非金属矿产与无机盐

1、2022-4-91化学基础化学基础2022-4-92第二章第二章 无机物质的分类及性质无机物质的分类及性质 主要内容主要内容31. 1.金属氧化物金属氧化物2. 2.典型金属的冶炼典型金属的冶炼复习：复习：碱金属、碱土金属氧化物的形成碱金属、碱土金属氧化物的形成/制备，制备，典型碱金属过氧化物的性质及应用典型碱金属过氧化物的性质及应用其他金属氧化物（其他金属氧化物（Cr、Mn、Fe、Cu、Ag、Zn等）等）不同金属和其冶炼方法的选择不同金属和其冶炼方法的选择4学习目标学习目标知识目标知识目标能力目标能力目标素质目标素质目标5思考与讨论：思考与讨论： Fe在自然界中是否以单质的形式存在？若不是，

2、是以何在自然界中是否以单质的形式存在？若不是，是以何种形式存在的？种形式存在的？磁铁矿磁铁矿赤铁矿赤铁矿褐铁矿褐铁矿菱铁矿菱铁矿金属矿产（金属矿产（metallic ore）：）： 可从中提可从中提取某种供工业利用取某种供工业利用的的金属元素或化合金属元素或化合物物的矿产。的矿产。6方解石方解石CaCO3黄铁矿黄铁矿FeS2非金属矿产：非金属矿产：能供工业上提取某种非非金属元素金属元素或直接利用矿物或矿物集合体的某种工艺性质的矿产。2022-4-97学习内容学习内容非金属矿产与无机盐非金属矿产与无机盐1典型非金属矿产典型非金属矿产2典型无机盐性质和用途典型无机盐性质和用途（1）碳酸盐）碳酸盐（

3、2）硫酸盐）硫酸盐（3）磷酸盐）磷酸盐3.离子键和离子晶体离子键和离子晶体2022-4-98非金属矿产和无机盐非金属矿产和无机盐【问题【问题2-8】请查阅国际国内以硫矿和磷矿为】请查阅国际国内以硫矿和磷矿为原料的主要工业产品是什么？副产品有没有可原料的主要工业产品是什么？副产品有没有可利用的物质，如何开发利用？利用的物质，如何开发利用？2022-4-99问题分析问题分析请同学们阐述自己的观点：请同学们阐述自己的观点：2022-4-9101.典型非金属矿产典型非金属矿产（1）硫矿）硫矿自然硫自然硫自然硫为淡黄色、棕黄色，有杂质时颜色带红、绿、灰和黑自然硫为淡黄色、棕黄色，有杂质时颜色带红、绿、灰

4、和黑色等。相对密度为色等。相对密度为2.052.08；性脆，解理不完全，断口贝；性脆，解理不完全，断口贝壳状，具有较弱的导电、传热性。壳状，具有较弱的导电、传热性。硫不溶于水，较易溶于有机溶剂和二硫化碳。硫作为氧化剂硫不溶于水，较易溶于有机溶剂和二硫化碳。硫作为氧化剂和还原剂出现，是化学上很活泼的元素。和还原剂出现，是化学上很活泼的元素。 黄铁矿黄铁矿白铁矿白铁矿磁黄铁矿磁黄铁矿SFeS22022-4-9111.典型非金属矿产典型非金属矿产（1）磷矿磷矿氟磷灰石氟磷灰石磷锶铝石：标准磷锶铝石的理论化学式为磷锶铝石：标准磷锶铝石的理论化学式为SrAl3(PO4)2(OH)5H2O，化学成分，化学

5、成分P2O530.77%，SrO22.45%，Al2O333.12%。磷锶铝石相当坚硬，小刀不能。磷锶铝石相当坚硬，小刀不能刻划。刻划。蓝铁矿：带水的磷酸盐，化学式为蓝铁矿：带水的磷酸盐，化学式为Fe3(PO4)28H2O，主要成，主要成分：分：P2O5 28.30%，FeO 43.0%，H2O 28.7%。Ca5F(PO4)32022-4-9122典型无机盐性质和用途典型无机盐性质和用途【问题【问题2-9】自然界中的石灰石、大理石、方】自然界中的石灰石、大理石、方解石、珍珠、贝壳等的主要成分是什么？解石、珍珠、贝壳等的主要成分是什么？“桂桂林山水甲天下林山水甲天下”是流传很久的一句话，桂林的

6、是流传很久的一句话，桂林的钟乳石和石笋也是很著名的景观，你知道它们钟乳石和石笋也是很著名的景观，你知道它们是怎样形成的吗？自然界的钟乳石和石笋可随是怎样形成的吗？自然界的钟乳石和石笋可随水迁移，为什么？水迁移，为什么？【问题【问题2-10】工业常用的纯碱、小苏打、洗涤】工业常用的纯碱、小苏打、洗涤碱、熟石灰等分别是什么物质？碱、熟石灰等分别是什么物质？2022-4-913问题分析问题分析请同学们阐述自己的观点：请同学们阐述自己的观点：14思考与讨论：上图是著名的侯氏制碱的工艺流程思考与讨论：上图是著名的侯氏制碱的工艺流程图，试结合上图，写出该图中所出现的无机盐的图，试结合上图，写出该图中所出现

7、的无机盐的名称、化学式，并写出对应的化学反应方程式。名称、化学式，并写出对应的化学反应方程式。15NaHCO3Na2CO3+ CO2+H2O2方程式：方程式：思考与讨论：结合中学所学相关知识（如复分解思考与讨论：结合中学所学相关知识（如复分解反应发生的条件），该工艺所得最终产物（侯氏反应发生的条件），该工艺所得最终产物（侯氏制碱）及相关工业生产实际等，总结你所发现的制碱）及相关工业生产实际等，总结你所发现的相关无机盐的性质。相关无机盐的性质。CO2+ NH3+ H2O+NaClNaHCO3+NH4Cl16所得结论：所得结论： 等温下，等温下，NaHCO3溶解度较溶解度较Na2CO3、NaCl、

8、NH4Cl小；小； 等温下，等温下， Na2CO3较较 NaHCO3热稳定性高热稳定性高； 低温下，低温下，NH4Cl较较NaCl的溶解度小；的溶解度小； Na2CO3水解显碱性。水解显碱性。NaHCO3Na2CO3+ CO2+H2O2CO2+ NH3+ H2O+NaClNaHCO3+NH4Cl2022-4-9171.碳酸盐碳酸盐碳酸能形成两种类型的盐，碳酸能形成两种类型的盐，即正盐（碳酸盐）和酸式碳酸盐（碳酸氢盐）。即正盐（碳酸盐）和酸式碳酸盐（碳酸氢盐）。Na2CO3CaCO3NaHCO3Ca(HCO3)2CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2 (难溶) （易溶）问题问题2-9酸式

9、盐比正盐的溶解度大酸式盐比正盐的溶解度大（1）碳酸盐的溶解性）碳酸盐的溶解性（碳酸盐中除了铵盐和碱金属（锂除外）碳酸盐中除了铵盐和碱金属（锂除外）盐外，大多碳酸盐难溶于水；而大多数碳盐外，大多碳酸盐难溶于水；而大多数碳酸氢盐易溶于水酸氢盐易溶于水2022-4-9182Cu2+2 CO32-+H2O Cu(OH)2 CO3+ CO22Fe3+3CO32-+H2O 2Fe（OH）3+ 3CO22Al3+3CO32-+H2O 2Al（OH）3+ 3CO2Na2CO3水溶液显碱性，水溶液显碱性，NaHCO3水溶液呈微碱性水溶液呈微碱性问题问题2-10（2）碳酸盐的酸碱性）碳酸盐的酸碱性2022-4-9

10、19规律为：碱金属盐碱土金属盐过渡金属盐铵盐；规律为：碱金属盐碱土金属盐过渡金属盐铵盐；而碳酸盐酸式碳酸盐碳酸而碳酸盐酸式碳酸盐碳酸（3）碳酸盐的热稳定性）碳酸盐的热稳定性M Mn+n+LiLi+ +NaNa+ +MgMg2+2+CaCa2+2+SrSr2+2+BaBa2+2+FeFe2+2+CdCd2+2+PbPb2+2+AgAg+ +分解分解温度温度/ /11001100 18001800 40240281481410981098 12771277 282282360360315315218218表2-3 部分金属碳酸盐的分解温度2022-4-9202典型无机盐性质和用途典型无机盐性质和用

11、途【问题【问题2-11】游泳池中的水呈天蓝色，你知道】游泳池中的水呈天蓝色，你知道为什么吗？净水剂常用明矾，明矾的化学组成为什么吗？净水剂常用明矾，明矾的化学组成如何，它是如何起到净水目的的？如何，它是如何起到净水目的的？2022-4-921问题分析问题分析请同学们阐述自己的观点：请同学们阐述自己的观点：2022-4-9221.硫酸盐硫酸盐硫酸盐可分正盐硫酸盐可分正盐M2SO4和酸式盐和酸式盐MHSO4CuSO4CuO+SO3绿矾绿矾FeSO47H2O2Ag2SO44Ag+2 SO3+O2胆矾胆矾CuSO45H2O皓矾皓矾ZnSO47H2O明矾明矾K2SO4Al2 (SO4)324 H2O矾是

12、带结晶水的过渡矾是带结晶水的过渡金属硫酸盐的俗称金属硫酸盐的俗称（1）硫酸盐）硫酸盐2022-4-9231.硫酸盐硫酸盐SO3+H2SO4 H2S2O72KHSO4 K2S2O7+H2OK2S2O7 K2SO4+ SO3焦硫酸比硫酸具有更强的氧化性、吸水性和腐蚀性。焦硫酸比硫酸具有更强的氧化性、吸水性和腐蚀性。Al2O3+3K2S2O7 Al2（SO4）3+3K2SO4（2）焦焦硫酸盐硫酸盐H2S2O72022-4-9241.硫酸盐硫酸盐Na2SO3+S Na2S2O3S2O32-+2H+ S+ SO2+H2OS2O32-+4Cl2+5H2O 2SO42-+8Cl-+10H+S2O32-+I2

13、S4O62-+2I-（3）硫代硫酸盐）硫代硫酸盐Na2S2O35H2O2022-4-9251.硫酸盐硫酸盐强氧化剂强氧化剂过二硫酸盐在过二硫酸盐在Ag+催化作用下，能将催化作用下，能将Mn2+氧化成紫红色氧化成紫红色的的MnO4-，被用来分析钢铁中的锰含量，被用来分析钢铁中的锰含量2Mn2+5 S2O8-+8H2O2 MnO4-+10SO42-+16H+（3）过硫酸盐）过硫酸盐K2S2O82022-4-9262典型无机盐性质和用途典型无机盐性质和用途【问题【问题2-12】请通过相关资料（例如食品化学】请通过相关资料（例如食品化学药典（药典（FCC）查阅不同种类的磷酸盐在食品）查阅不同种类的磷酸

14、盐在食品生产中的用途。生产中的用途。2022-4-927问题分析问题分析请同学们阐述自己的观点：请同学们阐述自己的观点：2022-4-9282.磷酸盐磷酸盐磷酸盐有三种类型，即磷酸正盐，例如磷酸盐有三种类型，即磷酸正盐，例如Na3PO4、Ca3(PO4)2等；磷酸一氢盐，如等；磷酸一氢盐，如Na2HPO4、CaHPO4等；磷酸二氢盐，等；磷酸二氢盐，如如NaH2PO4、Ca（HPO4）2等。等。磷酸二氢盐均溶于水磷酸二氢盐均溶于水磷酸二氢钙溶于水，能为植物所吸收，是重要的磷肥磷酸二氢钙溶于水，能为植物所吸收，是重要的磷肥Ca3（PO4）2+2H2SO4+4H2O2（CaSO42H2O）+Ca(

15、H2PO4)22022-4-9293.离子键和离子晶体离子键和离子晶体（1）离子键的形成）离子键的形成Na(最外层最外层1个电子个电子) Na+(次外层次外层8个电子变成最外层个电子变成最外层) 当两种离子相互靠近时，除有静电引力，还存在着两当两种离子相互靠近时，除有静电引力，还存在着两离子核外电子间的斥力离子核外电子间的斥力.两原子核间的斥力。当达到一定的两原子核间的斥力。当达到一定的距离时，体系出现能量最低点，此时便形成以稳定的离子距离时，体系出现能量最低点，此时便形成以稳定的离子键相结合的键相结合的NaCl分子。分子。C1(最外层最外层7个电子个电子) C1-(最外层变成最外层变成8个电

16、子个电子)2022-4-9303.离子键和离子晶体离子键和离子晶体（2）离子键的）离子键的特点特点离子键的本质是静电引力离子键的本质是静电引力 离子键没有饱和性离子键没有饱和性离子键没有方向性离子键没有方向性2022-4-9313.离子键和离子晶体离子键和离子晶体（3）离子）离子晶体晶体熔点高熔点高 有不同晶形有不同晶形脆脆32学习效果检验学习效果检验1、 黄铁矿的主要化学成分是（黄铁矿的主要化学成分是（ ） （1）FeS2 （2）Fe2O3 （3）Fe3O4 （4）FeS2 2、磷矿中氟磷灰石的主要化学成分是（磷矿中氟磷灰石的主要化学成分是（ ） （1）Ca5F(PO4)3 （2）SrAl3

17、(PO4)2(OH)5H2O （3）Fe3(PO4)28H2O （4）P2O53 3、下列金属离子如下列金属离子如Fe（）、）、Cr（）遇碳酸根）遇碳酸根生成氢氧化物沉淀的是（生成氢氧化物沉淀的是（ ）（1）Al3+ （2）Cu2+ （3）Pb2+ （4）Ba2+ （1 1） （1 1） （1 1）33 4 4、下列离子的碳酸盐热稳定性最好的是（下列离子的碳酸盐热稳定性最好的是（ ） （1）K+ （2）Cu2+ （3）Mg2+ （4）NH4+ 5 5、下列硫酸盐加热会分解成金属氧化物的是（下列硫酸盐加热会分解成金属氧化物的是（ ）（1）CuSO4 （2）Ag2SO4 （3）Na2SO4 （4）

18、BaSO4（1 1）（1 1） 6 6、绿矾的化学成分主要是（绿矾的化学成分主要是（ ）（1）CuSO45H2O （2）FeSO47H2O （3）ZnSO47H2O （4）K2SO4Al2 (SO4)324 H2O。（2 2）2022-4-934内容总结内容总结1掌握无机盐掌握无机盐-硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐的硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐的化学性质，溶解性及检验方法；化学性质，溶解性及检验方法；2了解无机盐的有关应用；了解无机盐的有关应用；3了解国内国际金属和非金属矿产储量及开了解国内国际金属和非金属矿产储量及开采生产情况。采生产情况。2022-4-935课后任务课后任务l下次课要解决的问题：下次课要解决的问题：l【问题问题2-14】臭氧存在于大气中，它对人类的作臭氧存在于大气中，它对人类的作用毋庸置疑。请查阅环境化学等书籍了解臭氧在用毋庸置疑。请查阅环境化学等书籍了解臭氧在大气中的生成和消耗过程，臭氧空洞是如何形成大气中的生成和消耗过程，臭氧空洞是如何形成的。的。l【问题问题2-15】燃料电池是一种轻型、高能、长效燃料电池是一种轻型、高能、长效和对环境不产生污染的新兴化学电源。请查阅