第二节+几种重要金属的化合物

§2.几种重要的金属化合物钠的重要化合物1铝的重要化合物2铁的重要化合物3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=2NaOHNa2O+H2O=2Na++2OH-Na2O+CO2=Na2CO3Na2O+2HCl=2NaCl+H2ONa2O+2H+=2Na++H2ONa2O2？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3－5Na2O2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？反应放热使酚酞褪色O2浓使酚酞褪色NaOH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+H2O22H2O2=2H2O+O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2可能2Na2O2+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：2e-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2e-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+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】Na2ONa2O2色态白色固体淡黄色固体物质种类碱性氧化物过氧化物化合物类型氧元素价态－1－2生成条件2Na+O2==Na2O2Na+O2==Na2O2与水反应点燃Na2O+CO2=Na2CO3Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+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现象步骤物质物质物质物质物质现象步骤物质现象物质现象Na2CO3和Na2CO3的溶解性1gNa2CO31gNaHCO3①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②加入10mL水震荡时间长时，可溶解固体量减少③加入1~2滴酚酞试液溶液变成红色溶液变成红色1、Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2OCO32-+2H+==+CO2↑+H2O2、NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2OHCO3-+H+==CO2↑+H2O(1)与酸反应结论：碳酸钠和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+NaHCO3NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O(2)与盐反应Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaClCO32-+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↓+2NaClCO32-+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NaHCO3HCO3-+H+=H2O+CO2↑NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2↑(3)与碱反应Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOHCO32-+Ca2+=CaCO3↓NaHCO3能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH-=CO32-+H2ONa2CO3：易与Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸盐沉淀和NaOHNa2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOHCO32-+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。2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑碳酸氢钠不稳定，受热易分解NaHCO3Na2CO3澄清的石灰水(5)Na2CO3与NaHCO3的相互转化：Na2CO3NaHCO3CO2+H2O①固体加热，②溶液氢氧化钠HCO3-+OH-=CO32-+H2ONaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2ONa2CO3+H2O+CO2==2NaHCO32NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑△CO32-+H2O+CO2=2HCO3-名称碳酸钠碳酸氢钠2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑化学式Na2CO3NaHCO3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）：Na2CO3＞NaHCO3与酸反应离子方程式NaHCO3比Na2CO3快HCO3-＋H＋=H2O+CO2↑热稳定性热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3CO32-＋2H＋=H2O+CO2↑碳酸钠和碳酸氢钠性质比较名称碳酸钠碳酸氢钠与CaCl2反应相互转化Na2CO3NaHCO3CO2+H2O①加热，②OH-想一想:如何区别Na2CO3和NaHCO3?①加热加热固体，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3②滴入CaCl2或BaCl2溶液产生白色沉淀的是Na2CO3③逐滴滴入稀盐酸反应较剧烈的是NaHCO3Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaClNaHCO3+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，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（ErnestSolvay1838—1922）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,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：①NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓•②2NaHCO3==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：①将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧至火焰颜色与原来相同；②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；③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。OHCOCONaNaHCO223232NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2焰色反应洗、烧、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）①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+3H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl2O3+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②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-Al2O3Al3+③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。2Al2O3===4Al+3O2↑电解熔融[实验3-7]：Al2(SO4)3溶液中加入少量NH3·H2O现象：生成白色胶状沉淀Al2(SO4)3＋6NH3·H2O＝2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4Al3++3NH3·H2O＝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