化学金属及其化合物

1、第三章 金属及其化合物第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质第二节第二节 几种重要的金属化合物几种重要的金属化合物第三节第三节 用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料第一节 金属的化学性质 一、金属的通性一、金属的通性色态：色态：密度：密度：相差较大，密度最大的是铂。相差较大，密度最大的是铂。硬度：硬度：一般较大，硬度最大的是铬。一般较大，硬度最大的是铬。相差较大，相差较大，HgHg的熔沸点最低，钨最高。的熔沸点最低，钨最高。熔沸点：熔沸点：导电导热性：导电导热性：良好。良好。具有延展性。具有延展性。1.1.物理性质物理性质常温下是有金属光泽的固体（常温下是有金属光泽的固体（HgHg除外）。

2、除外）。2.金属的化学性质金属的化学性质易失电子：还原性3.金属的分类：金属的分类：按密度分：轻金属（密度小于4.5g/cm3）；重金属（密度大于4.5g/cm3）按地壳含量：常见金属稀有金属二、钠二、钠(Na)的性质的性质1.1.钠的物理性质钠的物理性质用用镊子镊子取一小块钠置于取一小块钠置于滤纸滤纸上，吸干表上，吸干表面的煤油，用小刀切面的煤油，用小刀切绿豆大绿豆大的一粒，其余的一粒，其余放回原瓶。认真观察。放回原瓶。认真观察。物理性质物理性质色态色态熔点熔点硬度硬度密度密度导电、热导电、热银白色，固体银白色，固体 ？小，质软小，质软 ?电、热的良导体电、热的良导体2.2.钠的化学性质钠的

3、化学性质 实验探究实验探究 钠与水的反应钠与水的反应在小烧杯中加在小烧杯中加一半水一半水，并将，并将切下的钠粒切下的钠粒投投入小烧杯中，盖上入小烧杯中，盖上玻璃片玻璃片，观察实验现象。，观察实验现象。请记录观察到的实验现象请记录观察到的实验现象这些实验现象说明了钠的什么性质？这些实验现象说明了钠的什么性质？能否试写钠与水反应的化学方程式？能否试写钠与水反应的化学方程式？ 有气体产生有气体产生浮浮游游熔熔红红钠的密度比水小钠的密度比水小反应放热，钠的熔点比较低反应放热，钠的熔点比较低滴入酚酞变红，有碱生成滴入酚酞变红，有碱生成2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 实验探究实验探究 钠与

4、氧气的反应钠与氧气的反应用用镊子镊子取一小块钠置于取一小块钠置于滤纸滤纸上，吸干表上，吸干表面的煤油，用小刀切面的煤油，用小刀切绿豆大绿豆大的一粒，其余的一粒，其余放回原瓶。认真观察截面变化。放回原瓶。认真观察截面变化。2Na + O2 = Na2O 氧化钠，白色固体氧化钠，白色固体在铁圈上放上在铁圈上放上石棉网石棉网，并将，并将切下的钠粒切下的钠粒放放在石棉网上，用酒精灯加热，观察实验现象。在石棉网上，用酒精灯加热，观察实验现象。过过氧化钠，淡黄色固体氧化钠，淡黄色固体2Na + O2 = Na2O2 点燃点燃1、地球上金属元素的存在主要形式是什么？为什么？2、过氧化钠的特殊用途：呼吸面具、

5、潜水艇中氧气的来源 2Na2O2 2H2O = 4NaOH O2 氧化剂是 ；还原剂是 。 2Na2O2 2CO2 = 2Na2CO3 O2 氧化剂是 ；还原剂是 。三、铝三、铝(Al)的性质的性质1.1.铝的物理性质铝的物理性质银白色金属，具有良好的导电导热性银白色金属，具有良好的导电导热性和延展性。硬度、强度较低。和延展性。硬度、强度较低。2.2.铝的化学性质铝的化学性质 实验探究实验探究 铝与氧气的反应铝与氧气的反应取一块铝片取一块铝片,用用砂纸仔细打磨表面砂纸仔细打磨表面.用用坩埚坩埚钳钳夹住这块铝片夹住这块铝片,在酒精灯上在酒精灯上加热至熔化加热至熔化,轻轻轻晃动轻晃动,观察实验现象

6、观察实验现象.4Al + 3O2 = 2Al2O3 若要观察到铝的燃烧，可采取哪些措施？1.1.铝具有较强的抗腐蚀性能，主要是因为铝具有较强的抗腐蚀性能，主要是因为 （ ） A. A. 与氧气在常温下不反应与氧气在常温下不反应 B. B. 铝性质不活泼铝性质不活泼 C. C. 铝表面能形成一层致密的氧化膜铝表面能形成一层致密的氧化膜 D. D. 铝既耐酸又耐碱铝既耐酸又耐碱2 2、把一小块金属钠投入煤油和水的烧杯中，可、把一小块金属钠投入煤油和水的烧杯中，可以观察到以观察到 （ ） A.A.钠浮在烧杯中的液面上钠浮在烧杯中的液面上 B.B.钠沉在烧杯的底部钠沉在烧杯的底部 C.C.煤油会燃烧起

7、来，产生很浓的黑烟煤油会燃烧起来，产生很浓的黑烟 D.D.钠会在水和煤油的交界面上下浮动，直到钠会在水和煤油的交界面上下浮动，直到反应结束反应结束 实验探究实验探究 铝与水的反应铝与水的反应向试管中放入向试管中放入打磨过打磨过的铝片的铝片,然后加入然后加入适量适量水水,观察现象观察现象;在酒精灯上在酒精灯上加热至沸腾加热至沸腾, 观察观察实验现象实验现象.2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2煮沸 实验探究实验探究 铝与酸、碱的反应铝与酸、碱的反应向试管中放入向试管中放入打磨过打磨过的铝片的铝片,然后加入然后加入适量适量稀稀盐酸盐酸, 观察实验现象观察实验现象.向试管中放入向试管中放入打磨

8、过打磨过的铝片的铝片,然后加入然后加入适量适量NaOH溶液溶液, 观察实验现象观察实验现象.2Al+6HCl= 2AlCl3+3H22Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2第二节 几种重要的金属化合物 +112 8 1请画出钠的原子结构示意图，并讨论从示意请画出钠的原子结构示意图，并讨论从示意图中可以得到什么结论图中可以得到什么结论一、钠的重要化合物一、钠的重要化合物钠为活泼的金属，在自然界不存在游离态。在钠为活泼的金属，在自然界不存在游离态。在其化合物中，化合价显其化合物中，化合价显+1+1价，具有强还原性。价，具有强还原性。1.1.氧化钠氧化钠( (Na2O) )与过氧化钠与过氧

9、化钠( (Na2O2) ) 实验探究实验探究 过氧化钠与水的反应过氧化钠与水的反应向向干燥干燥的试管中加入的试管中加入少量过氧化钠固体少量过氧化钠固体,加入少量水加入少量水,立即立即将带火星的木条放在试管口将带火星的木条放在试管口,观察现象观察现象.2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH + O2请从氧化还原的角度分析这个反应请从氧化还原的角度分析这个反应 实验探究实验探究 过氧化钠与二氧化碳的反应过氧化钠与二氧化碳的反应取取一小块干燥一小块干燥的棉花的棉花,放在石棉网上放在石棉网上.将棉花将棉花做成一个做成一个”碗碗”型型,向向”碗碗”里面加入里面加入少量过少量过氧化钠固体氧化钠固体.用一

10、个吸管用一个吸管轻轻轻轻的向的向”碗碗”中中的固体的固体吹气吹气,观察现象观察现象.2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 + O2请从氧化还原的角度分析这个反应请从氧化还原的角度分析这个反应 实验结论实验结论 过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中的中的氧气来源氧气来源过氧化钠具有过氧化钠具有强氧化性强氧化性, ,在反应中在反应中常作为常作为强氧化剂强氧化剂, ,利用此性质，过利用此性质，过氧化钠可做为氧化钠可做为漂白剂漂白剂使用使用 信息信息 氧化钠与氧化钙类似氧化钠与氧化钙类似, ,是是典型的碱性典型的碱性氧化物氧化物, ,请写出氧化钠与水、二氧化碳的反应请

11、写出氧化钠与水、二氧化碳的反应方程式方程式 Na2O + H2O= 2NaOHNa2O + CO2= Na2CO3请比较钠的两种氧化物的性质差异请比较钠的两种氧化物的性质差异 Na2ONa2O2颜色状态 氧元素价态 生成条件 稳定性 与水反应 与CO2反应 用途 白色固体 淡黄色固体 -2价 -1价 常温 点燃 不稳定 相对稳定 Na2O+H2O=2NaOH Na2O+CO2=Na2CO3 供氧剂、漂白剂 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22.2.碳酸钠碳酸钠( (Na2CO3) )与碳酸氢钠与碳酸氢钠( (NaHCO3) ) 实验探究实验探

12、究 两种盐的溶解性两种盐的溶解性在两个在两个干燥干燥的试管中分别加入少量碳酸钠和碳的试管中分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠，酸氢钠，滴入几滴水滴入几滴水，感觉固体溶解时的热，感觉固体溶解时的热效应。继续各加入效应。继续各加入10ml水，震荡，观察现象。水，震荡，观察现象。这两种盐溶解时均这两种盐溶解时均放热放热。碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠。 实验探究实验探究 两种盐的酸碱性两种盐的酸碱性向两种盐的溶液中滴加向两种盐的溶液中滴加1-2滴酚酞，观察现象滴酚酞，观察现象这两种盐溶液均显这两种盐溶液均显碱性碱性。相同条件下，碳酸钠的碱性大于相同条件下，碳酸钠的碱性大于碳酸氢钠碳酸

13、氢钠。 实验探究实验探究 两种盐的热稳定性两种盐的热稳定性参考课本参考课本P56页图页图3-13，组装装置，并分别完，组装装置，并分别完成碳酸钠与碳酸氢钠的受热实验，观察现象。成碳酸钠与碳酸氢钠的受热实验，观察现象。2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 实验探究实验探究 两种盐与稀酸的反应两种盐与稀酸的反应取两个干燥的试管，分别加入少量碳酸钠和碳取两个干燥的试管，分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠，再加入少量稀盐酸，观察现象酸氢钠，再加入少量稀盐酸，观察现象HCO3 +H+=H2O +CO2 CO32+2H+=H2O +CO2 这两种盐均与稀酸反应放出二氧化碳。这两种盐均与稀酸反应放出二氧化

14、碳。相同条件下，碳酸氢钠与酸反应相同条件下，碳酸氢钠与酸反应的速率大于碳酸钠的速率大于碳酸钠。 碳酸钠碳酸氢钠俗名 与CO2 其水溶液溶解性 易溶于水 可溶于水 用途 纯碱、苏打 小苏打 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 稳定，不易分解 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 加热制玻璃、肥皂等 发酵粉、胃药等 Na2CO3 + CO2 + H2O= 2NaHCO3与酸反应与NaOH热稳定性NaHCO3+NaOH=Na2CO3+ H2O 显碱性（弱） 显碱性（很弱）3.3.焰色反应焰色反应 实验探究实验探究 鉴别钠盐和钾盐

15、鉴别钠盐和钾盐把干净的铁丝放在把干净的铁丝放在盐酸盐酸中蘸一下，在酒精灯外中蘸一下，在酒精灯外焰中焰中灼烧至没有颜色灼烧至没有颜色。然后蘸取。然后蘸取碳酸钠碳酸钠溶溶液，在外焰中灼烧，观察火焰的颜色。重复以液，在外焰中灼烧，观察火焰的颜色。重复以上操作，蘸取上操作，蘸取碳酸钾碳酸钾溶液，溶液，透过蓝色钴玻透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。璃观察火焰颜色。很多金属或它们的化合物在灼烧时都很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色，在化学上会使火焰发出特殊的颜色，在化学上称为称为焰色反应焰色反应。可以鉴定、鉴别某些金属或金属离子。可以鉴定、鉴别某些金属或金属离子。 洗洗，就是用稀盐酸涮洗金属

16、丝。，就是用稀盐酸涮洗金属丝。烧烧，就是将用盐酸洗涤过的金属丝在火，就是将用盐酸洗涤过的金属丝在火焰上灼烧，目的是除去金属丝上的杂质焰上灼烧，目的是除去金属丝上的杂质蘸蘸，蘸取待测物，待测物可以是固体，也，蘸取待测物，待测物可以是固体，也可以是溶液可以是溶液烧烧目的是让高沸点的杂质变成低沸点的氯化物目的是让高沸点的杂质变成低沸点的氯化物焰色反应用的火焰应为无色，实验焰色反应用的火焰应为无色，实验室一般用煤气灯或酒精灯。室一般用煤气灯或酒精灯。 观察钾的颜色时，应隔着蓝色钴玻璃观察钾的颜色时，应隔着蓝色钴玻璃观察。观察。 所选金属丝的颜色最好为无色，选所选金属丝的颜色最好为无色，选用的是铂丝、镍

17、铬丝、无锈铁丝。用的是铂丝、镍铬丝、无锈铁丝。二、铝的重要化合物二、铝的重要化合物铝是地壳中含量最多的金属元素。以化合态存在。1.1.氧化铝氧化铝氧化铝是一种白色难氧化铝是一种白色难溶物质。是冶炼金属溶物质。是冶炼金属铝的原料，也是良好铝的原料，也是良好的耐火材料。的耐火材料。氧化铝是典型的两性氧化物。Al2O3 +2NaOH2NaAlO2+H2OAl2O3 +6HCl= 2AlCl3+3H2O将上述反应改写成离子方程式将上述反应改写成离子方程式2.2.氢氧化铝氢氧化铝 实验探究实验探究 氢氧化铝的制备氢氧化铝的制备向试管中加入向试管中加入5ml硫酸铝溶液，滴加氨水，直硫酸铝溶液，滴加氨水，直

18、到不再产生沉淀为止。到不再产生沉淀为止。氢氧化铝的制备：可溶性铝盐与氨水来制取氢氧化铝Al2(SO4)36NH3H2O2Al(OH)33(NH4)2SO4将上述反应改写成离子方程式将上述反应改写成离子方程式氢氧化铝是几乎不溶于水的白色胶状物质。氢氧化铝是几乎不溶于水的白色胶状物质。它能凝聚水中的悬浮物，又有吸附色素的它能凝聚水中的悬浮物，又有吸附色素的性能。性能。 实验探究实验探究 氢氧化铝的性质氢氧化铝的性质将上一个实验中制得的氢氧化铝分装在两个试将上一个实验中制得的氢氧化铝分装在两个试管中，一支滴加适量盐酸，一支滴加适量氢氧管中，一支滴加适量盐酸，一支滴加适量氢氧化钠，振荡，观察现象。化钠

19、，振荡，观察现象。氢氧化铝的性质：氢氧化铝是典型的两性氢氧化物Al(OH)3 +3HCl= AlCl3+3H2OAl(OH)3 +NaOHNaAlO2+2H2O将上述反应改写成离子方程式将上述反应改写成离子方程式所有难溶性碱的性质：加热分解为相应的氧化物和水2Al(OH)3 Al2O3+3H2O加热 实验思考实验思考 为什么用氨水与可溶性铝盐反应制为什么用氨水与可溶性铝盐反应制备氢氧化铝，而不用氢氧化钠？备氢氧化铝，而不用氢氧化钠？三、铁的重要化合物三、铁的重要化合物1.1.铁的氧化物铁的氧化物阅读课本阅读课本5959页关于铁的氧化物的介绍页关于铁的氧化物的介绍思考：思考：（1 1）铁的氧化物

20、属于哪类氧化物？）铁的氧化物属于哪类氧化物？（2 2）铁的氧化物的稳定性如何？）铁的氧化物的稳定性如何？化学式化学式FeOFeOFeFe2 2O O3 3FeFe3 3O O4 4名称名称氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁俗名俗名铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁色态色态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铁元素化铁元素化合价合价2 23 32 2、3 3溶解性溶解性不溶不溶不溶不溶不溶不溶稳定性稳定性不稳定不稳定稳定稳定稳定稳定与酸反应与酸反应反应反应反应反应反应反应FeO+2HCl = FeCl2+H2OFe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2OFe3O4+8

21、HCl = FeCl2+2FeCl3+4H2OFeO、Fe2O3为碱性氧化物，为碱性氧化物，Fe3O4实际实际属于盐类。属于盐类。2.2.铁的氢氧化物铁的氢氧化物 实验探究实验探究 铁的氢氧化物的制备铁的氢氧化物的制备向两支试管中分别加入少量氯化铁和硫酸亚铁向两支试管中分别加入少量氯化铁和硫酸亚铁溶液，然后滴加氢氧化钠，观察现象溶液，然后滴加氢氧化钠，观察现象.氢氧化铁为氢氧化铁为红褐色红褐色固体，难溶于水。固体，难溶于水。Fe3+ +3OH-= Fe(OH)3 氢氧化亚铁为氢氧化亚铁为白色白色固体，难溶于水。固体，难溶于水。Fe2+ +2OH-= Fe(OH)2 氢氧化亚铁很不稳定，极易被氧

22、化。氢氧化亚铁很不稳定，极易被氧化。白色沉淀白色沉淀变为变为灰绿色灰绿色，最后变为，最后变为红褐色红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3铁的两种氢氧化物均为铁的两种氢氧化物均为弱碱弱碱，具有，具有碱的通性。碱的通性。Fe(OH)3 +3H+= Fe3+ 3H2OFe(OH)2 +2H+= Fe2+ 2H2O铁的两种氢氧化物均为铁的两种氢氧化物均为难溶碱难溶碱，受，受热可分解热可分解2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O加热Fe(OH)2 FeO+H2O加热隔绝空气3. 3. 铁盐与亚铁盐铁盐与亚铁盐（1 1） FeFe3+3+离子的检验离子的检验 实验探究实验探究 FeF

23、e3+3+离子的检验离子的检验向两支试管中分别加入少量向两支试管中分别加入少量氯化亚铁氯化亚铁和和氯化铁氯化铁溶液，各滴入几滴溶液，各滴入几滴硫氰化钾硫氰化钾，观察现象。，观察现象。Fe3+ +3SCN-= Fe(SCN)3现象：现象： FeFe3+3+ 遇到遇到KSCNKSCN后后溶液溶液变成变成血红色血红色。FeFe2+2+无此性质。无此性质。（2 2） FeFe3+3+离子的氧化性离子的氧化性 实验探究实验探究 FeFe3+3+离子的氧化性离子的氧化性向试管中加入少量铁粉，然后加入向试管中加入少量铁粉，然后加入2ml氯化铁氯化铁溶液，振荡试管，充分反应后，滴入几递溶液，振荡试管，充分反应

24、后，滴入几递KSCN溶液，观察现象。溶液，观察现象。2Fe3+ +Fe= 3Fe2+（3 3） FeFe2+2+离子的还原性离子的还原性 实验探究实验探究 FeFe2+2+离子的还原性离子的还原性向上一个实验的试管中滴入几滴氯水，观向上一个实验的试管中滴入几滴氯水，观察现象。察现象。2Fe2+ +Cl2= 2Fe3+ +2Cl-色态：色态：密度：密度：相差较大，密度最大的是铂。相差较大，密度最大的是铂。硬度：硬度：一般较大，硬度最大的是铬。一般较大，硬度最大的是铬。相差较大，相差较大，HgHg的熔沸点最低，钨最高。的熔沸点最低，钨最高。熔沸点：熔沸点：导电导热性：导电导热性：良好。良好。具有延展性。具有延展性。1.1.物理性质物理性质常温下是有金属光泽的固体（常温下是有金属光泽的固体（HgHg除外）。除外）。2.金属的化学性质金属的化学性质易失电子：还原性3.金属的分类：金属的分类：按密度分：轻金属（密度小