第三章　金属及其化合物

第一节金属的化学性质,思考与交流,1、试例举你所熟悉的金属的物理共性。,物理通性：汞是液体，其他是固体；除金、铜外，其余为银白色不透明、导电导热，有延展性密度，熔点，硬度差异大。,2、分析图32金属反应的一些图片，并写出相应的化学反应方程式,2Al3CuSO4=3CuAl2(SO4)3,2MgO2=2MgO,Cu2AgNO3=2AgCu(NO3)2,Mg2HCl=MgCl2H2,3、画出Na、Mg、Al的原子结构示意图，分析其特点与化学性质的关系？,金属共性：金属与非金属的反应金属与酸的反应金属与盐溶液的反应,4、根据铜、铁与氧气的反应，推测钠、铝与氧气反应的条件和剧烈程度。,一、金属与非金属反应,1、钠与氧气反应,实验3-1、2,常温：4Na+O2=2Na2O,现象：银白色固体，有银白色金属光泽，质软常温下：钠与氧气反应使表面变暗加热后：先熔化，后燃烧，得淡黄色固体,过氧化钠,1,1,钠在空气中的变化,一、金属与非金属反应,2、铝、镁和铁与氧反应,科学探究,铁的氧化：4Fe+3O2=2Fe2O3(常温下),现象：铝表面变暗、熔化，但没有掉落。,注：镁和铝与氧气在常温下能反应，生成致密氧化膜，保护内层金属不被继续氧化,铁与氧气在常温下反应生成疏松氧化层红褐色Fe2O3，易形成铁锈。,注：,铁在纯氧燃烧生成黑色Fe3O4。,二、金属与酸和水反应,1、活泼金属与酸反应：,试写出以上反应：,Mg+2HCl=MgCl2+H2,Zn+2HCl=ZnCl2+H2,Fe+2HCl=FeCl2+H2,反应剧烈程度不同,二、金属与酸和水反应,2、钠与水反应,实验3-3,现象：浮密度比水小游产生气体，反应剧烈熔放出热量，熔点低红生成碱性物质,反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2,将钠放入盐酸中，钠将先和H2O反应，还是先和HCl反应？,铁能否与水反应呢？,二、金属与酸和水反应,3、铁与水蒸气反应,科学探究,小结：金属与水反应,2K+2H2O=2KOH+H2,2Na+2H2O=2NaOH+H2,金属性越强越容易与水反应,三、铝与氢氧化钠溶液的反应,实验3-4,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,铝既能与强酸反应，又能与强碱反应，是两性金属,想一想：相同质量的铝，分别与足量的强酸、强碱反应，产生氢气体积比为：_,1:1,四、物质的量在化学方程式计算中的应用,2Na+2H2O=2NaOH+H2,扩大NA倍后：2NA：2NA：2NA：NA,计量数之比：2：2：2：1,物质的量比：2mol：2mol：2mol：1mol,化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。,例1把6.5gZn放入足量的盐酸中，锌完全反应。计算反应的盐酸的物质的量；生成的ZnCl2的质量；生成的H2的体积(标况下),方程式：Zn+2HCl=ZnCl2+H2,理论值：1mol2mol1mol1mol,实际值：0.1moln(HCl)n(ZnCl)n(H2),理论值：65g2mol136g22.4L,实际值：6.5gn(HCl)m(ZnCl)V(H2),四、物质的量在化学方程式计算中的应用,1、基本步骤：写标列解答,2、注意：(1)方程式表示的是纯净物质间量的关系(2)单位问题：上下一致，左右相当。,四、物质的量在化学方程式计算中的应用,例2把56gCO与足量Fe2O3反应，得到的CO2再通入足量的澄清石灰水，要使生成的的沉淀完全溶解，需耗多少升0.5mol/L的HCl？,3、化学计算的解题技巧：关系式法守恒法差量法,例38gNa2SO3、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物与200g质量分数为36.5%的盐酸恰好反应，蒸干溶液，最终所得固体质量为？,例4把22.4g铁片投入到500g硫酸铜溶液中，充分反应后取出铁片，洗涤、干燥后称其质量为22.8g，求算析出多少克铜？,自主学习P157第11题,自主学习P156第6、7题,自主学习P156第5、9题,随堂练习自主学习P51达标体验P55达标体验,作业自主学习P155课时作业(十三)P157课时作业(十四),第二节几种重要的金属化合物,重要的金属化合物,钠的重要化合物,铝的重要化合物,铁的重要化合物,一、钠的重要化合物,1、氧化钠和过氧化钠,白色固体,淡黄色固体,Na2O,Na2O2,2,1,由钠元素和氧元素组成的离子化合物,常温下缓慢氧化,点燃或加热,易氧化成Na2O2,较稳定,一、钠的重要化合物,1、氧化钠和过氧化钠,实验3-5,Na2O+H2O=2NaOH,Na2O+CO2=Na2CO3,Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,碱性氧化物,用于制取Na2CO3,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2,过氧化物,供氧剂，氧化剂，漂白剂,思考与交流,1、Na2O2与H2O(或CO2)反应时，产生的O2与H2O(或CO2)有什么关系？,若同时将水和CO2气体通入Na2O2中，哪种物质先反应？,产生的O2与转移的电子数目间有什么关系？,特别提示：,物质的量关系：,固体质量关系：,先后反应关系：,氧气与转移电子关系：,随堂练习,1、将44gCO2通过足量的Na2O2，则固体的质量增加了g，生成L标况下的O2,28,2、将18gH2O通过足量的Na2O2，则固体的质量增加了g，生成L标况下的O2,2,3、20gCO和H2的混合气体，通过盛有足量O2并有电火花的装置后，再缓慢通过盛有足量Na2O2的反应管，问：反应后过氧化钠固体质量增加多少？,11.2,11.2,结论：CO2和H2O通入Na2O2，Na2O2增加的质量相当于“CO”和“H2”的组成,一、钠的重要化合物,2、碳酸钠与碳酸氢钠,Na2CO3,NaHCO3,白色粉末,细小白色晶体,纯碱或苏打,小苏打,易溶于水,可溶，小于Na2CO3,科学探究,稳定,不稳定,受热易分解,一、钠的重要化合物,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2,慢,CO32+2H=H2O+CO2,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2,HCO3+H=H2O+CO2,快,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH,Na2CO3+NaOH=不反应,2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+Na2CO3+2H2O,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl,NaHCO3+CaCl2=不反应,Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl,Na2CO3NaHCO3,CO2+H2O或少量H+,(固)或加NaOH溶液,思考与交流,2、如何鉴别Na2CO3和NaHCO3固体？,如何鉴别Na2CO3和NaHCO3的水溶液？,鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法：,加热法：,沉淀法：,滴酸法：,对比法：,3、如何鉴别Na、K等不易形成沉淀、气体、又没有特殊气味的粒子？,实验3-6,仅记：钠黄、钾紫、铜绿注意：酸洗,4、用1L1.0molL1NaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中的CO32和HCO3的物质的量浓度之比约是()A、1:3B、1:2C、2:3D、3:2,随堂练习,A,5、现加热5.00gNa2CO3和NaHCO3混合物，使NaHCO3完全分解，混合物质量减少了0.31g，则原混合物中碳酸钠的质量为()A、3.38gB、4.58gC、4.16gD、4.41g,C,二、铝的重要化合物,1、氧化铝,物理性质：Al2O3为白色粉末，不溶于水，熔点高(2050oC)，可用作耐火材料；自然形成的Al2O3固体为无色晶体，俗称刚玉，硬度大(仅次于金刚石)，可用作耐磨材料。,人造刚玉制作的高速切割砂轮,用氧化铝做成的熔化铁的炉体,二、铝的重要化合物,1、氧化铝,实验为证,化学性质：,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,Al2O3既可与酸反应生成盐和水，又可与强碱反应生成盐和水，是一种两性氧化物。,二、铝的重要化合物,2、氢氧化铝,制取,实验37,现象：Al2(SO4)3与氨水反应生成白色沉淀,反应：Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4,实验38,二、铝的重要化合物,2、氢氧化铝,Al(OH)3既可与强酸反应生成盐和水，又可与强碱反应生成盐和水，是一种两性氢氧化物。,、化学性质：不稳定：2Al(OH)3=Al2O33H2O两性：Al(OH)33HCl=AlCl33H2OAl(OH)3NaOH=NaAlO22H2O,为什么具有两性？,二、铝的重要化合物,3、铝盐(Al3+),Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+,Al3+3OH=Al(OH)3,Al3+4OH=AlO2+2H2O,铝盐可与碱反应生成Al(OH)3或AlO2,5、向20mL某浓度的AlCl3溶液中滴入2molL1NaOH溶液时，得到的Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如下图所示，试回答下列问题：(1)A点表示_。(2)B点表示_。(3)上述两步反应用总的离子方程式可表示为：_。(4)假若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39g，则此时用去NaOH溶液的体积_。,随堂练习,7.5mL,生成Al(OH)3沉淀的最大值,Al(OH)3沉淀恰好完全溶解,Al3+4OH=AlO+2H2O,或17.5mL,三、铁的重要化合物,1、铁的氧化物,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,三、铁的重要化合物,1、铁的氧化物,FeO+2H+=Fe2+H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O,Fe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O,碱性氧化物,碱性氧化物,不属碱性氧化物,都有氧化性，高温时都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe(炼铁原理),2、铁的氢氧化物,三、铁的重要化合物,实验39,Fe（OH）3,Fe（OH）2,红褐色固体,白色絮状固体,不溶,不溶,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,Fe3+3OH=Fe(OH)3,Fe2+2OH=Fe(OH)2,Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O,Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O,思考与交流,4、为什么实验中生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色呢？,Fe2+2OH=Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,欲制取Fe(OH)2应注意什么问题？如何操作？,新配制加热去氧插入液面以下油封,3、铁盐(Fe3+)和亚铁盐,三、铁的重要化合物,实验310,(1)Fe3+的检验,加OH:生成红褐色沉淀,Fe3+3OH=Fe(OH)3,加SCN：形成血红色溶液,Fe33SCN=Fe(SCN)3,3、铁盐(Fe3+)和亚铁盐,三、铁的重要化合物,(2)Fe3+和Fe2+的转化,Fe3+Fe2+,(3)Fe2的检验方法：,加OH:白色沉淀灰绿色红褐色,Fe2+2OH=Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,加KSCN后加氯水：先无变化变红,2Fe2+Cl2=2Fe3+2ClFe3+3SCN=Fe(SCN)3,随堂练习,6、已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀，据下图回答问题：,(1)写出：ACFG,(2)保存C溶液时要加固体A的原因,(3)写出方程式：EF,CD,随堂练习,7、除去FeCl3溶液中混有的FeCl2，方法为，方程式为；除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，方法是，方程式为。,科学探究,随堂练习,8、下列离子的检验方法合理的是()A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2B.向某溶液中能入Cl2，然后滴入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含Fe2C.向某溶液中滴入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明原溶液中含Fe3D.向某溶液中滴入NaOH溶液得白色沉淀，后沉淀逐渐变红褐色，说明原溶液中含Fe2，不含Mg2+,C,随堂练习,9、FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()A.溶液中一定含Cu2B.溶液中一定含Fe2C.加入KSCN溶液一定不变血红色D.剩余固体一定含有Cu,A,随堂练习,10、用一定