金属及其化合物.ppt

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1、钠钠铜铜铁铁铝铝第三章一、钠及其化合物一、钠的物理性质一、钠的物理性质金属钠金属钠：色色 态态 硬度硬度 密度密度 熔沸点熔沸点 导电、传热性导电、传热性银白色银白色软软固体固体小小低低良好良好 二、钠的化学性质二、钠的化学性质易失电子，化学性质活泼易失电子，化学性质活泼1.1.与与非金属非金属反应反应:(:(如如氧气氧气、氯气、硫等、氯气、硫等)常温：常温：点燃：点燃：（淡黄色）（淡黄色）2Na+S =Na2 S（研磨易爆炸）（研磨易爆炸）2Na+Cl2=2NaCl(白烟白烟)点燃点燃2 2、与、与水水反应反应浮浮熔熔游游响响红红密度比水小密度比水小熔点低且反应放热熔点低且反应放热产生气体产

2、生气体反应剧烈反应剧烈产生碱（在水溶液中滴酚酞）产生碱（在水溶液中滴酚酞）实验现象：实验现象：2Na+2H2O=2NaOH+H22Na+2H2O=2Na+OH-+H2实质：与水电离出的少量实质：与水电离出的少量H+反应反应3.3.与盐酸反应与盐酸反应2Na+2H+=2Na+H2先与酸反应，过量的钠再与水反应先与酸反应，过量的钠再与水反应4.4.与盐溶液反应与盐溶液反应钠投入到硫酸铜溶液，现象：钠投入到硫酸铜溶液，现象：钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+H2+Cu(OH)22Na+2H2O=2NaOH+H22NaO

3、H+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2总反应式总反应式 ：CuSO4溶液溶液饱和饱和NH4Cl饱和饱和NaCl化学方程式化学方程式现象现象钠溶解，放出无色无钠溶解，放出无色无味气体、析出晶体味气体、析出晶体2Na+2H2O=2NaOH+H2钠溶解，有刺激性气钠溶解，有刺激性气味气体放出味气体放出2Na+2 NH4Cl=2NaCl+H2+2NH3 钠溶解，放出无色无钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀味气体，有蓝色沉淀2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+H2+Cu(OH)2先与水反应生成碱，再考虑碱与盐的反应先与水反应生成碱，再考虑碱与盐的反应!钠与水溶液反应小结钠与水溶液反应小结

4、有酸酸为先，无酸水为先有酸酸为先，无酸水为先6.4Na+TiCl4=4NaCl+Ti 5.5.与醇等有机物反应与醇等有机物反应2Na+2C2H5OH 2C2H5ONa+H22Na+2CH3COOH 2CH3COONa+H2 2Na+2C6H5OH 2C6H5ONa+H2 酸性：酸性：CH3COOH C6H5OH H2OC2H5OH 三、钠的存在、保存与制取三、钠的存在、保存与制取元素存在形态：元素存在形态：游离态游离态(以单质形态存在以单质形态存在)化合态化合态(以化合物形态存在以化合物形态存在)存在：存在：钠在自然界里没有游离态，钠在自然界里没有游离态，只能以化合只能以化合态态存在。食盐（存

5、在。食盐（NaClNaCl）纯碱（纯碱（NaNa2 2COCO3 3 10H10H2 2O O）硝酸钠硝酸钠(NaNO(NaNO3 3)保存：保存：隔绝空气和水，加煤油密封隔绝空气和水，加煤油密封(NaNa 煤油煤油）。制取：制取：电解电解熔融的熔融的氯化钠氯化钠四、钠的用途四、钠的用途 1 1、制、制NaNa2 2O O2 22 2、制、制Na-KNa-K合金，做原子反应堆导热剂合金，做原子反应堆导热剂3 3、高压钠灯、高压钠灯4 4、还原贵重金属、还原贵重金属（和氧气反应）（和氧气反应）（钠的导热性）（钠的导热性）（黄光射程远，透雾力强）（黄光射程远，透雾力强）（钠具有还原性）。（钠具有还

6、原性）。一一.钠的两种氧化物比较钠的两种氧化物比较Na2ONa2O2电子式电子式Na2NaNa2Na化学键化学键种种类类离子键离子键离子键、非极性键离子键、非极性键:2:11:1:2:12:1钠的化合物钠的化合物常温点燃颜颜 色色类类 别别碱性氧化物碱性氧化物过氧化物过氧化物(不属碱性氧不属碱性氧化物化物)状状 态态白色白色固体固体淡黄色淡黄色固体固体生成条生成条件件4NaO22Na2O(空气空气)2NaO2Na2O2(空气或氧气空气或氧气)与与H2O反应反应Na2OH2O2NaOH2Na2O22H2O4NaOHO2 与与HCl反反应应Na2O2HCl2NaClH2O2Na2O24HCl4Na

7、ClO22H2O与与CO2反反应应Na2OCO2Na2CO32Na2O22CO22Na2CO3O2Na2ONa2O2Na2CO3NaHCO3俗名俗名溶解性溶解性溶液酸碱性溶液酸碱性 热稳定性热稳定性2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2不稳定不稳定180180完全分解完全分解纯碱、苏打纯碱、苏打 小苏打小苏打易溶于水易溶于水(20,S22.2g)溶于水溶于水(20,S9.6g)很稳定很稳定850850开始部分分解开始部分分解碱性碱性碱性碱性Na2CO3NaHCO3与与H反应反应 剧烈程度剧烈程度与与NaOH反应反应与与 CaCl2反应反应相互转化相互转化用途用途用用于于玻玻璃璃、造造纸纸、制

8、制皂皂、纺织及制钠的化合物纺织及制钠的化合物作发酵粉、作发酵粉、用于治疗胃酸过多用于治疗胃酸过多症症CO322HCO2H2OHCO3HCO2H2OHCO3OHCO32H2OCO32Ca2+=CaCO3Na2CO3NaHCO3通入通入COCO2 2或加酸或加酸加热或加加热或加NaOHNaOHNaHCO3溶液中混有溶液中混有Na2CO3，通入过量的，通入过量的CO2气体气体 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3NaNa2 2COCO3 3和和和和NaHCONaHCO3 3混合物的分离混合物的分离混合物的分离混合物的分离NaNa2 2COCO3 3固体粉末中混有固体粉末中混有固体粉末中混有固

9、体粉末中混有NaHCONaHCO3 3，用加热法。，用加热法。，用加热法。，用加热法。2NaHCO2NaHCO3 3=Na=Na2 2COCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2NaNa2 2COCO3 3溶液中混有溶液中混有溶液中混有溶液中混有NaHCONaHCO3 3，滴加适量，滴加适量，滴加适量，滴加适量NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液 NaHCONaHCO3 3+NaOHNaOH=Na=Na2 2COCO3 3+H+H2 2OO小小结结鉴别鉴别Na2CO3和和NaHCO3？晶体受热；晶体受热；向溶液中加入向溶液中加入CaCl2滴加少量稀盐酸；滴加少量稀盐酸；测定溶液测定溶液pH三

10、三.氢氧化钠氢氧化钠NaOHNaOH l l、物理性质、物理性质 ：俗名烧碱、火碱、苛性钠，是一种白色固体，俗名烧碱、火碱、苛性钠，是一种白色固体，易吸收空气中的水分而易吸收空气中的水分而潮解潮解，易溶于水并，易溶于水并放热放热，水溶液有涩味，水溶液有涩味，有强腐蚀性。有强腐蚀性。2 2、化学性质、化学性质 NaOHNaOH来源广泛，是一种最常用的一元强碱，具有碱的通性。来源广泛，是一种最常用的一元强碱，具有碱的通性。NaOHNaOH=NaNa+OH+OH-(遇酚酞变红遇酚酞变红)与酸酐与酸酐(SO(SO2 2、COCO2 2、SiOSiO2 2、SOSO3 3、P P2 2O O5 5等等)

11、反应反应 SOSO2 2 +2NaOH =Na +2NaOH =Na2 2SOSO3 3+H+H2 2O O 固体固体NaOHNaOH(或碱石灰或碱石灰)不能用来干燥酸性气体不能用来干燥酸性气体 SiOSiO2 2+2NaOH =Na+2NaOH =Na2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O O 盛装盛装NaOHNaOH的试剂瓶不能用玻璃塞。的试剂瓶不能用玻璃塞。与酸和酚发生中和反应与酸和酚发生中和反应 NaOH+HCl=NaCl+H2O NaOH+CH3COOH=CH3COONa+H2O与某些单质与某些单质(Cl(Cl2 2、S S、SiSi、Al)Al)等反应等反应 2A1+2NaOH+

12、6H2O=2NaAlO2+3H2+4H2O与两性氧化物、氢氧化物反应与两性氧化物、氢氧化物反应 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O与盐发生复分解反应与盐发生复分解反应 NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3H2O MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl与卤代烃、酯、与卤代烃、酯、油脂等发生水解反应油脂等发生水解反应CH3CH2-Cl+NaOH CH3CH2-OH+NaCl Cl7H35COOCH2 C17H35COOCH +3NaOH3C17H35COONa Cl7H35COOCH2 CH2OH +CHOH CH2OH

13、例例11取取等等量量的的两两小小块块钠钠，将将其其中中一一份份直直接接投投入入水水中中，另另一一份份用用铝铝箔箔包包好好，刺刺上上多多个个小小孔孔，用用镊镊子子夹夹住住放放入入水水面面下下，充充分分反反应应后后，两两种种操操作作，反反应应放放出出的的H H2 2量量是是否相等否相等？解解析析：NaNa投投入入水水中中，熔熔成成小小球球浮浮在在水水面面上上，部部分分NaNa就就会会与与空空气气中中的的O O2 2反反应应，生生成成NaNa2 2O O，NaNa2 2O O与与H H2 2O O反反应应只只生生成成NaOHNaOH，无无H H2 2放放出出从从而而减减少少了了与与H H2 2O O

14、反反应应的的NaNa，也也即即影影响产生响产生H H2 2量。量。NaNa在在水水下下反反应应，避避免免了了氧氧化化，同同时时生生成成的的NaOHNaOH又又与铝箔反应，能进一步产生与铝箔反应，能进一步产生H H2 2。故产生的故产生的H H2 2量量四、焰色反应四、焰色反应许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，在化学上叫焰色反应。呈现特殊的颜色，在化学上叫焰色反应。实验：实验：钾：紫色（透过蓝色钴玻璃）钾：紫色（透过蓝色钴玻璃）钠：黄色钠：黄色灼烧灼烧蘸烧蘸烧洗烧洗烧1.1.钠及其化合物的相互转化：钠及其化合物的相互转化：总结总结金属

15、钠露置在空气中的变化过程金属钠露置在空气中的变化过程？银白色金属钠银白色金属钠表面变暗表面变暗出现白色固体出现白色固体表面变成溶液表面变成溶液 （Na）（Na2O）（NaOH）（NaOH潮解）潮解）出现白色固体出现白色固体 白色粉末白色粉末（Na2CO310H2O）（）（Na2CO3）一一.金属铝金属铝1.1.铝的物理性质：铝的物理性质：具有银白色金属光泽的轻金属，具有银白色金属光泽的轻金属，具有良好的延展性、导电性和导具有良好的延展性、导电性和导热性热性2.2.化学性质：化学性质：1 1）与氧气的反应：）与氧气的反应：4Al+3O2=2Al2O3生成致密的氧化物起保护作用生成致密的氧化物起保

16、护作用2 2）与沸水反应）与沸水反应2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H23)3)与强酸溶液反应：与强酸溶液反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Al+6H+=2Al3+3H2说明：铝的说明：铝的“钝化钝化”在冷的浓硫酸在冷的浓硫酸和浓硝酸中，铝不溶解（表面形成致和浓硝酸中，铝不溶解（表面形成致密的氧化膜）密的氧化膜）4 4）与强碱反应）与强碱反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2说明：等量的铝分别与足量的盐酸说明：等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应生成氢气的量相等和氢氧化钠反应生成氢气的量相等2Al+6H+=2

17、Al3+3H25 5）与氧化物反应）与氧化物反应铝热反应铝热反应2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高温高温4Al+3MnO2=3Mn+2Al2O3高温高温实质：实质：AlAl的强还原性的强还原性 6 6）铝与盐的溶液反应：）铝与盐的溶液反应：能置换出能置换出CuSOCuSO4 4、AgNOAgNO3 3等溶液中的金属。等溶液中的金属。3.3.铝的用途铝的用途制造电线和电缆（导电性），制造电线和电缆（导电性），可作汽车、飞机、火箭材料可作汽车、飞机、火箭材料（镁铝合金），（镁铝合金），做各种铝质器皿做各种铝质器皿二二.几种铝的重要化合物几种铝的重要化合物1.1.氧化铝氧化铝1 1）物理性质：

18、熔点较高的粉末状物质，）物理性质：熔点较高的粉末状物质，2 2）两性氧化物）两性氧化物Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl2O3+2OH=2AlO2+H2OAl2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O；Al2O3+6H+=2Al3+3H2O氧化铝不容于水，与水不反应，氧化铝不容于水，与水不反应，故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝铝制餐具不宜用来蒸煮或长铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物时间存放酸性、碱性或咸的食物说明：说明：3 3）用途：）用途：耐火材料耐火材料(Al2O3熔点高熔点高)宝石的主要成分是氧化铝宝石的主要成分是氧化

19、铝冶炼金属铝：冶炼金属铝：2Al2O3=4Al+3O2通电通电2.2.氢氧化铝氢氧化铝1 1）物性：白色胶状难溶于水）物性：白色胶状难溶于水2 2）化性：）化性：两性氢氧化物两性氢氧化物Al(OH)3+3H+=Al3+3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O说明：说明：Al(OH)Al(OH)3 3的制备：可溶性铝盐与弱碱的制备：可溶性铝盐与弱碱AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl。Al(OH)3加热能分解：加热能分解：2Al(OH)3Al2O3+3H2O3 3）用途：）用途：凝聚水中悬浮物并能吸附色素，凝聚水中悬浮物并能吸附色素，常用作净水剂常用作净水剂用作药

20、物，治疗胃酸过多用作药物，治疗胃酸过多3.3.硫酸铝钾硫酸铝钾1）复盐：复盐：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-2 2）明矾：化学式）明矾：化学式KAl(SOKAl(SO4 4)2 212H12H2 2O O（十二水合硫酸铝钾），（十二水合硫酸铝钾），无色晶体，易溶于水。无色晶体，易溶于水。明矾净水原理：明矾溶于水发生水解明矾净水原理：明矾溶于水发生水解反应，生成反应，生成Al(OH)Al(OH)3 3胶体，吸附水中的胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。杂质，使水澄清。一一.金属铁金属铁1.1.在元素周期表中的位置在元素周期表中的位置铁位于第四周期铁位于第四周期第第族族，过渡元素，过渡元

21、素原子结构示意图为原子结构示意图为2 8 14 2+262.2.铁的物理性质铁的物理性质 铁具有铁具有银白色银白色金属光泽，金属光泽，纯纯铁铁质软质软，密度密度大大(7.86g/cm3)，熔沸点熔沸点高高(熔点熔点15350C,沸点是沸点是27500C)，有良好的有良好的延展性、导电性延展性、导电性和和导热性导热性，有有铁磁性铁磁性，能被磁铁吸引，能被磁铁吸引3.3.铁的化学性质铁的化学性质 Fe2e=Fe2+Fe3e=Fe3+Fe表现表现还原性还原性Fe3+比比Fe2+稳定稳定(1)(1)铁与强氧化剂反应铁与强氧化剂反应2Fe+3Cl2=2FeCl3点燃点燃Fe+4HNO3(稀）稀）=Fe(

22、NO3)3+NO+2H2Oa.a.铁与氯气、硝酸、浓硫酸等铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化强氧化剂剂反应可显反应可显+3+3价价b.b.常温下，铁遇常温下，铁遇浓浓硫酸和硫酸和浓浓硝酸硝酸钝化钝化。+3+3(2)(2)铁与弱氧化剂反应铁与弱氧化剂反应Fe+2H+=Fe2+H2（稀（稀HClHCl或稀或稀H H2 2SOSO4 4)+2Fe+Cu2+=CuFe2+（与盐的反应）（与盐的反应）+2Fe+2Fe3+=3Fe2+2(Fe3+的氧化性的氧化性)a.铁与铁与H+、Cu2+、Fe3+等等弱氧化剂弱氧化剂反应反应可显可显+2价价Fe+4HNO3(稀）稀）=Fe(NO3)3+NO+2H2Ob.Fe

23、与过量与过量HNO3Fe3+Fe与与少量少量HNO3Fe2+（3 3）与水的反应）与水的反应 3Fe+4H2O(气气)Fe3O4+4H2高温高温对比对比2Na+2H2O=2NaOH+H22Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2（4 4）与氧气反应）与氧气反应3Fe+2O2=Fe3O4点燃点燃（纯氧气）（纯氧气）二二.铁的氢氧化物铁的氢氧化物化学式化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜颜 色色状状 态态溶解性溶解性制备制备加热加热与与 H+转转 化化 白色固体粉末白色固体粉末红褐色固体粉末红褐色固体粉末不难溶于水不难溶于水不溶于水不溶于水Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3

24、H+=Fe3+3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 铁的氢氧化物性质比较铁的氢氧化物性质比较FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaClFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClFe2+2OH-=Fe(OH)2Fe3+3OH-=Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O白色絮状沉淀白色絮状沉淀 灰绿色灰绿色 红褐色沉淀红褐色沉淀直直接接观观色色与与KSCN鉴鉴别方别方法法 浅浅 绿绿 色色 棕棕 黄黄 色色血血 红红 色色不显红色不显红色与与OH-作用作用白色沉淀迅速变灰白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色绿色最后呈红褐色立即产生红褐立即产生红褐色沉淀

25、色沉淀FeFe2+2+和和 FeFe3+3+的检验方法的检验方法再滴氯水则显红色再滴氯水则显红色FeFe、FeFe2 2、FeFe3 3的相互转化的相互转化“铁三角铁三角”关系关系FeFe3Fe2+S、I2、H+、Cu2+、Ag+Cl2、Br2、O2、浓、浓H2SO4、HNO3Fe2O3：C、CO、H2、AlFe3+：Al、Fe等还原等还原FeO：C、CO、H2、AlFe2+：Al、Fe等还原等还原Cl2、Br2、O2、浓、浓H2SO4、HNO3酸性酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等等Fe、Cu、I等等小结小结一、铜的物理性质一、铜的物理性质 紫红色紫红色金属，金属，熔沸点熔沸点高高(熔点

26、约熔点约1083.41083.4沸点沸点2567)2567)密度密度大大（8.92g/cm8.92g/cm3 3）具有良好的具有良好的延展性延展性能够能够导电、导热导电、导热 二、铜的化学性质二、铜的化学性质1.1.与氧气与氧气反应：反应：2Cu+O22CuOb.b.铜与强氧化性酸（如浓硫酸、铜与强氧化性酸（如浓硫酸、硝酸等）能反应，但硝酸等）能反应，但不生成氢气不生成氢气。2.2.与酸的反应与酸的反应a.a.铜与非氧化性酸（如盐酸、稀铜与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）硫酸等）不反应。不反应。注注Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag3.3.与盐溶液的反应与盐溶液的反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2三、铜的重要化合物三、铜的重要化合物 1.CuOCu2O黑色黑色砖红色砖红色2.Cu2（OH）2CO3铜绿铜绿3.CuSO4及及CuSO45H2O硫酸铜晶体（硫酸铜晶体（CuSO45H2O）俗名）俗名胆矾胆矾 或或蓝矾蓝矾。白色白色蓝色蓝色用来检验水的存在用来检验水的存在