2022年高中化学必修一专题三从矿物到基础材料知识点.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 一、铝学习必备欢迎下载自然界中铝以化合态存在, 铝土矿（Al2O3nH2O）,是地壳中含量最多的金属元素（一）铝单质 1、物理性质：铝有良好的导电性、传热性和延展性；密度小,有较好的耐腐蚀 性；2、化学性质（1）与酸反应：一般与强酸反应 （例如盐酸； 稀硫酸等）：2Al+6HCl2AlCl3+3H2（ 2）与碱反应：一般与强碱反应（例如：2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2NaOH；KOH； Ba（ OH） 2 等）：（3）与浓硝酸、浓硫酸的反应：在常温下,铝遇到浓硝酸、浓硫酸会在铝表面 生成致密的氧化膜而发生钝化；在加热的条件下

2、可以发生反应；（4）与某些盐溶液反应：铝的金属活动性比较强,可以跟不少的金属盐溶液发 生置换反应（如： CuCl2、AgNO3 等）：2Al+3CuCl23Cu+2 AlCl3（5）与某些金属氧化物反应（铝热反应） ：Fe2O3+2Al 2Fe+ Al2O3（铝热反应用途 冶炼稀有金属 野外焊接铁轨；）（二）氧化铝（ Al2O3）1、 物理性质：高沸点（ 2980）、高熔点（ 2054）、高硬度、白色化合物 2、化学性质：两性氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化 物；（1）与碱的反应（与强碱NaOH）：Al2O3+2NaOH2NaAlO2+ H2O （2）与强酸的反应（ H2S

3、O4）：Al2O3+3H2SO4Al2（SO4） 3+3H2O （3）电解： 2 Al2O3 4Al+3O2（三）偏铝酸钠（ NaAlO2）（1）往偏铝酸钠溶液中通入CO2：NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3 +NaHCO现象：产生白色絮状沉淀,通入过量的 CO2,沉淀不溶解；（2）往偏铝酸钠溶液中加 HCl ：NaAlO2+ HCl+H2O=Al（OH）3 +NaCl Al（OH）3+3 HClAlCl3+3H2O 现象：加入少量盐酸,生成白色絮状沉淀,连续加入盐酸至过量,白色沉淀溶解；（四）氯化铝（ AlCl3）（1）往氯化铝溶液中通入氨气：AlCl3+3NH3+3H2O= A

4、l（OH）3 +3NH4Cl 现象：产生白色絮状沉淀,通入过量的 NH3,沉淀不溶解；（2）往氯化铝溶液中逐滴加氢氧化钠溶液：AlCl3+ 3NaOHAl（OH）3 +3NaClAl（OH） 3+ NaOHNaAlO2+2 H2O 现象：加入少量 NaOH溶液,产生白色絮状沉淀,连续加入 NaOH溶液至过量,白色沉淀溶解；（五）氢氧化铝（ Al（OH）3）名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1.制备： 1 从铝盐置备： AlCl3+3NH 3 H2O=AlOH3 +3NH 4Cl （2 从偏铝酸盐：N

5、aAlO2+CO 2+2H2O=AlOH3 +NaHCO 3 2NaAlO 2+CO 2+3H2O=AlOH3 + Na2CO32. 不稳固性： 2AlOH3 Al2O32H2O3. 与酸反应： AlOH 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H2O 4. 与碱反应： AlOH3 +NaOH = NaAlO 2 + 2H 2O （六） 总结二、铁在地壳中含量仅次于铝； 分布在地壳中的铁均以化合态存在,游离态的铁只能在陨石中得到；常见的铁矿石有：磁铁矿（Fe 3O 4）、赤铁矿（Fe 2O 3）等；（一）铁单质（ Fe）1. 物理性质：银白色金属,质软,有良好导电、导热性、延展性；粉末为黑色

6、；2. 化学性质：（1）铁的冶炼：Fe 2O 33 CO 高温2 Fe3 CO2：（2）与非金属反应（铁与弱氧化性物质反应生成低价铁的化合物）2Fe3 Cl2点燃2FeCl 3 棕黄色的烟3 Fe2 O 2点燃Fe 3O 42 FeO3 Fe 2O 3FeSFeS（3）与酸反应与非氧化性酸：Fe2HFe2H2氧化性酸：常温下遇浓硫酸、浓硝酸会发生钝化,而加热时猛烈反应；（4）与某些盐溶液反应名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - FeCu 2Fe 2Cu 学习必备欢迎下载3Fe 2Fe2Fe3（二） Fe2+和 Fe3+的

7、相互转化1. Fe 2+Fe 3+：Fe 2+与强氧化剂（如反应时,被氧化为 Fe 3+：2Fe 2+Cl 22Fe 3+2 ClCl 2、Br2、O2、HNO 3、KMnO 4、浓 H2SO4、H2O2 等）2. Fe 3+Fe 2+：Fe 3+与仍原剂（如 Zn、Fe、Cu、S 2、I、H2S 等）反应时,被仍原成 Fe 2+：Fe2Fe 3 =3Fe2Cu2Fe 3=Cu 2+2Fe 2+2Fe 3=I 22Fe 2+S 22Fe 3=S 2Fe 2+ 2I（三） Fe3的检验1. KSCN法：加入 KSCN呈血红色的是 Fe 3+溶液：Fe 33SCN Fe（SCN）3（红色）2. 碱

8、液法：可加入碱液, Fe 3有红褐色沉淀生成, Fe 2先生成白色沉淀,然后变成灰绿色,最终变成红褐色；Fe 33OHFe（OH）3 （红褐色）4Fe（OH）3Fe 22OHFe（OH）2 （白色） 4 Fe（OH）2O22H2O （四）总结三、铜自然界中存在铜单质 ,但铜元素多数以化合物即铜矿物存在；1、物理性质：紫红色金属,有良好的导电、导热性,良好的延展性,粉末为紫红色,2、化学性质：（1）铜的制备电解精冶铜的原理是让粗铜作阳极,失去电子变为 阴极上即可得精铜；Cu2+,用铜棒作阴极,在名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - -

9、 - - 学习必备欢迎下载2FeFeCl2Cu湿法炼铜是指在溶液中将铜置换出来；CuCl生物炼铜是利用细菌将矿石分化得铜；（2）与非金属单质反应： CuCl2（3）与某些盐溶液反应：Cu2AgNO3=2AgCuNO32（4）与强氧化性的酸反应四、钢铁的腐蚀CuCl2（红棕色的烟）Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2（一）金属腐蚀的本质：Mne=Mn+（二）钢铁的腐蚀1. 化学腐蚀：金属跟四周的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀；（次要）2. 电化学腐蚀： 钢铁不是纯洁的铁, 通常含有少量的碳杂质； 金属在电解质溶液中发生原电池反应而引起的腐蚀,伴有电流；（主要）2 Fe 2 H 2 O

10、O 2 2 Fe OH 24 Fe OH 2 2 H 2 O O 2 4 Fe OH 32 Fe OH 3 Fe 2 O 3 3 H 2 O Fe 2 O 3 xH 2 O 即为铁锈 （三）金属的防护（1）喷涂爱护；（2）转变结构；（3）涂加更活泼的金属,通过牺牲涂加的金属来防护；（4）连接电源负极,使铁不失去电子,这是最有效的爱护；五 、 硅硅以化合态存在于自然界, 硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体,居地壳元素其次位；一、硅单质1. 物理性质晶体硅是灰黑色、 熔点和沸点都很高, 硬度也很大, 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体；2. 化学性质（1）很稳固,常温下不与O2、C

11、l2、浓 HNO3、浓 H2SO4 等反应；（2）加热时表现出仍原性：SiO2SiO2 ；（3）常温时,和强碱溶液反应：（4）常温时,与 F2、HF反应Si2NaOHH2O= Na2SiO32H2Si2F2= SiF4 Si4HF= SiF4 2H2（5）高纯硅的工业制法名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2CSiO2高温学习必备欢迎下载高温SiCl4 （液态）Si+2CO （制粗硅）Si2Cl2SiCl42H2高温Si4HCl （精硅）3. 用途 作为良好的半导体材料,硅可用来制集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池

12、 等,主要用于电子工业；二、二氧化硅 SiO2 广泛存在于自然界中,自然二氧化硅也叫硅石,自然产透亮的二氧化硅晶体 俗称水晶；常见的以 SiO2 为主要成分的有：燧石、沙子、石英、硅藻土、玛瑙、水晶等；二氧化硅晶体坚硬, 耐磨,熔沸点高的缘由是二氧化硅的结构是空间立 体网状结构；1. 物理性质 硬度大、熔点高、不导电、不溶于水；自然的二氧化硅分为晶体和无定形两大类；2. 化学性质 二氧化硅非常稳固,属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性, 能与碱性氧化物、碱或碳酸盐等发生反应, 不与水、酸（除 HF外）发生反应, 能耐高温、 耐腐蚀；（1）与强碱反应：SiO22NaOH= Na2SiO3+ H2

13、O 硅酸钠是极少溶于水的硅酸盐中的一种,硅酸钠的水溶液俗称“ 水玻璃”,是建 筑行业常常使用的一种黏合剂,仍可用作肥皂填料、木材防火剂及防腐剂等；（2）与 HF反应 SiO24HF= SiF 4 2H2O 由于玻璃中含有大量的SiO2,SiO2 与 HF（溶液）反应很快速,所以氢氟酸可用于雕刻玻璃；同时氢氟酸不用玻璃容器制备和贮存；（3）与碱性氧化物反应CaO+SiO2高温CaSiO3（炼铁高炉的造渣反应）（4）与碳酸盐反应Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2高温CaSiO3+CO26. 二氧化硅的用途：二氧化硅可用来做光导纤维； 石英可用来做石英钟、 石英表,

14、耐高温的石英玻璃,水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜等,含有有色杂质的石英, 仍可以用于制造精密仪器轴承；建筑材料；三、硅酸（ H2SiO3）耐磨器皿和装饰品等； 仍用于作硅酸是一种比碳酸仍弱的酸, 它不溶于水, 不能使指示剂变色, 是一种白色粉末 状的固体；Na2SiO3+CO2H2O= H2SiO3 Na2CO3 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 2NaCl名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载四、硅酸盐工业1. 水泥一般水泥的主要成分：硅酸三钙（钙（ 3 CaOAl2O3）；2. 玻璃3 CaOSiO2）、硅酸二钙（ 2CaO SiO2）、铝酸三生产一般玻璃的主要原料：纯碱、石灰石、石英 形成玻璃的过程中的主要化学变化：Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2CaSiO3+CO2CaCO3+SiO2高温一般玻璃的主要成分： Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 或 Na2O CaO 6SiO2 种类：一般玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等；3. 陶瓷 制造陶瓷的主要原料：黏土 陶瓷的优点：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等；五、规律总结名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页