《第三章金属及其化合物》全章复习课件

1、回顾与思考: 周期表中有周期表中有80多种金属多种金属,最常见的金属有哪些最常见的金属有哪些? 我们已经学习了哪些金属我们已经学习了哪些金属? 学习这些金属及其化合物的思路是什么学习这些金属及其化合物的思路是什么? 学习某种物质要研究哪些方面内容学习某种物质要研究哪些方面内容? 常见金属活动顺序常见金属活动顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au学习金属的思路学习金属的思路:金属金属 氧化物氧化物 氢氧化物氢氧化物 盐盐研究內容研究內容: 物理性质物理性质 化学性质化学性质 制法制法 用途用途思考与讨论思考与讨论: 金属在物理性质上有哪些共性金属在物

2、理性质上有哪些共性? 金属原子最外层电子数特点金属原子最外层电子数特点,决定了金属有哪些化决定了金属有哪些化学性质学性质? 观看下列图片观看下列图片,归纳金属能和哪些物质发生反应归纳金属能和哪些物质发生反应?一、金属的性质1.金属的物理性质：金属的物理性质：（共性）（共性）有金属光泽、易传热、易导电，有延展性、可塑性，有金属光泽、易传热、易导电，有延展性、可塑性，常温下除汞（液态）以外都是固体常温下除汞（液态）以外都是固体 。金属原子的最外层电子排布特点金属原子的最外层电子排布特点: 金属原子最外层电子数较少。易失去最外层电子。金属原子最外层电子数较少。易失去最外层电子。有还原性有还原性.2.

3、金属的化学性质金属的化学性质金属与非金属、水、酸、盐等反应金属与非金属、水、酸、盐等反应.金属原子失电子趋势，金属性、还原性变化金属原子失电子趋势，金属性、还原性变化Na Mg Al Fe Cu逐渐减弱，金属性、还原性逐渐减弱逐渐减弱，金属性、还原性逐渐减弱(1)与氧气的反应与氧气的反应4Na + O2 = 2Na2O（白色白色）4Al + 3O2 = 2Al2O33Fe + 2O2 = Fe3O4（黑色）黑色）2Na + O2 = Na2O2（淡黄色淡黄色）(2)金属与水反应金属与水反应2Na + 2H2O = 2NaOH + H2Mg + 2H2O =Mg(OH) 2 + H23Fe +

4、4H2O = Fe3O4 + 4H2 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au与与冷水冷水反应反应 与与热水热水反应反应 与与水蒸气水蒸气反应反应不与水反应不与水反应高温高温(3)与非氧化性酸的反应与非氧化性酸的反应Mg + 2HCl = MgCl2 + H22Al + 6HCl = 2AlCl3 + H2Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动顺序中，金属活动顺序中，H以后的金属以后的金属不与盐酸、稀硫酸反应不与盐酸、稀硫酸反应(4)与氧化性酸的反应与

5、氧化性酸的反应Cu+2H2SO4 （浓）= CuSO4+SO2+2H2O2Fe + 6H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 + 3SO2+6H2OCu+4HNO3（浓）= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O常温下，浓硫酸常温下，浓硫酸、浓硝酸可用铁槽车或铝槽车运输，浓硝酸可用铁槽车或铝槽车运输，这 是 因 为 常 温 下 ， 浓 硫 酸 可 使 铁 或 铝 的 表这 是 因 为 常 温 下 ， 浓 硫 酸 可 使 铁 或 铝 的 表面 生 成 一 层 致 密 的 氧 化 膜 ， 阻 止 了 内 部 金面 生 成 一 层

6、致 密 的 氧 化 膜 ， 阻 止 了 内 部 金属 与 浓 硫 酸 进 一 步 反 应 ， 这 种 现 象 叫 做属 与 浓 硫 酸 进 一 步 反 应 ， 这 种 现 象 叫 做钝化。钝化。(5)与盐溶液的反应与盐溶液的反应Fe + CuSO4 = FeSO4 + CuNa与与CuSO4溶液反应的化学方程式溶液反应的化学方程式:2Na + CuSO4 + 2H2O = Na2SO4 + Cu(OH) 2 + H2 注意：注意：活泼金属与盐活泼金属与盐溶液反应时，溶液反应时，首先与水反应首先与水反应，然后，然后与盐反应。与盐反应。思考与讨论思考与讨论 Na 、 Mg 、Al 、 Fe氧化物有

7、哪些氧化物有哪些? 颜色、状态如何颜色、状态如何? 从性质上怎样分类从性质上怎样分类? 有那些化学性质有那些化学性质?二、金属氧化物的性质二、金属氧化物的性质1.物理性质物理性质：氧化钠、氧化镁、氧化铝：氧化钠、氧化镁、氧化铝均是白色固体，氧化铁是均是白色固体，氧化铁是红褐色红褐色固体，固体，氧化亚铁，四氧化三铁，氧化铜是氧化亚铁，四氧化三铁，氧化铜是黑黑色色固体，过氧化钠是淡黄色固体。固体，过氧化钠是淡黄色固体。2. 化学性质：化学性质： 少数少数金属氧化物能与水反应，生成可溶或微溶金属氧化物能与水反应，生成可溶或微溶的碱。的碱。Na2O + H2O = 2NaOH CaO+ H2O = C

8、a(OH)2 多数多数金属氧化物是金属氧化物是碱性氧化物碱性氧化物能与酸反应，生能与酸反应，生成盐和水。成盐和水。MgO + 2HCl = MgCl2 + H2OFe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2OCuO + 2HCl = CuCl2 + H2O特殊特殊：氧化铝是：氧化铝是两性氧化物两性氧化物，与酸和碱反应都，与酸和碱反应都生成盐和水。生成盐和水。 过氧化钠是过氧化钠是复杂氧化物复杂氧化物与水反应生成碱和与水反应生成碱和氧气，与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，过氧气，与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，过氧化钠有强氧化性。氧化钠有强氧化性。三、金属的氢氧化物三、金属的氢氧化物讨论

9、问题：讨论问题：常见的金属氢氧化物常见的金属氢氧化物有哪些？哪些是强碱？有哪些？哪些是强碱？ 白色固体白色固体：NaOH、KOH、 Ba(OH)2、Ca(OH)2 Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe (OH)2 红褐色固体红褐色固体：Fe(OH)3 蓝色固体蓝色固体：Cu(OH)2 易溶于水强碱易溶于水强碱:NaOH、KOH、 Ba(OH)2、 难溶碱受热分解难溶碱受热分解生成金属氧化物和水。生成金属氧化物和水。 特性特性：Al(OH)3是两性氢氧化物；是两性氢氧化物； Fe(OH)2 易被氧化。易被氧化。（一）钠的物理性质（一）钠的物理性质银白银白色固体，质地比较色固体，质地比较软软，可用

10、小刀切割，可用小刀切割，密度比水小密度比水小、比煤油大，导电导热性好、比煤油大，导电导热性好（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) )与氧气反应与氧气反应4Na + O2 = 2Na2O2Na + O2 = Na2O2（淡黄色）（淡黄色）（2 2）与氯气反应：）与氯气反应：2Na + Cl2 = 2NaCl点燃点燃（3 3）与硫反应：）与硫反应： 2Na + S = Na2S 四、四、钠的性质钠的性质钠的取用钠的取用- -镊子（不能用手接触）镊子（不能用手接触）煤油要用滤纸擦

11、干煤油要用滤纸擦干切割在滤纸或玻璃片上进行切割在滤纸或玻璃片上进行2 2、与水反应、与水反应浮浮 熔熔 游游 响响 红红实验现象实验现象2Na + 2H2O = 2NaOH + H22Na + 2H2O = 2Na+ + OH- +H2实质实质：与水电离出的少量：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规律规律：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钠投入到硫酸铜溶液现象：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 + 2

12、H2O = 2NaOH + H22NaOH + CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2钠与钠与水溶液水溶液反应反应规律规律：有酸酸为先，无酸水为先有酸酸为先，无酸水为先（三）钠的存在、保存（三）钠的存在、保存存在：存在：钠在自然界里没有游离态，钠在自然界里没有游离态，只能以化合态只能以化合态存在。存在。食盐（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，加隔绝空气和水，加煤油煤油密封密封钠着火钠着火：干燥的沙土灭火干燥的沙土灭火金属金属NaAlFe与与O2反应反应与与

13、H2O反应反应与酸与酸反应反应与盐与盐溶液溶液反应反应先与水反应先与水反应与碱与碱反应反应与水反应与水反应（四）、铝、铁与钠的化学性质的比较（四）、铝、铁与钠的化学性质的比较4Na+O2 = 2Na2O2Na + O2 = Na2O22Na + 2H2O =2NaOH + H2 2Na + 2H+ = 2Na+ + H2常温下生成致密的常温下生成致密的氧化膜，纯氧中可氧化膜，纯氧中可燃烧生成燃烧生成Al2O3潮湿空气中易潮湿空气中易腐蚀，纯氧中腐蚀，纯氧中燃烧生成燃烧生成Fe2O3常温或加热常温或加热都都不不反应反应3Fe(s) + 4H2O(g) Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温高温

14、2Al+6H+ =2Al3+3H2Fe2+ H+= Fe2+ H2 可置换出可置换出较不较不活泼活泼的金属的金属可置换出较不可置换出较不活泼的金属活泼的金属2Al+ 2NaOH + 2H2O = 3H2+ 2NaAlO2不反应不反应几种重要的金属化合物几种重要的金属化合物（一）钠的重要化合物（一）钠的重要化合物 1 .钠的氧化物钠的氧化物 2、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钠物质物质NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3俗名俗名色态色态水溶性水溶性与酚酞作用与酚酞作用热稳定性热稳定性与酸反应与酸反应与碱反应与碱反应小苏打小苏打纯碱、苏打纯碱、苏打白色粉末白色粉末细小白色晶体细

15、小白色晶体易溶易溶溶液溶液变变红红，显碱性，显碱性稳定，加热稳定，加热不分解不分解NaHCONaHCO3 3+NaOH=Na+NaOH=Na2 2COCO3 3+H+H2 2O ONaNa2 2COCO3 3+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3等等易溶易溶Na2CO3NaHCO3溶液溶液微微红红，显碱性，显碱性不稳定，加热不稳定，加热分解分解NaNa2 2COCO3 3加热不反应加热不反应2NaHCO2NaHCO3 3= Na= Na2 2COCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2HCOHCO3 3- -+H+H+ +=H=H2 2O+COO+CO2 2反应速率

16、：反应速率：NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3NaHCONaHCO3 3+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3等等NaNa2 2COCO3 3+NaOH +NaOH 不反应不反应NaOHNaOH、Ca(OH)Ca(OH)2 2COCO3 32-2-+ H+ H+ + = HCO = HCO3 3- -HCOHCO3 3- -+H+H+ +=CO=CO2 2 +H +H2 2O O 在固体中加入相同浓度的盐酸，反应剧烈的在固体中加入相同浓度的盐酸，反应剧烈的是碳酸氢钠是碳酸氢钠 溶解，加入溶解，加入CaClCaCl2 2溶液，产生沉淀的是碳酸钠。溶液，产

17、生沉淀的是碳酸钠。Na2CO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaCO3 加热固体加热固体, ,产生能使石灰水变浑浊的无色气体产生能使石灰水变浑浊的无色气体的是碳酸氢钠。的是碳酸氢钠。 怎样鉴别怎样鉴别 Na2CO3和和NaHCO3 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 Na2CO3和和NaHCO3相互转化相互转化 Na2CO3NaHCO3通入CO2加热加入NaOH（二）铝的重要化合物（二）铝的重要化合物(一一)氧化铝：氧化铝：Al2O3 物理性质物理性质 白色无定形粉末固体白色无定形粉末固体,难溶于水难溶于水, ,很坚固很坚固; ;熔熔点点20502050（难熔化）

18、。（难熔化）。 化学性质化学性质 1 1 、AlAl2 2O O3 3与酸溶液的反应与酸溶液的反应Al2O3+ 6H+ = 2Al3+ + 3H2O2 2 、AlAl2 2O O3 3与与强碱强碱溶液溶液的反应的反应Al2O3+ 2OH- = 2AlO2- + H2OAl2O3是两性氧化物是两性氧化物,既与酸又与既与酸又与强碱强碱反应反应。（不与氨水反应）（不与氨水反应） 主要用途主要用途 耐火材料，冶炼铝的原料耐火材料，冶炼铝的原料讨论问题：讨论问题： 铝土矿中含有杂质氧化铁和二氧化硅铝土矿中含有杂质氧化铁和二氧化硅,设计方案如何从铝土矿中制取铝设计方案如何从铝土矿中制取铝? 小组讨论归纳小

19、组讨论归纳 工业冶炼铝的流程工业冶炼铝的流程溶解溶解铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液过滤过滤残渣残渣二氧化碳二氧化碳酸化酸化过滤过滤滤液滤液灼烧灼烧H2O电解电解铝铝制取纯净的制取纯净的Al2O3电解电解Al2O3 铝土矿：主要成分为铝土矿：主要成分为Al2O3还有少量的还有少量的Fe2O3 等杂质等杂质每步的化学反应是什么？每步的化学反应是什么？想一想想一想2.氢氢氧化铝：氧化铝： 物理性质物理性质 白色粉末状固体，难溶于水，在溶白色粉末状固体，难溶于水，在溶液中生成时形成胶状物质。液中生成时形成胶状物质。 Al(OH)Al(OH)3 3的制备的制备 Al3+3NH3.H2O = Al(OH)3

20、+3NH4+Al2(SO4)3+6NH3.H2O = 2Al(OH)3+ 3(NH4)2SO4 化学性质化学性质 （1）与酸：）与酸：Al(OH)3 +3H+=Al3+ 3H2O（2）与强碱：）与强碱：Al(OH)3+ OH-=AlO2-+2H2O Al(OH)3是两性氢氧化物是两性氢氧化物,既与酸又与既与酸又与强碱强碱反应反应。（与氨水不反应）（与氨水不反应） AlO2- Al(OH)3 Al3+ NaOH NaOHHClHClAlO2-+ H+H2O=Al(OH)3 2AlO2-+ CO2+3H2O=2Al(OH)3 +CO32-3 3、分解反应：分解反应：2Al(OH)3 Al2O3+

21、3H2O或氨水或氨水或通入或通入CO2 4. 铝中的图像铝中的图像1.向向1L1mol/L1L1mol/L的的AlClAlCl3 3溶液中溶液中逐滴加入逐滴加入1mol/L的的NaOHNaOH溶液溶液, ,描述现象、写出有关离子方程式、画出有关图像。描述现象、写出有关离子方程式、画出有关图像。n()（OH-滴入滴入Al3+中中)n(OH-)m()V(NaOH)Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+ OH-=AlO2-+2H2O 1mol78g3mol1mol3mol1mol1mol1mol3LAl3+3NH3.H2O = Al(OH)3+3NH4+1mol3mol1moln()（NH

22、3.H2O滴入滴入Al3+中中)n(NH3.H2O)m()V(NH3.H2O)1mol78g3mol3L2.向向1L 1mol/L的的NaAlO2溶液逐滴加入溶液逐滴加入1mol/L HCl溶液溶液,描述现象、写有关离子方程式、画出有关图像。描述现象、写有关离子方程式、画出有关图像。n()（H+滴入滴入AlO2-中中)n(H+)m()V(HCl)1mol78g1mol1L1mol1mo1mol1mol3molAlO2-+ H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)3 +3H+=Al3+ 3H2O课堂练习课堂练习： 1、向、向Al2(SO4)3溶液中滴加下列试剂，有沉淀产生，且沉溶液中滴加下列试剂

23、，有沉淀产生，且沉淀不会因加入试剂过量而消失的是（淀不会因加入试剂过量而消失的是（ ）A、NaOH溶液溶液 B、氨水氨水 C、NaCl溶液溶液 D、BaCl2溶液溶液 B、D一、一、铁的重要化合物铁的重要化合物(一一)铁的氧化物：铁的氧化物：化学式化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名俗名色态色态铁的价态铁的价态水溶性水溶性稳定性稳定性与非氧化与非氧化性酸反应性酸反应其它性质其它性质磁性氧化铁磁性氧化铁铁红铁红-黑色粉末黑色粉末红棕色粉末红棕色粉末黑色晶体黑色晶体+2+3+2+3不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不稳定不稳定稳定稳定稳定稳定FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+

24、6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O高温时都能与高温时都能与C,CO,H2反应，被还原成反应，被还原成Fe.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2是工业炼铁反应是工业炼铁反应高温高温(二二)铁的氢氧化物：铁的氢氧化物： 实验实验 3-93-9 1.1.铁的氢氧化物的制备铁的氢氧化物的制备往往FeClFeCl3 3(aq)(aq)和和FeSOFeSO4 4(aq)(aq)滴入滴入NaOH(aqNaOH(aq).).FeCl3FeSO4加入加入NaOH溶液溶液离子方程式离子方程式产生红褐色沉淀产生红褐色沉淀产生白色絮状沉淀产生白色絮状沉淀迅速变成灰绿色迅速变成灰绿

25、色最后变成红褐色最后变成红褐色Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3Fe2+ 2OH- = Fe(OH)22.2.铁的氢氧化物的化学性质铁的氢氧化物的化学性质1)1)Fe(OH)Fe(OH)2 2易被氧化：易被氧化：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32)2)Fe(OH)Fe(OH)3 3加热易分解：加热易分解： 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O隔绝空气隔绝空气 Fe(OH)2FeO+H2O 6Fe(OH)2+O22Fe3O4+6H2O(三三)铁盐与亚铁盐：铁盐与亚铁盐：1.常见的铁盐和亚铁盐常见的铁盐和亚铁盐:铁盐：铁盐：FeCl3,Fe2(SO4)3,Fe(NO3)

26、3亚亚铁盐：铁盐：FeCl2,FeSO4,Fe(NO3)2, (NH4)2Fe(SO4)22. Fe2+ 、Fe3+常用的检验方法常用的检验方法1)1)Fe3+ +的检验：的检验：a.观察颜色：观察颜色： Fe3+的溶液呈棕黄色的溶液呈棕黄色b.加碱液：加碱液：Fe3 + 3OH = Fe(OH)3 (红褐色红褐色沉淀沉淀)c.加加KSCN溶液：溶液： Fe3 +3SCN =Fe(SCN)3(血红色溶液血红色溶液)2)2)Fe2+ +的检验：的检验：a.观察颜色：观察颜色： Fe2+的溶液呈浅绿色的溶液呈浅绿色b.加碱液：加碱液：Fe2 + 2OH = Fe(OH)2 (白色絮状白色絮状沉淀沉

27、淀) 白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色红褐色 c.将将FeFe2 2 转化为转化为FeFe3 3 检验：检验：2Fe2+Cl2=2Fe3+2ClFe3 +3SCN =Fe(SCN)3(血红色溶液血红色溶液)思考：思考：先氯水还是先加先氯水还是先加KSCN溶液溶液?转化规律：转化规律：氧化剂：氧化剂：Cl2 O2 HNO3 KMnO4还原剂：还原剂：Fe Cu I S2浅绿色浅绿色棕黄色棕黄色Fe(OH)3Fe(OH)2红褐色红褐色白色白色空气中空气中放置放置碱碱酸酸碱碱酸酸Fe0 练习练习 1 1、要除去、要除去FeClFeCl2 2溶液中的少量溶

28、液中的少量FeClFeCl3 3，可行的办法是，可行的办法是_ A. A. 滴入滴入KSCNKSCN溶液溶液 B. B. 通入氯气通入氯气 C. C. 加入铜粉加入铜粉 D. D. 加入铁粉加入铁粉DD三、金属及其化合物转化三、金属及其化合物转化1.钠及其化合物的相互关系钠及其化合物的相互关系:NaClNaNaOHNa2CO3NaHCO3Na2O2Na2CO310H2ONa2O2.铝及其化合物的知识网络如下铝及其化合物的知识网络如下：3.铁及其重要化合物、铁及其重要化合物、Fe2+与与Fe3+的关系，的关系，Fe3+的检验的检验方法。方法。FeFeCl2Fe(OH)3Fe(OH)2Fe3O4F

29、e2O3FeCl3Fe2+Fe3+Fe还原剂还原剂(如如Al)强氧化剂强氧化剂(如如Cl2、O2、HNO3)弱氧化剂弱氧化剂(如如S、I2)强氧化剂强氧化剂还原剂还原剂(如如Fe粉粉) Fe3+遇遇SCN一一显显红红色色，可利用这一反应来可利用这一反应来检验检验Fe3+的存在。的存在。铁三角：铁三角：讨论问题：讨论问题：常见的金属阳离子有哪些？如何检验这些金属离常见的金属阳离子有哪些？如何检验这些金属离子呢子呢? 除杂除杂焰色焰色反应反应是表现元素的性质是表现元素的性质 ，是物理变化。，是物理变化。洗、烧、蘸、烧洗、烧、蘸、烧实验探究实验探究：四四. 常见离子的检验：常见离子的检验： 1.颜色反应颜色反应掌握操作方法掌握操作方法！3、焰色反应：、焰色反应：（1）定义：）定义：金属或它们的化合物金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现在灼烧时使火焰呈现 特殊的颜色的现象特殊的颜色的现象（2 2）操作步骤：操作步骤： 洗洗每试验前用每试验前用稀盐酸稀盐酸( (硫酸不可硫酸不可) )洗洗PtPt丝；丝； 烧烧-于酒精于酒精( (喷喷) )灯火焰灼烧到与原来火灯火焰灼烧到与原来火 焰颜色相同止；焰颜色相同止； 蘸蘸-蘸取待测物蘸取待测物( (固或液体固或液体) )； 烧烧放