高一化学几种重要的金属化合物新课标人教必修1

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1、第二节第二节 几种重要的金属化合物几种重要的金属化合物氢氧化物氢氧化物氧化物氧化物盐盐一一.氧化物氧化物 多数氧化物不溶于水多数氧化物不溶于水(氧化物对应的碱难溶于水氧化物对应的碱难溶于水)CaO+H2O=Ca(OH)2只有少数氧化物溶于水，能与水起反应生成可只有少数氧化物溶于水，能与水起反应生成可 溶或微溶的碱溶或微溶的碱,如如Na2O、CaO、BaO、K2O等等1.1.金属氧化物的性质金属氧化物的性质(1)(1)与水作用与水作用Na2O+H2O=2NaOH过氧化钠溶于水，反应生成氢氧化钠和氧气过氧化钠溶于水，反应生成氢氧化钠和氧气2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2如如Fe2O3、Mg

2、O、CuO、Al2O3等等(2)与酸反应与酸反应实验实验3-53-5MgOMgO、FeFe2 2O O3 3 、CuOCuO分别与盐酸反应分别与盐酸反应 氧化物氧化物固体颜色固体颜色 水溶性水溶性与盐酸反应与盐酸反应Na2O CaO MgO Fe2O3 CuO 金属氧化物的性质金属氧化物的性质溶液无色溶液无色白色白色白色白色红棕色红棕色黑色黑色溶溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶MgO+2HCl=MgCl2+H2ONa2O+2HCl=2NaCl+H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O溶液黄色溶液黄色CuO+2HCl=CuCl2+H2O溶液蓝色溶液蓝色 以上金属氧化物能与酸起反应以上金属氧化

3、物能与酸起反应,生成盐和水生成盐和水的这类氧化物称为的这类氧化物称为碱性氧化物碱性氧化物CaO+2HCl=CaCl2+H2O溶液无色溶液无色溶液无色溶液无色白色白色溶溶Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O回顾回顾：酸性氧化物：酸性氧化物CO2、SO2等与碱的反应等与碱的反应:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 碳酸钠碳酸钠Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O偏铝酸钠偏铝酸钠AlAl2 2O O3 3是是两性氧化物两性氧化物，两性氧化物既可以跟两性氧化物既可以跟酸反应，也可以跟碱反应。酸反应，也可以跟碱反应。（3）氧化铝性质的特殊性）氧化铝性质的特殊性(天然产的天然产的A

4、l2O3叫刚玉叫刚玉)2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2（4）过氧化钠等氧化物特殊性）过氧化钠等氧化物特殊性过氧化钠等过氧化钠等不是碱性氧化物不是碱性氧化物 1.1.存在形式存在形式铝土矿铝土矿:主要成分氧化铝（少量主要成分氧化铝（少量 的氧化铁和二氧化硅等杂质）的氧化铁和二氧化硅等杂质）刚刚 玉玉:氧化铝的天然晶体，硬氧化铝的天然晶体，硬度大仅次于金刚石、金刚砂（度大仅次于金刚石、金刚砂（SiCSiC）(蓝宝石、红宝石是刚玉的一种）蓝宝石、红宝石是刚玉的一种）（一）氧化铝（一）氧化铝2.金属氧化物的用途金属氧化物的用途作为冶炼金属的原料作为冶炼金属的原料 .氧化铁氧化铁(Fe

5、(Fe2 2O O3 3)是一种红棕是一种红棕色的粉未（俗称铁红），常色的粉未（俗称铁红），常用于制造红色油漆和涂料用于制造红色油漆和涂料.氧化氧化铝铝(Al(Al2 2O O3 3)是一种白色难熔的物质是一种白色难熔的物质,是是一种较好的耐火材料一种较好的耐火材料.氧化亚铜氧化亚铜(Cu2O)呈红色呈红色,可可以制造玻璃、搪瓷的红色颜料以制造玻璃、搪瓷的红色颜料Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 氧化物氧化物固体固体颜色颜色水溶水溶性性与盐酸与盐酸反应反应氧化物氧化物的类型的类型用途用途Na2O白色白色溶溶Na2O2白色白色溶溶Al2O3白色白色 不溶不溶 CaO白色白色溶溶 MgO白色白

6、色 不溶不溶 Fe2O3红棕红棕 不溶不溶 CuO黑色黑色 不溶不溶 FeO Fe3O4Cu2O等物质的化学性质等物质的化学性质二二.氢氧化物氢氧化物 思考和交流思考和交流 氢氧化物具有哪些物理氢氧化物具有哪些物理、化学性质？化学性质？（以（以NaOH、Mg(OH)2、Cu(OH)2等等为例为例,从颜色状态、水溶性和化学性从颜色状态、水溶性和化学性质进行讨论质进行讨论)金属氢氧化物的一般性质金属氢氧化物的一般性质物理性质：物理性质：水溶性水溶性易溶于水的：易溶于水的：微溶于水的微溶于水的:难溶于水的难溶于水的:色态色态NaOH KOH Ba(OH)2等等Ca(OH)2Cu(OH)2 Al(OH

7、)3 Fe(OH)3等等NaOH KOH Ba(OH)2 Ca(OH)2为白色固体为白色固体Cu(OH)2为蓝色固体为蓝色固体化学性质：化学性质：碱溶液能使酚酞变碱溶液能使酚酞变红色红色，使紫色石蕊变使紫色石蕊变蓝色蓝色都都能与酸反应生成盐和水能与酸反应生成盐和水NaOH+HCl=NaCl+H2OCu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O(H+OH-=H2O)（Cu(OH)2+2H+=Cu2+2H2O）Fe(OH)Fe(OH)3 3 红褐色红褐色1.铁的氢氧化物铁的氢氧化物实验实验3-6：在在FeCl3、FeSO4分别加入分别加入NaOH溶液溶液 FeCl3 FeSO4加入加入NaOH溶

8、溶液产生的现象液产生的现象 化学方程式化学方程式产生红褐色的沉淀产生红褐色的沉淀先有灰白色的沉淀，迅速变成先有灰白色的沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色灰绿色，最后变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3 +3NaClFeSO4+2NaOH=Fe(OH)2 +Na2SO4 讨论：通过以上实验，你认为氢氧化亚铁讨论：通过以上实验，你认为氢氧化亚铁的化学性质与一般的氢氧化物有什么异同？的化学性质与一般的氢氧化物有什么异同？（1）氢氧化铁的性质）氢氧化铁的性质与酸反应与酸反应受热可分解受热可分解氢氧化铁是一种难溶于水的红褐色固体氢氧化铁是一

9、种难溶于水的红褐色固体Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O(2)2)氢氧化亚铁的性质氢氧化亚铁的性质与酸反应与酸反应 不稳定，易被空气中的氧气氧不稳定，易被空气中的氧气氧化化Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（氧化剂）（氧化剂）（还原剂）（还原剂）如何制备氢氧化亚铁？如何制备氢氧化亚铁？关键是防止氧气进入？关键是防止氧气进入？2.氢氧化铝氢氧化铝(1)氢氧化铝的制备氢氧化铝的制备实验实验:向向0.5molL的的Al2(SO4)3溶液滴加氨水溶液滴加氨水现象现象:产生白色胶状沉淀产生白

10、色胶状沉淀 白色胶状的氢氧化铝白色胶状的氢氧化铝难溶于水，能凝聚水中难溶于水，能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色的悬浮物，并能吸附色素素Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4(2)氢氧化铝的性质氢氧化铝的性质实验实验1 1：向氢氧化铝沉淀中加入盐酸向氢氧化铝沉淀中加入盐酸现象：现象：白色沉淀溶解成无色溶液白色沉淀溶解成无色溶液Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O实验实验2 2：向氢氧化铝沉淀中加入氢氧化钠溶液向氢氧化铝沉淀中加入氢氧化钠溶液现象：现象：白色沉淀溶解成无色溶液白色沉淀溶解成无色溶液 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 可见氢

11、氧化铝既能与酸反应也能与可见氢氧化铝既能与酸反应也能与强碱反应，所以，氢氧化铝是强碱反应，所以，氢氧化铝是两性氢氧化物两性氢氧化物 受热可以分解受热可以分解 Al(OH)3=Al2O3+H2O H2OHAlO2+NaOH=NaAlO2+2H2ONH3.H2OAl3+3NH3.H2O =Al（OH）3 +3 NH4+有关氢氧化铝的图像有关氢氧化铝的图像0 1 2 3 4 5Al3+3OH-=Al（OH）3 Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O有关氢氧化铝的图像有关氢氧化铝的图像AlCl3+4NaOH（过量）（过量）=3NaCl+NaAlO2+2H2O 0.5mol/L的的AlCl3 溶液

12、溶液100mL，跟，跟未知溶液的未知溶液的NaOH 溶液溶液50mL相混合，相混合，得到得到0.02 mol沉淀，则沉淀，则NaOH 溶液的溶液的物质的量浓度？物质的量浓度？练习练习:0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25n AlCl3 0.05molnNaOHn Al(OH)3max 0.05mol0.05mol0.02moln Al(OH)3实际实际 0.02moln1n2n10.06moln20.18molc10.06mol/0.05L=1.2mol/Lc20.18mol/0.05L=3.6mol/L思考思考：1 1、在制备氢氧化铝的实验中 为什么是用氨水而不用强碱？2、为什么

13、铝能与碱溶液反应？为什么铝能与碱溶液反应？2Al(OH)3+2NaOH=2NaAlO2+4H2O+2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H22Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2作业：作业：向向100mL 1mol/L的的AlCl3 溶溶液中滴加液中滴加70mL5 mol/L NaOH 充分充分反应后，铝元素以两种形式存在，其反应后，铝元素以两种形式存在，其物质的量之比为多少？物质的量之比为多少？练习练习 1.在在MgCl2溶液中滴加少量的溶液中滴加少量的NaOH溶液溶液,现象现象为为_,继续加入过量的继续加入过量的NaOH溶液溶液,现象为现象为_。在。在AlCl3溶液中滴加少溶

14、液中滴加少量量NaOH溶液，现象为溶液，现象为_，继续加，继续加入过量的入过量的NaOH溶液，现象为溶液，现象为_.产生白色沉淀产生白色沉淀产生白色沉淀产生白色沉淀白色沉淀不溶解白色沉淀不溶解白色沉淀溶解白色沉淀溶解 2.下列金属化合物，不能与氢氧化钠溶液反应下列金属化合物，不能与氢氧化钠溶液反应的是：的是：A.FeCl3 B.Fe2O3 C.Al2O3 D.Al(OH)33.可用做医用胃酸中和剂的是：可用做医用胃酸中和剂的是：A.NaOH B.Cu(OH)2 C.Al(OH)3 D.NaHCO3三三.盐盐1.碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠和碳酸氢钠 (1)Na2CO3和和NaHCO3在水中的溶解性在

15、水中的溶解性 实验实验 步骤步骤 Na2CO3 NaHCO3 固体的量减少，但没溶完固体的量减少，但没溶完溶液变微红色溶液变微红色 白色粉末白色粉末,加水结块加水结块成晶体成晶体,放热放热 白色晶体白色晶体,加水部分溶加水部分溶解，感受不到热量变化解，感受不到热量变化振荡长时间可溶解振荡长时间可溶解溶液变红色溶液变红色 加水先变成含结晶水加水先变成含结晶水的晶体，的晶体，Na2CO3溶液溶液的碱性比的碱性比NaHCO3强，强，加水部分溶解，加水部分溶解，NaHCO3溶液的碱性比溶液的碱性比Na2CO3弱弱初步结论初步结论Na2CO3的溶解度比的溶解度比NaHCO3大大(2)Na2CO3和和Na

16、HCO3的热稳定性（实验）的热稳定性（实验）Na2CO3稳定受热不分解稳定受热不分解 NaHCO3不稳定，受热可分解不稳定，受热可分解现象：现象：澄澄 清石灰水变浑浊清石灰水变浑浊2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2这一反应可以用来鉴别这一反应可以用来鉴别NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3（3）Na2CO3和和NaHCO3与盐酸的反应与盐酸的反应 Na2CO3 NaHCO3现象现象化学方程式化学方程式反应很剧烈，反应很剧烈，有气泡产生有气泡产生反应较剧烈，反应较剧烈，有气泡产生有气泡产生Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2CO32-+2H+=H2O

17、+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2HCO3-+H+=H2O+CO2总结总结Na2CO3NaHCO3 俗俗 名名 水溶性水溶性溶液碱性溶液碱性小苏打小苏打纯碱纯碱 苏打苏打易溶易溶可溶可溶较强较强较弱较弱反应很剧烈反应很剧烈Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2反应较剧烈反应较剧烈NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO22NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2稳定加热难分解稳定加热难分解不稳定，加热易分解不稳定，加热易分解与酸作用与酸作用了解硫酸铝钾了解硫酸铝钾热稳定性热稳定性2.三价铁的氧化性三价铁的氧化性（1）Fe3+离子的检验离子的检验实验实验1：

18、向：向FeCl3和和FeCl2溶液中分别加入溶液中分别加入KSCN溶液溶液 滴入滴入KSCN溶液溶液 FeCl3溶液溶液 FeCl2溶液溶液溶液呈血红色溶液呈血红色溶液颜色无明显变化溶液颜色无明显变化 交流和讨论交流和讨论:有哪些方法可有哪些方法可以签别以签别FeCl3溶液和溶液和FeCl2溶液溶液(2)Fe3+离子的氧化性离子的氧化性 实验实验2:在在FeCl3溶液中加入溶液中加入Fe粉粉,振荡。振荡。再滴入几滴再滴入几滴KSCN溶液溶液现象：现象：溶液不显溶液不显血红色血红色结论：结论：溶液中已不含溶液中已不含Fe3+2FeCl3+Fe=3FeCl2 反应方程式：反应方程式：（氧化剂）（氧

19、化剂）（还原剂）（还原剂）实验实验2：在以上所得到的在以上所得到的FeCl2和和KSCN的混合溶液中，滴加氯水的混合溶液中，滴加氯水(Cl2)现象：现象：溶液变成溶液变成血红色血红色结论：结论：原溶液中的原溶液中的Fe2+转变成转变成Fe3+反应方程式：反应方程式：2FeCl2+Cl2 =2FeCl3氧化剂氧化剂还原剂还原剂总结：总结：还原剂还原剂+氧化剂氧化剂(Cl2)+还原剂还原剂(Fe)氧化剂氧化剂Fe2+Fe3+了解铜盐了解铜盐 P P5252资料卡片资料卡片3.焰色反应焰色反应 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火很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焰呈现特殊的颜

20、色,这在化学上叫做这在化学上叫做焰色反应焰色反应 我们在炒菜的时候，偶有食盐溅在煤气我们在炒菜的时候，偶有食盐溅在煤气火焰上，火焰呈火焰上，火焰呈 黄色黄色 钠燃烧时，火焰钠燃烧时，火焰呈呈黄色黄色 实验实验：用铂丝分别蘸取碳酸钠溶液和碳用铂丝分别蘸取碳酸钠溶液和碳酸钾溶液，在火焰上灼烧酸钾溶液，在火焰上灼烧问题问题1.1.铂丝为什么要用盐酸洗涤铂丝为什么要用盐酸洗涤?2.2.为什么要用蓝色钴玻璃观察钾的焰色为什么要用蓝色钴玻璃观察钾的焰色?3.焰色反应焰色反应 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火很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焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫做这在化学

21、上叫做焰色反应焰色反应 我们在炒菜的时候，偶有食盐溅在煤气我们在炒菜的时候，偶有食盐溅在煤气火焰上，火焰呈火焰上，火焰呈黄色黄色 钠燃烧时，火焰钠燃烧时，火焰呈呈黄色黄色 实验实验：用铂丝（或光洁无锈的铁丝）分别蘸用铂丝（或光洁无锈的铁丝）分别蘸取碳酸钠溶液和碳酸钾溶液，在火焰上灼烧取碳酸钠溶液和碳酸钾溶液，在火焰上灼烧问题问题1.1.铂丝为什么要用盐酸洗涤铂丝为什么要用盐酸洗涤?2.2.为什么要用蓝色钴玻璃观察钾的焰色为什么要用蓝色钴玻璃观察钾的焰色?节日燃放的五彩缤纷的烟花节日燃放的五彩缤纷的烟花,就就是碱金属是碱金属,以及锶、钡等金属化合以及锶、钡等金属化合物所呈现的各种艳丽的色彩物所呈

22、现的各种艳丽的色彩 一些金属及化合物的焰色反应一些金属及化合物的焰色反应 黄色黄色紫色紫色洋红色洋红色紫红色紫红色黄绿色黄绿色砖红色砖红色绿色绿色科学探究科学探究：铝盐和铁盐的净水作用铝盐和铁盐的净水作用不加试剂不加试剂加入明矾加入明矾 加入硫加入硫酸铁溶液酸铁溶液 2min5min无明显变化无明显变化有明显沉降有明显沉降溶液半透明溶液半透明有明显沉降有明显沉降溶液半透明溶液半透明沉淀沉在底部沉淀沉在底部溶液接近透明溶液接近透明沉淀沉在底部沉淀沉在底部溶液接近透明溶液接近透明 浑浊浑浊，略有沉降略有沉降 明矾和硫酸铁溶液可以和悬浮于明矾和硫酸铁溶液可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清，可用做使水澄清，可用做净水剂净水剂结结 论论作业作业P P5454:1,2,3,4,5,6,7:1,2,3,4,5,6,7