高一化学必修一第三章第二节几种重要的金属化合物课件

高一化学必修一第三章第二节几种重要的金属化合物课件PPT高一化学必修一第三章第二节几种重要的金属化合物课件PPT高一化学必修一第三章第二节几种重要的金属化合物课件PPT商店里的铝制品五颜六色，有的金黄，有的碧绿，有的鲜红……这些颜色，并不是像涂漆一样涂上去的，而是利用氧化铝的吸附作用吸附着色的。铝在空气中会迅速被氧化，表面生成致密的氧化物薄膜，保护里面的铝不再继续被氧化，但自然氧化形成的薄膜一般只有几微米厚，不耐磨擦，也不能用来着色。要进行铝的氧化着色，首先是在铝表面制造较厚的氧化膜，做法是用14的硫酸做电解液，铝制品为阳极，碳棒为阴极进行电解，大约经半小时，铝制品表面生成较厚的氧化膜，可达几十微米，里面有很多孔隙，可以吸附染料分子，铝制品在染色液中浸泡后，染料即被氧化膜吸附，铝制品显示出颜色，最后将染色的铝制品放进封闭液中进行加热，使孔隙封闭。这样，铝制品表面的颜色就会长期保持。

从上面介绍的生产过程可以看到，铝制品氧化着色处理有两个作用：一是氧化膜加厚，增加耐磨性；二是着色后鲜艳美观。

：●梳理导引1．氧化铝是________色固体，熔点________，______溶于水。氧化铝的用途：________。氧化铝是________性氧化物，它与HCl、NaOH溶液反应的离子方程式分别为______________________________、____________________________________________。2．Al(OH)3是________固体，________溶于水，具有________性。Al(OH)3能溶于________或__________，是________氢氧化物，它与HCl、NaOH反应的离子方程式分别为___________________________________________，____________________________________________。氢氧化铝受热________稳定，其受热分解的化学反应方程式为______________________________________________。●细品教材1．物理性质白色固体，不溶于水，熔点高，良好的耐火材料。自然界中纯净的Al2O3为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石，可作人造宝石。温馨提示：(1)既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物。(2)两性氧化物是物质类别，氧化物可分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物、过氧化物等。(3)金属氧化物不一定是碱性氧化物。如Al2O3为金属氧化物，却是两性氧化物。

(4)ZnO也是两性氧化物，它与NaOH反应的化学方程式为：ZnO＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2O。

●典例精析【例1】下列关于Al2O3的说法正确的是 ()A．Al2O3也可以通过分解反应制得B．Al2O3是两性氧化物C．Al2O3非常致密，所以可用铝制容器盛HCl和NaOH等D．擦去表面氧化铝的铝条，在酒精灯上灼烧时，熔化的铝纷纷滴落下来既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是 ()①Al②NaHCO3

③Al2O3

④Mg(OH)2

⑤Al(OH)3A．①②③⑤

B．①④⑤C．②③⑤ D．①③④

温馨提示：氢氧化铝是白色不溶于水的胶状物质，表面积大，有强吸附作用，用于净水、吸附色素。Al(OH)3只有在与强酸反应生成盐和水时才能表现出碱性，也只有在与强碱反应生成盐和水时才表现出酸性。Al(OH)3不溶于H2S、H2CO3等很弱的酸，也不溶于弱碱如NH3·H2O等。

2．硫酸铝钾的主要性质和用途明矾是无色晶体，易溶于水。因Al3＋的水解反应，其水溶液显酸性。Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋明矾水解所产生的胶状的Al(OH)3吸附能力很强，可以吸附水里的悬浮杂质形成沉淀，使水澄清。所以明矾常用作净水剂。

●典例精析【例2】有一镁、铝合金，作适量稀硫酸恰好完全溶解，再加入氢氧化钠溶液，析出沉淀的物质的量随氢氧化钠的体积关系如右图所示，则原合金中镁、铝物质的量比为 ()A．21 B．41C．11 D．12【例3】用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是 ()①加盐酸溶解；②加烧碱溶液溶解；③过滤；④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀；⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀；⑥加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀。A．①⑤⑥③

B．②③⑥③C．②③④③ D．②③⑤③

【点拔】对于某些最佳选择题中，往往给出2个或2个以上具有类似性的可选项，此时必须从两者的差别中进行分析比较，才能得出正确结论。

下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是 ()A．Al(OH)3是两性氢氧化物B．Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质C．Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素D．Al(OH)3既溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸向100mL2mol·L－1的AlCl3溶液中，逐滴加入NaOH溶液100mL时产生沉淀为7.8g，则加入NaOH溶液的物质的量浓度是 ()A．1mol·L－1 B．1.5mol·L－1C．3mol·L－1 D．7moL·L－1

【点拔】当Al3＋与OH－反应时，随着两者物质的量之比不同，生成Al(OH)3沉淀的量也不同，需特别指出的是，生成一定量的Al(OH)3时，Al3＋与OH－的物质的量之比也不一定唯一，只要n[Al(OH)3]＜n(Al3＋)，n(Al3＋)、n(OH－)就有两个比例关系存在；一个是Al3＋有余OH－不足；另一个是n(OH－)＞3n(Al3＋)，过量的OH－又将部分Al(OH)3溶解。

●资料备选思维误区警示1．常见金属氧化物的颜色Na2O白色、CaO白色、MgO白色、Al2O3白色、Fe2O3红棕色、FeO黑色、Fe3O4黑色、CuO黑色、MnO2黑色、Cu2O红色、PbO黄色、Ag2O褐色。2．常见微溶难溶氢氧化物的颜色Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Zn(OH)2均为白色Fe(OH)3红褐色Cu(OH)2蓝色

3．弱碱(如NH3·H2O等)不能使Al(OH)3转变为AlO2-，很弱的酸(如H2CO3等)不能使Al(OH)3转变为Al3＋。因为Al(OH)3的电离程度太小，只有大量的H＋或OH－才能使平衡发生移动。4．Al(OH)3的溶解度很小，而且无论酸式或碱式电离的程度都很小，但其碱性略强于酸性，所以，虽然说氢氧化铝是两性氢氧化物，但仍属于弱碱。

铁是人体内需要的微量元素。一般人的体内含铁量为4.2～6.1g，相当于一个小铁钉的重量，约占人体体重的0.004%，血红蛋白中的铁是体内氧的输送者。铁是目前应用最广泛的金属材料，铁的化合物在生产、生活中有着广泛的应用，如Fe2O3用作油漆和涂料的颜料，FeSO4可作为人体补铁剂，也可用作食品抗氧化剂。常见的含铁化合物还有哪些？它们有何性质和用途？

纯净的铁制品是闪闪发光的银白色，纳米状态的还原铁粉呈黑色，含有铁离子的血红蛋白是鲜红色，纯净的氧化铁是红色，铁锈是红棕色，三氯化铁固体是棕黄色，三氯化铁溶液是黄色，硫酸亚铁晶体是绿色，硫酸亚铁溶液是浅绿色，氢氧化铁是红褐色，氢氧化亚铁是白色，四氧化三铁和氧化亚铁是黑色。让我们共同学习铁的重要化合物，了解更多的铁的奥秘。●梳理导引1．铁在地壳中含量仅次于________、__________和________，居第________位，主要化合价为__________和________。2．铁的氧化物有：FeO：______粉未，Fe2O3：______粉未，俗称______________，Fe3O4：_____晶体，俗称__________。FeO和Fe2O3是_____________________性氧化物(填“酸”“碱”或“两”)。它们与盐酸反应的离子方程式为________________、____________________。

3．向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，得到________色的Fe(OH)3沉淀，反应的离子方程式为_______________。向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成__________沉淀，迅速变成________，最终变成________色。反应的离子方程式和化学方程式为_________________________________、____________________________________________。4．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为______色，向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，不变色，再滴加几滴氯水，溶液为________色。Fe2＋与Fe3＋在一定条件下可相互转化，写出Fe3＋与Fe反应及Fe2＋与Cl2反应的离子方程式_________________________________________________、_____________________________________________。

●问题探究1．Fe3O4是铁的一种氧化物，它还有哪几种表示方法？2．在无线电工业上常用FeCl3溶液来刻蚀铜板，制造印刷线路，你知道这是利用了Fe3＋的什么性质吗？3．如何检测某溶液中含有Fe2＋不含Fe3＋？

●细品教材FeO、Fe2O3、Fe3O4比较表

化学式FeOFe2O3Fe3O4名称、俗名氧化亚铁氧化铁(铁红)四氧化三铁(磁性氧化铁)铁的化合价＋2＋3＋2(1/3)＋3(2/3)颜色、状态黑色粉末红棕色粉未黑色晶体溶解性都不溶于水，但溶于酸溶液化学式FeOFe2O3Fe3O4与H＋的反应FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O与H＋反应生成Fe2＋、Fe3＋与还原剂反应H2＋FeOFe＋H2OFe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(用于炼铁)8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe空气中的稳定性不稳定，空气中加热，生成Fe3O4稳定稳定生成方法2Fe(过量)＋O2＋2FeO2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O3Fe＋2O2Fe3O4●典例精析【例1】下列物质的主要成分不正确的是 ()A．赤铁矿∶Fe2O3B．铜绿∶CuOC．磁铁矿∶Fe3O4 D．铝土矿∶Al2O3铜绿的化学式是Cu2(OH)2CO3。【例2】由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得混合物中铁元素与氧元素的质量比为218，则此混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比为 ()A．121B．211C．111D．113

（可以先求出Fe与O的个数比）：：：：：：：：：【点拔】本题给出了由三种铁的氧化物组成的混合物中的铁与氧的质量比，要求出三种铁的氧化物的物质的量之比。在求解时，先算出铁原子与氧原子的个数比，在此基础上结合三种氧化物的组成进行分析和推理，找出符合题意的关系。下列物质中，常用来制造油漆的颜料的是 ()A．FeO B．Fe2O3

C．Fe3O4

D．Fe(OH)3有0.4g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入过量的澄清石灰水中，得到0.75g固体沉淀物。求这种铁的氧化物的化学式。

1．铁的氢氧化物——氢氧化亚铁与氢氧化铁氢氧化物氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物理性质白色固体，不溶于水红褐色固体，不溶于水氢氧化物氢氧化亚铁氢氧化铁化学性质Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O制法可溶性碱与可溶性亚铁盐溶液反应Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性碱与铁盐溶液反应Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓2.铁的氢氧化物制备与性质探究(1)实验步骤：取两支试管，分别加入少量FeCl3溶液、FeSO4溶液，各滴入NaOH溶液适量。(2)实验现象：盛FeCl3溶液的试管中，生成红褐色的Fe(OH)3沉淀；盛FeSO4的试管中，先生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。

(3)实验结论：Fe(OH)3(氢氧化铁)和Fe(OH)2(氢氧化亚铁)分别可用相应的可溶性盐与可溶性碱反应制得。

(3)制备Fe(OH)2时，需注意以下实验条件：①Fe2＋必须是新制的并放入Fe粉以防Fe2＋被氧化成Fe3＋；②除去溶液中溶解为O2，其方法是加热NaOH溶液；③滴管末端插入试管内的液面以下；④必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。●典例精析【例3】在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2：(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是______。(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是______。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_________。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是______________________。

如图，当容器A中反应开始后，分别进行下列操作，请回答有关问题：

(1)若弹簧夹C打开，B容器中有什么现象：____________________________________________。(2)若弹簧夹C关闭一会儿，容器A中的反应还在进行时，B容器中的现象：__________________________，写出B容器中有关反应的化学方程式：________________________________________。(3)若先打出弹簧夹C一段时间，容器A中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹C一会儿，B容器中的现象：__________________________________。【解析】

此题是一道综合性和实验操作的复合实验题，因此，在解答该题时必须明确：当氢氧化钠中空气未排尽时，氢氧化钠与硫酸亚铁反应的产物氢氧化亚铁只能短暂存在，但当通入氢气一段时间后，即认为其中的空气已排净，生成的Fe(OH)2能较长时间存在。●细品教材1．Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的三角转化Fe的化合价为0，是最低价态，单质铁只表现还原性，Fe2＋中铁的化合价为＋2价，处于中间价态，Fe2＋既有氧化性，又有还原性，Fe3＋中铁的化合价为＋3价，为最高价态，Fe3＋只具有氧化性。

(1)观察法：Fe3＋盐溶液呈棕黄色，Fe2＋盐溶液呈浅绿色。(2)SCN－法：滴入KSCN或其他可溶性硫氰化物溶液，呈红色者是Fe3＋溶液，不变红者是Fe2＋溶液。(3)碱液法：分别加入碱液(氨水亦可)，生成红褐色沉淀者是Fe3＋溶液，先生成白色沉淀，又迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色者是Fe2＋溶液。

(4)H2S法：分别通入H2S或加入氢硫酸，有黄色沉淀析出(或变浑浊)者是Fe3＋溶液，无此现象者是Fe2＋溶液。

(5)淀粉KI法：能使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液是Fe3＋，无此现象者是Fe2＋。(6)KMnO4(溴水)法：分别加入少量酸性KMnO4溶液(或溴水)，能使之褪色者是Fe2＋溶液，不能使之褪色者是Fe3＋溶液。(7)铜片法：分别加入铜片，溶液逐渐变为蓝绿色者是Fe3＋溶液，不变色者是Fe2＋溶液。

3．铁离子和亚铁离子的检验(1)Fe2＋的检验：加碱溶液或者先加KSCN溶液，再通入Cl2。加碱溶液：灰白色↓→灰绿色↓→红褐色↓Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3先加KSCN溶液，再通入Cl2：无明显现象→血红色溶液2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3

(2)Fe3＋的检验：加KSCN溶液或加碱溶液。加KSCN溶液：溶液变血红色，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3加碱溶液：有红褐色沉淀，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓

●典例精析【例4】在FeCl3和CuCl2混合液中，加入过量的铁粉，充分反应后，溶液中的金属离子主要是 ()A．Fe2＋

B．Fe3＋和Fe2＋C．Cu2＋和Fe2＋

D．Cu2＋【例5】铁和氧化铁的混合物共Amol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到BmolH2，且溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为 ()【点拔】解题时要注意隐含信息的“挖掘”。如本题中“加入KSCN不显红色”，说明溶液中无Fe3＋，进一步说明Fe除与H＋反应外，还与Fe3＋反应。

随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在包装袋中应放入的化学物质是 ()A．无水硫酸铜、蔗糖B．生石灰、硫酸亚铁C．食盐、硫酸亚铁D．生石灰、食盐将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液，混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有________；(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有________；(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有________，一定有________。(4)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有________。【点拔】关键是分析清楚反应，根据化学反应确定一定存在的物质和一定不存在的物质。●资料备选铁的重要化合物相关计算1．向200mL0.1mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2＋恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为 ()A．1.44g B．1.6gC．2.82g D．4.36g【点拔】本题容易误认为生成的Fe(OH)2沉淀在加热过程中会分解生成相应的氧化物FeO，从而计算出固体的质量为：0.1mol/L×0.2L×72g/mol＝1.44g。错误的原因在于忽视了在实验过程中Fe(OH)2接触到空气后会迅速被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3。2．把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为ag，则原合金中铁的质量分数为()A．70% B．52.4%C．47.6% D．30%一、常见合金的重要应用学与问1、合金：两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质2、合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。

硬度大于各成分金属

熔点低于各成分金属1、铜合金司母戊鼎现代建筑的门窗框架、常用电解加工成古铜色的硬铝制品。硬铝是：

Al–Cu–Mg–Mn–Si

合金

青铜：主要含Cu和Sn(锡)，用于制机器零件黄铜：主要含Cu和Zn，制机器零件、仪器，日用品白铜：主要含Cu和Ni(镍)，制造精密仪器和装饰品2、铁合金生铁钢（含碳量在2％～4.3％之间,还含硅、锰及少量硫、磷）碳素钢{低碳钢（含碳0.3％～0.6％）高碳钢（含碳0.03％～0.3％）中碳钢（含碳0.6％～2％）合金钢钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。钢的特性用途2、钢钢碳素钢合金钢(铁和碳的合金)(在碳素钢中加入其它合金元素)低碳钢(含碳量低于0.3%)中碳钢(含碳量为0.3%－0.6%)高碳钢(含碳量高于0.6%)锰钢不锈钢硅钢钨钢1.合金是一种

跟其他一种或几种

（或

跟

）一起

而成的具有

的物质。合金属于

。2.合金的性质①合金的熔点

它的各成分金属。②合金的硬度及机械性能

成分金属。③合金的导电能力

纯金属。故导线用的都是纯度较高的铜或铝。

用途广泛的金属材料:3.常见的合金及其重要应用

①铜合金②铁合金③铝合金

④钛合金——具有密度小、强度高、耐腐蚀、

耐高温等优点，主要用于飞机、

火箭、导弹、人造卫星、

宇宙飞船等尖端领域。4.在进行金属材料选择时，主要考虑以下几个方面：主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等。黄金首饰的纯度常用“K”来表示，24K是纯金，标号为14K的首饰中黄金的质量分数是（）A.75%B.58%C.36%D.25%2.取一定量的镁、铝合金，用足量的盐酸溶解后，再加入量的氢氧化钠溶液，然后滤出沉淀物，加强热灼烧，最后得到白色粉末，干燥后称量，这些粉末与原合金的质量相等，

则合金中镁的质量百分含量是（）A.20%B.40%C.60%D.65.4%

其他几种常见的金属（1）铝——

“会飞”的金属

铝最大的优点是轻盈