人教版高中化学必修1《几种重要的金属化合物》(完整版)

第二节几种重要的金属化合物第一课时：钠的重要化合物•金属化合物•金属氧化物•金属氢氧化物•盐•绝大多数金属的化学性质活泼，在自然界中以化合态的形式存在氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧的化合物。酸性氧化物:能跟碱反应生成盐和水的氧化物如：CO2、SO2、SO3、Mn2O7等不成盐氧化物如：CO、NO碱性氧化物:能跟酸反应生成盐和水的氧化物如:CaO、Na2O、MgO等另外还有过氧化物等如Na2O2两性氧化物:既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水的氧化物中学阶段只要求知道Al2O3酸性氧化物的通性1、如果能溶于水生成对应的酸3、跟碱反应生成盐和水2、跟碱性氧化物反应生成盐CO2+H2O=H2CO3CO2+CaO=CaCO3CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+H2O=H2SiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O碱性氧化物的通性1、如果能溶于水生成对应的碱3、跟酸反应生成盐和水2、跟酸性氧化物反应生成盐氧化钠和过氧化钠的性质比较名称氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)与水反应与CO2反应与盐酸反应2Na2O2+4HCl==2Na2O2+2CO2==2Na2O2+2H2O==一、钠的氧化物有和。Na2ONa2O2Na2O2的重要用途：用于呼吸面具和潜水艇Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3Na2O+2HCl=2NaCl+H2O4NaOH+O2↑2Na2CO3+O24NaCl+2H2O+O2↑二、碳酸钠和碳酸氢钠的性质碳酸钠俗名纯碱，也叫苏打。碳酸氢钠俗名小苏打。碳酸钠和碳酸氢钠的性质科学探究23322CONaCONa33HCONaNaHCO在水中的电离方程式：1.Na2CO3和NaHCO3的溶解性和碱性实验探究初步结论③滴加酚酞②加水、溶解①称量、滴水NaHCO3Na2CO3白色粉末,加水结变成晶体；放热细小白色粉末，加水部分溶解；感受不到热量变化振荡时间长时可以溶解固体量减小溶液变红（较深）溶液变微红色溶解度大，溶液的碱性比NaHCO3强溶解度小，溶液的碱性比Na2CO3弱2.Na2CO3和NaHCO3的热稳定性—————————发生反应的化学方程式NaHCO3Na2CO3结论现象32NaHCO稳定不稳定无明显现象产生水珠、气体(使澄清石灰水变浑浊)2232COOHCONa思考：怎样除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3？•充分加热到质量不再减少为止（充分加热到不再有气体产生为止）3.Na2CO3和NaHCO3的其它性质(1)与酸反应223222COOHNaClHClCONa223COOHNaClHClNaHCO323CONaNaHCO反应剧烈程度：32332COHNaHCOCONaHClHCl)(22COOHCO32-+2H+==H2O+CO2↑HCO3-+H+==H2O+CO2↑(2)与碱反应，Na2CO3与碱不反应(生成难溶性盐的除外，例如Ca(OH)2、Ba(OH)2)OHCONaNaOHNaHCO2323OHCOOHHCO2233注意：在水溶液中HCO3—不能与H+大量共存;也不能与OH—大量共存4、碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化32CONa3NaHCO酸或CO2+H2O332NaHCONaClHClCONa（少量）OHCONaNaOHNaHCO2323或碱Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3焰色反应焰色反应——金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，叫焰色反应（是物理现象，不是化学变化，没有生成新的物质）。常见金属元素或金属离子的焰色钠——黄色钾——紫色（透过蓝色的钴玻璃）铜——绿色钙——砖红色应用——可用于鉴别物质中含有哪种金属元素、溶液中含有哪种金属阳离子练习1、现有两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3固体，你能用几种方法将它们区分开来？2、在饱和Na2CO3溶液中，吹入CO2气体，可能会有什么现象？（Na2CO3+H2O+CO2==2NaHCO3）答：看状态，溶解性，热稳定性，与酸反应快慢,强碱溶液等。答：析出白色晶体（溶解度差别）。3、怎样除去碳酸钠中的碳酸氢钠？又怎样除去碳酸氢钠中的碳酸钠？练习32CONa3NaHCO酸,CO2,碱实验3-5现象：滴入水后有大量气泡产生；气体使带有火星的木条复燃；试管外壁发热；向溶液里滴入酚酞溶液后，溶液颜色变红，后褪色。铝是地壳中含量最多的金属元素，它占地壳总质量的7.73%，比铁几乎多1倍，是铜的近千倍。……逐渐成为继铁之后又一对人类发展产生重大影响的金属。：铝制餐具：也不宜蒸煮或长时间存放碱性食物。铝制餐具：不宜蒸煮或长时间存放酸性食物。你知道吗？铝制餐具的兴与衰密度小导热性好延展性好铝的物理性质氧化膜1、氧化铝的主要性质：（1）物理性质：白色、不溶于水的固体，熔点很高。（、的主要成分）红宝石蓝宝石二、铝的化合物：A.和酸反应：Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+＝2Al3++3H2OB.和碱反应：Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2OAl2O3+2OH-＝2AlO2-+H2O氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水，所以氧化铝是两性氧化物。（2）化学性质：实验3-7滴加氨水实验操作现象解释Al2(SO4)3溶液中滴加氨水最终生成白色胶状沉淀Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4Al(OH)3的制取Al2(SO4)3溶液一滴管2Al3++6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+6NH4+（1）物理性质：白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素。2、氢氧化铝的主要性质：氢氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水，氢氧化铝属于两性氢氧化物。氢氧化铝不溶于弱酸、弱碱，而溶解在强酸、强碱中。A、与酸反应：Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2OB、与碱反应：Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O偏铝酸钠（2）化学性质：C、不稳定性：2Al(OH)3＝Al2O3＋3H2O实验3-8实验操作现象解释Al2(SO4)3溶液中滴加氨水Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液最终生成白色胶状沉淀先出现白色沉淀，后沉淀逐渐溶解Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4【学与问】硫酸铝钾的电离:KAl(SO4)2＝K+＋Al3+＋2SO42-溶液中有三种自由移动的离子，两种阳离子，一种阴离子。明矾是常用的净水剂硫酸铝钾KAl(SO4)2KAl(SO4)2·12H2O（明矾）某些药物、食物中含有Al的化合物请设计实验证明其成分和性质:1、晶体中含有K+的实验为2、晶体中含有水的实验为3、晶体中含有Al3+的实验为4、晶体中含有SO42-的实验为5、溶液是否有胶体存在的实验为硫酸铝钾KAl(SO4)2KAl(SO4)2·12H2O（明矾）无水硫酸铜变蓝加入过量的氢氧化钠溶液，先有白色沉淀后消失先加盐酸，再加氯化钡溶液，有白色沉淀生成用激光照射，有光亮的通路（丁达尔效应）灼烧，透过蓝色钴玻璃火焰为紫色（焰色反应）AlAl2O3Al(OH)3Al3+AlO2.Al3+Al(OH)3：OH-NH3·H2O、AlO2-H+CO2、Al3＋AlO2-Al(OH)3：(4)、铝及其化合物的转化关系小结：[问题]1.本转化关系的核心知识是什么?答:氧化铝和氢氧化铝的两性实践·应用：1、铝和铍的性质十分相似，下列关于铍的性质推断不正确的是（）A.铍能与盐酸或氢氧化钠反应B.氢氧化铍可溶于水C.氧化铍能与盐酸或氢氧化钠反应D.氧化铍的化学式为Be2O3B、D2、氧化铝熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚，下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是（）A、加热使CuSO4•5H2O失水B、加热使KMnO4分解C、加热熔化烧碱D、加热分解碱式碳酸铜C3、从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是：（）A.铝土矿溶于NaOH溶液中B.偏铝酸钠溶液的酸化C.灼烧氢氧化铝固体D.电解熔融的氧化铝D4、铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为（）A.1:1B.2:1C.3:1D1:3C5、下列变化不可能一步实验直接完成的是（）A、Al(OH)3---Al2O3B、Al2O3---Al(OH)3C、Al2O3----AlO2-D、Al(OH)3----Al3+6、有A、B、C、D四种化合物，其中A、B、C、D是铝的化合物。有下列反应：①A+NaOH—D+H2O;②B—A+H2O;③C+NaOH（适量）—B+NaCl;④B+NaOH（足量）—D+H2OA、B、C、D的化学式分别为：A、B、C、D。BAl2O3Al(OH)3AlCl3NaAlO2(3)有关Al(OH)3沉淀图像：图像4H++AlO-2=Al3++2H2OAl3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++2H2O4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O3AlO2-+6H2O+Al3+=4Al(OH)3↓Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O反应先无沉淀，后有沉淀且不消失，先有白色絮状沉淀，过量沉淀消失。先无沉淀，后有沉淀且不消失，先产生白色絮状沉淀，然后沉淀消失现象将NaAlO2逐滴滴入盐酸中至过量将盐酸逐滴滴入NaAlO2至过量将AlCl3逐滴滴入到NaOH中至过量将NaOH逐滴滴入AlCl3中至过量实验Al(OH)3Al3+H+Al(OH)3AlO2-Al(OH)3OH-Al(OH)3第2节几种重要的金属化合物（3）FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里会迅速被氧化为Fe3O4。Fe3O4是一种复杂的化合物，是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁，是磁铁矿的主要成分。Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红.三、铁的重要化合物1、铁的氧化物氧化亚铁FeO三氧化二铁Fe2O3四氧化三铁Fe3O4（FeO•Fe2O3）色、态俗称——铁元素价态溶解性稳定性与酸反应黑色粉末+2难溶于水FeO+2H+＝Fe2++H2O红棕色粉末铁红+3难溶于水不稳定稳定Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O黑色晶体磁性氧化铁+2、+3难溶于水稳定Fe3O4+8H+＝Fe2++2Fe3++4H2O2、铁的氢氧化物氢氧化亚铁Fe(OH)2氢氧化铁Fe(OH)3制法颜色溶解性稳定性与酸反应Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓灰白色红褐色难溶于水难溶于水受热易分解2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O△易被空气中氧气氧化成氢氧化铁4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2OFe2+Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3+OH－O2H﹢3、三价铁的氧化性（1）Fe3+检验实验现象：FeCl3溶液变为红色FeCl2溶液无明显变化（2）Fe3+和Fe2+的转化实验现象：1）溶液由黄色变为浅绿色，加硫氰化钾…不变为红色加氯水…2）溶液变为红色反应的离子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3实验探究：铁粉放入FeCl3溶液中…Fe3+和Fe2+的检验Fe2+：浅绿色Fe3+棕黄色或黄色加NaOH等碱溶液加KSCN溶液现象：白色沉淀灰绿色红褐色Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓