高一化学《金属及其化合物》PPT课件

第三章金属及其化合物钠铁铝镁铜一、钠的物理性质金属钠：色态硬度密度熔沸点导电、传热性银白色小固体小低良好二、钠的化学性质易失电子，化学性质活泼—强还原性→1.与非金属反应:(如氧气、氯气、硫等)常温：点燃：（淡黄色）2Na+S=Na2S（研磨易爆炸）2Na+Cl2==2NaCl(白烟)点燃2、与水反应浮熔游响红--密度比水小--熔点低且反应放热--产生气体推动钠四处游动--反应剧烈，产生气体并燃烧--生成碱（在水溶液中滴酚酞）实验现象：2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2Na+2H2O===2Na++OH-+H2↑实质：与水电离出的少量H+反应3.与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）反应2Na+2H+==2Na++H2↑4.与盐反应2Na+MgCl2==Mg+2NaCl熔融钠与水溶液反应小结有酸酸为先，无酸水为先保存：金属钠着火如何扑灭？加煤油密封(ρNaρ煤油，隔绝空气和水）干燥沙土扑灭思考：写出钠与硫酸铜溶液的反应方程式2Na＋CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H22Na+2H2O===2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4钠与盐溶液反应：先与水反应生成碱，再考虑碱与盐的反应!思考：钠放入饱和食盐水中的现象是什么？5、钠的存在与制取存在：自然界里无游离态，只以化合态存在。食盐（NaCl）纯碱（Na2CO3）硝酸钠(NaNO3)制取：电解熔融的氯化钠2NaCl==2Na+Cl2电解6、钠的用途（1）制Na2O2（2）制Na-K合金，做原子反应堆导热剂（3）高压钠灯（4）还原贵重金属（焰色反应，黄光射程远，透雾力强）（钠具有还原性）。4Na+TiCl4＝4NaCl+Ti（钛的冶炼）第二节、几种重要的金属化合物一、氧化物的分类用途生成条件稳定性与石蕊试液现象与CO2与酸反应与水反应颜色主要性质类别Na2O2Na2O碱性氧化物过氧化物白色固体淡黄色固体Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2变蓝先变蓝后褪色不稳定，易转化为Na2O2常温下缓慢氧化点燃或加热用于制取Na2CO3强氧化剂、漂白剂、供氧剂较稳定二.钠的两种氧化物小结例、向含有下列离子的溶液中加入Na，其离子浓度基本没有减少的是（溶液体积不变）A.S2-B.Mg2+C.HCO3-D.H+三.氢氧化钠—NaOHl、物理性质：俗名烧碱、火碱、苛性钠，白色固体，易吸收空气中的水分而潮解，易溶于水并放热，有强腐蚀性。2、化学性质--具有碱的通性。⑴NaOH=Na++OH-(使酸碱指示剂变色)⑵与酸性氧化物(SO2、CO2、SiO2、SO3、P2O5等)反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O固体NaOH(或碱石灰)不能用来干燥酸性气体SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O⑶与酸发生中和反应NaOH+HCl=NaCl+H2O⑷与某些单质(Cl2、Al)等反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2o↑⑸与两性氧化物、氢氧化物反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O⑹与盐发生复分解反应NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3·H2OMgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl3、NaOH制法：①电解食盐水：2NaCl+H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑②石灰纯碱法：Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3＋2NaOH电解4、用途：用于制肥皂、造纸、纺织、印染等工业5、保存：密封保存、不能用玻璃塞，要用橡胶塞Na2CO3NaHCO3俗名溶解性溶液酸碱性热稳定性纯碱、苏打小苏打易溶于水(20℃,S＝22.2g)溶于水(20℃,S＝9.6g)很稳定850℃开始部分分解碱性碱性＞四、碳酸钠与碳酸氢钠＞△2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑不稳定180℃完全分解Na2CO3NaHCO3与H＋反应剧烈程度与NaOH反应与CaCl2反应相互转化用途HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2OHCO3－＋OH－＝CO32－＋H2OCO32－＋Ca2+=CaCO3↓Na2CO3NaHCO3通入CO2或加酸加热或加NaOHNa2CO3+HCl=NaHCO3+NaClNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑用于玻璃、造纸、制皂、纺织及制钠的化合物作发酵粉、用于治疗胃酸过多症如何鉴别Na2CO3和NaHCO3？④测定溶液碱性（浓度相同）①固体受热；②向溶液中加入CaCl2③滴加少量稀盐酸；⑶NaHCO3溶液中混有Na2CO3，通入过量的CO2气体Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3Na2CO3和NaHCO3混合物的分离提纯⑴Na2CO3固体粉末中混有NaHCO3，用加热法。△2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑⑵Na2CO3溶液中混有NaHCO3，滴加适量NaOH溶液NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O小结思考：同物质的量的Na2CO3、NaHCO3与慢慢滴入足量的盐酸反应，谁先放出气体？最后放出的气体谁多？谁消耗的盐酸多？NaHCO3先放出气体、最后放出的气体一样多、Na2CO3消耗的盐酸多思考:金属钠露置在空气中的变化过程？银白色金属钠→表面变暗→出现白色固体→表面变成溶液（Na）（Na2O）（NaOH）（NaOH潮解）→出现白色固体→白色粉末（Na2CO3·10H2O）（Na2CO3）六、焰色反应概念：许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的现象。焰色反应的本质是物理变化。钾：紫色（透过蓝色钴玻璃）钠：黄色实验步骤：①洗烧：试验前铂丝用洗净、置于————上灼烧至无色②醮烧：醮取待测液或固体物质灼烧看————稀盐酸酒精灯火焰颜色一些金属及化合物的焰色反应黄色紫色砖红色洋红色绿色紫红色黄绿色LiNaＫＣaＳrBaCu推断题：某银白色固体A放在空气中氧化成灰白色固体B，将A点燃后，其火焰呈黄色，生成淡黄色固体C。A、B、C均跟无色液体D反应，生成碱性物质E，其中A跟D反应时还生成可燃性气体F，C跟D反应则生成另一种气体G；F和G混合后遇火可剧烈反应而发生爆炸，并生成D。据此判断A~G的化学式：ABCDEFGNaNa2OO2H2ONaOHH2Na2O2镁铝及其化合物一.镁、铝单质1.镁、铝的物理性质：都具有银白色金属光泽的轻金属（密度小），具有良好的延展性、导电性和导热性，2.化学性质：1）与非金属单质的反应：4Al+3O2===2Al2O3（致密的氧化物）点燃2Mg+O2==2MgO（白色）点燃2Al+3Cl2==2AlCl3点燃Mg+Cl2==MgCl2点燃2Al+3S==Al2S3点燃点燃Mg+S==MgS铝不需要特殊保护方法2）与沸水反应2Al+6H2O==2Al(OH)3+3H2↑反应微弱Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑3)与强酸溶液反应：2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Al+6H+==2Al3++3H2↑Mg+2HCl==MgCl2+H2↑4）与强碱反应——特性2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑——分两步进行2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应。因此，铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。例、取等量的两小块钠，①将其中一份直接投入水中，②另一份用铝箔包好，刺上多个小孔，用镊子夹住放入水面下，充分反应后，两种操作，反应放出的H2量是否相等？5）铝与金属氧化物反应——铝热反应2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3高温4Al+3MnO2==3Mn+2Al2O3高温实质：利用Al的强还原性6）镁、铝与盐的溶液反应：能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。3.铝的用途制造电线和电缆（导电性），可作汽车、飞机、火箭材料（镁铝合金密度小），做各种铝质器皿4、镁铝的制备通电2Al2O3（熔融）===4Al+3O2↑MgCl2（熔融===Mg+Cl2↑通电二.几种铝的重要化合物1.氧化铝（1）物理性质：高熔点的白色固体（2）化学性质Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2OAl2O3+2OH－=2AlO2－+H2OAl2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O；Al2O3+6H+=2Al3++3H2O偏铝酸钠既能与酸反应生成盐和水，也能与强碱溶液反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物（3）用途：①耐火材料(制坩埚、耐火管和耐高温一仪器）宝石的主要成分是氧化铝②冶炼金属铝：2Al2O3===4Al+3O2↑通电2.氢氧化铝1）物性：白色胶状难溶于水2）化性：既能与强酸反应也能与强碱反应的氢氧化物，叫两性氢氧化物Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O①与强酸反应②与强碱反应③受热分解Al(OH)3==Al2O3+H2O4）用途：用作药物，治疗胃酸过多3）、Al(OH)3的制备：可溶性铝盐与弱碱AlCl3+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4Cl。3.硫酸铝钾1）复盐：KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-2）明矾：化学式KAl(SO4)2·12H2O（十二水合硫酸铝钾），无色晶体，易溶于水。明矾净水原理：明矾溶于水发生水解反应，生成Al(OH)3胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。一.金属铁1.铁的物理性质铁具有银白色金属光泽，纯铁质软，密度大(7.86g/cm3)，熔沸点高(熔点15350C,沸点是27500C)，有良好的延展性、导电性和导热性，有铁磁性，能被磁铁吸引2.铁的化学性质Fe–2e=Fe2+Fe–3e=Fe3+Fe表现还原性Fe3+比Fe2+稳定(1)铁与强氧化剂反应2Fe+3Cl2==2FeCl3点燃Fe+4HNO3(稀）==Fe(NO3)3+NO↑+2H2Oa.铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化剂反应可显+3价b.常温下，铁遇浓硫酸和浓硝酸钝化。+3+3(2)铁与弱氧化剂反应Fe+2H+=Fe2++H2↑（稀HCl或稀H2SO4)+2Fe+Cu2+=Cu＋Fe2+（与盐的反应）+2Fe+2Fe3+=3Fe2++2(Fe3+的氧化性)a.铁与H+、Cu2+、Fe3+等弱氧化剂反应可显+2价Fe+4HNO3(稀）==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O（3）与水的反应水蒸气的发生装置水蒸气与铁粉反应装置产物收集装置方案1:方案2:3Fe＋4H2O(g）Fe3O4＋4H2方案3:★课本中设计的装置更好（优点:装置简单、操作方便、现象明显）★在下表中记录实验现象现象化学方程式3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2↑加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。（4）与氧气反应3Fe+2O2==Fe3O4点燃（纯氧气）二.铁的氢氧化物铁红黑色粉末红棕色粉末难溶于水难溶于水Fe0+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O铁的几种氧化物的比较不稳定、受热易变为Fe3O4稳定黑色晶体难溶于水较稳定与H+反应稳定性溶解性颜色状态Fe2O3Fe0化学式Fe3O4俗名磁性氧化铁Fe3O4+8H+=Fe2+2Fe3++4H2O——化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态溶解性制备加热与H+转化白色固体粉末红褐色固体粉末难溶于水难溶于水Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3铁的氢氧化物性质比较FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaClFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClFe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O白色絮状沉淀灰绿色红褐色沉淀想一想：1、要制得Fe(OH)2，可采取什么措施？用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O