第三章第二节几种重要的金属化合物_PPT课件.ppt

1、2012/11/26,第二节 几种重要的金属化合物,2012/11/26,第一课时 钠的重要化合物,2012/11/26,回忆前面做过的实验，描述氧化钠与过氧化钠的颜色、状态。,1、过氧化钠和氧化钠,探究活动,过氧化钠与水反应?,氢氧化钠和氧气,设计实验方案,请设计实验方案验证反应产物。,过氧化钠与水反应会生成,NaOH,酚酞变红,O2,带火星木条复燃,猜 想,实验验证,思考与交流,2012/11/26,2Na2O2+2H2O = 4 NaOH+O2,写出过氧化钠与水反应的化学方程式并标出电子的转移的方向与数目。,-1,-2,0,（1）氧化性：Na2O2O2 Na2O2作强氧化剂酚酞先变红后迅

2、速褪去 Na2O2作漂白剂 （2）关系式: 2Na2O2O2,（1）与水反应,思考与练习,歧化反应,2012/11/26,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,-1,-2,0,失1e-2,得1e-2,(1)Na2O2发生歧化反应，是强氧化剂 (2) Na2O2吸收CO2释放O2，作供氧剂 (3)关系式：2Na2O2O2,（2）与CO2气体反应,2012/11/26,为什么过氧化钠能常用作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂?,过氧化钠能吸收呼吸生成的二氧化碳气体，同时释放出氧气,思考与交流,2012/11/26,2、碳酸钠和碳酸氢钠,在生活中碳酸钠和碳酸氢钠有许多用途。如去污粉中主要含碳酸钠，碳

3、酸氢钠干粉灭火器中灭火剂主要是碳酸氢钠，加工饼干、蛋糕等食品时也常用到碳酸氢钠，患有胃病的人常因胃酸分泌过多而不适，碳酸氢钠片能减轻病人的不适感。为什么它们会有这些用途呢？,2012/11/26,科学探究,结论：碳酸钠、碳酸氢钠溶解于水溶液呈碱性。,在两支试管中分别加入约1g的碳酸钠、碳酸氢钠，观察它们在外观的细微差别。分别滴几滴水，震荡，观察；用手摸一下试管底，有什么感觉？,继续向试管内加入10mL水，用力振荡，观察现象。,再向试管中加入12滴酚酞试液，各有什么现象？,长时间震荡 全部溶解,溶液变 色，颜色较 .,加水先变成 ，溶液碱性比碳酸氢钠的 .,细小 色粉末，加水 溶解，感受 热量变

4、化。,固体量 ，但 全溶,溶液变 色，但颜色较 .,加水只能 溶解，溶液碱性比碳酸氢钠的 .,色粉末，加水结块， 热。,放,白,白,部分,不到,可,不能,减少,红,深,红,浅,含结晶水的晶体,强,部分,弱,2012/11/26,注意：反应剧烈程度与气球的体积。,碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的快慢,CO32- + H+ = HCO3-,HCO3- + H+ = CO2+ H2O,碳酸钠与盐酸反应,碳酸氢钠与盐酸反应,HCO3- + H+ = CO2+ H2O,探究与思考,实验,2012/11/26,探究活动,实验,碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性,澄清石灰水浑浊,澄清石灰水 浑浊,受热 分解,受热 分解

5、,用右图装置做碳酸钠和碳酸氢钠受热的实验。,不变,变,不发生,发生,2012/11/26,思考：自制灭火器应该选碳酸钠还是碳酸氢钠？为什么？,2012/11/26,练习,实验与思考:与盐酸互滴顺序，写出离子反应方程式：,2H+CO32-= CO2 +H2O,H+CO32-= HCO3-,H+HCO3-= CO2 +H2O,H+HCO3- = CO2 +H2O,往盐酸里面滴加碳酸钠:,往碳酸钠里面滴加盐酸：,往盐酸里面滴加碳酸氢钠：,往碳酸氢钠里面滴加盐酸：,2012/11/26,D.干燥的沙土,想一想,如果化工厂里金属钠着火了，应选择什么灭火方法？,A. 用水,B. 用泡沫灭火器,C.碳酸氢钠

6、干粉灭火剂,思考:如果用水、泡沫灭火器、碳酸氢钠干粉灭火剂等会造成什么后果？,2012/11/26,碳酸钠与碳酸氢钠,小苏打,纯碱、苏打,白色粉末,细小白色晶体,易溶,溶液变红，显碱性,稳定，加热不分解,易溶,Na2CO3NaHCO3,溶液变红，显碱性,不稳定，加热分解,CO32-+2H+=H2O+CO2,HCO3-+H+=H2O+CO2,水溶性,与酚酞作 用,小结,2012/11/26,焰色反应,1、焰色反应：很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。,2、焰色反应的实验步骤： 洗：用稀盐酸洗铂丝或无锈的铁丝 烧：将洗过的铂丝放在酒精灯的外焰灼烧，直至火焰没有颜色。 蘸：用铂丝

7、蘸取待检验的溶液或粉末。 烧：将铂丝沾有的待测物放在火焰上灼烧，并观察火焰的颜色。,实验,2012/11/26,几种金属的焰色：,Li Na K Ca Sr Ba Cu,紫红 黄 紫 砖红 洋红 黄绿 绿,注意：,每次实验必须用盐酸洗净铂丝，并灼烧至火焰与原来相同； 钾的焰色必须透过蓝色的钴玻璃观察。（避免钠等杂质的焰色的干扰。）,2012/11/26,1.每次试验完后，为什么都要用盐酸洗净铂丝，并灼烧至无色？,2.除金属的化合物之外，单质能不能有同样的现象呢？,因为金属氯化物灼烧时易气化而挥发，灼烧至无色后能除去能起焰色反应的少量杂质。,能，因为焰色反应是金属元素的性质，无论化合物还是单质，

8、只要含有某种金属元素，这种物质就具有这种金属元素的焰色反应。,3.焰色反应的主要作用是什么？,4.焰色反应是物质的物理性质还是化学性质？,由于一般钠盐、钾盐易溶于水，在溶液中又无颜色，无法通过其他反应进行检验“Na+”、 “K+ ”，所以常常用焰色反应来检验,物理性质，属元素性质，与价态无关,思考,2012/11/26,1. 用洁净的铂丝蘸取某无色溶液，进行焰色反应实验，直接观察时，火焰呈黄色，隔蓝色钴玻璃观察，火焰呈浅紫色，下列有关该无色溶液的叙述中正确的是（ ） A一定不是钾和钠的混合物B一定含K+，不可能含Na+C一定含Na+，可能含K+D既含K+，又含Na+,D,练习,2012/11/

9、26,2.、有一包白色粉末，其中可能含有Na2CO3、NaCl、K2SO4、CuCl2、BaCl2、K2CO3和Na2SO4，现按下列步骤进行实验：（1）将该粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀（2）在滤出的沉淀中加入稀HNO3后，有部分沉淀溶解，同时产生无色气体（3）取滤液做焰色反应，火焰呈黄色，隔着蓝色钴玻璃观察，未见紫色火焰。由上述实验现象推断：混合物中一定含有 ,一定不含有 ，不能肯定是否含有 。,BaCl2、Na2CO3、Na2SO4,CuCl2、K2SO4、K2CO3,NaCl,2012/11/26,3、固体Na2CO3粉末中含有少量NaHCO3杂质，怎样除去？,将混合物充分加热至不再产

10、生有气体放出为止可除去杂质。,各取少量溶液少许分装两支试管中，分别滴加少量BaCl2溶液，有白色沉淀生成的原溶液是Na2CO3，没有白色沉淀生成的原溶液是NaHCO3。,注意：这里用澄清的石灰水不能鉴别。因为开始时均有白色沉淀生成。,CO32-+Ca2+ = CaCO3 2HCO3-+Ca2+2OH-=CaCO3+CO32-+H2O,4、怎样鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液？,2012/11/26,2012/11/26,第二课时 铝的重要化合物,2012/11/26,铝元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量的7.73 %,含量：OSi Al Fe,2012/11/26,1、氧化铝,

11、物理性质：白色、不溶于水的固体，熔点很高。（ 的主要成分）,红宝石、,蓝宝石,2012/11/26,闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星”重330克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。,天然红宝石“罗斯利夫斯”，重138.7克拉，斯里兰卡产，世界著名珍宝。现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。,2012/11/26,探究氧化铝的两性,方案：取氧化铝粉末，分别滴加盐酸和氢氧化钠溶液,现象：试管、滴管,药品：氧化铝粉末、盐酸、氢氧化钠溶液,现象：氧化铝在盐酸和氢氧化钠溶液中都溶解,结论：氧化铝是两性氧化物,写出以上两个反应的离子方程式。,2012/11/26,（1） 和酸反应：Al2O

12、3 +6HCl = 2AlCl3 + 3H2OAl2O3 + 6H+ =2Al3+ + 3H2O,（2） 和碱反应：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2OAl2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O,氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水，所以氧化铝是两性氧化物。,化学性质：,2012/11/26,用耐磨的Al2O3 做成的轴承,耐高温氧化铝 陶瓷坩埚,氧化铝的用途,2012/11/26,精美的氧化铝陶瓷制品,耐火坩埚,耐火砖,燃器具点火瓷头,2012/11/26,2、氢氧化铝,实验室如何制备少量氢氧化铝？,用硫酸铝和氨水制备氢氧化铝,实验,Al2(

13、SO4)3 + 6 NH3H2O = 2Al(OH)3+3(NH4)2SO4,Al3+ + 3 NH3H2O = Al(OH)3+3NH4+,（1）物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，几乎不溶于水，有强的吸附性，能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素。,用硫酸铝和氢氧化钠制备氢氧化铝,Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3+3Na2SO4,Al3+ + 3 OH- = Al(OH)3+3NH4+,2012/11/26,结论：氢氧化铝是两性氢氧化物,方案：取氢氧化铝，分别滴加盐酸和氢氧化钠溶液,仪器：试管、滴管,药品：氢氧化铝、盐酸、氢氧化钠溶液,（2）化学性质：,探究氢氧化铝是否具有

14、两性,实验,现象：两试管中的Al(OH)3都溶解,2012/11/26,氢氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水，氢氧化铝属于两性氢氧化物。,与酸反应：Al(OH)33HClAlCl33H2O,与碱反应： Al(OH)3NaOHNaAlO22H2O,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O,偏铝酸钠,（2）化学性质：,氢氧化铝不溶于弱酸、弱碱，而溶解在强酸、强碱中,2012/11/26,关于氢氧化铝的电离,碱式电离,酸式电离,2012/11/26,得到氢氧化铝沉淀的方法有那些？,铝盐和氨水:,偏铝酸钠和盐酸反

15、应 NaAlO2 + HCl + H2O =Al(OH)3 + NaCl AlO2 + H + + H2O =Al(OH)3,偏铝酸钠和铝盐反应 3NaAlO2 + AlCl3 + 6H2O = 4Al(OH)3 + 3NaCl,Al3+ + 3 NH3H2O = Al(OH)3+3NH4+,2012/11/26,硫酸铝钾的电离: KAl(SO4)2 K+ Al3+ 2SO42- 溶液中有三种自由移动的离子，两种阳离子，一种阴离子。,明矾是常用的净水剂,硫酸铝钾 KAl(SO4)2 KAl(SO4)212H2O（明矾）,某些药物、食物中含有Al的化合物,KAl(SO4)2 =K+Al3+2SO

16、42-,明矾净水原因,资料卡片,2012/11/26,Al3+,AlO2,Al(OH)3,1,2,3,4,5,6,写出上述转化的化学方程式：,“铝三角”关系及其应用,2012/11/26,思考：试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。,向含1mol AlCl3的溶液中滴加NaOH溶液直至过量,向12mol NaOH 的溶液中滴加AlCl3 溶液直至过量,Al3+ + 3OH- (少量) = Al(OH)3,Al(OH)3 + OH- = AlO2-+2H2O,Al3+4OH- (过量) = AlO2-+2H2O,Al33AlO2-6H2O4Al(OH)3,2012/11/26,向含 1mo

17、l NaAlO2的溶液中滴加HCl溶液直至过量,向含4mol HCl的溶液中滴加NaAlO2 溶液直至过量,AlO2-+H2O+H+(少量)= Al(OH)3,Al(OH)3 +3H+ = Al3+3H2O,AlO2-+4H+(过量)= Al3+2H2O,Al33AlO2-6H2O4Al(OH)3,2012/11/26, 向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量,向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量,H+OH-=H2O,Al3+ + 3OH- (少量) = Al(OH)3,Al(OH)3 + OH- = AlO2-+2H2O,Al3+ + 3OH- (少量)

18、 = Al(OH)3,Al(OH)3 + OH- = AlO2-+2H2O,Mg2+ + 2OH- = Mg (OH)2,2012/11/26,1.AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，消耗NaOH溶液体积（X轴）和生成沉淀（Y轴）之间的函数关系可用下图来表示，则下列关系图正确的是( ),A,练习,2012/11/26,2.AlCl3和HCl的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液,则消耗NaOH溶液体积(X轴)和生成沉淀(Y轴)之间的函数关系可用下图来表示，则下列关系图正确的是( ),C,2012/11/26,3.AlCl3和MgCl2的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液,则消耗NaOH溶液体积(X

19、轴)和生成沉淀(Y轴)之间的函数关系可用下图来表示,则下列关系图正确的是( ),B,2012/11/26,4、把由NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得的浊液中，逐渐加入0.5 mol/L的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量的关系如图：,溶液中 NaOH的质量为 g、AlCl3的质量为 g； MgCl2的质量为 g 。p点表示盐酸加入的体积是 ml.,2.6,1.335,0.95,130,2012/11/26,5、在50 mL 2 molL1 AlCl3溶液中，逐滴加入2 molL1 NaOH溶液，得到沉淀1.56 g，则加入的Na

20、OH溶液的体积为_。,0.03 L或0.19 L,2012/11/26,Al3+,Al,Al2O3,Al(OH)3,铝及其重要化合物之间的转化,AlO2,2012/11/26,2012/11/26,2012/11/26,第三课时 铁的重要化合物,2012/11/26,1、铁的氧化物,（1）铁的氧化物的性质比较,FeO Fe2O3 Fe3O4,无 铁红 磁性氧化铁,黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体,+2 +3 +2 、+3,不溶 不溶 不溶,FeO+2H+=Fe2+H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3+ +3H2O,Fe3O4+8H+=2Fe3+ +4H2O+ Fe2+,三、铁的化合物,2012/

21、11/26,（2） 铁的氧化物 的用途,.作为冶炼金属的原料,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,.氧化铁常用于制造红色油漆和涂料,氧化铁作外墙涂料,高温,2012/11/26,实验,在FeCl3、FeSO4分别加入NaOH溶液,产生红褐色的沉淀,先有灰白色的沉淀， 迅速变成灰绿色， 最后变成红褐色,Fe3+3OH=Fe(OH)3 ,Fe2+2OH=Fe(OH)2 ,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2、铁的氢氧化物,有两种：Fe(OH)3 、Fe(OH)2,思考：如何制备Fe(OH)3 、Fe(OH)2 ？,2012/11/26,Fe(OH)2转变过程,FeSO4+2Na

22、OH=Fe(OH)2+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,既然Fe(OH)2 容易被空气中的氧气氧化,那么在制备Fe(OH)2时应采取哪些措施防止其被氧化?,2012/11/26,3、铁盐和亚铁盐,常见的铁盐和亚铁盐,铁盐：FeCl3 、 Fe2(SO4)3 、 Fe(NO3)3,亚铁盐： FeCl2 、Fe(SO4)2 、Fe(NO3)2,(1)、Fe3+离子的检验,向FeCl3和FeCl2溶液中分别滴入KSCN溶液,溶液呈血红色,溶液颜色无变化,实验,2012/11/26,（1）颜色：Fe 2+ Fe3+ .,浅绿色,黄色,（2）KSCN法：滴入KSCN溶液，

23、呈_色的溶液中含有Fe 3+,血红,（3）碱液法：分别加入碱液（或氨水），生成 色沉淀的溶液中含有Fe3+，先生成 色沉淀，又迅速转变为 色，最后变为 的溶液中含有Fe2+,红褐,白,灰绿,红褐,有哪些方法可以鉴别FeCl3溶液和FeCl2溶液？,交流和讨论,2012/11/26,(2)、Fe3+的氧化性,在FeCl3溶液中加入Fe粉,振荡。再滴入几滴KSCN溶液,现象：,结论：,2FeCl3 + Fe = 3FeCl2,反应方程式：,（氧化剂）,（还原剂）,离子方程式：,2FeCl3 + Cu = 2FeCl2+CuCl2,（氧化剂）,（还原剂）,溶液不显血红色,溶液中不含Fe3+,2Fe3

24、+ Fe = 3Fe2+,金属铜也能将Fe3还原：,科学探究1,2012/11/26,在以上所得到的FeCl2和KSCN的混合 溶液中，滴加氯水(Cl2),现象：,溶液变成血红色,结论：,原溶液中的Fe2+转变成Fe3+,反应方程式：,2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3,离子方程式：,2Fe2 + Cl2 = 2Fe3 2Cl,(还原剂),(氧化剂),科学探究2,2012/11/26,铁三角,2012/11/26,课堂练习,1.将下列四种化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液没有颜色变化的是： （ ）A.FeS B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3,A,2. 硫酸亚铁溶液

25、含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁，应该加入下列哪种物质 （ ）A锌粉 B镁粉 C铁粉 D 铝粉,C,2012/11/26,3、Fe(OH)2由于在空气中易被氧化，制取时很难观察到白色沉淀现象，只能看到灰绿色，采用下图装置使用Fe、H2SO4(稀)、NaOH溶液可在还原性气氛中制取Fe(OH)2白色沉淀，且较长时间内不变色，其中C为弹簧夹。(提示：还原性气氛如氢气环境)(1)锥形瓶A中应加入的药品为_。(2)锥形瓶B中应加入的药品为_。(3)锥形瓶A中的反应开始后，请设计后续操作步骤完成制备，并说明每步操作的理由和现象。,铁和稀硫酸,氢氧化钠溶液,打开弹簧夹C；A中气体由导管进入B，B中有气泡；目的是排尽装置和溶液中的氧气，形成还原性气氛。过一段时间，关闭弹簧夹C；A中溶液经导管进入B，B中有白色沉淀生成；因为此时A中压强增大，使得反应生成的FeSO4溶液进入B而和NaOH反应，生成Fe(OH)2沉淀。,