人教版必修一：铝铁的重要化合物

第三章：金属及其化合物,第二节：几种重要的金属化合物第三课时：铝铁的重要化合物,红宝石（Al2O3）,蓝宝石（Al2O3）,一、铝的重要化合物,1.氧化铝Al2O3,Al2O3为白色粉末，难溶于水，熔点高，天然产的无色Al2O3晶体俗称刚玉。硬度仅次于金刚石。,刚玉（Al2O3）,化学性质两性氧化物,写出氧化铝和酸、碱反应的化学方程式和离子方程式:,Al2O3+6H=2Al3+3H2OAl2O3+2OH=2AlO2+H2O,用途：冶炼金属铝的原料；耐火材料（耐火坩锅、耐火管、耐高温的实验仪器等）,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,(偏铝酸钠),2.氢氧化铝Al(OH)3,（1）物理性质：是一种几乎不溶于水的白色胶状物质，它能凝聚水中悬浮物，又有吸附色素的性能。,（2）制备：,实验演示：Al(OH)3的制取及吸附作用,Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+,白色胶状的氢氧化铝难溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素,实验演示：氢氧化铝分别与盐酸和氢氧化钠反应,从上述实验中，试判断Al(OH)3具有什么性质？,（3）化学性质：,写出氢氧化铝和酸、碱反应的化学方程式和离子方程式:,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,H2OHAlO2,Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,Al(OH)3为两性氢氧化物,Al(OH)3是中和胃酸的药剂之一。,注意：Al(OH)3显两性,不溶于较弱的酸，如H2CO3;不溶于弱碱，如NH3H2O，故宜用可溶性铝盐和NH3H2O制备Al(OH)3,制备Al(OH)3，选用弱碱溶液（氨水）好，还是强碱溶液好？为什么？,受热可以分解,3.硫酸铝钾KAl(SO4)2,明矾晶体：十二水合硫酸铝钾：KAl(SO4)212H2O,明矾为无色晶体，易溶于水，溶于水时发生水解反应，其水溶液显酸性。常用作净水剂,KAl(SO4)2K+Al3+2SO42-,具有吸附性,由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物（复盐）。,总结：铝元素的两性,2Al+6H+=2Al3+3H2,2Al+2OH+2H2O=2AlO23H2,Al2O36H2Al3+3H2O,Al2O32OH2AlO2+H2O,Al(OH)33HAl3+3H2O,Al(OH)3OHAlO2+2H2O,两性金属,两性氧化物,两性氢氧化物,科学探究：铝盐和铁盐的净水作用,不加试剂,加入明矾,加入硫酸铁溶液,2min,5min,无明显变化,有明显沉降溶液半透明,有明显沉降溶液半透明,沉淀沉在底部溶液接近透明,沉淀沉在底部溶液接近透明,浑浊，略有沉降,明矾和硫酸铁溶液可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清，可用做净水剂,结论,拓展思考：,1.向含1molAlCl3溶液中，逐渐加入NH3H2O溶液，请画出生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3与消耗NH3H2O溶液的物质的量n(NH3H2O)关系图:,n(Al(OH)310.80.60.40.20,1234n(NH3H2O),Al3+3NH3H2O=Al(OH)33NH4+,拓展思考：,2.向含1molAlCl3溶液中，逐渐加入NaOH溶液，请画出生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3与消耗NaOH溶液的物质的量n(NaOH)关系图:,n(Al(OH)310.80.60.40.20,12345n(NaOH),Al3+3OH=Al(OH)3,Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O,二、铁的重要化合物,1.氧化物,黑色粉末难溶于水,FeO+2H+=Fe2+H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O,Fe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O,红棕色粉末难溶于水,黑色晶体难溶于水,有还原性,无还原性,FeOFe2O3有还原性,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,FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl,FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2.氢氧化物,红褐色、不溶于水固体,白色、不溶于水固体,Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O,Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,Fe2+2OH-=Fe(OH)2,Fe3+3OH-=Fe(OH)3,3.亚铁盐和铁盐,（1）Fe3+离子的检验,向FeCl3和FeCl2溶液中分别加入KSCN溶液,溶液呈血红色,溶液颜色无变化,交流和讨论:有哪些方法可以签别FeCl3溶液和FeCl2溶液,（2）Fe3+离子的氧化性及Fe2+的还原性,实验1:在FeCl3溶液中加入Fe粉，振荡。再滴入几滴KSCN溶液。,现象：溶液不显血红色,结论：溶液中已不含Fe3+,2FeCl3+Fe=3FeCl2,反应方程式：,（氧化剂）,（还原剂）,请写出该反应的离子方程式,2Fe2+Fe=3Fe2+,实验2：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,氧化剂,还原剂,总结：,还原剂,+氧化剂(Cl2),+还原剂(Fe),氧化剂,Fe2+,Fe3+,小结1：,判断溶液中有Fe3+的依据是：与KSCN混合溶液呈红色与NaOH溶液混合产生红褐色沉淀,判断溶液中有Fe2+的依据是：加KSCN溶液无明显现象，再加氯水溶液呈红色与NaOH溶液混合产生白色沉淀灰绿色红褐色,小常识：铁是人体必需的微量元素之一，成人体内约含有35g的铁。70%以上的铁结合在血红蛋白中，具有携氧的功能。当人体内的铁含量过少时就会引起缺铁性贫血。治疗方法之一就是口服铁剂（亚铁化合物，如：硫酸亚铁，琥珀酸亚铁等）。思考：如何检测长期放置的抗贫血药（主要成分：琥珀酸亚铁）是否已变质？,磨碎溶解取上层清液检测是否含Fe3+,动手动脑：请用FeCl3溶液和以下还原性的物质：KI溶液、Cu丝，选择有关仪器，设计实验方案，实现Fe3+向Fe2+的转化。,（1）KI溶液,2Fe3+2I-=2Fe2+I2,（2）铜丝,2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,工业应用：印刷线路版操作程序：复合铜板制作线路涂保护层腐蚀铜版清洗得线路版,Fe2+,Fe,小结2：Fe、Fe2+、Fe3+相互转变,Fe3+,氧化剂：S、I2、H+、Cu2+、Fe3+,氧化剂：O2、Cl2、Br2等,氧化剂：O2、Cl2、Br2等,还原剂：S2-、I-、SO32-、Cu、Fe,还原剂：Mg、Al、H2、CO,还原剂：Mg、Al、H2、CO,练习：,1.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可加入，除去FeCl3溶液中的少量FeCl2，可加入，除去FeCl2溶液中的少量CuCl2，可加入。,2.下列各组离子在溶液中能大量共存的是（）（A）Fe3+、Br-、I-、NH4+（B）Fe2+、NO3-、Cl-、H+（C）Fe2+、SO42-、H+、MnO4-（D）Fe3+、H+、SO42-、Cl-,D,铁粉,氯水,铁粉,3.在CuCl2、FeCl3混合溶液中加入铁屑，反应结束后滤出固体。滤液中存在的金属阳离子可能是。,（1）若滤出固体为铁和铜的混合物，（2）若滤出固体为铜，,则溶液中阳离子为Fe2+，,则溶液中阳离子为Fe2+（铁恰好与溶液中的Fe3+、C