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 O22 2NaO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 22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 22(1) 与水反应：Na O+H O =2NaOH222 Na O +2H O=4 NaOH +O22 22板书失 2e-2 Na O +2H O=4 NaOH +O22 22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。2 222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 22实验现象：Na O 加入水无明显现象，滴酚酞变红2NaO 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 +O32 2222得 2e-NaO +CO =Na CO2223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 O2 2222 2可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。2 2与HO反应2Na O+H O =2NaOH22Na O +2H O=4NaOH+O 2 2222 2Na O +2CO =2Na CO +O22232 2232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 22(Na CO )32Na 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，32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 NaHCO323在 2 支试管里分别加入少量 Na CO 和 NaHCO (各约 1 克)3231 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33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，22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32Na 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22323232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？23（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323否和 Na CO 与 HCl 的反应一样吗？让我们通过实验来得出结论。32（1）与盐酸反应Na CO 2HCl2NaCl +H OCO （慢）2232CO 2H H O CO 2322NaHCO +HCl=NaCl+H O+CO (快)232HCO +H =H O+CO 322慢的原因是因为先生成 HCO ，再进一步反应生成 H O 和CO322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 )233 怎样来区别 Na CO 与 NaHCO 呢？323实验步骤：分别向装有 Na CO 和 NaHCO 的溶液中分别加入 BaCl 溶液3232实验现象：Na CO 有白色沉淀；NaHCO 没有现象323(2) 与 BaCl 溶液反应：2Ba +CO =BaCO 2233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，4233我们常用 BaCl 或 CaCl2 做试剂来鉴别。2Na CO 与 NaHCO 的另一个不同点是热稳定性不同.323结论受热不分解易分解332NaHCONa CO +H O+CO 23232(3) 热稳定性：Na CO 稳定，NaHCO 受热易分解3232NaHCONa CO +HO +CO 23232正盐比酸式盐稳定。Na CO 和 NaHCO 性质比较323NaHCO23323溶解度相对小快，HCO +H =H O+CO 23322222333Na CO233Na CO 10H O 易风化22322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？3231 Na CO 粉末中混有 NaHCO ，用加热法2332NaHCONa CO +H O+CO 232322 Na CO 溶液中混有 NaHCO ，滴加适量 NaOH233NaHCO +NaOH=Na CO +H O3322 3 NaHCO 溶液中混有 Na CO 通入过量 CO3232Na CO +CO +H O=2NaHCO22323Na CO 与 HCl 反应时加入的顺序不同，现象如何？321 在盐酸中逐滴加入 Na CO 溶液，立即产生气泡232H +CO =H O +CO 23222 在 NaCO 溶液中加入稀盐酸时，滴加一定量后才产生气泡23CO +H =HCO233HCO +H =H O +CO 322如何鉴别 Na CO 与 NaHCO3231 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22(4) 制取 Na CO 的方法-侯氏制碱法(索尔维制碱法)32侯氏制碱法的过程1 向饱和食盐水中依次通入足量的 NH 、CO32NH +H O+CO =NH HCO43223依据 NaHCO 溶解度小，会从溶液中析出3NaCl+NH HCO =NaHCO +NH Cl3434 NaClNH H OCO NaHCO NH Cl33224将 NaHCO 晶体滤出，NH Cl 可作氮肥432 2NaHCONa CO +H O+CO 23232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)242 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3S2KNO 3CK S3CO N 2322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3B a ( N O )3绿色322LiNO 紫红色3Mg、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 3O Al OK36SiO2）、云母等2明矾石（K SO Al (SO ) 2Al O 6H O）、长石（22424 32 32Al 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 22 33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 O2 3是典型的两性氧化物。AlO 是典型的两性氧化物（amphoteric oxide）2 3Al O 6H 2Al 3H O32 32Al O 6OH 2AlO HO （强碱）2 3222、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。3Al(OH) 是典型的两性氢氧化物（amphoteric hydroxide）3（1）化学性质：Al(OH) 3H Al 3H O332Al(OH) OH AlO 2H O (强碱)322为什么 Al(OH) 具有两性呢？3H AlO HOAl(OH)3Al 3OH223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，33322故实验室用 NH H O 制备 Al(OH)233（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324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)233Al (SO ) +6NH HO =2Al(OH) +3 (NH ) SO424332324Al +3NH HO = Al(OH) + 3NH343232Al(OH)Al O+3H O2 3 23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3223物理性质白色粉末、难溶于 H O2白色胶状物，难溶于水 两性氢氧化物，H AlO HO222Al333OHMg(OH) +2H =2322Al(OH) +OH =32223实验室制法Al +3NH HO = Al(OH) 322323+ 3NH43、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 O4 2 2KAl(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 +2SO234 24明矾溶液中滴入石蕊试液，变红，为什么？Al +3H O3Al(OH) +3H32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 33 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 +8H3 422 3与氧化性 3FeO + 10HNO FeO + 6H = 2Fe + 3 FeO + 28 HNO =332 33 43酸反应 =3Fe(NO ) + NO33HO29Fe(NO ) +NO333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 Fe2、铁的氢氧化物氢氧化铁氢氧化亚铁Fe(OH) 和Fe(OH) 的制备32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。43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) 3324Fe(OH) + O + 2HO =2224Fe(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322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 O23、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3223Fe(OH) +2H =Fe(OH) +3H =23223Fe(OH) +10HNO =3Fe(OH) +3H =233Fe(NO ) +NO+8H O23323Fe +2OH =Fe(OH) 223转化关系4Fe(OH) +O +2H O= 4Fe(OH)22233、铁盐和亚铁盐(1) 常见的亚铁盐(绿色)： FeCl 、FeSO24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 )4323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32呈血红色无变化FeCl 溶液2Fe 3SCN Fe（SCN） （血红色）33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3Fe 2OH Fe(OH) （白色絮状沉淀）22 4Fe(OH) O22H O4F e ( O H ) 322白色灰绿色红褐色Fe 3OH Fe(OH) （红褐色沉淀）33Fe 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322Fe +Cl =2Fe +2Cl232Fe 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 Fe3322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3223Fe(OH) +2H =Fe(OH) +3H =23223Fe(OH) +10HNO =3Fe(OH) +3H =233Fe(NO ) +NO+8H O23323Fe +2OH =Fe(OH) 223转化关系4Fe(OH) +O +2H O= 4Fe(OH)22233、铁盐和亚铁盐(1) 常见的亚铁盐(绿色)： FeCl 、FeSO24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 )4323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32呈血红色无变化FeCl 溶液2Fe 3SCN Fe（SCN） （血红色）33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3Fe 2OH Fe(OH) （白色絮状沉淀）22 4Fe(OH) O22H O4F e ( O H ) 322白色灰绿色红褐色Fe 3OH Fe(OH) （红褐色沉淀）33Fe 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322Fe +Cl =2Fe +2Cl232Fe 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 Fe3322亚铁盐和铁盐之间可以相互转化（铁三角）