第二節(jié)幾種重要的金屬化合物.ppt

1、第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物,鈉的重要化合物,學習目標:,1.認識鈉的兩種氧化物(氧化鈉和過氧化鈉)的重要性質,2.認識碳酸鈉、碳酸氫鈉的重要性質，知道它們性質的差異和轉化。,3.知道焰色反應。,1、氧化鈉和過氧化鈉,根據已學的知識完成下列表格,Na2O與Na2O2性質比較,制玻璃、肥皂,白色固體 淡黃色固體,-2價 -1價,常溫 點燃,Na+:O22:1 Na+:O222:1,Na2O+H2O=2NaOH,Na2O+CO2=Na2CO3,供氧劑、漂白劑,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,堿性氧化物 過氧化物,Na2O2的用途：,在呼吸面具

2、、潛艇緊急情況時作供氧劑，作秸桿、織物的漂白劑。,例1.將a g由CO和H2組成的混合氣體在足量的O2中充分燃燒后，將生成的所有產物通過足量的Na2O2固體，Na2O2固體增加的質量為( ) A. a g B.3a/4 C.3a/2 D.4a/3,A,例2.(1)CO2通過足量Na2O2固體后，固體質量增加了28g，則參加反應的CO2在標準狀況下體積為_。 (2)水蒸氣通過足量Na2O2后，固體質量增加了 16g，則反應消耗的水蒸氣的質量為_,生成的O2在標準狀況下的體積為_。,22.4 L,144 g,89.6 L,在面粉發(fā)酵或油條制作時常常用到純堿或小蘇打，你知道純堿、小蘇打的成分是什么嗎

3、？,請思考：,2、碳酸鈉和碳酸氫鈉,碳酸鈉（Na2CO3）俗名叫純堿，也叫蘇打； 碳酸氫鈉（NaHCO3）俗名叫小蘇打。,Na2CO3,NaHCO3,純堿、蘇打,小蘇打,白色粉末,細小白色晶粒,易溶于水，溶解性大于NaHCO3,易溶于水，溶解性小于Na2CO3,溶液呈堿性，且堿性 Na2CO3NaHCO3,溶液呈堿性,受熱不分解,Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2 +H2O,NaHCO3+HClNaCl+CO2 +H2O,不反應,NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O,Na2CO3+BaCl22NaCl+BaCO3,不反應,Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,不反應,工業(yè)制玻

4、璃、制肥皂,制發(fā)酵粉、純堿；治療胃酸過多癥。,科學探究：,碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質,白色粉末，加水結塊變成晶體；放熱,細小白色晶體，加水部分溶解；感受不到熱量變化,振蕩時間長時可溶解,固體量減小,溶液變紅（較深）,溶液變微紅色,加水先變成含結晶水的晶體，溶液堿性比NaHCO3的強,加水部分溶解，溶液堿性比Na2CO3的弱,(1)Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性及其水溶液的酸堿性,(2)Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性,澄清的石灰水不變渾濁,澄清的石灰水變渾濁,受熱不分解,受熱易分解,(3)Na2CO3和NaHCO3與鹽酸的反應,Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O

5、+ CO2,CO32-+H+=HCO3- ,HCO3-+H+=H2O+CO2 ,Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl ,NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2 ,CO32- + 2H+ = H2O + CO2,+：,+：,（實驗視頻）,離子方程式：,化學方程式：,NaHCO3與鹽酸反應比Na2CO3更劇烈。,(4)與堿反應,與NaOH、KOH溶液反應 Na2CO3與NaOH、KOH不反應。 NaHCO3與NaOH、KOH反應實質： HCO3+OHCO32+H2O 與Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反應 Na2CO3 溶液: Ca2+CO32CaCO

6、3 Ba2+CO32BaCO3,NaHCO3溶液： 與Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反應時，其量的多少影響生成物種類。 NaHCO3少量： 化學方程式： 離子方程式： NaHCO3足量： 化學方程式： 離子方程式：,NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+NaOH+H2O,HCO3+Ca2+OH CaCO3+H2O,2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+Na2CO3+2H2O,2HCO3+ Ca2+2OH CaCO3+CO3 2+2H2O,多元弱酸的正鹽與酸式鹽之間的轉化,請思考：,大家知道節(jié)日燃放的五彩繽紛的煙花是怎么來的嗎？,3、焰色反應,(1) 很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會

7、使火焰呈現特殊的顏色，這在化學上叫做焰色反應。,(2)步驟： 洗 燒 蘸 燒 洗,現象：灼燒Na2CO3溶液時，火焰呈黃色；當灼燒K2CO3溶液時，透過藍色鈷玻璃可觀察到火焰呈紫色。,鉑絲或鐵絲要用鹽酸洗凈(一般不用其它的酸洗)，是為了除去上面沾有的雜質。,結論：鈉元素的焰色為黃色，鉀元素的焰色為淺紫色（透過藍色鈷玻璃觀察）。,(4)應用：利用焰色反應可以檢驗某些用常規(guī)化學方法不能鑒別的金屬元素（主要是鈉和鉀）。,（）注意事項：,焰色反應是物理變化，不是化學變化,焰色反應是金屬元素的性質，可以是游離態(tài)（單質），也可以是化合態(tài)（化合物），如Na和NaCl、Na2CO3等焰色反應都為黃色。,一些金

8、屬及化合物的焰色反應,黃色,紫色,磚紅色,洋紅色,綠色,紫紅色,黃綠色,思考： 1.單質鋁有哪些化學性質？寫出相關的離子方程式。 2.為什么純鋁具有很強的抗腐蝕能力？ 3.你知道寶石的主要成分是什么嗎？,二、鋁的重要化合物,紅寶石 (主要成分Al2O3),藍寶石 (主要成分Al2O3),自主學習,閱讀教材P58第一、二段，回答下列問題： 1.氧化鋁有哪些物理性質？ 2.為什么說氧化鋁是兩性氧化物？請寫出相關的化學方程式證明。 3.氧化鋁有哪些用途？,(一)氧化鋁,白色固體，難溶于水，熔點很高，硬度很大。,1.物理性質：,（天然產物叫做剛玉）,Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H

9、2O Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O,結論： Al2O3是一種兩性氧化物。,2.化學性質：,能溶于酸或強堿溶液，溶于強堿時，生成偏鋁酸鹽和水。,3.用途：(1)冶煉金屬鋁的原料。(2)良好的耐火材料。,能用氧化鋁坩堝熔化NaOH嗎？,(,Al2O3難溶于水且不與水反應，那么如何制取Al(OH)3？如何檢驗其是否具有兩性？,實驗探究 1.實驗室制備Al(OH)3實驗37,Al 2(SO4)3 + 6NH 3H2O = 2Al(OH)3 + 3(NH4)SO4,2. 物理性質：氫氧化鋁是白色膠狀沉淀，不溶于水，能凝聚水中的懸浮物，并能吸附色素。,【實驗3 -7】,常用鋁

10、鹽與氨水反應制取氫氧化鋁。,Al3+ + 3NH 3H2O = Al(OH)3 + 3NH4+,二、氫氧化鋁,1、實驗室制法:,與強酸反應 Al(OH)33HClAlCl33H2O Al(OH)3+3H+Al3+3H2O,與強堿反應 Al(OH)3NaOHNaAlO22H2O Al(OH)3OHAlO22H2O,結論：氫氧化鋁是兩性氫氧化物。,注意：Al(OH)3不能溶于弱堿溶液(氨水)。,3.化學性質：,(1)兩性：,(2)不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。,1.為什么Al(OH)3可以作胃酸中和劑？,2.為什么常用氨水與硫酸鋁溶液反應制取氫氧化鋁，而不用氫氧化鈉溶液呢?,思考與交流,閱

11、讀教材P58最后一段，思考并回答：,Al(OH)3的堿性不強，不至于對胃壁產生強烈的刺激或腐蝕作用，但卻可以與酸反應，使胃液酸度降低，起到中和過多胃酸的作用，反應的離子方程式為： Al(OH)3+3 H+ = Al3+ +3H2O,服用適量的小蘇打（NaHCO3），也能治療胃酸過多，反應的離子方程式為：HCO3-+H+=CO2+H2O,.為什么Al(OH)3可以作胃酸中和劑？,2.為什么常用氨水與硫酸鋁溶液反應制取氫氧化鋁，而不用氫氧化鈉溶液呢?,答： Al(OH)3只能溶解于酸或強堿溶液，而不溶于弱堿，用氫氧化鈉溶液與硫酸鋁溶液反應時，若加入NaOH溶液的量不足， Al3+不能完全轉化為Al

12、(OH)3；若加入NaOH溶液過量，則生成的Al(OH)3會被部分溶解，不易控制反應物的量。,典型例題,例 分層訓練P119 3,例2 課堂講義P52 6,鋁單質及其化合物之間的轉化：,Al,Al2O3,Al(OH)3,Al3+,AlO2,課堂小結,請寫出轉化中各步反應的化學方程式，是離子反應的并寫出離子方程式。,1、鋁鹽(Al3+)：Al2(SO4)3、AlCl3等,明礬：KAl(SO4)212H2O,在天然水中明礬電離產生的Al3+ ，與水反應生成Al(OH)3膠體吸附能力很強，可以用來吸附水里的雜質，用作凈水劑。,KAl(SO4)2=K+ + Al3+ + 2SO42-,(1)物理性質：

13、無色晶體，可溶于水,(2)凈水原理：,(三)鹽,硫酸鋁鉀KAl(SO4)2,2、偏鋁酸鹽：偏鋁酸鈉（NaAlO2）,強電解質：NaAlO2=Na+AlO2-,(1) NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3 ,AlO2-+H+（少量）+H2O=Al(OH)3 ,AlO2- +4H+（過量）=Al3+2H2O,NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3 +2H2O,(1)向NaAlO2溶液中逐滴滴入鹽酸至過量,(2) Al(OH)3 +3HCl =AlCl3+3H2O,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,總反應為:,切記： AlO2- 和 H+ 、Al3+和O

14、H- 、 AlO2-和Al3+不能大量共存！,3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3 +3NaCl,3AlO2-+Al3+6H2O=4Al(OH)3 ,(3)向NaAlO2溶液中滴入AlCl3溶液。,2NaAlO2 + CO2+ 3H2O = 2Al(OH)3+ Na2CO3,NaAlO2 + CO2+ 2H2O = Al(OH)3+ NaHCO3,AlO2- + CO2（過量） + 2H2O = Al(OH)3+ HCO3-,2AlO2- + CO2（少量）+ 3H2O = 2Al(OH)3+ CO32-,(2)向偏鋁酸鈉溶液中通入CO2,通入少量CO2,通入過量CO2,鋁單

15、質及其化合物之間的轉化：,Al,Al2O3,Al(OH)3,Al3+,AlO2,Al3+,Al(OH)3,3OH-(或3NH3H2O),AlO2-,OH-,3H+,H+(CO2)+ H2O,4OH-,4H+,四、鋁“三角”及其應用：,1.鋁三角：,1.怎樣以AlCl3溶液為原料制取Al(OH)3？最佳試劑是什么？ 2.怎樣以NaAlO2溶液為原料制取Al(OH)3？最佳試劑是什么？ 還有其他制取途徑嗎？,思考,(1)制取Al(OH)3的途徑有： 途徑一：可溶性鋁鹽溶液中加入堿溶液，最佳試劑是通入過量的氨氣(NH3)或加入氨水。 Al3+ + 3OH= Al(OH)3 (不好控制強堿的量) Al

16、3+ + 3NH 3H2O = Al(OH)3 + 3NH4+ 途徑二：偏鋁酸鹽溶液中加入酸溶液，最佳試劑是通入過量的CO2。 AlO2 +H+(少量)+H2O=Al(OH)3 AlO2 + CO2(過量) + 2H2O = Al(OH)3+ HCO3 途徑三：鋁鹽溶液與偏鋁酸鹽溶液混合。 3AlO2 +Al3+6H2O=4Al(OH)3,.應用,(1)將NaOH溶液滴入AlCl3溶液中加至過量,原理：,AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3+3NaCl,Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O,現象：,立即產生白色沉淀，逐漸增多,后沉淀逐漸溶解,最后消失.,圖象：

17、,(2)有關氫氧化鋁的圖像,(2)將AlCl3溶液滴入NaOH溶液中加至過量,原理：,現象：,圖象：,AlCl3 + 4NaOH = NaAlO2+3NaCl +2H2O,3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl,開始無沉淀生成，過一段時間后產生白色產生沉淀,逐漸增多.,H+ +AlO2- + H2O = Al(OH)3 ,(3)將HCl溶液滴入到NaAlO2溶液中至過量,原理：,現象：,圖象：,Al(OH)3 +3H+ = Al3+ + 3H2O,立即產生白色沉淀，逐漸增多,后沉淀逐漸溶解,最后消失.,4H+ +AlO2- = Al3+ + 2H2O,(4)將NaA

18、lO2溶液滴入到HCl溶液中至過量,原理：,現象：,圖象：,3AlO2- + Al3+ + 6H2O = 4Al(OH)3,開始無沉淀生成，過一段時間后產生白色產生沉淀,逐漸增多.,(3)有關生成Al(OH)3沉淀的計算,例題：課堂設計P51 例2,分層訓練P119 7題,鐵的重要化合物,FeO 黑色,黃鐵礦（FeS2）,赤鐵礦（Fe2O3）,磁鐵礦（Fe3O4）,硫酸亞鐵,隕鐵,Fe2O3：紅色的油漆,不 溶,不 溶,不 溶,黑色粉末,紅棕色粉末,黑色晶體,鐵紅,磁性氧化鐵,三、鐵的重要化合物,（一）鐵的氧化物,1.物理性質,FeO +2HCl=FeCl2+H2O Fe2O3+6HCl= 2

19、FeCl3+3H2O,2.化學性質：,FeO +2H+=Fe2+H2O Fe2O3+6H+= 2Fe3+3H2O Fe3O4+8H+= 2Fe3+Fe2+4H2O,不溶于水也不與水反應,與酸反應：,FeO不穩(wěn)定，空氣里受熱，迅速被氧化成Fe3O4,離子方程式：,Fe3O4+8HCl= 2FeCl3+FeCl2+4H2O,均能被CO還原成Fe,Fe3+3OH-=Fe(OH)3 ,Fe2+2OH-=Fe(OH)2 ,難溶于水,紅褐色沉淀,白色沉淀,難溶于水,Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O,Fe(OH)3+3H+= Fe3+3H2O,隔絕空氣加熱,4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O

20、= 4Fe(OH)3,白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。,(二)鐵的氫氧化物,請結合4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3思考： 要想長時間觀察到白色的Fe(OH)2 ，在配制溶液和操作過程中可以采取哪些措施?(O2存在于溶液和空氣中),(2)減少反應裝置(反應環(huán)境)中的O2隔絕O2,減少O2與Fe(OH)2沉淀的接觸: (1)減少反應試劑中溶解的O2驅趕O2 加熱氫氧化鈉溶液趕盡空氣、采用新制的硫酸亞鐵溶液，,(膠頭滴管反常使用)將吸有氫氧化鈉溶液的膠頭滴管尖嘴插到液面下擠出氫氧化鈉溶液,并在液面上加油封(苯、汽油或植物油)?；蛘弋a生其它氣體(如H2等)驅趕O2,思考與

21、交流,(三)鐵鹽和亞鐵鹽,1、Fe3+、Fe2+離子的檢驗,向FeCl3和FeCl2溶液中分別加入KSCN(或NH4SCN)溶液,溶液呈(血)紅色,溶液顏色無變化，加入新制氯水（或H2O2），溶液呈紅色,交流和討論: 還有哪些方法可以鑒別FeCl3溶液和FeCl2溶液?,FeCl2 FeCl3,Fe3+ +3SCN= Fe(SCN)3 （紅色溶液,注意:不是紅色沉淀）,Fe2+與SCN-不反應。 Cl2、H2O2將Fe2+氧化為Fe3+,鑒別Fe3+和Fe2+方法,方法一： 直接觀色,方法三： 加KSCN溶液,方法二： 加NaOH溶液,淺綠色,棕黃色,白色沉淀迅速變灰綠色最后呈紅褐色,立即產生

22、 紅褐色沉淀,無現象，再加入新制氯水(或H2O2),溶液呈紅色。,溶液呈紅色 （不是沉淀）,2、Fe3+和Fe2+的相互轉化,科學探究：在FeCl3溶液中加入足量Fe粉，振蕩。再滴入幾滴KSCN溶液，觀察現象；在以上所得到的FeCl2和KSCN的混合溶液中，滴加氯水(Cl2)，再觀察現象。,2Fe3+ + Fe = 3Fe2+,溶液不顯血紅色,溶液變成血紅色,2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Cl,Fe3+ Fe2+,Fe、Cu、S2、I,2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,2Fe3+S2=2Fe2+S,2Fe3+2I=2Fe2+ + I2,2Fe3+Fe=3Fe2+,小結： Fe3

23、+轉化為Fe2+,在FeCl2溶液中分別滴加新制氯水、雙氧水(H2O2)、酸性KMnO4溶液后，Fe2+轉化為Fe3+，氯水、H2O2、KMnO4有何作用，Fe2+發(fā)生了什么反應？,Cl2、Br2、KMnO4(H+)、 H2O2(H+)、 O2 、HNO3 等,2Fe2+ +Cl2=2Fe3+2Cl-,2Fe2+ +Br2=2Fe3+2Br-,5Fe2+ +MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O,2Fe2+ +H2O2+2H+=2Fe3+2H2O,注意：有關Fe2+、Fe3+與Fe的相互轉化(“鐵三角”)請學習課堂講義第53頁難點突破一,小結,Fe2+,Fe3+,Cl2、Br2、KMn

24、O4(H+)、 H2O2、 O2 、 HNO3 等,Fe、Cu、S2、I,閱讀：資料卡片銅鹽,出土的古代銅制品上往往覆蓋著一層銅綠（主要成分是Cu2(OH)2CO3）,誤食重金屬鹽中毒的原因：重金屬離子使蛋白質變性，從而使蛋白質失去了生理活性。,實踐活動：鋁鹽和鐵鹽的凈水作用,不加試劑,加入明礬,加入硫酸鐵溶液,2 min,5 min,無明顯變化,有明顯沉降，溶液半透明,有明顯沉降溶液半透明,沉淀沉在底部 溶液接近透明,沉淀沉在底部 溶液接近透明,渾濁 ， 略有沉降,明礬和硫酸鐵對天然水有凈化作用，可使水中懸浮的泥沙形成不溶物沉降下來，并吸附有色物質，使水澄清。（都作凈水劑）,結 論,Fe,F

25、e2+,Fe3+,1,2,3,4,5,6,弱氧化劑：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等,強氧化劑：Cl2、Br2、HNO3等,Cl2、Br2、HNO3、O2、H2O2等,Zn、Fe、Cu、I，S2等,Zn、H2、Al、C等,Zn、CO、Al等,鐵化合物和亞鐵化合物的相互轉變（鐵三角）,1、Fe Fe2+,弱氧化劑：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等,Fe+2H+=Fe2+H2, Fe+Cu2+=Fe2+Cu,Fe+S=FeS, Fe+I2=FeI2, Fe+2Fe3+=3Fe2+,2、Fe Fe3+,強氧化劑：Cl2、Br2、HNO3等,2Fe+3Cl2=2FeCl3, 2Fe+3Br2=

26、2FeBr3,Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O,2Fe+6H2SO4(濃)=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O,3、Fe2+ Fe3+,Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、O2 、H2O2等,2Fe2+ +Cl2=2Fe3+2Cl-,4、 Fe3+ Fe2+,Zn、Fe、Cu、H2S、HI、SO2,2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,2Fe2+ +Br2=2Fe3+2Br-,5Fe2+ +MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O,3Fe2+4H+NO3-=Fe3+NO+2H2O,2Fe3+H2S=2Fe2+2H+S,2Fe3+2HI=2Fe2+2H+I2,2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+4H+SO42-,5、Fe2+ Fe,Zn、H2、Al、C、CO等,Fe2+Zn=Fe+Zn2+ FeO+H2=Fe+H2O,高溫,6、Fe3+ Fe,Zn、CO、Al等,3FeO+2Al=3Fe+Al2O3,2 FeO+C=Fe+CO2,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3,高溫,高溫,高溫,高溫,練習,運用鐵及其化合物的知識，完成下列各題。 1、下列物質跟鐵反應后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成紅色溶液的是（