教育专题：高一化学__第二节_几种重要的金属化合物_[1].ppt

第二节第二节 几种重要的金属化合物几种重要的金属化合物第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物一、钠的重要化合物一、钠的重要化合物1 1、氧化钠和过氧化钠、氧化钠和过氧化钠化学式化学式Na2ONa2O2颜色颜色白色白色淡黄色淡黄色状态状态固态固态固态固态思考与交流：氧化钠与水的反应和氧化钙与水的反思考与交流：氧化钠与水的反应和氧化钙与水的反应类似，写出氧化钠与水反应的化学方程式应类似，写出氧化钠与水反应的化学方程式Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3问：问：Na2O2是否能表现类似的性质？是否能表现类似的性质？（1 1）过氧化钠与水反应）过氧化钠与水反应实验实验3-5过氧化钠与水反应过氧化钠与水反应现象：产生大量现象：产生大量气泡；带火星的木条复燃；泡；带火星的木条复燃；试管外壁发热；滴加酚酞溶液变红试管外壁发热；滴加酚酞溶液变红2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2（2）过氧化钠与二氧化碳反应过氧化钠与二氧化碳反应实验：过氧化钠与二氧化碳反应实验：过氧化钠与二氧化碳反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O2既是氧化剂又是还原剂。两者都是放既是氧化剂又是还原剂。两者都是放热反应，放出热能使棉花燃烧，生成的氧热反应，放出热能使棉花燃烧，生成的氧气更使棉花燃烧加剧。气更使棉花燃烧加剧。温馨提示：(1)Na2O由Na和O2组成，离子个数比为2 ：1，Na2O2由Na和 组成，离子个数比也为2：1。(2)Na2O是碱性氧化物，而Na2O2不是碱性氧化物。(3)生成条件：Na2O钠在常温下缓慢氧化；Na2O2钠燃烧或加热。4Na2O2的用途(1)呼吸面具(2)潜水艇(3)漂白剂、杀菌剂 NaNa2 2O O和和NaNa2 2O O2 2 的性质比较的性质比较名称名称氧化钠氧化钠过氧化钠过氧化钠化学式化学式 色态色态 与与H2O反反应应 与与CO2 反反应应 O化合价化合价生成条件生成条件 特性及特性及用途用途 Na2O Na2O2 白色固体 淡黄色固体 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 碱性氧化物 过氧化物 常温 加热或点燃 供氧剂、强氧化剂、供氧剂、强氧化剂、漂白剂漂白剂 -2价-1价2、碳酸钠和碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸氢钠科学探究：科学探究：碳酸钠和碳酸氢钠的性质碳酸钠和碳酸氢钠的性质探究探究(1)步骤步骤Na2CO3NaHCO3初步结论初步结论白色粉末，加水结白色粉末，加水结块变成晶体；放热块变成晶体；放热细小白色晶体，加水部分溶细小白色晶体，加水部分溶解；感受不到热量变化解；感受不到热量变化振荡时间长时可溶解振荡时间长时可溶解还有少量固体未溶解还有少量固体未溶解溶液变为淡红色溶液变为淡红色溶液变红（较深）溶液变红（较深）Na2CO3溶解放热，溶溶解放热，溶解度较大，碱性较强解度较大，碱性较强加水部分溶解，溶解度比加水部分溶解，溶解度比Na2CO3小碱性比小碱性比Na2CO3弱弱2碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性实验设计把Na2CO3放在试管里，约占试管容积的 ，往另一支试管里倒入澄清的石灰水(如下图)，然后加热，观察澄清的石灰水是否起变化，换上一支放入同样体积NaHCO3的试管，加热，观察澄清石灰水的变化。实验现象加热Na2CO3时澄清石灰水不变浑浊，加热NaHCO3时澄清石灰水变浑浊。实验结论 Na2CO3受热没有变化，而NaHCO3受热后放出了CO2。Na2CO3的热稳定性强，NaHCO3的热稳定性很弱，受热易分解：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2温馨提示：(1)应用NaHCO3和Na2CO3之间的热稳定性的差别，可以鉴别NaHCO3和Na2CO3两种盐的固体。(2)利用此理原可除去Na2CO3中的NaHCO3。3碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应NaHCO3HCl=NaClH2OCO2Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2实验设计在两支试管中分别加入3mL稀盐 酸，将 两 个 各 装 有 少 量 等 质 量 的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两 支 试 管 口。将 气 球 内 的 Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中，比较它们放出CO2的快慢。实验现象两组化学试剂分别混合后都生成无色气体，气球体积膨胀；碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大。实验结论碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比碳酸钠与盐酸反应产生气体快。探究（探究（2 2）热稳定性热稳定性现象现象化学方程式化学方程式结论结论Na2CO3NaHCO3探究（探究（3 3）与酸反应与酸反应CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+CO2石灰水不变浑浊有气泡冒出石灰水变浑浊稳定不稳定，受热分解Na2CO3 和和NaHCO3 性质比较性质比较 物物质质碳酸碳酸钠钠碳酸碳酸氢钠氢钠化学式化学式Na2CO3 NaHCO3 俗名俗名色色态态溶解性溶解性与与H 反反应应与可溶性与可溶性钡钡、钙盐钙盐热稳热稳定性定性用途用途纯纯碱、碱、苏苏打打小小苏苏打打白色粉末白色粉末白色晶体白色晶体易溶于水易溶于水溶解度相溶解度相对较对较小小慢，慢，CO32+2H=H2O+CO2 快，快，HCO3+H=H2O+CO2 Ba2+CO32=BaCO3 Ca2+CO32=CaCO3 不反不反应应稳稳定，受定，受热难热难分解，分解，Na2CO3 10H10H2 2O O 易易风风化化不稳定，不稳定，2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 玻璃，制皂，造玻璃，制皂，造纸纸，纺织纺织发发酵粉，制酵粉，制药药实验实验3-6：金属的焰色反应：金属的焰色反应钠：钠：黄色黄色钾：钾：紫色紫色钙：钙：砖红色砖红色铜：铜：绿色绿色3 3、焰色反应、焰色反应定义：很多定义：很多金属或它们的化合物金属或它们的化合物在灼在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色，在烧时都会使火焰发出特殊的颜色，在化学上称为焰色反应。化学上称为焰色反应。操作：操作：洗洗烧烧蘸蘸烧烧观观实验中的几个问题：1做焰色反应的载体为什么用铂丝？能用别的材料代替铂丝吗？因铂丝灼烧时火焰没有特殊颜色，因此常用铂丝作焰色反应的载体，其他凡是灼烧时火焰没有特殊颜色的金属都可以用焰色反应的载体。如光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝等。2实验步骤：(可用五个字描述：洗、烧、蘸、烧、观)。(1)做过焰色反应实验的铂丝为什么要洗？因为做焰色反应实验时，铂丝上会沾附着金属离子，再做焰色反应实验时，沾附的金属离子会干扰焰色反应实验现象，因此再做焰色反应实验时，必须将原来沾附的金属离子洗掉。(2)做过焰色反应实验的铂丝用什么试剂洗？原因是什么？用盐酸洗铂丝。因为盐酸能溶解金属化合物，使金属离子容易洗净；盐酸灼烧火焰呈无色，容易判断金属离子是否洗净；盐酸生成金属氯化物在灼烧时易汽化挥发而使焰色明显。因此选用盐酸洗。(3)铂丝洗后为什么要烧？烧到什么程度？铂丝用盐酸洗后需检验是否洗净，必须经过灼烧才能确定，另外通过灼烧可以使一部分金属离子挥发，除掉用盐酸洗后残留在铂丝上的少量金属离子。灼热时烧到火焰呈无色为止。(4)灼烧时为什么要在酒精灯的无色火焰处进行？因为酒精灯的有色火焰会干扰金属离子的焰色反应现象，因此灼烧时必须要在酒精灯的无色火焰处进行(最好用煤气灯，因它的火焰颜色较浅)。(5)进行钾及钾的化合物发生焰色反应实验时，为什么要透过蓝色钴玻璃去观察？因钾及钾的化合物中可能混有钠元素，而钠的黄色火焰能掩盖钾的浅紫色火焰，而蓝色钴玻璃能滤去黄色的光，这样可以避免钾与钾的化合物中混有钠元素所造成的干扰。因此进行钾及钾的化合物焰色反应实验时，要透过蓝色钴玻璃去观察。若用K2CO3和Na2CO3的混合物作焰色反应实验时，直接观察到黄色火焰，透过蓝色的钴玻璃观察，则为紫色火焰。二、铝的重要化合物二、铝的重要化合物 1 1、氧化铝、氧化铝（1 1）物理性质）物理性质 （2 2）化学性质）化学性质Al2O3+6H+=2Al3+3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2 +H2O白色粉末、难溶于水、熔点高白色粉末、难溶于水、熔点高（20502050）既与酸反应又与既与酸反应又与强碱强碱反应反应生成盐和水生成盐和水（两性氧化物）（两性氧化物）2 2、氢氧化铝、氢氧化铝讨讨 论：如何制取氢氧化铝论：如何制取氢氧化铝?方法方法铝盐和碱反应铝盐和碱反应氢氧化铝的实验室制法氢氧化铝的实验室制法 氨水与氨水与铝盐反应铝盐反应Al3+3NH3.H2O=Al(OH)3+3NH4+水蒸气的水蒸气的发生装置发生装置水蒸气与铁水蒸气与铁粉反应装置粉反应装置产物收产物收集装置集装置实验内容实验内容实验实验现象现象结结论论化学反应方程式化学反应方程式离子反应方程式离子反应方程式沉淀沉淀溶解溶解沉淀沉淀溶解溶解氢氧化铝氢氧化铝与氢氧化与氢氧化钠反应而钠反应而溶解溶解 氢氧化铝氢氧化铝与盐酸反与盐酸反应而溶解应而溶解Al(OH)3+NaOH =NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O Al(OH)3+3HCl =AlCl3+3 H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2O取一份氢氧化取一份氢氧化铝，向其中逐铝，向其中逐滴滴入滴滴入氢氧化氢氧化钠钠观察现象观察现象取一份氢氧化取一份氢氧化铝，向其中滴铝，向其中滴入入盐酸盐酸观察现观察现象。象。向氢氧化铝向氢氧化铝中滴加中滴加氨水氨水沉淀沉淀不溶不溶解解氢氧化铝氢氧化铝不与氨水不与氨水反应反应 1.氢氧化铝的物理性质氢氧化铝的物理性质 2.化学性质化学性质 Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O白色、胶状、难溶的物质白色、胶状、难溶的物质 典型的两性氢氧化物的性质典型的两性氢氧化物的性质与与强酸、强碱反应强酸、强碱反应AlO2 Al(OH)3 Al3+HCl NaOH NaOH思考：氢氧化铝的用途思考：氢氧化铝的用途胃不痛了，胃不痛了，多亏了胃舒多亏了胃舒平！平！1、中和胃酸：、中和胃酸：胃舒胃舒平（复方氢氧化铝）平（复方氢氧化铝）HCl2 2、净水、净水明矾：明矾：KAl(SO4)212H2O (1)物理性质：无色晶体、易溶于水物理性质：无色晶体、易溶于水(2)化学性质：在水中完全电离化学性质：在水中完全电离KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-Al3+3H2O（胶体）（胶体）Al(OH)3+3H+明矾明矾水解所产生的胶状物Al(OH)3吸附能力强，可以吸附水里的杂质，并形成沉淀使水澄清。所以，明矾常作净水剂净水剂，但广泛使用铝盐净化水，可能导致脑损伤脑损伤，造成严重的记忆力丧失记忆力丧失，这是老年痴呆症特有的症状。使用时要切实注意，尽量扬长避短，才能使Al及其化合物对人类社会发展发挥出更为重要的作用。拓展：拓展：铝的相关图表铝的相关图表1、向、向1mol氯化铝中逐滴加入氢氧化钠氯化铝中逐滴加入氢氧化钠,画出生成的画出生成的nAl(OH)3与消耗的与消耗的n(NaOH)的关系图的关系图2、若向、若向1mol氯化铝中逐滴加入氨水，氯化铝中逐滴加入氨水，情况又如何呢？情况又如何呢？活动一、认识铁的常见氧化物活动一、认识铁的常见氧化物化学式化学式FeOFe2O3Fe3O4颜色、状态颜色、状态俗称俗称铁元素价态铁元素价态水溶性水溶性与盐酸反应的与盐酸反应的离子方程式离子方程式主要用途主要用途 黑色粉末黑色粉末黑色粉末黑色粉末红棕色粉末红棕色粉末红棕色粉末红棕色粉末黑色晶体黑色晶体铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁+2+2+3+3+2+3+2+3不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2O制红色油漆和涂制红色油漆和涂料等，冶炼铁的料等，冶炼铁的原料原料三、铁的重要化合物三、铁的重要化合物活动二活动二、探究铁的氢氧化物的制备和性质、探究铁的氢氧化物的制备和性质 实验实验3-93-9Fe(OH)3Fe(OH)2现象现象离子方程式离子方程式生成红褐色沉淀生成红褐色沉淀白色沉淀白色沉淀Fe2+2OH-=Fe(OH)2Fe3+3OH-=Fe(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2灰绿色灰绿色红褐色红褐色1、最终为何没有得到预想中的白色沉淀？、最终为何没有得到预想中的白色沉淀？2、若要制得纯净的、若要制得纯净的Fe(OH)2，问题的关键是什，问题的关键是什么？如何解决呢？么？如何解决呢？质疑质疑 4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3根据下图实验装置，该如何操作呢？根据下图实验装置，该如何操作呢？k稀稀H2SO4浓浓NaOH溶液溶液FeAB思考思考1 1、先打开、先打开k k一会儿，一会儿，A A中产生的中产生的H H2 2把把A A、B B中的空气中的空气排除掉排除掉2 2、关闭、关闭k k，A A中产生中产生H H2 2的把的把A A中液体压入试管中液体压入试管B B中中1、你对、你对Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质有哪些认识？的性质有哪些认识？2、“Fe(OH)2受热分解得到受热分解得到FeO”，你认为合理吗？，你认为合理吗？思考思考Fe(OH)2Fe(OH)3化化学学性性质质与酸与酸（HCl）反反应应热热不不稳稳定性定性Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe+3H2OFe(OH)2 FeO+H2O2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O隔绝空隔绝空气加热气加热白色难溶碱白色难溶碱红褐色难溶碱红褐色难溶碱治疗缺铁性贫血如治疗缺铁性贫血如何用药何用药?目前首选口服铁剂目前首选口服铁剂为为琥珀酸亚铁琥珀酸亚铁。因为它。因为它吸收率高吸收率高,胃肠道刺激性胃肠道刺激性小，是更有效而安全的小，是更有效而安全的铁剂铁剂产业经济信产业经济信息网息网 “速力菲速力菲”中含有中含有Fe2+吗吗？该如何检验呢？该如何检验呢？活动三活动三认识铁盐（认识铁盐（Fe3+）和亚铁盐（）和亚铁盐（Fe2+）菠菜菠菜猪肝猪肝鸭血鸭血富含铁的食物火龙果火龙果Fe3+和和Fe2+的检验的检验Fe2+：浅绿色：浅绿色Fe3+棕棕黄色或黄色黄色或黄色加加NaOH等碱等碱溶液溶液加加KSCN溶液溶液或或NH4SCN现象：白色沉淀现象：白色沉淀灰绿色灰绿色红褐色红褐色Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3现象：现象：红褐色红褐色沉淀沉淀Fe3+3OH-=Fe(OH)3现象：不变红色，若现象：不变红色，若再通再通Cl2则变血红色则变血红色2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3现象：变现象：变血红色血红色Fe3+3SCN-=Fe(SCN)32、利用氧化还原反应的知识，预测、利用氧化还原反应的知识，预测Fe2+、Fe3+的的化学性化学性质质？1、如何检验溶液中的、如何检验溶液中的Fe2+和和Fe3+？归纳方法？归纳方法思考思考检验检验方法方法Fe2+Fe3+浅绿色浅绿色 （棕）黄色（棕）黄色血红色血红色不显红色不显红色白色沉淀迅速变白色沉淀迅速变灰灰绿色绿色最后呈最后呈红褐色红褐色立即产生立即产生红褐色红褐色沉沉淀淀既有氧化性既有氧化性又有还原性又有还原性只有氧化性只有氧化性直接直接观观察察与与OH-作用作用与与KSCN反反应应取取FeCl3溶液溶液12mL试剂（先后）试剂（先后）现象现象离子方程式离子方程式氯水氯水0.5mL1 1小匙铁粉小匙铁粉溶液由黄色溶液由黄色变成浅绿色变成浅绿色无明显现象无明显现象2Fe3+Fe=3Fe2+2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-溶液变血红色溶液变血红色KSCN23滴滴科学探究科学探究Cl2、HNO3、KMnO4等强氧化剂等强氧化剂Fe2+Fe3+Fe、Cu等还原剂等还原剂Fe2+、Fe3+离子的相互转变离子的相互转变反思感悟反思感悟实验室如何保存实验室如何保存FeCl2或或FeSO4溶液溶液?通常还要往溶液中加通常还要往溶液中加入铁钉或铁粉，防止入铁钉或铁粉，防止Fe2+被氧化成被氧化成Fe3+Fe+2Fe3+3Fe2+学以致用学以致用