《第三章金属及其化合物》全章复习课件.ppt

1、第三章,金属及其化合物,回顾与思考:,周期表中有80多种金属,最常见的金属有哪些? 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? 学习某种物质要研究哪些方面内容?,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:金属 氧化物 氢氧化物 盐 研究內容: 物理性质 化学性质 制法 用途,思考与讨论:,金属在物理性质上有哪些共性? 金属原子最外层电子数特点,决定了金属有哪些化学性质? 观看下列图片,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：（共性） 有金属光泽、易传热、易导电，有延展性、可

2、塑性， 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: 金属原子最外层电子数较少。易失去最外层电子。 有还原性. 2.金属的化学性质 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,Na Mg Al Fe Cu,逐渐减弱，金属性、还原性逐渐减弱,(1)与氧气的反应,4Na + O2 = 2Na2O（白色）,4Al + 3O2 = 2Al2O3,3Fe + 2O2 = Fe3O4（黑色）,2Na + O2 = Na2O2（淡黄色）,(2)金属与水反应,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2,Mg + 2H2O =Mg(OH) 2 + H2,3

3、Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au,与冷水反应,与热水反应,与水蒸气反应,不与水反应,高温,(3)与非氧化性酸的反应,Mg + 2HCl = MgCl2 + H2,2Al + 6HCl = 2AlCl3 + H2,Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,金属活动顺序中，H以后的金属不与盐酸、稀硫酸反应,(4)与氧化性酸的反应,Cu+2H2SO4 （浓）= CuSO4+SO2+2H2O 2Fe + 6H2S

4、O4(浓) = Fe2(SO4)3 + 3SO2+6H2O Cu+4HNO3（浓）= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,常温下，浓硫酸、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 面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金 属与浓硫酸进一步反应，这种现象叫做 钝化。,(5)与盐溶液的反应,Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu,Na与CuSO4溶液反应的化学方程式:,2Na + CuSO4 + 2H2O = Na2SO4 + Cu(OH) 2 + H2 ,注意：活泼金属与盐溶液反应时，首先与水反

5、应，然后与盐反应。,思考与讨论,Na 、 Mg 、Al 、 Fe氧化物有哪些? 颜色、状态如何? 从性质上怎样分类? 有那些化学性质?,二、金属氧化物的性质,1.物理性质：氧化钠、氧化镁、氧化铝均是白色固体，氧化铁是红褐色固体，氧化亚铁，四氧化三铁，氧化铜是黑色固体，过氧化钠是淡黄色固体。,2. 化学性质：, 少数金属氧化物能与水反应，生成可溶或微溶的碱。,Na2O + H2O = 2NaOH,CaO+ H2O = Ca(OH)2, 多数金属氧化物是碱性氧化物能与酸反应，生成盐和水。,MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O,Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O,C

6、uO + 2HCl = CuCl2 + H2O,特殊：氧化铝是两性氧化物，与酸和碱反应都 生成盐和水。 过氧化钠是复杂氧化物与水反应生成碱和 氧气，与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，过 氧化钠有强氧化性。,三、金属的氢氧化物,讨论问题：常见的金属氢氧化物 有哪些？哪些是强碱？,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：Fe(OH)3 蓝色固体：Cu(OH)2 易溶于水强碱:NaOH、KOH、 Ba(OH)2、 难溶碱受热分解生成金属氧化物和水。 特性：Al(OH)3是两性氢氧化物； Fe(OH)2 易被氧化。,（一

7、）钠的物理性质,银白色固体，质地比较软，可用小刀切割， 密度比水小、比煤油大，导电导热性好,（二）钠的化学性质,易失电子，化学性质活泼,1.与非金属反应:(如氧气、氯气、硫等),与氧气反应,4Na + O2 = 2Na2O,（淡黄色）,（3）与硫反应： 2Na + S = Na2S,四、钠的性质,2、与水反应,浮 熔 游 响 红,实验现象,2Na + 2H2O = 2Na+ + OH- +H2,实质：与水电离出的少量H+反应,3.与盐酸反应,2Na + 2H+ = 2Na+ + H2,规律：先与酸反应，过量的钠再与水反应,4.与盐溶液反应,钠投入到硫酸铜溶液 现象：钠溶解，放出无色无味气体，有

8、蓝色沉淀,钠与水溶液反应规律：有酸酸为先，无酸水为先,（三）钠的存在、保存,存在：钠在自然界里没有游离态，只能以化合态存在。食盐（NaCl） 纯碱（Na2CO3 10H2O） 硝酸钠(NaNO3),保存：隔绝空气和水，加煤油密封,钠着火：干燥的沙土灭火,（四）、铝、铁与钠的化学性质的比较,4Na+O2 = 2Na2O,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ,2Na + 2H+ = 2Na+ + H2,常温下生成致密的 氧化膜，纯氧中可 燃烧生成Al2O3,潮湿空气中易 腐蚀，纯氧中燃烧生成Fe2O3,常温或加热 都不反应,2Al+6H+ =2Al3+ +3H2,Fe2+ H+= Fe

9、2+ H2 ,可置换出较不活泼的金属,可置换出较不活泼的金属,2Al+ 2NaOH + 2H2O = 3H2+ 2NaAlO2,不反应,几种重要的金属化合物,（一）钠的重要化合物 1 .钠的氧化物,2、碳酸钠、碳酸氢钠,小苏打,纯碱、苏打,白色粉末,细小白色晶体,易溶,溶液变红，显碱性,稳定，加热不分解,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3等,易溶,Na2CO3NaHCO3,溶液微红，显碱性,不稳定，加热分解,Na2CO3加热不反应,2NaHCO3= Na2CO3+H2O+CO2,HCO3-+H+=H2O+CO2,反应速率：Na2CO3NaHC

10、O3,NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3等,NaOH、Ca(OH)2,CO32-+ H+ = HCO3-,在固体中加入相同浓度的盐酸，反应剧烈的是碳酸氢钠,溶解，加入CaCl2溶液，产生沉淀的是碳酸钠。,加热固体,产生能使石灰水变浑浊的无色气体 的是碳酸氢钠。,怎样鉴别 Na2CO3和NaHCO3 ,Na2CO3和NaHCO3相互转化,Na2CO3,NaHCO3,通入CO2,加热,加入NaOH,（二）铝的重要化合物,(一)氧化铝：,Al2O3,物理性质,白色无定形粉末固体,难溶于水,很坚固;熔点2050（难熔化）。,化学性质,1 、Al2O3与酸溶液的反应,Al2O3+ 6H+ = 2A

11、l3+ + 3H2O,2 、Al2O3与强碱溶液的反应,Al2O3+ 2OH- = 2AlO2- + H2O,Al2O3是两性氧化物,既与酸又与强碱反应。,（不与氨水反应）,主要用途,耐火材料，冶炼铝的原料,讨论问题： 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?,小组讨论归纳 工业冶炼铝的流程,铝土矿：主要成分为Al2O3还有少量的Fe2O3 等杂质,每步的化学反应是什么？,想一想,2.氢氧化铝：,物理性质,白色粉末状固体，难溶于水，在溶液中生成时形成胶状物质。,Al(OH)3的制备,Al3+3NH3.H2O = Al(OH)3+3NH4+,Al2(SO4)3+6NH3

12、.H2O = 2Al(OH)3+ 3(NH4)2SO4,化学性质,（1）与酸：Al(OH)3 +3H+=Al3+ 3H2O,（2）与强碱：Al(OH)3+ OH-=AlO2-+2H2O,Al(OH)3是两性氢氧化物,既与酸又与强碱反应。,（与氨水不反应）,AlO2- Al(OH)3 Al3+,NaOH,NaOH,HCl,HCl,AlO2-+ H+H2O=Al(OH)3 ,2AlO2-+ CO2+3H2O=2Al(OH)3 +CO32-,3、分解反应：,或氨水,或通入CO2,4. 铝中的图像,1.向1L1mol/L的AlCl3溶液中逐滴加入1mol/L的NaOH溶液,描述现象、写出有关离子方程式

13、、画出有关图像。,n(),（OH-滴入Al3+中),n(OH-),m(),V(NaOH),Al3+3OH-=Al(OH)3,Al(OH)3+ OH-=AlO2-+2H2O,1mol,78g,3mol,1mol,3mol,1mol,1mol,1mol,3L,Al3+3NH3.H2O = Al(OH)3+3NH4+,1mol,3mol,1mol,n(),（NH3.H2O滴入Al3+中),n(NH3.H2O),m(),V(NH3.H2O),1mol,78g,3mol,3L,2.向1L 1mol/L的NaAlO2溶液逐滴加入1mol/L HCl溶液,描述现象、写有关离子方程式、画出有关图像。,n(),

14、（H+滴入AlO2-中),n(H+),m(),V(HCl),1mol,78g,1mol,1L,1mol,1mo,1mol,1mol,3mol,AlO2-+ H+H2O=Al(OH)3 ,Al(OH)3 +3H+=Al3+ 3H2O,课堂练习：,1、向Al2(SO4)3溶液中滴加下列试剂，有沉淀产生，且沉淀不会因加入试剂过量而消失的是（ ） A、NaOH溶液 B、氨水 C、NaCl溶液 D、BaCl2溶液,B、D,一、铁的重要化合物,(一)铁的氧化物：,磁性氧化铁,铁红,-,黑色粉末,红棕色粉末,黑色晶体,+2,+3,+2,+3,不溶于水,不溶于水,不溶于水,不稳定,稳定,稳定,FeO+2H+=

15、Fe2+H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O,Fe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O,高温时都能与C,CO,H2反应，被还原成Fe.,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2是工业炼铁反应,高温,(二)铁的氢氧化物：,实验 3-9,1.铁的氢氧化物的制备,往FeCl3(aq)和FeSO4(aq)滴入NaOH(aq).,产生红褐色沉淀,产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3,Fe2+ 2OH- = Fe(OH)2,2.铁的氢氧化物的化学性质,1)Fe(OH)2易被氧化：,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2)F

16、e(OH)3加热易分解：,(三)铁盐与亚铁盐：,1.常见的铁盐和亚铁盐:,铁盐：FeCl3,Fe2(SO4)3,Fe(NO3)3,亚铁盐：FeCl2,FeSO4,Fe(NO3)2, (NH4)2Fe(SO4)2,2. Fe2+ 、Fe3+常用的检验方法,1)Fe3+的检验：,a.观察颜色： Fe3+的溶液呈棕黄色,b.加碱液：,Fe3 + 3OH = Fe(OH)3,(红褐色沉淀),c.加KSCN溶液：,Fe3 +3SCN=Fe(SCN)3,(血红色溶液),2)Fe2+的检验：,a.观察颜色： Fe2+的溶液呈浅绿色,b.加碱液：,Fe2 + 2OH = Fe(OH)2,(白色絮状沉淀),白色

17、絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色,c.将Fe2转化为Fe3检验：,2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl,Fe3 +3SCN=Fe(SCN)3,(血红色溶液),思考：先氯水还是先加KSCN溶液?,转化规律：,Fe2+,Fe3+,氧化剂：Cl2 O2 HNO3 KMnO4,还原剂：Fe Cu I S2,浅绿色,棕黄色,Fe(OH)3,Fe(OH)2,红褐色,白色,碱,酸,碱,酸,Fe,0, 练习 ,1、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是_ A. 滴入KSCN溶液 B. 通入氯气 C. 加入铜粉 D. 加入铁粉,D,9,2、能与Fe3反应，且能证明Fe3具有氧化性的物质是_ K

18、SCN Fe FeCl2 Cu NaOH A、 B、 C、 D、,D,三、金属及其化合物转化 1.钠及其化合物的相互关系:,NaCl,Na,NaOH,Na2CO3,NaHCO3,Na2O2,Na2CO310H2O,Na2O,2.铝及其化合物的知识网络如下：,3.铁及其重要化合物、Fe2+与Fe3+的关系，Fe3+的检验方法。,Fe,FeCl2,Fe(OH)3,Fe(OH)2,Fe3O4,Fe2O3,FeCl3,Fe2+,Fe3+,Fe,还原剂(如Al),强氧化剂(如Cl2、O2、HNO3),弱氧化剂(如S、I2),强氧化剂,还原剂(如Fe粉), Fe3+遇SCN一显红色，可利用这一反应来检验Fe3+的存在。,铁三角：,讨论问题： 常见的金属阳离子有哪些？如何检验这些金属离子呢?,除杂,3、焰色反应：,（1）定义：金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现 特殊的颜色的现象,（2）操作步骤： 洗每试验前用稀盐酸(硫酸不可)洗Pt丝； 烧-于酒精(喷)灯火焰灼烧到与原来火 焰颜