高中化学必修一专题三从矿物到基础材料知识点.docx

一、 铝自然界中铝以化合态存在，铝土矿（Al 2O3·nH2O） ，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+6HCl＝2AlCl 3+3H2↑（2）与碱反应：一般与强碱反应（例如：NaOH；KOH；Ba（OH ） 2 等）：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO 2+3H2↑（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：CuCl 2、AgNO 3 等）：2Al+3CuCl 2＝3Cu+2 AlCl3 （5）与某些金属氧化物反应（铝热反应）：Fe 2O3+2Al 2Fe+ Al2O3（铝热反应用途①冶炼稀有金属②野外焊接铁轨 ）（二）氧化铝（Al 2O3）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）：Al 2O3+2NaOH＝2NaAlO 2+ H2O（2）与强酸的反应（H 2SO4）：Al 2O3+3H2SO4＝Al 2（SO 4） 3+3H2O（3）电解：2 Al2O3 4Al+3O2↑（三）偏铝酸钠（NaAlO 2）（1）往偏铝酸钠溶液中通入 CO2：NaAlO 2+CO2+2H2O=Al（OH） 3↓+NaHCO3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 HCl＝AlCl 3+3H2O现象：加入少量盐酸，生成白色絮状沉淀，继续加入盐酸至过量，白色沉淀溶解四）氯化铝（AlCl 3）（1）往氯化铝溶液中通入氨气：AlCl 3+3NH3+3H2O= Al（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+ 3NaOH＝Al（OH） 3↓+3NaCl Al（OH） 3+ NaOH＝NaAlO 2+2 H2O现象：加入少量 NaOH 溶液，产生白色絮状沉淀，继续加入 NaOH 溶液至过量，白色沉淀溶解。

五）氢氧化铝（Al（OH） 3）1.制备：(1)从铝盐置备：AlCl 3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH 4Cl （2)从偏铝酸盐：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO 3 2NaAlO2+CO2+3H2O=Al(OH)3↓+ Na 2CO3 2.不稳定性：2Al(OH) 3 △ Al2O3＋2H 2O3.与酸反应：Al(OH) 3 + 3HCl === AlCl3 + 3H2O4.与碱反应：Al(OH) 3 +NaOH === NaAlO2 + 2H2O（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（ ） 、赤铁矿（ ）等43OFe32OFe（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2. 化学性质：（1）铁的冶炼： 2323COFeOFe高 温（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）： FeSeCll)(332432点 燃 棕 黄 色 的 烟点 燃（3）与酸反应①与非氧化性酸： 22HFee②氧化性酸：常温下遇浓硫酸、浓硝酸会发生钝化，而加热时剧烈反应。

4）与某些盐溶液反应Fe＋Cu 2＋ Fe2＋ ＋Cu Fe＋2Fe 3＋ 3Fe2＋ （二）Fe 2+和 Fe3+的相互转化1. Fe2+→Fe 3+： Fe2+与强氧化剂（如 Cl2、Br 2、O 2、HNO 3、KMnO 4、浓 H2SO4、H 2O2等）反应时，被氧化为 Fe3+：2Fe2+＋Cl 2＝2Fe 3+＋2 Cl －2. Fe3+→Fe 2+：Fe 3+与还原剂（如 Zn、Fe、Cu、S 2－ 、I － 、H 2S 等）反应时，被还原成 Fe2+：Fe＋2Fe 3＋ =3Fe2＋ Cu＋2Fe 3＋ =Cu2+＋2Fe 2+S2－ ＋2Fe 3＋ =S↓＋2Fe 2+ 2I－ ＋2Fe 3＋ =I2＋2Fe 2+（三）Fe 3＋ 的检验1. KSCN 法：加入 KSCN 呈血红色的是 Fe3+溶液：Fe3＋ ＋3SCN － Fe（SCN） 3（红色）2.碱液法：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，最后变成红褐色Fe3＋ ＋3OH － Fe（OH） 3↓（红褐色）Fe2＋ ＋2OH － Fe（OH） 2↓（白色）4 Fe（OH） 2＋O 2＋2H 2O 4Fe（OH） 3（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①电解精冶铜的原理是让粗铜作阳极，失去电子变为 Cu2+，用铜棒作阴极，在阴极上即可得精铜②湿法炼铜是指在溶液中将铜置换出来 CuFelCul22③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：Cu＋Cl 2 CuCl2（红棕色的烟）（3）与某些盐溶液反应：Cu＋ 2AgNO3=2Ag＋Cu(NO 3)2 Cu＋2FeCl 3=CuCl2＋ 2FeCl2 （4）与强氧化性的酸反应四、钢铁的腐蚀（一）金属腐蚀的本质：M－ne － =Mn+（二）钢铁的腐蚀1.化学腐蚀：金属跟周围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：钢铁不是纯净的铁，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） )(3)(2)44223223 即 为 铁 锈OxHFeOeHF（三）金属的防护（1）喷涂保护2）改变结构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，这是最有效的保护五 、 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，居地壳元素第二位。

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）很稳定，常温下不与 O2、Cl 2、浓 HNO3、浓 H2SO4 等反应2）加热时表现出还原性：Si＋O 2 SiO2 3）常温时，和强碱溶液反应：Si＋2NaOH＋H 2O= Na2SiO3＋2H 2↑（4）常温时，与 F2、HF 反应Si＋2F 2= SiF4 Si＋4HF= SiF4↑＋2H 2↑（5）高纯硅的工业制法2C＋SiO 2 高 温 Si+2CO↑ （制粗硅） Si＋2Cl 2 高 温 SiCl4 （液态）SiCl4＋2H 2 高 温 Si＋4HCl （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、太阳能电池等，主要用于电子工业二、二氧化硅SiO2 广泛存在于自然界中，天然二氧化硅也叫硅石，天然产透明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，熔沸点高的原因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。

天然的二氧化硅分为晶体和无定形两大类2.化学性质二氧化硅十分稳定，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：SiO2＋ 2NaOH= Na2SiO3+ H2O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” ，是建筑行业经常使用的一种黏合剂，还可用作肥皂填料、木材防火剂及防腐剂等2）与 HF 反应SiO2＋ 4HF= SiF4↑＋2H 2O由于玻璃中含有大量的 SiO2，SiO 2 与 HF（溶液）反应很迅速，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+CO2↑ CaCO3+SiO2 高 温 CaSiO3+CO2↑6.二氧化硅的用途：二氧化硅可用来做光导纤维；石英可用来做石英钟、石英表，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，还可以用于制造精密仪器轴承；耐磨器皿和装饰品等；还用于作建筑材料。

三、硅酸（H 2SiO3）硅酸是一种比碳酸还弱的酸，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+CO2＋H 2O= H2SiO3↓＋Na 2CO3 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓＋2NaCl四、硅酸盐工业1.水泥普通水泥的主要成分：硅酸三钙（3 CaO·SiO2） 、硅酸二钙（ 2CaO·SiO2） 、铝酸三钙（3 CaO·Al2O3） 2.玻璃生产普通玻璃的主要原料：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+CO2↑CaCO3+SiO2 高 温 CaSiO3+CO2↑普通玻璃的主要成分：Na 2SiO3、CaSiO 3、SiO 2 或 Na2O·CaO·6SiO2种类：普通玻璃、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。