《幾種重要的金屬化合物》課件ppt.ppt

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第三章金屬及其化合物,第二節(jié)幾種重要的金屬化合物,新人教版,金屬化合物,,金屬氧化物,金屬氫氧化物,鹽,絕大多數(shù)金屬的化學性質活潑，在自然界中以化合態(tài)的形式存在,,氧化物：由兩種元素組成，其中一種元素是氧的化合物。,酸性氧化物:能跟堿反應生成鹽和水的氧化物如：CO2、SO2、SO3、Mn2O7等,不成鹽氧化物如：CO、NO,堿性氧化物:能跟酸反應生成鹽和水的氧化物如:CaO、Na2O、MgO等,另外還有過氧化物等如Na2O2,兩性氧化物:既能跟酸反應生成鹽和水，又能跟堿反應生成鹽和水的氧化物中學階段只要求知道Al2O3,堿性氧化物的通性,1、如果能溶于水生成對應的堿,3、跟酸反應生成鹽和水,2、跟酸性氧化物反應生成鹽,一、鈉的重要化合物,二、鋁的重要化合物,三、鐵的重要化合物,,,（一）氧化鈉和過氧化鈉,,Na2O+H2O=2NaOH,一、鈉的重要化合物,思考與交流,1、回憶前面做過的實驗，描述氧化鈉和過氧化鈉的顏色、狀態(tài)。2、氧化鈉與水反應和氧化鈣與水反應類似，請你寫出氧化鈉與水反應的化學方程式。,Na2O是白色固體，Na2O2是淡黃色固體。,目錄,白色,固體,固體,淡黃色,Na+、O2-,Na+、O22-,2:1,2:1,-2,-1,一、過氧化鈉,（一）Na2O與Na2O2物理性質和構成上的比較,【實驗3-5】,把水滴入盛有少量過氧化鈉固體的試管中，立即把帶火星的木條放在試管口，檢驗生成的氣體。用手輕輕摸一摸試管外壁，有什么感覺？然后向反應后的溶液滴入酚酞溶液，有什么現(xiàn)象發(fā)生？,現(xiàn)象：產(chǎn)生大量氣泡；帶火星的木條復燃；試管發(fā)熱；溶液顏色變紅。,-1,0,-2,-2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O2的用途：,在呼吸面具、潛艇緊急情況時作供氧劑，作秸桿、織物的漂白劑。,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,總反應：2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑,NaOH+HCl=NaCl+H2O②,Na2O2不是堿性氧化物,練習：寫出過氧化鈉與鹽酸反應的化學方程式：,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑①,過氧化鈉應怎樣保存？,密閉,隔絕空氣,Na2O與Na2O2的化學性質比較,?,?,,,,Na2O+H2O==2NaOH,Na2O+CO2==Na2CO3,Na2O+2HCl==2NaCl+H2O,2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑,2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2?,[思維訓練],1、某溫度下，下列物質Wg與足量的氧氣充分燃燒，其燃燒產(chǎn)物立即與過量的Na2O2反應，固體質量增加Wg，符合此要求的是（）,(1)H2(2)CO(3)CO、H2(4)HCHO(5)CH3COOH(6)CH3OHA(1)(2)B(1)(2)(3)C(4)(5)(6)D全部,[答案],D,[分析]：1.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2,固體增加的質量相當于參加反應的H2的質量（Na2O2+H2===2NaOH）,2.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,,固體增加的質量相當于參加反應的CO的質量（Na2O2+CO===Na2CO3）,所以（4）（5）（6）分別可以改寫為以下形式,（4）HCHO——COH2（5）CH3COOH——（CO）2（H2）2（6）CH3OH——CO（H2）2,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？,請思考：,（二）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。,科學探究,1、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,細小白色粉末，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,2.Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性,,,穩(wěn)定,不穩(wěn)定,無明顯現(xiàn)象,產(chǎn)生水珠、氣體(使澄清石灰水變渾濁),思考：怎樣除去Na2CO3固體中混有的NaHCO3？,充分加熱到質量不再減少為止（充分加熱到不再有氣體產(chǎn)生為止）,3.Na2CO3和NaHCO3的其它性質,(1)與酸反應,反應劇烈程度：,CO32-+2H+==H2O+CO2↑,HCO3-+H+==H2O+CO2↑,(2)與堿反應，Na2CO3與堿不反應(生成難溶性鹽的除外，例如Ca(OH)2、Ba(OH)2),注意：在水溶液中HCO3—不能與H+大量共存;也不能與OH—大量共存,分析：（1）向碳酸鈉溶液中逐滴加入鹽酸,碳酸鈉和鹽酸的互滴,CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+co2,現(xiàn)象；先無現(xiàn)象，過一段時間后，產(chǎn)生無色氣泡,（2）向鹽酸中逐滴加入碳酸鈉溶液,CO32-+2H+=H2O+CO2↑,現(xiàn)象：立即產(chǎn)生大量氣泡,,,問題1：如何檢驗Na2CO3溶液是否含有NaHCO3？又如何檢驗NaHCO3溶液中是否含有Na2CO3?,,,檢驗Na2CO3溶液是否含有NaHCO3正確的操作是：向溶液中加入足量的BaCl2溶液過濾后再在濾液中滴加強堿如出現(xiàn)白色沉淀即可證明其中含有NaHCO3。,檢驗NaHCO3溶液中含有Na2CO3正確的操作是：向溶液中加入適量的BaCl2溶液如出現(xiàn)白色沉淀即可證明其中含有Na2CO3。,,,問題2：某Na2CO3溶液中含有少量的NaHCO3如何除去？反之某NaHCO3溶液中含有少量Na2CO3如何除去呢?,,,,問題2：某Na2CO3溶液中含有少量的NaHCO3如何除去？反之某NaHCO3溶液中含有少量Na2CO3如何除去呢?,向溶液中加入適量的NaOH。NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,向溶液通入足量CO2氣體：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,現(xiàn)有HCl、Na2CO3溶液要快速制取少量CO2應該如何操作？,正確的操作是：將Na2CO3滴加到HCl溶液中，而不能相反,4、碳酸鈉和碳酸氫鈉的相互轉化,Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3,碳酸鈉粉末吸濕性很強，遇水生成含有結晶水的碳酸鈉晶體——水合碳酸鈉（Na2CO3?xH2O）。碳酸鈉晶體在干燥空氣中容易失去結晶水而變成碳酸鈉粉末。,碳酸鈉和碳酸氫鈉都是鹽，但溶液都呈堿性。日常的食用堿主要是十水碳酸鈉，俗稱洗滌堿；NaHCO3是發(fā)酵粉的主要成分，也用于制滅火劑、焙粉或清涼飲料等方面的原料，在橡膠工業(yè)中作發(fā)泡劑。,小知識,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？,（三）焰色反應,很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這在化學上叫做焰色反應。,②我們在炒菜的時候，偶有食鹽濺在煤氣火焰上，火焰呈。,黃色,①鈉燃燒時，火焰呈。,黃色,[實驗3-6]用鉑絲分別蘸取碳酸鈉固體、硝酸鉀溶液和硝酸銅溶液，在火焰上灼燒。,焰色反應,1、焰色反應：某些金屬或它們的化合物在灼燒時使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色。,2、步驟：,①洗（稀HCl）,②燒（燒至淺色或無色）,③蘸,④燒,3、焰色反應是元素的性質，與元素的存在狀態(tài)無關。,4、焰色反應屬于物理變化。,5、應用：檢驗金屬元素；作焰火。,6、Na元素：黃色K元素：紫色（透過藍色鈷玻璃觀察）,一些金屬及其化合物的焰色反應,黃色,紫色,磚紅色,洋紅色,綠色,紫紅色,黃綠色,節(jié)日燃放的五彩繽紛的煙花，就是堿金屬、以及鍶、鋇等金屬化合物所呈現(xiàn)的各種艷麗的色彩。,1.下列敘述正確的是（）①Na2O與Na2O2都能和水反應生成堿，它們都是堿性氧化物②Na2O與CO2發(fā)生化合反應生成Na2CO3，Na2O2與CO2發(fā)生置換反應生成O2③Na2O主要作氧化劑，Na2O2主要作還原劑④Na2O2可作供氧劑，而Na2O不行⑤Na2O2是強氧化劑，Na2O是一種堿性氧化物A、都正確B、②③④⑤C、②③⑤D、④⑤,練習,√,2．下列說法中不正確的是（）A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水B.Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定C.Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反應得到白色沉淀D.物質的量相等的Na2CO3和NaHCO3分別與鹽酸反應得CO2的物質的量之比為2︰13．不能用來鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體的實驗操作是（）A.加熱這兩種固體物質，并將生成的氣體通入澄清的石灰水中B.在這兩種物質的溶液中加入CaCl2溶液C.在這兩種固體中加入同濃度的稀鹽酸D.在這兩種物質的溶液中加入少量澄清的石灰水,√,√,4．有關Na2CO3和NaHCO3的性質，下列敘述錯誤的是（）A.等質量的Na2CO3和NaHCO3與足量的鹽酸反應，在相同的條件下NaHCO3產(chǎn)生的CO2氣體體積大B.同一溫度下，與等濃度的鹽酸反應時，NaHCO3比Na2CO3劇烈C.與同種酸反應生成等量的CO2時，所消耗的酸的量相等D.將石灰水加入到NaHCO3溶液中將會產(chǎn)生沉淀,√,在醫(yī)療上有一種藥叫胃舒平，你知道它的作用嗎？你知道它的成分是什么？,鋁能與強酸、強堿反應，那么Al2O3能否也溶于強酸和強堿呢？,請思考,紅寶石,藍寶石,二、鋁的重要化合物,1、氧化鋁,氧化鋁難溶于水，卻能溶于酸或強堿溶液中。,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,結論：Al2O3是一種兩性氧化物。,氧化鋁難溶于水，熔點很高，也很堅固；是冶煉金屬鋁的原料，也是一種比較好的耐火材料。,物理性質：,化學性質：,目錄,AlCl3+3NH3H2O=Al（OH）3?+3NH4Cl,氫氧化鋁是白色膠狀沉淀，它能凝聚水中的懸浮物，并能吸附色素。,2.氫氧化鋁,實驗3—7,（1）制備,制取氫氧化鋁。,Al(OH)3吸附色素,與強堿反應：Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O,結論：氫氧化鋁既能跟強酸反應生成鹽和水，又能跟強堿反應生成鹽和水，所以氫氧化鋁是兩性氫氧化物。,注意：Al(OH)3不能溶于較弱的酸和弱堿,[實驗3—8]取新制取的氫氧化鋁分別與2mol/L鹽酸和氫氧化鈉溶液反應。觀察現(xiàn)象。,（2）兩性,,與強酸反應：Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O,Al2(SO4)3溶液中滴加氨水,Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,最終生成白色膠狀沉淀,先出現(xiàn)白色沉淀，后沉淀逐漸溶解,Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4,P59學與問,Al(OH)3是醫(yī)用的胃酸中和劑中的一種，它的堿性不強，不至于對胃壁產(chǎn)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。,（3）Al(OH)3的熱穩(wěn)定性：,這是工業(yè)上制取純凈氧化鋁的方法。,有關鋁三角的基本圖象：,1、鋁鹽溶液和氨水的反應,原理：Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,,,3,1,2.在一定量AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,原理：Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,,3,,,4,現(xiàn)象：先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，然后沉淀消失,3.在一定量NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,現(xiàn)象：先無沉淀，后有沉淀且不消失，,原理：4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O3AlO2-+6H2O+Al3+=4Al(OH)3↓,4.向偏鋁酸鹽溶液中通入CO2,原理：CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-,,1/2,,,5.向一定量NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液,1,4,原理：H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓,Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,現(xiàn)象：先有白色絮狀沉淀，過量沉淀消失。,6.向一定量HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液,原理：4H++AlO-2=Al3++2H2OAl3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓,現(xiàn)象：先無沉淀，后有沉淀且不消失，,7.向氯化鎂和氯化鋁的混合溶液中加足量的氫氧化鈉,原理：氫氧化鈉先與氯化鎂和氯化鋁反應，生成氫氧化鎂和氫氧化鋁沉淀，然后氫氧化鋁溶解，但氫氧化鎂不溶。,,,,,硫酸鋁鉀的電離:KAl(SO4)2＝K+＋Al3+＋2SO42-溶液中有三種自由移動的離子，兩種陽離子，一種陰離子。,明礬是常用的凈水劑,硫酸鋁鉀KAl(SO4)2KAl(SO4)212H2O（明礬）,某些藥物、食物中含有Al的化合物,請設計實驗證明其成分和性質:1、晶體中含有K+的實驗為2、晶體中含有水的實驗為3、晶體中含有Al3+的實驗為4、晶體中含有SO42-的實驗為5、溶液是否有膠體存在的實驗為,硫酸鋁鉀KAl(SO4)2KAl(SO4)212H2O（明礬）,無水硫酸銅變藍,加入過量的氫氧化鈉溶液，先有白色沉淀后消失,先加鹽酸，再加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成,用激光照射，有光亮的通路（丁達爾效應）,,灼燒，透過藍色鈷玻璃火焰為紫色（焰色反應）,,,,,,Al,Al2O3,Al(OH)3,Al3+,,,.,OH-、NH3H2O、AlO2-,H+CO2、Al3＋,(4)、鋁及其化合物的轉化關系小結：,[問題]1.本轉化關系的核心知識是什么?,答:氧化鋁和氫氧化鋁的兩性,1、不能用NaOH溶液除去括號中雜質的是（）Mg（Al2O3）B．MgCl2（AlCl3）C．Fe（Al）D．Fe2O3（Al2O3）2、實驗室制備Al(OH)3最好用（）A．Al2O3和稀鹽酸B．Al2O3和水C．Al2(SO4)3和KOHD．AlCl3和氨水,練習,√,√,3、實驗室中，要使AlCl3溶液中的Al3+離子全部沉淀出來，適宜用的試劑是（）A．NaOH溶液B．Ba(OH)2溶液C．鹽D．氨水4．在200mL氯化鎂和氯化鋁的混合液中，Mg2+的物質的量濃度為0.2mol/L，Cl-的物質的量濃度為1.3mol/L。要使Mg2+全部轉化為沉淀分離出來，至少需要加入4mol/LNaOH溶液的體積為（）A．40mLB．72mLC．80mLD．128mL,√,√,三、鐵的重要化合物,1.鐵的氧化物,——,鐵紅,磁性氧化鐵,黑色粉末,紅棕色粉末,黑色晶體,+2價,+3價,+2價、+3價,不溶,不溶,不溶,不穩(wěn)定,穩(wěn)定,穩(wěn)定,FeO+2H+=Fe2++H2O,Fe2O3+6H+=Fe3++3H2O,Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O,高溫時，都能與C、CO、H2反應，被還原生成Fe(煉鐵原理),目錄,2.鐵的氫氧化物,白色絮狀沉淀→灰綠色→紅褐色沉淀,紅褐色沉淀,FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3?+3NaCl,FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2?+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,[實驗3-9]在FeCl3、FeSO4溶液中分別加入NaOH溶液,鐵的兩種氫氧化物可以分別由相對應的可溶性鹽和堿溶液反應制得。,學與問：,Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O,Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性堿，你能寫出它們與酸反應的化學方程式嗎？,討論：通過以上實驗，你認為氫氧化亞鐵的化學性質與一般的氫氧化物有什么異同？,(1)氫氧化鐵的性質,①與酸反應,②受熱可分解,氫氧化鐵是一種難溶于水的紅褐色固體,(2)氫氧化亞鐵的性質,①與酸反應,②不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化,Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,（氧化劑）,（還原劑）,Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O,3.鐵鹽和亞鐵鹽,（1）Fe3+離子的檢驗,向FeCl3和FeCl2溶液中分別加入KSCN溶液,溶液呈血紅色,溶液顏色無變化,交流和討論:還有哪些方法可以鑒別FeCl3溶液和FeCl2溶液?,FeCl2FeCl3,(2)Fe3+離子的氧化性,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(xiàn)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(xiàn)象。,2Fe3++Fe=3Fe2+,溶液不顯血紅色,溶液變成血紅色,1)與強氧化劑反應(HNO3、Cl2、Br2等)生成Fe3+；2)與弱氧化劑反應(H+、S、I2、Fe3+、Cu2+等)生成Fe2+的化合物；3)與O2、H2O(g)反應生成Fe3O4,4.鐵的化學性質小結,5.鐵化合物和亞鐵化合物的相互轉化,（1）鐵化合物：,Fe3+只具有氧化性，遇較強還原劑時會被還原成亞鐵化合物。,①2Fe3++2I-＝2Fe2++I2,②2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+,③2Fe3++S2-＝2Fe2++S↓,④2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+,⑤2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+,⑥2Fe3++Fe＝3Fe2+,（2）亞鐵化合物,Fe2+既具有氧化性又具有還原性,氧化性：遇強還原劑時被還原成單質鐵,例：Fe2++Zn=Zn2++Fe,還原性：遇較強氧化劑時被氧化成三價鐵的化合物,例：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl-,4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O,3Fe2++4H++NO3-(稀)＝3Fe3++NO↑+2H2O,Fe,Fe2+,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等,Zn、Fe、Cu、HI等,Zn、H2、Al、C等,Zn、CO、Al等,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（）A.鹽酸B.氯氣C.CuSO4溶液D.稀硫酸2.既有氧化性，又有還原性的微粒是（）A.FeB.Fe2+C.Fe3+D.Cl-,√,√,,,3.要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的辦法是（）A.滴入KSCN溶液B.通入氯氣C.加入銅粉D.加入鐵粉4.當人體缺鐵時，往往需要吃補鐵保健品，人體能夠吸收的是+2價鐵元素。但是+2價鐵元素很容易被氧化。查看一種補鐵保健品，了解其中鐵元素的價態(tài)。①你認為可以采用什么方法檢驗補鐵劑中鐵元素的價態(tài)？②天然食品中含有的大多是+3價鐵元素，為了使+3價鐵元素轉化為+2價鐵元素并被人體較好地吸收，你認為應該采取哪些措施？請查找資料，尋找辦法。,√,閱讀：資料卡片——銅鹽,圖3-21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],,梳理基礎,一、銅及其重要化合物1．銅。(1)在自然界中的存在形態(tài)。游離態(tài)：天然銅?；蠎B(tài)：黃銅礦(CuFeS2)和孔雀石[Cu2(OH)2CO3]。(2)物理性質：______色，具有金屬光澤，具有________性、________性、________性，被廣泛應用于電器元件、導線等的制造。(3)化學性質。,紫紅,延展,導電,導熱,黑,棕黃,Cu＋2H2SO4(濃),CuSO4＋SO2↑＋2H2O,2.氧化銅和氫氧化銅。,不,黑,不,Cu2＋＋H2O,Cu＋H2O,Cu＋CO2,Cu2＋＋2H2O,CuO＋H2O,3.硫酸銅。CuSO45H2O為藍色晶體，俗稱藍礬、膽礬。無水CuSO4為白色粉末，遇水變藍色(生成CuSO45H2O)可作為水的檢驗依據(jù)。,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,2min,5min,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,明礬和硫酸鐵溶液可以和懸浮于水中的泥沙形成絮狀不溶物沉降下來，使水澄清，可用做凈水劑。,結論,目錄,