几种重要金属的化合物.ppt

1、2.几种重要的金属化合物,回忆,钠、铝、铁都可以和哪些物质发生化学反应？,1.钠、铝、铁和非金属单质的反应 （O2等）,2. 钠、铁与水的反应,3.钠、 铝、铁与酸反应,4. 铝与碱液反应,1、氧化钠和过氧化钠 （1）氧化钠是_色固体， 过氧化钠是_色固体。,白,淡黄色,一、钠的重要化合物,1、Na2O 是哪种性质的氧化物？,2、碱性氧化物有哪些性质？,3、请写出Na2O 与H2O、CO2、盐酸反应的方程式，是离子反应的，请写出离子方程式,碱性氧化物+水碱,碱性氧化物+酸性氧化物含氧酸盐,碱性氧化物+酸盐+水,Na2O+H2O=2NaOH Na2O+H2O=2Na+2OH-,Na2O+CO2=

2、Na2CO3,Na2O+2HCl=2NaCl+H2O Na2O+2H+=2Na+H2O,Na2O2？,把水滴入在盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即用带火星木条放在试管口，检验生成的气体。用手轻轻摸一摸试管外壁，有什么感觉？然后向反应后的溶液中滴入酚酞，有什么现象？,实验35,Na2O2的化学性质,实验探究 Na2O2的性质,1）.Na2O2与水的反应,产生气泡,溶液先变红，后褪色,试管壁发烫,通过方程式推测：气体是什么？ 如何验证？,究竟是什么使酚酞试液先变红后褪色？,反应放热,温度使酚酞褪色,某种成物使酚酞褪色,反应方程式：,实质：,Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2,2Na2O2+

3、2H2O = 4NaOH+O2,Na2O2既是氧化剂又是还原剂，,O2 是氧化产物,Na2O2是强氧化剂。 用途：可做漂白剂 （强氧化性漂白）,过氧化钠与水反应的化学方程式：,2Na2O2+2H2O = 4Na+4OH-+O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2,该反应是不是离子反应？为什么？,应用：,呼吸面具或潜艇中的供氧剂。,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：,O2 是氧化产物,2）.Na2O2与CO2的反应,滴水生火，吹气能生火,呼吸面具,练习：写出过氧化钠与盐酸反应的化学方程式,2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O +

4、O2,思考：过氧化钠是碱性氧化物吗？,不是。因为过氧化钠与酸反应，除了生成盐和水外，还生成氧气。,【归纳】,点燃,Na2O+CO2=Na2CO3,Na2O+H2O=2NaOH,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2+2H2O,与酸反应,与酸性氧化物 反应,2Na2O+O2=2Na2O2,不稳定,稳定,离子化合物,离子化合物,稳定性,碳酸钠俗名叫_，也叫_ ， 碳酸氢钠俗名叫_ 。 碳酸钠晶体的化学式是_， 碳酸钠晶体在干燥的空气中容易失 去_变成碳酸钠粉末。,纯碱

5、,苏打,小苏打,Na2CO3 10H2O,结晶水,2、碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸钠和碳酸氢钠的性质,Na2CO3和Na2CO3的溶解性,1gNa2CO3,1gNaHCO3,加几滴水,加水后结块变成 晶体；放热,加水部分溶解；感觉 不到热量变化,加入10mL水,震荡时间长时，可溶解,固体量减少,加入12滴酚酞 试液,溶液变成红色,溶液变成红色,1、Na2CO3+ 2HCl =2NaCl + CO2 + H2O CO3 2-+ 2H+ = +CO2 + H2O 2、NaHCO3 + HCl =NaCl + CO2 + H2O HCO3- + H+ = CO2 + H2O,(1)与酸反应,结论：碳酸钠和

6、碳酸氢钠都易与酸反应，但是碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。,Na2CO3+ HCl =2NaCl + NaHCO3 NaHCO3 + HCl =NaCl + CO2 + H2O,(2)与盐反应,Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl,CO32-+Ca2+=CaCO3,Na2CO3与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀,NaHCO3可与NaHSO4反应,Na2CO3+BaCl2=BaCO3 +2NaCl,CO32-+Ba2+=BaCO3,应用：利用能否与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀来来鉴别Na2CO3与NaHCO3,HCO3-+H+=H2O+CO2 ,NaHCO3+NaHSO4=Na2S

7、O4+H2O+CO2 ,(3)与碱反应,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOH,CO32 -+Ca2+=CaCO3,NaHCO3能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,HCO3-+OH -=CO32-+H2O,Na2CO3：易与Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸盐沉淀和NaOH,Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3 +2NaOH,CO32 -+Ba2+=BaCO3,(4)对热稳定性,结论：加热时，碳酸钠不分解，而碳酸氢钠 则分解。即：碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。,碳酸钠受热不分解,所以利用它们对热的稳定性来鉴别它们。,碳酸氢钠不稳定，受

8、热易分解,NaHCO3,Na2CO3,澄清的石灰水,(5)Na2CO3与NaHCO3的相互转化：,Na2CO3,NaHCO3,CO2+H2O,固体加热， 溶液氢氧化钠,HCO3-+OH -=CO32-+H2O,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,Na2CO3+H2O+CO2 = 2NaHCO3,CO32-+H2O+CO2 = 2HCO3-,化学式,Na2CO3,NaHCO3,俗名,苏打、纯碱,小苏打,色、态,白色粉末,白色细小晶体,溶解度大小,溶解度：Na2CO3 NaHCO3,水溶液碱性,碱性（同浓度）：Na2CO3NaHCO3,与酸反应 离子方程式,NaHCO3比Na2CO3快,

9、HCO3-H=H2O+CO2,热稳定性,热稳定性：Na2CO3NaHCO3,CO32-2H=H2O+CO2,想一想:如何区别Na2CO3和NaHCO3?, 加热,加热固体，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3,滴入CaCl2或BaCl2溶液,产生白色沉淀的是Na2CO3,逐滴滴入稀盐酸,反应较剧烈的是NaHCO3,Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl,NaHCO3+CaCl2 不反应,滴入Ca(OH)2呢？,碳酸钠和碳酸氢钠的用途,侯德榜和侯氏制碱法,在中国化学工业史上，有一位杰出的科学家，他为祖国的化学工业事业奋斗终生，并以独创的制碱工艺闻名于世界，他就像一块坚硬的基石

10、，托起了中国现代化学工业的大厦，这位先驱者就是被称为“国宝”的侯德榜曾以10科1000分的好成绩被北平清华留美预备学堂录取！ 碳酸钠用途非常广泛。虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠，但仍不能满足工业生产的需要。 1862年，比利时人索尔维（Ernest Solvay 18381922）发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制碱法”（又称氨碱法）。此后，英、法、德、美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂，并组织了索尔维公会，对会员以外的国家实行技术封锁。 1920年，侯德榜先生毅然回国任职。他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上，终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。1924年8月

11、,塘沽碱厂正式投产。1926年，中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。产品不但畅销国内，而且远销日本和东南亚。 侯德榜先生经过上千次试验，在1943年研究成功了联合制碱法。这个新工艺是把氨厂和碱厂建在一起，联合生产。由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳。母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结晶出来，作为化工产品或化肥。食盐溶液又可以循环使用。为了实现这一设计，在1941一1943年抗日战争的艰苦环境中，在侯德榜的严格指导下，经过了500多次循环试验，分析了2000多个样品后，才把具体工艺流程定下来，这个新工艺使食盐利用率从70一下子提高到96，也使原来无用的氯化钙转化成化肥

12、氯化铵，解决了氯化钙占地毁田、污染环境的难题。这方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度，赢得了国际化工界的极高评价。1943年，中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。 （1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 (2) NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3 （3）2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 即：NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2 =NH4Cl+NaHCO3 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2,3、焰色反应：,是元素的性质,1）概念：,金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫焰色反应。,焰色反

13、应是物理变化。元素原子发射一定波长的光而产生各种颜色。,注：,钠的焰色是黄色，钾是焰色是紫色,实验步骤：,将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧至火焰颜色与原来相同； 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； 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，透过蓝色的钴玻璃观察火焰的颜色。,“洗” “烧” ，“蘸” “烧” ，“洗” “烧”,焰色反应,铯的焰色,钠黄色,铜 绿色,钾紫色,钙砖红色,铷的焰色,锶洋红色,钡黄绿色,课堂小结,注意,重点:1、过氧化钠的性质。 2、碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较 3、焰色反应的本质及操作过程 难点:过氧化钠的性质。,焰色反应洗、烧

14、、蘸、烧、洗、烧 钠：黄色火焰 钾：透过钴玻璃紫色火焰,再见,二、铝的重要化合物,1、氧化铝（Al2O3）,物性：Al2O3是一种白色难熔的固体,不溶于水，可作耐火材料(熔点2050) (天然产物称作刚玉),氧化铝的天然存在形式,铝土矿由氧化铝的水合物和少量的氧化铁和二氧化硅杂质组成,刚 玉氧化铝的天然晶体，硬度大仅次于金刚石、金刚砂（SiC）(蓝宝石、红宝石是刚玉的一种）,闪耀着六射星光的天然蓝宝石“亚洲之星”重330克拉，缅甸产，世界著名珍宝，现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。,天然红宝石“罗斯利夫斯”，重138.7克拉，斯里兰卡产，世界著名珍宝。现藏于美国华盛顿斯密森博物馆。,精美的氧化铝陶

15、瓷制品,耐火坩埚,耐火砖,燃器具点火瓷头,实验一 氧化铝的性质探究,实验内容,实验 现象,结论,化学方程式和离子方程式,氧化铝中 滴加盐酸,氧化铝中滴 加氢氧化钠,沉淀 溶解,氧化铝能 与盐酸反 应,沉淀 溶解,Al2O3+6HCl = 2AlCl3+3H2O,Al2O3+6H+ = 2Al3+ +3H2O,Al2O3+2NaOH = 2NaAlO2+ H2O,Al2O3+ 2OH= 2AlO2+H2O,氧化铝能 与氢氧化 钠反应,氧化铝中滴 加氨水,沉淀不溶解,氧化铝不与氨水反应,无,偏铝酸钠,化学性质两性氧化物 既能和强酸又能和强碱反应生成盐和水的氧化物。 但不与氨水反应,AlO2- Al

16、2O3 Al3+,HCl,NaOH,用途：液态Al2O3被电解生成铝和氧气，氧化铝是冶炼铝的主要原料。,实验3-7：Al2(SO4)3溶液中加入少量NH3H2O,现象：生成白色胶状沉淀,Al2(SO4)36NH3H2O 2Al(OH)3 3(NH4)2SO4,Al3+ 3NH3H2O Al(OH)3 +3NH4+,（1）实验室制备氢氧化铝氨水与铝盐反应,2、氢氧化铝 (Al(OH)3 ),AlCl3+3NH3.H2O =Al(OH)3+3NH4Cl,（2）物理性质:,氢氧化铝是几乎不溶于水的白色固体.在水溶液中新生成的氢氧化铝呈胶状,能凝聚水中悬浮物,又有吸附色素的性能。,氢氧化铝胶体可用作净

17、水剂、色素吸附剂等。,（3）氢氧化铝的化学性质：,实验38 向Al(OH)3沉淀中分别加入NaOH、HCl和NH3H2O,不稳定性：,沉淀 溶解,沉淀 溶解,氢氧化铝与氢氧化钠反应而溶解,氢氧化铝 与盐酸反 应而溶解,Al(OH)3+ NaOH = NaAlO2+2H2O,Al(OH)3+OH = AlO2+2H2O,Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3 H2O,Al(OH)3+3H+ = Al3+3H2O,取一份氢氧化铝，向其中逐滴滴入氢氧化钠观察现象,取一份氢氧化铝，向其中滴入盐酸观察现象。,向氢氧化铝中滴加氨水,沉淀不溶解,氢氧化铝不与氨水反应,无,两性氢氧化物 既能和强酸又能和

18、强碱反应生成盐和水的氢氧化物。 但不与氨水反应。,思考： NaHCO3既能和强酸又能和强碱反应，它具有两性？,AlO2- Al(OH)3 Al3+,HCl,NaOH,氢氧化铝的用途,胃舒平又名复方氢氧化铝，是由能中和胃酸的氢氧化铝和三硅酸镁两药合用，并组合解痉止痛药颠茄浸膏而成。,胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉，易吐酸水，服用适量的小苏（NaHCO3），能治疗胃酸过多，请写出其反应的离子方程式： HCO3-+H+=CO2+H2O 如果病人同时患胃溃疡，为防胃壁穿孔，不能服用小苏打，原因是： 反应生成二氧化碳，压力增大加剧胃穿孔 此时最好用含氢氧化铝的胃药（如胃舒平）离子方程式：

19、 Al(OH)3+ OH= 2AlO2+2H2O,3、硫酸铝钾 KAl(SO4)2 ,KAl(SO4)212H2O或 K2SO4Al2(SO4)324H2O 俗名明矾，无色晶体、 易溶于水，是一种复盐， 常用作净水剂。,KAl(SO4)2 =K+Al3+2SO42-,说起明矾，人们对它是很熟悉的，也有人管它叫白矾，化学名称叫硫酸钾铝。然而明矾不只用作化工原料，它还是一个净水能手呢！有一次，我们下乡搞调查研究，在做午饭的时候，发现缸里的水太浑，不能用，正在为此而着急的时候，农技站的张技术员来了，他看见我们没有办法，立刻取出几块明矾，把它研成细未，然后撒在水缸里。不一会儿，缸里的水变得清澈透底了。

20、,原理： Al3+3H2O Al(OH)3+3H+ 胶体,Al3+ AlO2,Al,Al2O3,Al(OH)3,铝及其重要化合物之间的转化,再见,人体需要的是铁单 质吗？铁怎样转化 为能被吸收的铁元 素呢？,日本横滨弯钢索斜拉大桥,芝加哥西尔斯大厦 （钢架结构）,Fe3O4,黄铁矿（FeS2）,赤铁矿（Fe2O3）,磁铁矿（Fe3O4）,硫酸亚铁,陨铁,浅绿色,浅绿色,白色,红褐色,棕黄色,棕黄色,1、铁的氧化物：,FeO Fe2O3 Fe3O4, 铁红 磁性氧化铁,黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体,+2 +3 +2、+3,不溶 不溶 不溶,FeO +2HCl=FeCl2+H2O Fe2O3+6

21、HCl= 2FeCl3+3H2O,化学性质：,FeO +2H+=Fe2+H2O Fe2O3+6H+= 2Fe3+3H2O Fe3O4+8H+= 2Fe3+Fe2+4H2O,不溶于水也不与水反应,与酸反应：,FeO不稳定,离子方程式：,Fe3O4+8HCl= 2FeCl3+FeCl2+4H2O,均能被CO还原成Fe,玉石中的氧化亚铁经氧化而成三价铁，颜色变成红棕色，特别是裂缝部位或有空隙的部位，还有暴露在外的截面部分也容易氧化而成红棕色。,用途：,Fe2O3：红色的油漆，炼铁原料,方案一：能否通过铁和水反应制得？ 方案二：能否通过铁的氧化物和水反应得到？ 方案三：用可溶性铁盐、亚铁盐与碱溶液反应

22、？,2、铁的氢氧化物,如何制备铁的氢氧化物？,思考：铁有哪些氢氧化物？,铁的氢氧化物,2、铁的氢氧化物 氢氧化铁和氢氧化亚铁 Fe(OH)3 Fe(OH)2,(1)制备：,实验1：用一支试管取2mLFeCl3溶液，使用胶头滴管向其中加入少量NaOH溶液。,FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl,Fe3+3OH=Fe(OH)3,(红褐色沉淀),现象：产生红褐色沉淀。,实验2：用一支试管取2mLFeSO4溶液，使用胶头滴管向其中加入少量NaOH溶液，观察现象。,FeSO4+2NaOH = Fe(OH)2+Na2SO4,(白色沉淀),现象：生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变成红褐色,4

23、Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3,(红褐色沉淀),铁的氢氧化物的化学性质：,Fe(OH)2+2H+= Fe2+2H2O； Fe(OH)3+3H+= Fe3+3H2O；,白色固体,红褐色固体,不溶,不溶,Fe2+2OH=Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,Fe(OH)2+2H= Fe2+2H2O,Fe(OH)3+3H= Fe3+3H2O,Fe3+3OH=Fe(OH)3,隔绝空气,【小结】：Fe3+的检验试剂：,KSCN或(NH4)2SCN溶液。 现象：溶液变成红色； 原理：Fe3+ +3SCN-=Fe(SCN)3；,（红色）,（红褐色）,氢氧化

24、钠溶液： Fe3+ + 3OH- =Fe(OH)3；,KSCN或(NH4)2SCN溶液、氯水。,【小结】：Fe2+的检验试剂：,现象：开始溶液不变红色，再向溶液中滴加几滴氯水，溶液变成红色；,2Fe2+ +Cl2 =2Fe3+2Cl-；,氢氧化钠溶液： 现象：开始的产生一种白色的絮状沉淀，这就是氢氧化亚铁，但白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；,直 接 观 色,与KSCN,显色反应 利 用,与铜片,与淀粉 KI试纸,鉴别方法,试纸不变蓝 试纸变蓝色,加碱溶液,Fe2+,Fe3+,酸性KMnO4溶液,褪色 不褪色,小结：Fe2+和Fe3+的鉴别,2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,2Fe3+2I-=2Fe2+I2,【小结】：常见的阳离子的检验：,用铂丝蘸取含