2022年第三章金属及其化合物-几种金属的化合物 .pdf
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1、江苏省姜堰市第二中学于忠江第 1 页 共 18 页第二节几种重要的金属化合物教学目标:知识和技能;1.了解几种金属氧化物的化学性质和用途.2.掌握铁铝氢氧化物的化学性质和制法及氢氧化铝的两性.3.通过演示和学生实验,培养学生观察能力和动手的能力及分析问题的能力.过程和方法1.运用列表比较的方法,理解各类金属化合物的性质.2.通过实物展示,演示和学生实验相结合的方法,并适时启发诱导使学生掌握几种重要金属化合物的物理性质和化学性质.3.采用对比分析,讨论归纳和实际探究,突破教学难点.情感态度和价值观1.通过对我国钢铁工业发展的介绍,激发学生的爱国主义热情,树立为社会主义的发展人类的进步而努力学习的
2、责任感.2.通过铝的氧化物氢氧化物的两性说明元素的递变性,对学生进行辩证唯物主义教育3.通过铁的氧化物氢氧化物的学习,培养学生的思维能力和分析综合能力.教学重点:氢氧化铁、氢氧化铝的性质教学难点两性氢氧化物的形成,Fe2+Fe3+的转化教具准备教学过程:复习回顾:金属的性质1.与非金属反应2.与水反应3.与盐反应它们相互反应后生成物分别属于哪几种类型的物质引入新课 一.氧化物常见的金属氧化物有哪些?举出你熟悉的氧化物并举例说明它们的性质1.Na2O Na2O2Na2O Na2O2颜色白淡黄与水反应与酸反应与酸性氧化物反应相互转化2.CaO MgO CaO MgO 颜色与水反应与酸反应与酸性氧化
3、物反应名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 18 页 -江苏省姜堰市第二中学于忠江第 2 页 共 18 页3.FeO Fe2O3 Fe3O4FeO Fe2O3Fe3O4颜色与水反应与酸反应与酸性氧化物反应还原反应4.CuO Cu2O 颜色与水反应与酸反应与酸性氧化物反应5.Ag2O HgO 颜色与水反应与酸反应与酸性氧化物反应6.MnO2Mn2O77.Al2O3和 ZnO Al2O3ZnO 颜色与水反应与酸反应与碱溶液溶液反应与酸性氧化物反应与碱性氧化物反应学生板演:模仿氧化铝分别与强酸和强碱反应的离子方程式写出氧化锌分别与强酸和强碱反应的离子方程式.一些特殊反应:氧化
4、亚铁与稀硝酸,氧化铁与氢碘酸反应.小结.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 18 页 -江苏省姜堰市第二中学于忠江第 3 页 共 18 页(第 2 课时)二.氢氧化物1.铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3物理性质难溶于水.白色絮状沉淀难溶于水的红褐色絮状沉淀化学性质Fe(OH)2易氧化,在常温下氧化成红褐色Fe(OH)3。4Fe(OH)2+2H2OO2=4Fe(OH)3Fe(OH)3受热易分解,生成 Fe2O3和 H2O。Fe(OH)3=Fe2O3+H2O 与 非 氧 化 性酸反应Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O
5、 与 氧 化 性 酸反应3Fe(OH)2+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO+8H2O 与 还 原 性 酸反应2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+I2+3H2O制法用亚铁盐和强碱溶液反应生成Fe2+2OH-=Fe(OH)2用 铁 盐 和 强 碱 溶 液 反 应 生 成Fe3+3OH-=Fe(OH)3注意:制备氢氧化亚铁的实验,要求亚铁溶液是新制备的,其中不含铁离子,实验时吸取碱液的胶头滴管的底部,一定要伸入到亚铁溶液中,然后再将碱液滴入,以尽可能的隔绝空气,避免亚铁离子被氧化。Fe(OH)2、Fe(OH)3与非氧化性酸反应时,发生酸碱中和的复分解反应,与氧化性酸反应时,都生成+3
6、价铁离子。Fe(OH)2转化生成 Fe(OH)3。4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 发生此变化的现象是:由白色变为灰绿色,最终变成红褐色。练习:用下列两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀.方法一:用不含 Fe3+的 FeSO4溶液与用不含 O2蒸馏水配制的 NaOH溶液反应制备.(1)除去蒸馏水中溶解的氧气的常用方法是:(2)生成白色 Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含氧气的NaOH 溶液插入FeSO4溶液液面下,再挤出 NaOH 溶液.这样操作的理由是:(3)为防止 FeSO4变质可采取哪些措施?方法二:在如图所示装置中,用 NaOH 溶液,铁屑,稀硫酸等试剂制
7、备.(1)在试管里加入的试剂是:,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 18 页 -江苏省姜堰市第二中学于忠江第 4 页 共 18 页(2)在试管里加入的试剂是:,(3)为了制得白色 Fe(OH)2沉淀,在试管和中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是:,(4)这样生成的 Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是:.(1)煮沸(2)避免生成沉淀接触O2(3)加入少量的稀硫酸和铁屑(2)(1)稀硫酸和铁屑(2)NaOH 溶液(3)检验试管出口处排出的氢气的纯度,当排出的氢气纯净时,再夹紧止水夹.(4)试管中反应生成的H2充满了试管和试管,且外界空气不容易进入.
8、2.氢氧化铝 学生板演 写出 Al2O3分别与盐酸和氢氧化钠溶液2氢氧化铝 Al(OH)3 Al(OH)3:几乎不溶于水,白色胶状;能凝聚水中的悬浮物,有吸附色素的性能。实验室制法:实验 4-5 铝盐与氨水反应Al3+3 =3NH4+Al(OH)32Al(OH)3=Al2O3+3H2O Al(OH)3具有两性氢氧化物的性质,既能与强碱反应又能与酸反应,但 Al(OH)3沉淀不溶于氨水。实验 3-7 实验 3-8 在硫酸铝溶液中逐渐滴入氢氧化钠溶液观察所发生的现象,并画出溶液中析出沉淀的量与加入氢氧化钠的量的关系图.在上述所得澄清溶液中再加入盐酸又有什么现象?写出有关的离子方程式,并画出生成沉淀
9、的量与加入盐酸的量的关系图NH3 H2O沉淀质量NaOH(moL)物质的量(moL)沉淀质量名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 18 页 -江苏省姜堰市第二中学于忠江第 5 页 共 18 页(1)铝盐与碱反应Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O 铝盐与强碱反应:严格控制加入碱的量.(2)偏铝酸盐与酸反应偏铝酸盐与强酸反应,严格控制加入酸的量(过量的酸使沉淀溶解 );AlO-2+H+H2O=Al(OH)3Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O 偏铝酸盐溶液与CO2反应:CO2不足或适量时2AlO-2+CO2+3H2O=
10、2Al(OH)3+CO32-CO2过量时AlO-2+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-实验 将上面实验 1,2 所得的混合溶液混合,观察现象,写出有关的离子方程式,并画出有关图象.Al3+3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3例题在 50 毫升 b 摩尔/升 AlCl3溶液中,加入 50 毫升 a 摩尔/升的 NaOH 溶液(1)当 a 3b 时,生成 Al(OH)3沉淀的物质的量为:(2)当 a,b 满足条件时,无沉淀产生.(3)当 a,b 满足条件时,先有白色沉淀生成,后又有部分沉淀溶解,此时 Al(OH)3量为克.n H+AlO2-n n Al(OH)3 4nAlO2-n H
11、+0 4 4 1 1 4nH+/3 n OH-Al3+n n Al(OH)3 n OH-34nAl3+-nOH-34 0 34 物质的量(moL)沉淀质量沉淀质量NaOH(moL)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 18 页 -江苏省姜堰市第二中学于忠江第 6 页 共 18 页AlO-2+2H2O+H+Al(OH)3 Al3+3OH-注意:Al3+存在于酸性条件下,AlO2-存在于碱性条件下,即Al3+与 OH-、AlO2-与 H+Al3+与 AlO2-不能大量共存:Al3+3OH-=Al(OH)3AlO2-+H+H2O=Al(OH)3Al3+3AlO2-+6H2O=
12、4Al(OH)3一些重要反应:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32-;AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-AlO2-+H+H2O=Al(OH)3(过量的酸使沉淀溶解);Al3+3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3练习 1.把 Al 和 Fe3O4粉末均匀混和,分成两等分,前一份在高温下恰好完全反应,将生成物与足量的盐酸充分反应,后一份直接与足量的NaOH 溶液反应,前后两种情况生成的气体的物质的量之比为()A、1:1 B、9:8 C、3:4 D、4:3 2.如何除去 Fe2O3中含有的少量 Al2O3?又如何分离二者的混合物?3.把 CO2通入下列
13、溶液中,能产生沉淀的是ACaCl2B.NaAlO2C.Mg(HCO3)2 D.Ca(ClO)24.下列物质中,不具有“既能和酸反应,又能和碱反应”这一性质的是AAl B.Al3+C.Al(OH)3D.NaHS 4.镁铝合金 14.7 克全部溶于 500ml、6mol/L 盐酸中充分反应后再加入400ml、8mol/L 的 NaOH 溶液结果得到 26.3 克沉淀,计算合金中镁铝质量各为多少?*.工业制备镁铝的方法:溶液浓缩电解煅烧CO2NaOH电解盐酸熟石灰Al名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 18 页 -江苏省姜堰市第二中学于忠江第 7 页 共 18 页(克)沉淀
14、的量NaOH 溶液 V(ml)a 45 a 35 镁的冶炼:海水(Mg2+)Mg(OH)3-MgCl2 MgCl2晶体Mg 铝的冶炼:铝土矿NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3*。重要的化合物:菱镁矿:主要成分MgCO3MgCO3=MgO+CO2光卤石:主要成分KCl MgCl2 6H2O,重结晶制 KCl 和 MgCl2晶体解题规律与技巧 图像计算题综合性强,难度大。解题时,必须抓住有关化学原理和有关物质的性质,以及图像的意义和图象的特点,综合分析,逐步计算。解题的特点是抓住图象的“四点”。即原点交点转折点终点(曲线的极值点、极度限点)。通过对这些数、点与形的分析运算,从而解出正确答案。
15、例:准确称取 6 克铝土矿(含 Al2O3、Fe2O3、SiO2)样品,放入盛有 100 毫升H2SO4溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向溶液中加入10 摩/升的 NaOH 溶液,产生沉淀的量(克)与所加NaOH 溶液的体积(毫升)的关系如图所示:试求 硫酸溶液的摩尔浓度 若 a=2.75,则铝土矿中各成分质量百分含量是多少?a 值的范围在之间,在这个范围内,a 值越大的含量越少。(答案:1.75mol/l;85%、12%、3%;1.625a5;Fe2O3)例 2若有 1 摩尔的 Mg2+和 1 摩尔的 Al3+的混和溶液,现按横坐标依次加入 NaOH 溶液,盐酸溶液,通入CO2气体,纵坐标为混
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