必修一第三章第二节《几种重要的金属化合物》PPT课件

.,1,第三章金属及其化合物,第二节几种重要的金属化合物,新人教版,.,2,金属化合物,金属氧化物,金属氢氧化物,盐,绝大多数金属的化学性质活泼，在自然界中以化合态的形式存在,.,3,氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧的化合物。,酸性氧化物:能跟碱反应生成盐和水的氧化物如：CO2、SO2、SO3、Mn2O7等,不成盐氧化物如：CO、NO,碱性氧化物:能跟酸反应生成盐和水的氧化物如:CaO、Na2O、MgO等,另外还有过氧化物等如Na2O2,两性氧化物:既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水的氧化物中学阶段只要求知道Al2O3,.,4,一、钠的重要化合物,二、铝的重要化合物,三、铁的重要化合物,.,5,（一）氧化钠和过氧化钠,Na2O+H2O=2NaOH,一、钠的重要化合物,思考与交流,1、回忆前面做过的实验，描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。2、氧化钠与水反应和氧化钙与水反应类似，请你写出氧化钠与水反应的化学方程式。,Na2O是白色固体，Na2O2是淡黄色固体。,目录,.,6,白色,固体,固体,淡黄色,Na+、O2-,Na+、O22-,2:1,2:1,-2,-1,一、过氧化钠,（一）Na2O与Na2O2物理性质和构成上的比较,.,7,【实验3-5】,把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体。用手轻轻摸一摸试管外壁，有什么感觉？然后向反应后的溶液滴入酚酞溶液，有什么现象发生？,现象：产生大量气泡；带火星的木条复燃；试管发热；溶液颜色变红。,-1,0,-2,-2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,.,8,Na2O2的用途：,在呼吸面具、潜艇紧急情况时作供氧剂，作秸杆、织物的漂白剂。,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,总反应：2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2,NaOH+HCl=NaCl+H2O,Na2O2不是碱性氧化物,练习：写出过氧化钠与盐酸反应的化学方程式：,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,.,9,过氧化钠应怎样保存？,密闭,隔绝空气,.,10,Na2O与Na2O2的化学性质比较,Na2O+H2O=2NaOH,Na2O+CO2=Na2CO3,Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,.,11,思维训练,1、某温度下，下列物质Wg与足量的氧气充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的Na2O2反应，固体质量增加Wg，符合此要求的是（）,(1)H2(2)CO(3)CO、H2(4)HCHO(5)CH3COOH(6)CH3OHA(1)(2)B(1)(2)(3)C(4)(5)(6)D全部,答案,D,.,12,分析：1.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,固体增加的质量相当于参加反应的H2的质量（Na2O2+H2=2NaOH）,2.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,固体增加的质量相当于参加反应的CO的质量（Na2O2+CO=Na2CO3）,所以（4）（5）（6）分别可以改写为以下形式,（4）HCHOCOH2（5）CH3COOH（CO）2（H2）2（6）CH3OHCO（H2）2,.,13,在面粉发酵或油条制作时常常用到纯碱或小苏打，你知道纯碱、小苏打的成分是什么吗？,请思考：,.,14,（二）碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸钠（Na2CO3）俗名叫纯碱，也叫苏打；碳酸氢钠（NaHCO3）俗名叫小苏打。,科学探究,1、碳酸钠和碳酸氢钠的性质,白色粉末，加水结块变成晶体；放热,细小白色粉末，加水部分溶解；感受不到热量变化,振荡时间长时可溶解,固体量减小,溶液变红（较深）,溶液变微红色,加水先变成含结晶水的晶体，溶液碱性比NaHCO3的强,加水部分溶解，溶液碱性比Na2CO3的弱,.,15,2.Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,稳定,不稳定,无明显现象,产生水珠、气体(使澄清石灰水变浑浊),.,16,.,17,思考：怎样除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3？,充分加热到质量不再减少为止（充分加热到不再有气体产生为止）,.,18,3.Na2CO3和NaHCO3的其它性质,(1)与酸反应,反应剧烈程度：,CO32-+2H+=H2O+CO2,HCO3-+H+=H2O+CO2,.,19,(2)与碱反应，Na2CO3与碱不反应(生成难溶性盐的除外，例如Ca(OH)2、Ba(OH)2),注意：在水溶液中HCO3不能与H+大量共存;也不能与OH大量共存,.,20,分析：（1）向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸,碳酸钠和盐酸的互滴,CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+co2,现象；先无现象，过一段时间后，产生无色气泡,.,21,（2）向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液,CO32-+2H+=H2O+CO2,现象：立即产生大量气泡,.,22,问题1：如何检验Na2CO3溶液是否含有NaHCO3？又如何检验NaHCO3溶液中是否含有Na2CO3?,.,23,检验Na2CO3溶液是否含有NaHCO3正确的操作是：向溶液中加入足量的BaCl2溶液过滤后再在滤液中滴加强碱如出现白色沉淀即可证明其中含有NaHCO3。,检验NaHCO3溶液中含有Na2CO3正确的操作是：向溶液中加入适量的BaCl2溶液如出现白色沉淀即可证明其中含有Na2CO3。,.,24,问题2：某Na2CO3溶液中含有少量的NaHCO3如何除去？反之某NaHCO3溶液中含有少量Na2CO3如何除去呢?,.,25,问题2：某Na2CO3溶液中含有少量的NaHCO3如何除去？反之某NaHCO3溶液中含有少量Na2CO3如何除去呢?,向溶液中加入适量的NaOH。NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,向溶液通入足量CO2气体：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,现有HCl、Na2CO3溶液要快速制取少量CO2应该如何操作？,正确的操作是：将Na2CO3滴加到HCl溶液中，而不能相反,.,26,4、碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化,Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,.,27,碳酸钠粉末吸湿性很强，遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体水合碳酸钠（Na2CO3xH2O）。碳酸钠晶体在干燥空气中容易失去结晶水而变成碳酸钠粉末。,碳酸钠和碳酸氢钠都是盐，但溶液都呈碱性。日常的食用碱主要是十水碳酸钠，俗称洗涤碱；NaHCO3是发酵粉的主要成分，也用于制灭火剂、焙粉或清凉饮料等方面的原料，在橡胶工业中作发泡剂。,小知识,.,28,请思考：,大家知道节日燃放的五彩缤纷的烟花是怎么来的吗？,.,29,（三）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，这在化学上叫做焰色反应。,我们在炒菜的时候，偶有食盐溅在煤气火焰上，火焰呈。,黄色,钠燃烧时，火焰呈。,黄色,实验3-6用铂丝分别蘸取碳酸钠固体、硝酸钾溶液和硝酸铜溶液，在火焰上灼烧。,.,30,焰色反应,1、焰色反应：某些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现出特殊的颜色。,2、步骤：,洗（稀HCl）,烧（烧至浅色或无色）,蘸,烧,3、焰色反应是元素的性质，与元素的存在状态无关。,4、焰色反应属于物理变化。,5、应用：检验金属元素；作焰火。,6、Na元素：黄色K元素：紫色（透过蓝色钴玻璃观察）,.,31,一些金属及其化合物的焰色反应,黄色,紫色,砖红色,洋红色,绿色,紫红色,黄绿色,.,32,1.焰色反应是金属元素的性质，可以是游离态（单质），也可以是化合态（化合物），如Na和NaCl、Na2CO3等焰色反应都为黄色。,2.并非所有金属元素都能发生焰色反应，如Fe、Al、Pt等金属元素均不发生焰色反应，故可用铂丝或铁丝来蘸取待检溶液做焰色反应。,注意事项：,3.钾的焰色为紫色，但在观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃，以滤去钠的黄光，避免钠盐造成干扰。,4.利用焰色反应可以检验某些用常规化学方法不能鉴别的金属元素（主要是钠和钾）。,5.将铂丝或铁丝用盐酸洗净后放在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同，是为了除去上面沾有的杂质。,.,33,1.下列叙述正确的是（）Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2Na2O主要作氧化剂，Na2O2主要作还原剂Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行Na2O2是强氧化剂，Na2O是一种碱性氧化物A、都正确B、C、D、,练习,.,34,2下列说法中不正确的是（）A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水B.Na2CO3比NaHCO3稳定C.Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀D.物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应得CO2的物质的量之比为213不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是（）A.加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清的石灰水中B.在这两种物质的溶液中加入CaCl2溶液C.在这两种固体中加入同浓度的稀盐酸D.在这两种物质的溶液中加入少量澄清的石灰水,.,35,4有关Na2CO3和NaHCO3的性质，下列叙述错误的是（）A.等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应，在相同的条件下NaHCO3产生的CO2气体体积大B.同一温度下，与等浓度的盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3剧烈C.与同种酸反应生成等量的CO2时，所消耗的酸的量相等D.将石灰水加入到NaHCO3溶液中将会产生沉淀,.,36,Na2CO3和NaHCO3的转化、鉴别和除杂,1、Na2CO3与NaHCO3的鉴别,(1)Na2CO3固体和NaHCO3固体：加热，分解放出气体的为NaHCO3。,(2)Na2CO3溶液和NaHCO3溶液：,2、Na2CO3与NaHCO3的相互转化,(1)Na2CO3转化为NaHCO3：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,(2)NaHCO3转化为Na2CO3：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2,3、除杂,(1)除Na2CO3固体中的NaHCO3：加热至恒重。,(2)除Na2CO3溶液中的NaHCO3：加入适量NaOH溶液。,(3)除NaHCO3溶液中的Na2CO3：通入足量CO2。,方法二：分别滴加稀盐酸，立即生成气体的为NaHCO3溶液，刚加入时无气体产生，继续滴加一会儿后有气体生成的是Na2CO3溶液。,方法一：分别加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成的为Na2CO3溶液；,.,37,在医疗上有一种药叫胃舒平，你知道它的作用吗？你知道它的成分是什么？,铝能与强酸、强碱反应，那么Al2O3能否也溶于强酸和强碱呢？,请思考,.,38,红宝石,蓝宝石,.,39,二、铝的重要化合物,1、氧化铝,氧化铝难溶于水，却能溶于酸或强碱溶液中。,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,结论：Al2O3是一种两性氧化物。,氧化铝难溶于水，熔点很高，也很坚固；是冶炼金属铝的原料，也是一种比较好的耐火材料。,物理性质：,化学性质：,目录,.,40,AlCl3+3NH3H2O=Al（OH）3+3NH4Cl,氢氧化铝是白色胶状沉淀，它能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。,2.氢氧化铝,实验37,（1）制备,制取氢氧化铝。,Al(OH)3吸附色素,.,41,与强碱反应：Al(OH)3NaOHNaAlO22H2O,结论：氢氧化铝既能跟强酸反应生成盐和水，又能跟强碱反应生成盐和水，所以氢氧化铝是两性氢氧化物。,注意：Al(OH)3不能溶于较弱的酸和弱碱,实验38取新制取的氢氧化铝分别与2mol/L盐酸和氢氧化钠溶液反应。观察现象。,（2）两性,与强酸反应：Al(OH)33HClAlCl33H2O,.,42,Al2(SO4)3溶液中滴加氨水,Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,最终生成白色胶状沉淀,先出现白色沉淀，后沉淀逐渐溶解,Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO4,P59学与问,.,43,Al(OH)3是医用的胃酸中和剂中的一种，它的碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用，但却可以与酸反应，使胃液酸度降低，起到中和过多胃酸的作用。,（3）Al(OH)3的热稳定性：,这是工业上制取纯净氧化铝的方法。,.,44,有关铝三角的基本图象：,1、铝盐溶液和氨水的反应,原理：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+,3,1,.,45,2.在一定量AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,原理：Al3+3OH-=Al(OH)3,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,3,4,现象：先产生白色絮状沉淀，然后沉淀消失,.,46,3.在一定量NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,现象：先无沉淀，后有沉淀且不消失，,原理：4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O3AlO2-+6H2O+Al3+=4Al(OH)3,.,47,4.向偏铝酸盐溶液中通入CO2,原理：CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3+CO32-,1/2,.,48,5.向一定量NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液,1,4,原理：H+AlO2-+H2O=Al(OH)3,Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,现象：先有白色絮状沉淀，过量沉淀消失。,.,49,6.向一定量HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液,原理：4H+AlO-2=Al3+2H2OAl3+3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3,现象：先无沉淀，后有沉淀且不消失，,.,50,7.向氯化镁和氯化铝的混合溶液中加足量的氢氧化钠,原理：氢氧化钠先与氯化镁和氯化铝反应，生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，然后氢氧化铝溶解，但氢氧化镁不溶。,.,51,硫酸铝钾的电离:KAl(SO4)2K+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)2KAl(SO4)212H2O（明矾）,某些药物、食物中含有Al的化合物,.,52,请设计实验证明其成分和性质:1、晶体中含有K+的实验为2、晶体中含有水的实验为3、晶体中含有Al3+的实验为4、晶体中含有SO42-的实验为5、溶液是否有胶体存在的实验为,硫酸铝钾KAl(SO4)2KAl(SO4)212H2O（明矾）,无水硫酸铜变蓝,加入过量的氢氧化钠溶液，先有白色沉淀后消失,先加盐酸，再加氯化钡溶液，有白色沉淀生成,用激光照射，有光亮的通路（丁达尔效应）,灼烧，透过蓝色钴玻璃火焰为紫色（焰色反应）,.,53,Al,Al2O3,Al(OH)3,Al3+,.,OH-、NH3H2O、AlO2-,H+CO2、Al3,(4)、铝及其化合物的转化关系小结：,问题1.本转化关系的核心知识是什么?,答:氧化铝和氢氧化铝的两性,.,54,1、不能用NaOH溶液除去括号中杂质的是（）Mg（Al2O3）BMgCl2（AlCl3）CFe（Al）DFe2O3（Al2O3）2、实验室制备Al(OH)3最好用（）AAl2O3和稀盐酸BAl2O3和水CAl2(SO4)3和KOHDAlCl3和氨水,练习,.,55,3、实验室中，要使AlCl3溶液中的Al3+离子全部沉淀出来，适宜用的试剂是（）ANaOH溶液BBa(OH)2溶液C盐D氨水4在200mL氯化镁和氯化铝的混合液中，Mg2+的物质的量浓度为0.2mol/L，Cl-的物质的量浓度为1.3mol/L。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来，至少需要加入4mol/LNaOH溶液的体积为（）A40mLB72mLC80mLD128mL,.,56,三、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价,+3价,+2价、+3价,不溶,不溶,不溶,不稳定,稳定,稳定,FeO+2H+=Fe2+H2O,Fe2O3+6H+=Fe3+3H2O,Fe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O,高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe(炼铁原理),目录,.,57,2.铁的氢氧化物,白色絮状沉淀灰绿色红褐色沉淀,红褐色沉淀,FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl,FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,实验3-9在FeCl3、FeSO4溶液中分别加入NaOH溶液,铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐和碱溶液反应制得。,.,58,学与问：,Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O,Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱，你能写出它们与酸反应的化学方程式吗？,.,59,讨论：通过以上实验，你认为氢氧化亚铁的化学性质与一般的氢氧化物有什么异同？,(1)氢氧化铁的性质,与酸反应,受热可分解,氢氧化铁是一种难溶于水的红褐色固体,(2)氢氧化亚铁的性质,与酸反应,不稳定，易被空气中的氧气氧化,Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,（氧化剂）,（还原剂）,Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O,.,60,3.铁盐和亚铁盐,（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:还有哪些方法可以鉴别FeCl3溶液和FeCl2溶液?,FeCl2FeCl3,.,61,(2)Fe3+离子的氧化性,科学探究：在FeCl3溶液中加入足量Fe粉，振荡。再滴入几滴KSCN溶液，观察现象；在以上所得到的FeCl2和KSCN的混合溶液中，滴加氯水(Cl2)，再观察现象。,2Fe3+Fe=3Fe2+,溶液不显血红色,溶液变成血红色,.,62,1)与强氧化剂反应(HNO3、Cl2、Br2等)生成Fe3+；2)与弱氧化剂反应(H+、S、I2、Fe3+、Cu2+等)生成Fe2+的化合物；3)与O2、H2O(g)反应生成Fe3O4,4.铁的化学性质小结,.,63,5.铁化合物和亚铁化合物的相互转化,（1）铁化合物：,Fe3+只具有氧化性，遇较强还原剂时会被还原成亚铁化合物。,2Fe3+2I-2Fe2+I2,2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+SO42-+4H+,2Fe3+S2-2Fe2+S,2Fe3+H2S2Fe2+S+2H+,2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+,2Fe3+Fe3Fe2+,.,64,（2）亚铁化合物,Fe2+既具有氧化性又具有还原性,氧化性：遇强还原剂时被还原成单质铁,例：Fe2+Zn=Zn2+Fe,还原性：遇较强氧化剂时被氧化成三价铁的化合物,例：2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O,3Fe2+4H+NO3-(稀)3Fe3+NO+2H2O,.,65,Fe,Fe2+,Fe3+,1,2,3,4,5,6,弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等,强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3等,Cl2、Br2、HNO3、O2等,Zn、Fe、Cu、HI等,Zn、H2、Al、C等,Zn