高一化学必修1_第三章_第二节_几种重要金属化合物

1、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 Na2CO3Na2O2O2 Na2O2一、钠的化合物一、钠的化合物1、过氧化钠和氧化钠、过氧化钠和氧化钠2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O24O-12O-12O0( O2 )2O-12O-2( 2Na2CO3)-1-20失失2e-得得2e-氧化剂氧化剂氧化产物氧化产物还原剂还原剂还原产物还原产物化合价升高化合价升高化合价降低化合价降低 为什么过氧化钠能常用作呼吸面具和潜为什么过氧化钠能常用作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂水艇中的供氧剂? 过氧化钠能吸收呼吸生成的二氧化碳气体，过氧化钠能吸收呼吸生成的二氧化碳气体，同时释放出氧气同时释放

2、出氧气思考与交流思考与交流氢氧化钠和氧气氢氧化钠和氧气设计实设计实 验方验方 案案请设计实验方案验证反应产物。请设计实验方案验证反应产物。过氧化钠与水反应会生成过氧化钠与水反应会生成NaOH酚酞酚酞变变红红O2带火星木条复燃带火星木条复燃过氧化钠与水反应的实验步骤：1、取出放有过氧化钠的小试管，并准备好带火星的卫生香。、取出放有过氧化钠的小试管，并准备好带火星的卫生香。2、向放有过氧化钠的小试管中加、向放有过氧化钠的小试管中加1mL左右的水；左右的水；观察。用带火星的卫生香伸入试管中。观察。用带火星的卫生香伸入试管中。3、滴加、滴加12酚酞试液，观察；振荡，再观察。酚酞试液，观察；振荡，再观察

3、。4、触摸试管的外壁。、触摸试管的外壁。 探究活动探究活动 猜猜 想想 实实 验验 验验 证证思考思考: :过氧化钠与水反应过氧化钠与水反应? ?2Na2O2+2H2O = 4 NaOH+O2失失2e-得得2e- 写出过氧化钠与水反应的化学方程写出过氧化钠与水反应的化学方程式并标出电子转移的方向与数目。式并标出电子转移的方向与数目。思考与练习思考与练习Na2O + CO2 = Na2CO3 写出氧化钠与水、二氧化碳、盐酸写出氧化钠与水、二氧化碳、盐酸反应的化学方程式。反应的化学方程式。Na2O + H2O = 2NaOHNa2O+2HCl = NaCl + H2O试比较过氧化钠与氧化钠的性质试

4、比较过氧化钠与氧化钠的性质Na2O2Na2O色色 态态生成条件生成条件与与H H2 2O O反应反应 与与COCO2 2反应反应 是否碱性是否碱性 氧化物氧化物淡黄色淡黄色固体固体白色白色固体固体 常温下缓慢氧化常温下缓慢氧化点燃或加热点燃或加热2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2Na2O+H2O=2NaOH NaNa2 2O + COO + CO2 2 = Na= Na2 2COCO3 32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2否否是是2、碳酸钠和碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸氢钠 在生活中碳酸钠和碳酸氢钠有许多用途。在生活中碳酸钠和碳酸氢钠有许多用途。如去污粉中主要含碳酸钠，如去污粉中主要

5、含碳酸钠，碳酸氢钠干粉灭碳酸氢钠干粉灭火器中灭火剂主要是碳酸氢钠，加工饼干、火器中灭火剂主要是碳酸氢钠，加工饼干、蛋糕等食品时也常用到碳酸氢钠，患有胃病蛋糕等食品时也常用到碳酸氢钠，患有胃病的人常因胃酸分泌过多而不适，碳酸氢钠片的人常因胃酸分泌过多而不适，碳酸氢钠片能减轻病人的不适感。为什么它们会有这些能减轻病人的不适感。为什么它们会有这些用途呢？用途呢？ 科学探究科学探究结论：碳酸钠、碳酸氢钠溶解于水溶液呈碱性。结论：碳酸钠、碳酸氢钠溶解于水溶液呈碱性。 在两支试管中分别加入约在两支试管中分别加入约1g1g的碳酸钠、碳酸氢钠，观察它的碳酸钠、碳酸氢钠，观察它们在外观的细微差别。分别滴几滴水，

6、震荡，观察；用手摸一们在外观的细微差别。分别滴几滴水，震荡，观察；用手摸一下试管底，有什么感觉？下试管底，有什么感觉？ 继续向试管内加入继续向试管内加入10mL10mL水，用力振荡，观察现象。水，用力振荡，观察现象。 再向试管中加入再向试管中加入1212滴酚酞试液，各有什么现象？滴酚酞试液，各有什么现象？步骤步骤 1g Na2CO3 1g NaHCO3 初步结论长时间震荡长时间震荡 全部溶解全部溶解溶液变溶液变 色，颜色较色，颜色较加水先变成加水先变成 ，溶液碱性比碳酸氢钠的溶液碱性比碳酸氢钠的细小细小 色粉末，加水色粉末，加水 溶解，感溶解，感受受 热量变化。热量变化。固体量固体量 ，但，但

7、 全溶全溶溶液变溶液变 色，但颜色较色，但颜色较加水只能加水只能 溶解，溶液碱性比碳溶解，溶液碱性比碳酸钠的酸钠的 色粉末，加水结块，色粉末，加水结块， 热。热。放放白白白白部分部分不到不到可可不能不能减少减少红红深深红红浅浅含结晶水的晶体含结晶水的晶体强强部分部分弱弱 探究活动探究活动实实 验验碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性现象现象 发生反应的化学方程式发生反应的化学方程式结论结论碳酸钠碳酸钠 碳酸碳酸 氢钠氢钠澄清石灰水澄清石灰水 浑浊浑浊澄清石灰水澄清石灰水 浑浊浑浊受热受热 分解分解受热受热 分解分解实验实验:2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2碳酸钠

8、、碳酸氢钠与稀盐酸反应碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应离子方程式：离子方程式：CO32- + 2H+ =CO2 + H2OHCO3- + H+ =CO2+ H2O 用右图装置做碳酸钠和碳酸氢用右图装置做碳酸钠和碳酸氢钠受热的实验。钠受热的实验。不变不变变变不发生不发生发生发生碳酸钠与碳酸氢钠碳酸钠与碳酸氢钠物物 质质 Na2CO3 NaHCO3俗俗 名名色色 态态热稳热稳定性定性与酸与酸反应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小白色晶体易溶易溶溶液变溶液变红红，显碱性，显碱性稳定，加热不分解稳定，加热不分解易溶易溶Na2CO3NaHCO3溶液变溶液变红红，显碱性，显碱

9、性不稳定，加热分解不稳定，加热分解CO32-+2H+=H2O+CO2HCO3- -+H+=H2O+CO2水溶性水溶性与酚酞与酚酞作作 用用2NaHCO2NaHCO3 3= Na= Na2 2COCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2 思考思考：自制灭火器应该选碳：自制灭火器应该选碳酸钠还是碳酸氢钠？为什么？酸钠还是碳酸氢钠？为什么？练练 习：习：实验与思考实验与思考:与盐酸互滴顺序，写出离子反应方程式：与盐酸互滴顺序，写出离子反应方程式：2H+CO32- -=CO2 +H2O H+CO32- -=HCO3- - H+HCO3- -=CO2 +H2O H+HCO3- - =CO2 +H2

10、O 往盐酸里面滴加碳酸钠往盐酸里面滴加碳酸钠往碳酸钠里面滴加盐酸往碳酸钠里面滴加盐酸: 往盐酸里面滴加碳酸氢钠往盐酸里面滴加碳酸氢钠:往碳酸氢钠里面滴加盐酸往碳酸氢钠里面滴加盐酸:请比较请比较Na2CO3及及NaHCO3与酸反应的剧烈程度：与酸反应的剧烈程度：D.干燥的沙土干燥的沙土想一想想一想 如果化工厂里金属钠着火了，应选择如果化工厂里金属钠着火了，应选择什么灭火方法？什么灭火方法？A. 用水用水B. 用泡沫灭火器用泡沫灭火器C.碳酸氢钠干粉灭火剂碳酸氢钠干粉灭火剂思考思考: :如果用水、泡沫灭火器、碳酸氢钠干粉灭如果用水、泡沫灭火器、碳酸氢钠干粉灭火剂等会造成什么后果？火剂等会造成什么后

11、果？ 在两根试管中分别加入在两根试管中分别加入2ml2ml稀盐酸，将两个稀盐酸，将两个装有装有等量等量（1/31/3药匙）药匙） 的碳酸钠或碳酸氢钠粉的碳酸钠或碳酸氢钠粉末的小气球分别套在两根试管口。将气球内的末的小气球分别套在两根试管口。将气球内的碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠和碳酸氢钠同时同时倒入试管中，观察反应倒入试管中，观察反应现象。现象。 注意：注意：反应剧烈程度与气球的体积。反应剧烈程度与气球的体积。探探 究究 与与 思思 考考 焰色反应：焰色反应：很多金属或它们的化合物在灼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。烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。 【实验实验3 36 6】P

12、P5757实实验验步步骤骤将铂丝防在酒精灯外焰上灼烧至火焰颜色与原将铂丝防在酒精灯外焰上灼烧至火焰颜色与原来相同；来相同；用铂丝蘸取待测碳酸钠溶液放在外焰上灼烧，用铂丝蘸取待测碳酸钠溶液放在外焰上灼烧，观察火焰颜色；观察火焰颜色；用盐酸洗净铂丝，在外焰上灼烧至火焰无色后，用盐酸洗净铂丝，在外焰上灼烧至火焰无色后，再蘸取碳酸钾溶液在外焰上灼烧，透过蓝色的钴再蘸取碳酸钾溶液在外焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察火焰的颜色。玻璃观察火焰的颜色。几种金属的焰色：几种金属的焰色： Li Na K Ca Sr Ba Cu紫红紫红 黄黄 紫紫 砖红砖红 洋红洋红 黄绿黄绿 绿绿注注意意每次实验必须用盐酸洗净铂丝

13、，并灼烧至火焰每次实验必须用盐酸洗净铂丝，并灼烧至火焰 与原来相同；与原来相同；钾的焰色必须透过蓝色的钴玻璃观察。钾的焰色必须透过蓝色的钴玻璃观察。 （避免钠等杂质的焰色的干扰。）（避免钠等杂质的焰色的干扰。）含量：OSi Al Fe 二、铝的化合物二、铝的化合物1、氧、氧 化化 铝铝探究氧化铝的两性探究氧化铝的两性方案：方案：取氧化铝粉末，分别滴加盐酸和氢氧化钠溶液取氧化铝粉末，分别滴加盐酸和氢氧化钠溶液现象：现象：试管、滴管试管、滴管药品：药品：氧化铝粉末、盐酸、氢氧化钠溶液氧化铝粉末、盐酸、氢氧化钠溶液现象：现象：氧化铝在盐酸和氢氧化钠溶液中都溶解氧化铝在盐酸和氢氧化钠溶液中都溶解反应：

14、反应：Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O结论：结论：氧化铝是氧化铝是两性氧化物两性氧化物写出以上两个反应的离子方程式。写出以上两个反应的离子方程式。（1 1）和酸反应：和酸反应： Al2O3 +6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ =2Al3+ + 3H2O（2 2） 和碱反应：和碱反应： Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O 氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生

15、成盐和水，所以氧化铝是反应生成盐和水，所以氧化铝是两性氧化物两性氧化物。 用耐磨的用耐磨的AlAl2 2O O3 3做成的轴承做成的轴承 耐高温氧化铝耐高温氧化铝陶瓷坩埚陶瓷坩埚 氧化铝的用途：氧化铝的用途：2、氢氧化铝、氢氧化铝实验室如何制备少量氢氧化铝？实验室如何制备少量氢氧化铝？ 用硫酸铝和氨水制备氢氧化铝用硫酸铝和氨水制备氢氧化铝实验实验37AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3 + 6 NH + 6 NH3 3HH2 2O = 2Al(OH)O = 2Al(OH)3 3+3(NH+3(NH4 4) )2 2SOSO4 4AlAl3+3+ + 3 NH + 3 NH3 3HH2

16、2O = Al(OH)O = Al(OH)3 3+3NH+3NH4 4+ + （1）物理性质：）物理性质： 氢氧化铝氢氧化铝是是白色白色胶状物质，几乎不溶于水，有强胶状物质，几乎不溶于水，有强的吸附性，能凝聚水中的悬浮物的吸附性，能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素。并能吸附色素。用硫酸铝和氢氧化钠制备氢氧化铝用硫酸铝和氢氧化钠制备氢氧化铝AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3 + 6NaOH = 2Al(OH) + 6NaOH = 2Al(OH)3 3+3Na+3Na2 2SOSO4 4AlAl3+3+ + 3 OH + 3 OH- - = Al(OH) = Al(OH)3 3结论：结论：

17、氢氧化铝是氢氧化铝是两性氢氧化物两性氢氧化物方案：方案：取氢氧化铝，分别滴加盐酸和氢氧化钠溶液取氢氧化铝，分别滴加盐酸和氢氧化钠溶液仪器：仪器：试管、滴管试管、滴管药品：药品：氢氧化铝、盐酸、氢氧化钠溶液氢氧化铝、盐酸、氢氧化钠溶液（2）化学性质：）化学性质：探究氢氧化铝是否具有两性探究氢氧化铝是否具有两性实验实验38步骤：步骤：( P 58( P 58 ) )现象：现象：两试管中的两试管中的Al(OH)Al(OH)3 3都溶解都溶解 氢氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生氢氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水，氢氧化铝属于成盐和水，氢氧化铝属于两性氢氧化物两性氢氧化物

18、。 氢氧化铝不氢氧化铝不溶于弱酸、弱碱，而溶解在强酸、强碱中溶于弱酸、弱碱，而溶解在强酸、强碱中Al(OH)33HClAlCl33H2O Al(OH)3NaOHNaAlO22H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + OH - = = AlO2- + 2H2O偏铝酸钠偏铝酸钠不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。 2Al(OH)3 Al2O33H2O偏铝酸根偏铝酸根得到氢氧化铝沉淀的方法有那些？得到氢氧化铝沉淀的方法有那些？铝盐和氨水铝盐和氨水:铝盐和氢氧化钠铝盐和氢氧化钠:偏铝酸钠和盐酸反应偏铝酸钠和盐酸反应NaAlO

19、2 + HCl + H2O = Al(OH)3 + NaClAlO2 + H + + + H2O =Al(OH)3偏铝酸钠和铝盐反应偏铝酸钠和铝盐反应3NaAlO2 + AlCl3 + 6H2O = 4Al(OH)3 + 3NaClAlAl3+3+ + 3NH + 3NH3 3HH2 2O = Al(OH)O = Al(OH)3 3+3NH+3NH4 4+ +AlAl3+3+ + 3OH + 3OH = Al(OH)= Al(OH)3 3实验实验内容内容 往盛有往盛有AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3溶溶液的试管中滴入液的试管中滴入NaOHNaOH溶溶液，直至过量。液，直至过量。 往

20、盛有往盛有AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3溶溶液的试管中滴入氨水，液的试管中滴入氨水，直至过量。直至过量。 实验实验现象现象反应反应方程方程式式结论结论 白色胶状沉淀不断增白色胶状沉淀不断增多，而后沉淀溶解并最后多，而后沉淀溶解并最后消失。消失。 白色胶状沉淀逐渐增多，白色胶状沉淀逐渐增多，氨水过量不溶解。氨水过量不溶解。1 1、 AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3 6NaOH6NaOH2Al(OH)2Al(OH)3 33Na3Na2 2SOSO4 42 2、Al(OH)Al(OH)3 3NaOHNaOHNaAlONaAlO2 22H2H2 2O O Al Al2 2(S

21、O(SO4 4) )3 3+6NH+6NH3 3H H2 2O O =2Al(OH)=2Al(OH)3 3+3(NH+3(NH4 4) )2 2SOSO4 4AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3与与NaOHNaOH、NHNH3 3 H H2 2O O均可反应生成均可反应生成Al(OH)Al(OH)3 3,Al(OH)Al(OH)3 3溶于强碱而不溶于弱碱。溶于强碱而不溶于弱碱。硫酸铝钾的电离硫酸铝钾的电离: KAl(SO4)2 K+ Al3+ 2SO42- 溶液中有三种自由移动的离子，溶液中有三种自由移动的离子， 两种阳离子，一种阴离子两种阳离子，一种阴离子。明矾是常用的净水剂明矾是常

22、用的净水剂 硫酸铝钾硫酸铝钾 KAl(SO4)2 KAl(SO4)212H2O（明矾）（明矾）某些药物、食物中含有某些药物、食物中含有AlAl的化合物的化合物资资 料料 卡卡 片片: :Al3+AlO2Al(OH)3123456写出上述转化的化学方程式：写出上述转化的化学方程式：“铝三角铝三角”关系及其应关系及其应用用思考：思考： 试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。0 1 2 3 4n(NaOH)nAl(OH)3 向含向含1mol AlCl1mol AlCl3 3的溶液中滴加的溶液中滴加NaOHNaOH溶液直至过量溶液直至过量 向向12mo

23、l NaOH 12mol NaOH 的溶液中滴加的溶液中滴加AlClAlCl3 3 溶液直至过量溶液直至过量0 1 2 3 4n(AlCl3)nAl(OH)3Al3+ + 3OH(少量少量) = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O Al3+4OH(过量过量) = AlO2+2H2O Al33AlO26H2O= = 4Al(OH)3 3mol3mol 12mol1mol 3mol3mol1mol1、20 1 2 3 4nAl(OH)3n(HCl)向含向含 1mol NaAlO1mol NaAlO2 2的溶液中滴加的溶液中滴加HClHCl溶液直至过量溶液直至过量向含向

24、含4mol HCl4mol HCl的溶液中滴加的溶液中滴加NaAlONaAlO2 2 溶液直至过量溶液直至过量AlO2+H2O+H+(少量少量)= Al(OH)3 Al(OH)3 +3H+ = Al3+3H2O AlO2+4H+(过量过量)= Al3+2H2O Al33AlO26H2O4Al(OH)3 1mol3mol1mol3mol0 1 2 3 4n(NaAlO2 )nAl(OH)33、4n(NaOH)nAl(OH)3 向向HClHCl酸化的酸化的AlClAlCl3 3溶液中滴加溶液中滴加NaOHNaOH溶液直至过量溶液直至过量 向含向含MgMg2+2+、AlAl3+3+的混合溶液中滴加的

25、混合溶液中滴加NaOHNaOH溶液直至过量溶液直至过量H+OH=H2OAl3+ + 3OH(少量少量) = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O Al3+ + 3OH(少量少量) = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O Mg2+ + 2OH = Mg (OH)2 Al(OH)3、 Mg(OH)2Mg(OH)2n(NaOH)5、61、铁的氧化物（1）铁的氧化物的性质比较）铁的氧化物的性质比较氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁化学式化学式俗俗 称称色、态色、态化合价化合价水溶性水溶性与盐酸与盐酸反反 应应 FeO Fe2O3

26、Fe3O4 无无 铁红铁红 磁性氧化铁磁性氧化铁黑色粉末黑色粉末 红棕色粉末红棕色粉末 黑色晶体黑色晶体+2 +3 +2 、+3不溶不溶 不溶不溶 不溶不溶FeO+2H+= Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=2Fe3+4H2O+ Fe2+三、铁的化合物三、铁的化合物（2） 铁的氧化物铁的氧化物 的用途的用途作为冶炼金属的原料作为冶炼金属的原料Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2.氧化铁常用于制造红色油漆和涂料氧化铁常用于制造红色油漆和涂料氧化铁作外墙涂料氧化铁作外墙涂料 高温高温实验实验3-9在在FeCl3、FeSO4分别加入分别加入NaOH溶液溶液 Fe

27、Cl3 FeSO4加入加入NaOH溶溶液产生的现象液产生的现象离子方程式离子方程式产生产生红褐色红褐色的沉淀的沉淀先有灰白色的沉淀，迅速变成先有灰白色的沉淀，迅速变成灰绿色灰绿色，最后变成，最后变成红褐色红褐色Fe3+3OH= Fe(OH)3 Fe2+2OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32、铁的氢氧化物铁的氢氧化物有两种：有两种：Fe(OH)3 、Fe(OH) 2 思考：思考：如何制备如何制备Fe(OH)3 、Fe(OH)2 ？Fe(OH)2转变过程转变过程FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)

28、3既然既然Fe(OH)2 容易被空气中的氧气氧化容易被空气中的氧气氧化,那么在那么在制备制备Fe(OH)2时应采取哪些措施防止其被氧化时应采取哪些措施防止其被氧化?3、铁盐和亚铁盐、铁盐和亚铁盐 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)3亚铁盐：亚铁盐： FeCl2 、FeSO4 、Fe(NO3)2(1)(1)、Fe3+离子的检验离子的检验 向向FeCl3和和FeCl2溶液中分别滴入溶液中分别滴入KSCN溶液溶液 滴入滴入KSCN溶液溶液 FeCl3溶液溶液 FeCl2溶液溶液溶液呈溶液呈血红色血红色溶液颜色无变化溶液颜色无变化（1）颜色：）颜色：Fe 2+ Fe3+ .浅绿色浅绿色黄色黄色（2）KSCN法：滴入法：滴入KSCN溶液，呈溶液，呈_ 色的溶液中含有色的溶液中含有Fe 3+血红血