冷的浓硝酸或浓硫酸，铝表面会生成致密的氧化膜而发生钝化，阻止反应的进一步进行。 14 考点2 铝、镁及其化合物 （3）与碱反应 2Al+2NaOH +6H2O ===2Na［Al(OH)4］(四羟基合铝酸钠)+ 3H2↑ （4）铝热反应 2Al+ Fe2O3 ==== 2Fe+ Al2O3 现象：放出大量的热，发出耀眼的光芒，有熔融物生成。 铝热剂：铝和金属氧化物的混合物。 4.制备 常用电解熔融氧化铝的办法制备铝：2Al2O3 ===== 4Al+3O2↑ 高温 电解 冰晶石 15 考点2 铝、镁及其化合物 二、铝的重要化合物 1.氧化铝 氧化铝是白色固体、熔点高、不溶于水，不与水化合，常作耐火材料。刚玉的主要成分是 Al2O3，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石，含少量铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。 氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应。 ①与酸反应:Al2O3+6HCl === 2AlCl3+3H2O ②与碱反应:Al2O3+2NaOH+3H2O ===2Na［Al(OH)4］ 16 考点2 铝、镁及其化合物 2.氢氧化铝 氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有很强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。氢氧化铝不稳定，受热易分解。氢氧化铝具有两性性质，既能与酸反应又能与碱反应。 ①与酸反应：Al(OH)3+3HCl === AlCl3+3H2O ②与碱反应：Al(OH)3+NaOH=== Na［Al(OH)4］ 3.明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 明矾是一种较好的净水剂。明矾净水的原理：明矾中Al3+水解生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。 17 考点2 铝、镁及其化合物 三、镁 2.物理性质 单质镁具有银白色光泽，略有延展性。 1.结构 镁元素位于元素周期表中第三周期ⅡA族，原子结构示意图为 。 3.化学性质 (1)与非金属单质反应 2Mg+O2 ==== 2MgO Mg+Cl2 === MgCl2 3Mg+N2 ==== Mg3N2 △ 点燃 点燃 18 考点2 铝、镁及其化合物 (2)与沸水反应 Mg+2H2O === Mg(OH)2+H2↑ (3)与酸的反应 Mg+2HCl === MgCl2+H2↑ △ (4)与氧化物反应 2Mg+CO2 ==== 2MgO+C 点燃 19 考点2 铝、镁及其化合物 四、镁的重要化合物 2.氢氧化镁 单质镁氢氧化镁为白色固体，难溶于水，其热稳定性较弱，受热可分解。 1.氧化镁 氧化镁是白色固体，熔点高，不溶于水，不与水发生反应，常用于制造耐火材料。氧化镁是碱性氧化物。 △ （1）受热分解 Mg(OH)2 ==MgO+H2O （2）与酸反应 Mg(OH)2+2H+ == Mg2++2H2O 20 考点2 铝、镁及其化合物 ★应考基础训练 1.下列说法不正确的是（ ） A.工业上常将氯气通入冷的石灰乳，制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉 B.氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)在一定条件下加热可生成无水氧化镁，工业上通过电解氧化镁来制取镁 C.利用尾气转化装置，可将汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为无毒气体 D.家庭厨卫管道若被固体垃圾堵塞，可选用主要成分为铝粉和NaOH固体的混合粉末来疏通管道 B 21 考点2 铝、镁及其化合物 2.2023年8月，广西大学创业团队成功制备出高纯镓，在芯片产业中达到了“保镓卫国”的作用。镓及其化合物的性质与铝的相似，下列离子方程式错误的是（ ） A.Ga与NaOH溶液反应：2Ga+ 2OH- + 6H2O2 ==［Ga(OH)4]- + 3H2↑ B.用稀盐酸除去SiO2中的Al2O3：Al2O3+ 6H+ ==2Al3++ 3H2O C.用GaCl3溶液与氨水制备氢氧化镓： Ga3++3NH3·H2O == Ga(OH)3↓+ 3NH4+ D.用双氧水氧化酸性AlCl3溶液中的FeCl2：Fe2++H2O2+2H+== Fe3++ 2H2O D 22 考点3 铁、铜及其化合物 一、铁 1.结构 铁元素是26号元素，位于元素周期表中第四周期Ⅷ族，属于过渡元素。原子结构示意图为 ，主要化合价为+2价和+3价。 2.物理性质 铁在金属的分类中属于黑色金属、重金属。纯净的铁是光亮的银白色金属，铁粉因失去金属光泽而显灰黑色，有较好的导电性和传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。 23 考点3 铁、铜及其化合物 3.化学性质 铁是较活泼的金属元素在氢的前面。 (1)与非金属反应 3Fe+2O2 ==== Fe3O4 2Fe+3Cl2 === 2FeCl3 点燃 △ (2)与水反应 3Fe+4H2O(g) ==== Fe3O4+4H2 高温 24 考点3 铁、铜及其化合物 (3)与酸作用 ①与非氧化性酸反应，生成盐和氢气 Fe+2HCl === FeCl2+H2↑ ②与氧化性酸反应不产生 H2，且氧化性酸过量时生成Fe3+ 。遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化。 (4)与盐溶液反应 Fe+CuCl2 === FeCl2+Cu Fe+2FeCl3 === 3FeCl3 25 考点3 铁、铜及其化合物 4.铁的重要化合物 (1)铁的氧化物的性质比较 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 — 铁红 磁性氧化铁 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁的价态 +2 +3 +2、+3 水溶性 难溶于水 稳定性 不稳定 稳定 稳定 与酸反应 FeO+2H+ == Fe2++H2O Fe2O3+6H+ == 2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+ == Fe2++2Fe3++4H2O 与CO反应 FexOy+yCO===xFe+yCO2 26 考点3 铁、铜及其化合物 (2)铁的氢氧化物的性质比较 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物理性质 白色，难溶于水的固体 红褐色，难溶于水的固体 化学性质 ①与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2+2H+ === Fe2++2H2O ②与氧化性酸反应 3Fe(OH)2+10HNO3 === 3Fe(NO3)3+ NO↑+8H2O ③在空气中被氧化 4Fe(OH)2+O2+2H2O === 4Fe(OH)3 ①与酸反应 Fe(OH)3+3H+ === Fe3++3H2O ②受热分解 2Fe(OH)3 === Fe2O3+ 3H2O △ 27 考点3 铁、铜及其化合物 5.Fe2+和Fe3+的比较 (1)颜色不同 Fe2+为浅绿色，Fe3+为棕黄色。 (2)性质比较 ①Fe2+以还原性为主，常表现为遇 HNO3、H2O2、Cl2、MnO4-(H+)时转化为+3价。 ②Fe3+具有氧化性，常表现为可氧化Fe、Cu、I- 、S2- 、SO32-。 28 考点3 铁、铜及其化合物 (3)检验方法比较 ①Fe2+的检验 方法一：滴加 KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。 方法二：滴加 K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀。 方法三：滴加 NaOH溶液，生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 ②Fe3+的检验 方法一：滴加 KSCN溶液，溶液立即变为红色。 方法二：滴加 NaOH溶液，出现红褐色沉淀。 29 考点3 铁、铜及其化合物 6.铁及其化合物之间的关系 涉及的化学反应方程式： ①Fe+S === FeS ②2Fe+3Cl2 === 2FeCl3 ③Fe2O3+3CO ==== 2Fe+3CO2 或Fe2O3+2Al ==== Al2O3+2Fe ④2FeCl2+Cl2 ==== 2FeCl3 ⑤2FeCl3+Fe ==== 3FeCl2 ⑥4Fe(OH)2+O2+2H2O ==== 4Fe(OH)3 △ △ 高温 高温 30 考点3 铁、铜及其化合物 二、铜 1.结构 铜元素位于周期表中第四周期ⅠB族，原子结构示意图为 。 2.物理性质 单质铜是紫红色固体，铜是人类最早使用的金属，延展性、导电性、导热性较好。铜合金种类繁多，主要有青铜(含锡)、黄铜(含锌)、白铜(含钴、镍)。 3.化学性质 铜是不活泼的金属，通常显+2价和+1价。 (1)与非金属单质反应 2Cu+O2 === 2CuO 2Cu+S === Cu2S Cu+Cl2 === CuCl2 31 考点3 铁、铜及其化合物 (2)与酸反应 ①一般不与非氧化性酸(如稀硫酸、盐酸)反应产生氢气。 ②可与氧化性酸反应。 与稀HNO3反应：3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O 与浓HNO3反应：Cu + 4HNO3(浓) == Cu(NO3)2 +2NO2↑ + 2H2O 与浓硫酸共热现象：2H2SO4(浓) + Cu === CuSO4 + SO2↑ + 2H2O (3)与盐溶液反应 Cu+2FeCl3 === 2FeCl2+CuCl2 △ 32 考点3 铁、铜及其化合物 4.铜的重要化合物 铜的常见化合物包括氧化铜 (CuO)、氢氧化铜[Cu(OH)2]、硫酸铜(CuSO4)，其性质比较如下表： 铜的化合物 物理性质 化学性质 氧化铜 黑色粉末状固体，难溶于水 ①与还原剂(如 H2、CO、C等)反应 CuO + H2 === Cu+H2O ②与酸(如HNO3、HCl、H2SO4等)反应 CuO + 2HCl === CuCl2 + H2O 氢氧 化铜 蓝色固体，难溶于水 与酸(如HCl、H2SO4等)反应 Cu(OH)2 + 2HCl == CuCl2 + 2H2O Cu(OH)2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O 硫酸铜 无水硫酸铜(CuSO4)是白色固体，能溶于水，水溶液呈蓝色，可用于检验H2O的存在。 硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)呈蓝色，俗称胆矾、蓝矾 ①与碱(如 NaOH、KOH等)反应 CuSO4 + 2NaOH == Cu(OH)2↓ + Na2SO4 ②是制备农药波尔多液的原料(CuSO4和熟石灰) 33 考点3 铁、铜及其化合物 ★应考基础训练 1.铁、铜及其化合物之间的转化具有重要应用。下列说法正确的是（ ） A.FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3 B.将废铜屑加入FeCl3溶液中，可以制取铁粉 C.铜盐能杀死细菌，并能抑制藻类生长，因此游泳馆常用硫酸铜作游泳池中水的消毒剂 D.Cu2O与FeO颜色相同 C 34 考点3 铁、铜及其化合物 2.铁是人类应用较早、当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法正确的是（ ） A.将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体 B.FeCl3溶液腐蚀Cu刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强 C.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2 D.Fe在高温下和水蒸气反应、FeO在空气中受热均能得到Fe3O4 D 35 考点4 合金与金属材料 一、合金 1.定义：由两种或两种以上金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 2.性能：多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度一般比它的各成分金属的硬度大，此外，合金的化学性质也与各成分金属的不同，如有些合金的抗腐蚀性比其各成分金属好。 36 二、常见的金属材料 1.金属材料：金属材料包括纯金属及其合金。冶金工业中还将金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料。 (1)黑色金属材料：铁、铬、锰以及他们的合金。 (2)有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金。 考点4 合金与金属材料 37 2.常见的合金材料 (1)铁合金：根据含碳量的不同，铁合金通常分为生铁和钢。 ①生铁：含碳量通常在2%~4.3%。 ②钢：含碳量通常在0.03%~2%。 (2)铜合金：铜合金主要分为青铜、黄铜和白铜。 青铜：主要含Cu、Sn、Pb，是我国最早使用的合金。 黄铜：主要含Cu、Zn。 白铜：主要含Cu、Ni、Zn。 考点4 合金与金属材料 38 ★应考基础训练 1.下列关于合金的叙述，错误的是（ ） A.通过增加原子层之间的相对滑动难度，使合金的硬度变大 B.不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素，因此不含非金属元素 C.储氢合金属于新型合金，可用于以氢气为燃料的汽车 D.硬铝具有强度高、密度小、抗腐蚀能力强等优点，常用于制造飞机外壳 B 考点4 合金与金属材料 39 2.下列说法不正确的是（ ） A.实验室电器设备着火，可用二氧化碳灭火器灭火 B.常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化 C.硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐 D.钢是以铁为主的含碳合金 C 考点4 合金与金属材料 40 $