元素及其化合物(新课标).doc

元素及其化合物无机物的相互反应知识指津 金属及其化合物 一、金属元素在周期表中的位置和原子结构特点 在元素周期表中，金属的位置包括ⅠA族（除H）外、ⅡA族、过渡元素全部、ⅢA—ⅦA族的一部分、镧系和锕系的全部。（如上图阴影部分） 金属元素原子结构的显著特点是最外层电子数较少，一般只有1—3个，Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Po等6种金属原子的最外层电子数等于或多于4个。一般地讲，金属元素的原子半径较大。这样的原子结构决定了金属原子在化学反应中易失去电子，形成金属阳离子。 二、金属元素在自然界中的存在、分类和物理通性 （1）存在 除金、铂和少部分银、铜在自然界中以游离态存在外，其他金属都以化合态存在于地壳中，各种金属元素在地壳中的含量差别很大，其中含量较多的按由多到少的顺序依次是Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti（Cu居于金属元素的第16位）。 （2）分类 根据不同的分类标准，对金属有多种分类方法，其中常见的是 ①按冶金工业分类 ②按单质密度分类 ③按存在分类 ④按活泼性分类 （3）物理通性 金属单质常温下都是固体都属于金属晶体（汞例外）。一般都不透明，呈银白色（块状）、有金属光泽，具有易导电、导热（晶体中自由电子运动的结果）、有延展性（晶体中金属离子与自由电子的相互作用没有方向性的缘故）、易形成合金等共性。其中例外的有：汞在常温下是液体，铜、金、铯等少数金属呈红色或黄色，Li、Na、K的密度比水小，碱金属单质的熔点较低等。 常见的金属之“最”有：地壳中含量最多的是铝，海水中含量最多的是钠；单质密度最大的是锇，最小的是锂；单质熔沸点最高的是钨，最低的是汞；单质硬度最大的是铬；最小的是铯；导电性、导热性最好的是银；应用最广泛的是铁；金属性最强的是钫等等。 （4）判断金属活动性的规律 (1、金属与水或酸的反应越剧烈，该金属越活泼。 (2、金属对应的氢氧化物的碱性越强，该金属越活泼。 (3、一种金属能从另一种金属盐的溶液中将其置换出来，则该金属活泼性比另一金属强。 (4、两金属能构成原电池时，作负极的金属比作正极的金属活泼。 (5、在电解过程中，一般先得电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性比后得电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性差。 金属活动顺序、金属性质、金属的冶炼总结 金属活动顺序 K、Ca、Na Mg Al、Zn Fe、Sn、Pb H Cu、Hg、Ag Pt、Au 原子失电子能力 强弱 单质还原性 强弱 阳离子氧化性 弱强 与非金属反应 Cl2 都直接化合，变价金属一般生成高价金属氯化物 不反应 S 硫蒸气能直接化合，变价金属生成低价态硫化物 不反应 O2 常温易氧化，点燃生成过氧化物或超氧化物 常温生成氧化膜 加热化合 不反应 与水反应 常温下反应生成碱和氢气 与热水反应 在有碱存在下反应 与水蒸气在高温下反应 不反应 不反应 与H+反应 生成盐和氢气 不反应 不反应 与氧化性酸(浓硫酸或浓硝酸) 不生成H2，Fe、Al钝化 与浓硝酸生成NO2，与稀硝酸生成NO 不反应，与王水反应 与盐溶液反应 不与盐反应而与水反应 排在前面的金属把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来 碱的稳定性 受热不分解 加热分解 常温分解 自然界存在 化合态 化合态 游离态 冶炼方法 电解法(电解熔融的盐、氧化物、氢氧化物) 热还原法(C、H2、CO、活泼金属) 热分解或其他方法 碱金属元素 一、碱金属元素的原子结构 相同点：最外层都只有一个电子。 不同点：随核电荷数的增多，电子层数增多，原子半径逐渐增大。 二、碱金属的化学性质 与非金属的反应 单质 与O2反应 反应程度 Li Li2O Na Na2O、Na2O2 K K2O、K2O2、KO2 Rb 更为复杂 Cs 更为复杂 2.与水的反应 单质 剧烈程度 反应方程式 Li 平缓 2Li+2H2O＝2LiOH+H2↑ Na 剧烈 2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑ K 剧烈并伴有燃烧现象 2K+2H2O＝2KOH+H2↑ Rb 剧烈并伴有爆炸现象 2Rb+2H2O＝2RbOH+H2↑ Cs 剧烈并伴有爆炸现象 2Cs+2H2O＝2CsOH+H2↑ 三、碱金属的物理性质 Li Na k Rb Cs 相 似 点 颜色 均为银白色（Cs略带金色） 硬度 柔软 密度 较小（Rb、Cs密度大于水） 熔沸点 较低 导电导热性 强 递变性 密度变化 逐渐增大（K特殊） 熔沸点变化 单质的熔沸点逐渐降低 四、碱金属的存在与保存 存在：以化合态存在于自然界，单质需由人工制得。 保存：