人教版化学必修一第三章第二节-几种重要的金属化合物教案.docx

第二节 几种重要的金属化合物
一、钠的重要化合物
1、NaO与 Na O
2
2 2
NaO与 NaO 都是 Na 的氧化物，都只含有 Na和 O 两种元素，那么，它们的化学性质是否相同？让我们一
2 2
2
起动手做实验来探究一下
NaO 与水反应
2 2
实验步骤：把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体。
实验现象：反应生成的气体能使木条复燃。
实验结论：Na O 与 H O 反应放热，生成物助燃
2 2
2
(1) 与水反应：
Na O+H O ==2NaOH
2
2
2 Na O +2H O==4 NaOH +O↑
2
2 2
2
［板书］
失 2e-
2 Na O +2H O==4 NaOH +O↑
2
2 2
2
得 2e-
NaO 既是氧化剂又是还原剂
2 2
碱性氧化物是与 H O 化合生成碱，由此可知，Na O 是碱性氧化物，Na O 是过氧化物。
2 2
2
2
分别装入 Na O和 Na O 的试管中滴入适量的水，充分反应后，滴入 2 滴酚酞试剂。
2 2
2
实验现象：Na O 加入水无明显现象，滴酚酞变红
2
NaO 加入水，剧烈反应，有汽泡变出，溶液变红后褪色
2 2
由此可知，Na O 是强氧化剂，有漂白性。
2 2
(2) 与CO 反应：
2
失 2e-
2 Na O +2CO ==2 Na CO +O
3
2 2
2
2
2
得 2e-
NaO +CO ==Na CO
2
2
2
3
人进行呼吸时，需要呼出 CO ，吸进 O2，而 CO 与NaO 正好可以反应生成 O2，以保证人体正常呼吸。Na O
2 2
2
2
2 2
可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。
2 2
与HO反应
2
Na O+H O ==2NaOH
2
2Na O +2H O=4NaOH+O ↑
2 2
2
2
2

2Na O +2CO ==2Na CO +O
2
2
2
3
2 2
2
3
2
生成条件
稳定性
Na 在空气中缓慢氧化
不稳定
Na 在空气中燃烧
相对稳定
2
用途
供氧剂、强氧化剂、漂白剂
Na、Na O、Na O 、NaOH 在空气中放置一段就会变质，最后产物是什么？
2 2
2
(Na CO )
3
2
Na CO 往往含有结晶水，就是我们日常生活中常用的苏打，它还有一个分子量比它小的弟弟------小苏打，
3
2
它们的性质既相似又不同，下面我们就学习它们的性质
2、Na CO 与 NaHCO
3
2
3
在 2 支试管里分别加入少量 Na CO 和 NaHCO (各约 1 克)
3
2
3
○1 观察二者外观上的细小差别，分别滴入几滴水，振荡试管，观察现象，用手摸一摸试管底部，有什么感
觉？
○2 继续向试管内加入 10 mL 水，用力振荡，有什么现象？
○3 向试管内滴入 1-2 滴酚酞溶液，各有什么现象？
○4 在下表中记录实验现象并得出初步结论
3
3
白色粉末，加 H O 结块成晶体， 细小白色粉末，加 H O，部分溶解，
2
2
初步结论
加水变成含结晶水的晶体
部分溶解，碱性比 Na CO 弱
3
2
Na CO 与 Na CO ·10H O 是两种不同的纯净物，Na CO ·10H O 在空气中易被风化而变成粉末
2
2
3
2
3
2
3
2
根据初中所学的知识回答，检验某一物质是否含有碳酸根（CO ），用什么方法？
2―
3
（加 HCl，看是否有气体生成，将生成气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，有沉淀产生）
如此看来，在 Na CO 中滴加稀盐酸，必定有气体生成，那么在 NaHCO 中滴加稀盐酸，现象又如何呢？是
3
2
3
否和 Na CO 与 HCl 的反应一样吗？让我们通过实验来得出结论。
3
2
（1）与盐酸反应
Na CO ＋2HCl＝＝2NaCl +H O＋CO ↑（慢）
2
2
3
2
CO ＋2H ＝＝H O ＋CO ↑
＋
2―
3
2
2
NaHCO +HCl==NaCl+H O+CO ↑(快)
2
3
2
HCO +H ==H O+CO ↑
＋
―
3
2
2
慢的原因是因为先生成 HCO ，再进一步反应生成 H O 和CO
―
3
2
2
那么，滴加 HCl 产生无色无味气体的物质中是否一定有 CO ?(不一定，还可能含有 HCO )
―
2―
3
3

怎样来区别 Na CO 与 NaHCO 呢？
3
2
3
实验步骤：分别向装有 Na CO 和 NaHCO 的溶液中分别加入 BaCl 溶液
3
2
3
2
实验现象：Na CO 有白色沉淀；NaHCO 没有现象
3
2
3
(2) 与 BaCl 溶液反应：
2
Ba +CO ==BaCO ↓
2―
2＋
3
3
碳酸盐的正盐除了 K 、Na 、NH 外都不溶于水，而酸式盐却都溶于水，因此，鉴别 Na CO 和 NaHCO 溶液，
＋
＋
＋
4
2
3
3
我们常用 BaCl 或 CaCl2 做试剂来鉴别。
2
Na CO 与 NaHCO 的另一个不同点是热稳定性不同.
3
2
3
结论
受热不分解
易分解
3
△
3
2NaHCO
Na CO +H O+CO ↑
2
3
2
3
2
(3) 热稳定性：
Na CO 稳定，NaHCO 受热易分解
3
2
3
△
2NaHCO
Na CO +HO +CO ↑
2
3
2
3
2
正盐比酸式盐稳定。
Na CO 和 NaHCO 性质比较
3
2
3
NaHCO
2
3
3
2
3
溶解度相对小
快，HCO +H ==H O+CO ↑
＋
2―
―
3
＋
3
2
2
2
2
2＋
3
3
3
△
Na CO
2
3
3
Na CO ·10H O 易风化
2
2
3
2
2
用途
玻璃，制皂，造纸，纺织
发酵粉，制药
Na CO 和 NaHCO 混合时的提纯方法？
3
2
3
○1 Na CO 粉末中混有 NaHCO ，用加热法
2
3
3
△
2NaHCO
Na CO +H O+CO ↑
2
3
2
3
2
○2 Na CO 溶液中混有 NaHCO ，滴加适量 NaOH
2
3
3
NaHCO +NaOH==Na CO +H O
3
3
2
2

○3 NaHCO 溶液中混有 Na CO 通入过量 CO
3
2
3
2
Na CO +CO +H O==2NaHCO
2
2
3
2
3
Na CO 与 HCl 反应时加入的顺序不同，现象如何？
3
2
○1 在盐酸中逐滴加入 Na CO 溶液，立即产生气泡
2
3
2H +CO ==H O +CO ↑
2―
＋
3
2
2
○2 在 NaCO 溶液中加入稀盐酸时，滴加一定量后才产生气泡
2
3
CO +H ==HCO
―
2―
3
＋
3
HCO +H ==H O +CO ↑
＋
―
3
2
2
如何鉴别 Na CO 与 NaHCO
3
2
3
○1 利用热稳定性不同
○2 与酸反应速率不同
○3 阴离子不同，分别加 CaCl 和 BaCl 溶液
2
2
(4) 制取 Na CO 的方法------侯氏制碱法(索尔维制碱法)
3
2
侯氏制碱法的过程
○1 向饱和食盐水中依次通入足量的 NH 、CO
3
2
NH +H O+CO ==NH HCO
4
3
2
2
3
依据 NaHCO 溶解度小，会从溶液中析出
3
NaCl+NH HCO ==NaHCO ↓+NH Cl
3
4
3
4
∴ NaCl＋NH ＋H O＋CO ＝＝NaHCO ↓＋NH Cl
3
3
2
2
4
将 NaHCO 晶体滤出，NH Cl 可作氮肥
4
3
△
○2 2NaHCO
Na CO +H O+CO ↑
2
3
2
3
2
根据之前的学习知道，K、Na 的化学性质非常相似，初中学习物质的溶解性我们知道，Na 、K 盐全溶，用
＋ ＋
离子反应是不可能把 Na 、K 鉴别出来，怎样鉴别钠盐和钾盐呢？(我们利用元素本身的性质来研究，利用
＋ ＋
焰色反应)
3、焰色反应
（1）定义：很多金属或金属的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色，在化学上称为焰色反应。
要注意的是，焰色反应不是化学反应是物理变化，检验的是元素的性质，主要用来检验金属元素。
那么，应如何操作焰色反应的实验呢？
（2）操作：洗――烧――蘸――烧
○1 洗---用稀盐酸洗铂丝。(用稀盐酸将其表面的氧化物反应掉，生成的氯化物灼烧时易汽化而挥发，以除
去干扰焰色反应的杂质，不能用稀 H SO 洗，因生成的硫酸盐沸点高)
2
4
○2 烧---用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上烧到与原来颜色相同为止。(除去杂质)
○3 蘸---用灼烧合格的 Pt 丝蘸取被灼烧的物质
○4 烧---将沾在铂丝的物质在火焰上灼烧，并观察其现象。
值得注意的是，选用火焰颜色较浅的煤气灯和酒精灯；金属丝本身在火焰上燃烧应无颜色，同时熔点要高，

不易被氧化，用 Pt 丝效果较好，也可用 Fe、Ni、W 来代替。
经过操作后，我们能够发现不同的金属元素具有不同的颜色
钠盐：黄色
钾盐：透过蓝色的钴玻璃呈紫色。
焰色反应很灵敏，微量的金属都被检验出来，一般的溶液中都有少量 Na ，由于 K 焰色反应非常浅，容
＋ ＋
易被 Na 干扰。
1
（3）用途： ○ 离子检验
2
○ 焰色材料
――漫话焰火
1、火焰是靠内装的火药的引燃、发射的。
常用的黑火药用 KNO 、S、C 按一定的比例混合成，主要反应为
3
S＋2KNO ＋3C＝＝K S＋3CO ↑＋N ↑
2
3
2
2
反应中放出大量的热，使生成的气体在高温下有限空间产生较强的压力，将焰色射送出去。
2、五光十色的焰色――
Sr(NO ) ――红色
火焰发色剂
NaNO ――黄色
3
B a ( N O )
3
――绿色
3
2
2
LiNO ――紫红色
3
Mg、Al、Zn 粉等在烧灼则产生耀眼的白光
火花――Al、Fe 燃烧，爆炸时以散开的白色或黄色熔融粒子喷射而形成的。
浓烟――@及未反应的木炭粉等形成的。
燃放焰火虽可以给人带来欢乐，但引起的环境污染是相当严重的。
以上我们学习钠的化合物的知识以及一种科学检验元素的方法――焰色反应。

二、铝的重要化合物
Al 占地壳总质量的 7.7%，在所有元素中是第 3 位，在金属中为第 1 位，主要存在的形式为：铝土矿（Al O ）、
2 3
O Al O
K
·
3·6SiO2）、云母等
2
明矾石（K SO ·Al (SO ) ·2Al O ·6H O）、长石（
2
2
4
2
4 3
2 3
2
Al 的最常见的重要化合物有 Al O 、Al(OH) 、KAl(SO ) 等，它们有哪些性质呢？下面我们就来学习这几
4 2
2 3
3
种重要的 Al 的化合物的性质。
1、氧化铝( aluninum oxide)
AlO 为白色粉末，不溶于，熔点 2050℃，用作耐火材料，自然界中纯净的 AlO 为无色晶体，俗称刚玉。
2 3 2 3
硬度仅次于金刚石，通常所说的是红(铬)蓝(钛)宝石是混有少量不同氧化物杂质的刚玉。我们曾介绍过 Al O
2 3
是典型的两性氧化物。
AlO 是典型的两性氧化物（amphoteric oxide）
2 3
Al O ＋6H ＝＝2Al ＋3H O
3＋
＋
2 3
2
Al O ＋6OH ＝＝2AlO ＋HO （强碱）
―
―
2 3
2
2
2、氢氧化铝（aluninum hydroxide）
我们曾提到过 Al(OH) 是典型的两性氢氧化物，既能跟酸起反应，又能跟碱起反应。
3
Al(OH) 是典型的两性氢氧化物（amphoteric hydroxide）
3
（1）化学性质：
Al(OH) ＋3H ＝＝Al ＋3H O
3＋
＋
3
2
Al(OH) ＋OH ＝＝AlO ＋2H O (强碱)
―
―
3
2
2
为什么 Al(OH) 具有两性呢？
3
H ＋AlO ＋HO
―
Al(OH)
3＋
Al ＋3OH―
＋
2
2
3
但是 Al(OH) 不与弱酸反应，如向 Al(OH) 浊液通入 CO 不反应；也不与碱反应，如 NH ·H O，
3
3
3
2
2
故实验室用 NH ·H O 制备 Al(OH)
2
3
3
（2）Al(OH) 的制备
3
实验步骤：在试管里另入 10 mL 0.5 mol/L Al (SO ) 溶液，滴加氨水，生成白色胶状物质，继续滴加
3
2
4
氨水，直到不再产生沉淀为止。当氨水过量时，沉淀不溶解，沉淀放在蒸发皿中加热，生成白色粉末。
在实验室可以用铝盐溶液与 NH ·HO 反应来制取 Al(OH)
2
3
3
Al (SO ) +6NH ·HO ==2Al(OH) ↓+3 (NH ) SO
4
2
4
3
3
2
3
2
4
Al +3NH ·HO == Al(OH) ↓+ 3NH
3＋
＋
4
3
2
3
△
2Al(OH)
Al O+3H O
2 3 2
3
为什么不用强碱比如氢氧化钠呢？
因为氢氧化钠会和生成的氢氧化铝反应，无法控制量。
Mg(OH) 、Al(OH) 性质比较
3
2
2
3
物理性质
白色粉末、难溶于 H O
2
白色胶状物，难溶于水

两性氢氧化物，H ＋AlO ＋HO
―
＋
2
2
―
2
Al3
3
＋＋3OH
―
Mg(OH) +2H ==
＋
2
3
2
2
Al(OH) +OH ==
―
3
2
2
△
△
2
3
实验室
制法
Al +3NH ·HO == Al(OH) ↓
3＋
2＋
2
3
2
3
+ 3NH
＋
4
3、硫酸铝钾(KAl(SO ) )
4 2
明矾就是带 12 个结晶水的硫酸铝钾，即 KAl(SO ) ·12H O
4 2 2
KAl(SO ) 是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，是一种复盐。
4 2
复盐：KAl(SO ) ==K +Al +2SO
2―
＋
3＋
4 2
4
明矾溶液中滴入石蕊试液，变红，为什么？
Al +3H O
3＋
Al(OH) +3H＋
3
2
明矾水解所产生的胶状物 Al(OH) 吸附能力强，可以吸附水里的杂质，并形成沉淀使水澄清。所以，明
3
矾常作净水剂，但广泛使用铝盐净化水，可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是老年痴呆症特有
的症状。使用时要切实注意，尽量扬长避短，才能使 Al 及其化合物对人类社会发展发挥出更为重要的作用。
同时氢氧化铝还能作为胃药，一般胃病比较严重的人可以服用氢氧化铝片，中和胃酸。
（铝三角）

三、铁的重要化合物
1、铁的氧化物
2 3
3 4
稳定性 不稳定，在空气里加
热迅速被氧化
非氧化性 碱性氧化物 FeO+2H＋
复杂氧化物，Fe O +8H
3 4
＋
＋
2
2 3
与氧化性 3FeO + 10HNO FeO + 6H == 2Fe + 3 FeO + 28 HNO ==
3＋
＋
3
2 3
3 4
3
酸反应 ==3Fe(NO ) + NO
3
3HO
2
9Fe(NO ) +NO↑
3
3
3
共性 高温时，都能被 C、CO、H 、Al 等还原剂还原，还原过程中 Fe 的价态
2
降低，最终生成 Fe
2、铁的氢氧化物
氢氧化铁
氢氧化亚铁
Fe(OH) 和Fe(OH) 的制备
3
2
实验步骤：在 2 支试管晨分别加入少量 FeCl 和 FeSO 溶液，然后滴入 NaOH 溶液，观察并描述发生的现象。
4
3
开始时生成白色絮状沉淀，迅速
变成灰绿色，最后变成红褐色
Fe +3OH ==Fe(OH) ↓
3＋
―
―
3
2
4Fe(OH) + O + 2HO ==
2
2
2
4Fe(OH)
3
生成 Fe(OH) 时，开始生成白色絮状沉淀是 F e ( O H ) ，最后生成的红褐色沉淀是 F e ( O H ) ，从 Fe的
3
2
2
化合价来看，F e ( O H ) 被什么氧化了？
2
(被空气中 O 氧化)
2
为了制取氢氧化亚铁那么我们应该采用什么方法？
1、使用新制的 FeSO4 溶液和 NaOH 溶液
2、配置溶液用的蒸馏水先煮沸，排出蒸馏水中的 O2
3、加入 NaOH 溶液的胶头滴管的尖端插入 FeSO4 溶液液面以下

4、如果在试管中的 FeSO4 溶液上面加一层植物油，则生成的 Fe(OH)2 保存的时间会更长
Fe(OH) 、Fe(OH) 均为弱碱，具有碱的通性
3
2
2
3
Fe(OH) +2H ==
＋
Fe(OH) +3H ==
＋
2
3
2
2
3Fe(OH) +10HNO ==
3
Fe(OH) +3H ==
＋
2
3
3Fe(NO ) +NO↑+8H O
2
3
3
2
△
3
Fe +2OH ==Fe(OH) ↓
―
2＋
2
3
转化关系
4Fe(OH) +O +2H O== 4Fe(OH)
2
2
2
3
3、铁盐和亚铁盐
(1) 常见的亚铁盐(绿色)： FeCl 、FeSO
2
4
具有强还原性，必须现制现用
保存方法：加入少量铁粉
常见的铁盐（黄色）：FeCl 、F e (SO )
4
3
2
3
具有强氧化性
Fe 的检验
3＋
在 2 支试管里分别加入 5 mL FeCl 溶液和 5 mL FeCl 溶液，各滴入几滴 KSCN 溶液。观察现象并记录
3
2
呈血红色
无变化
FeCl 溶液
2
Fe ＋3SCN ＝＝Fe（SCN） （血红色）
－
3＋
3
我们利用这一特别现象来检验 Fe ，险些之外，还可用与 NaOH 溶液反应
3＋
Fe ＋2OH ＝＝Fe(OH) （白色絮状沉淀）
―
2＋
2

4Fe(OH) ↓＋O2＋2H O＝＝4F e ( O H ) ↓
3
2
2
白色――灰绿色――红褐色
Fe ＋3OH ＝＝Fe(OH) ↓（红褐色沉淀）
―
3＋
3
Fe 的氧化性
3＋
在盛有 2 mL FeCl 溶液的试管中，加入少量铁粉，振荡试管，充分反应后，滴入几滴 KSCN 溶液，观察并
3
记录现象。再加入几滴氯水，又发生了什么变化？
铁粉，KSCN 溶液
氯水，振荡
不显血红色
显血红色
3＋
2＋
2Fe +Cl ==2Fe +2Cl
―
2＋
3＋
2
Fe 遇到较强的还原剂时，会被还原成 Fe ；而 Fe 在较强的氧化剂的作用下会被氧化成 Fe
3＋
3＋
2＋
2＋
亚铁盐和铁盐之间可以相互转化
（铁三角）

4、如果在试管中的 FeSO4 溶液上面加一层植物油，则生成的 Fe(OH)2 保存的时间会更长
Fe(OH) 、Fe(OH) 均为弱碱，具有碱的通性
3
2
2
3
Fe(OH) +2H ==
＋
Fe(OH) +3H ==
＋
2
3
2
2
3Fe(OH) +10HNO ==
3
Fe(OH) +3H ==
＋
2
3
3Fe(NO ) +NO↑+8H O
2
3
3
2
△
3
Fe +2OH ==Fe(OH) ↓
―
2＋
2
3
转化关系
4Fe(OH) +O +2H O== 4Fe(OH)
2
2
2
3
3、铁盐和亚铁盐
(1) 常见的亚铁盐(绿色)： FeCl 、FeSO
2
4
具有强还原性，必须现制现用
保存方法：加入少量铁粉
常见的铁盐（黄色）：FeCl 、F e (SO )
4
3
2
3
具有强氧化性
Fe 的检验
3＋
在 2 支试管里分别加入 5 mL FeCl 溶液和 5 mL FeCl 溶液，各滴入几滴 KSCN 溶液。观察现象并记录
3
2
呈血红色
无变化
FeCl 溶液
2
Fe ＋3SCN ＝＝Fe（SCN） （血红色）
－
3＋
3
我们利用这一特别现象来检验 Fe ，险些之外，还可用与 NaOH 溶液反应
3＋
Fe ＋2OH ＝＝Fe(OH) （白色絮状沉淀）
―
2＋
2

4Fe(OH) ↓＋O2＋2H O＝＝4F e ( O H ) ↓
3
2
2
白色――灰绿色――红褐色
Fe ＋3OH ＝＝Fe(OH) ↓（红褐色沉淀）
―
3＋
3
Fe 的氧化性
3＋
在盛有 2 mL FeCl 溶液的试管中，加入少量铁粉，振荡试管，充分反应后，滴入几滴 KSCN 溶液，观察并
3
记录现象。再加入几滴氯水，又发生了什么变化？
铁粉，KSCN 溶液
氯水，振荡
不显血红色
显血红色
3＋
2＋
2Fe +Cl ==2Fe +2Cl
―
2＋
3＋
2
Fe 遇到较强的还原剂时，会被还原成 Fe ；而 Fe 在较强的氧化剂的作用下会被氧化成 Fe
3＋
3＋
2＋
2＋
亚铁盐和铁盐之间可以相互转化
（铁三角）