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1、第三章 金属及其化合物,第一节 金属的化学性质,1、地壳中含量由多到少的元素是(前三位)： ；含量最多的金属元素 是 元素。,氧、硅、铝,铝,金属元素在地壳中的含量,金属单质,Na,Al,Fe,活泼,两性,多价,有金属光泽、易传热、易导电，有延展性、可塑性，常温下除汞（液态）以外都是固体,易失电子，具有还原性,金 属 的 共 性,物理性质:,化学性质：,常见金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au,学习金属的思路:金属氧化物氢氧化物盐,一 、金属与氧气的反应,实验3-1,.钠的物理性质,具有金属光泽的银白色金属； 质软； 密度比水小，比煤油
2、大； 是电和热的良导体,钠保存在石蜡油或煤油中,现象：,切开的光亮的金属断面 很快地变暗。,反应：,4Na + O2 = 2Na2O白色 （常温下）,结论：,常温下易与空气中的氧气反应,.钠与氧气的反应,现象：,钠在空气中燃烧，发出黄 色的火焰，生成淡黄色固体。,反应：,2Na + O2 = Na2O2,思考：,Na2O2 稳定,Na2O和Na2O2 哪个稳定？,过氧化钠,点燃,注意：,Na与O2反应条件的不同，产物不同。,2.铝与氧气的反应,Al+3O2=2Al2O3,Al在纯氧中也能燃烧,小结： 绝大部分金属都能与氧气反应，反应中金属作还原剂，金属越活泼越易发生反应，Al虽较活泼，但表面有
3、致密的氧化膜保护了内部金属不被进一步氧化,科学探究,现象：,反应：,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2,（密度比水小）,(反应放热，钠 熔点低）,（剧烈反应,有气体生成）,（产物溶液呈碱性）,解释：,（钠与水完全反应）,二 金属与水的反应,.钠与水的反应,请用三支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品，设计一个还原铁粉与水蒸气反应的实验装置，画出装置简图。应考虑：水蒸气的发生 水蒸气与铁粉的反应 气体产物的检验,铁与水的反应,3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2,反应方程式,小结：,金属活动性顺序表中（H前面）的金属能与水反应。 金属越活泼，反应越易发
4、生（越剧烈）。,2Na+2HCl=2NaCl+H2,三、金属与酸的反应,Fe+2HCl=FeCl2+H2,Mg+2HCl=MgCl2+H2,最慢,最快,结论：金属活动性顺序表中（H）前面的金属与酸反应产生H2。金属越活泼，与酸反应越剧烈。,Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,四、金属间的置换反应,Cu+2Ag+=Cu2+2Ag,Cu+AlCl3 不反应,金属活动性顺序表中前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来。,结论：, 金属与水反应的难易。 与水反应越容易，反应越剧烈，金属越活泼。,比较金属活动性强弱的实验方法,金属与酸反应的难易。 与酸反应产生H2越容易，反应越剧烈，金属越活泼。,金属之
5、间的置换反应。,铝的特殊性：既能跟酸反应产生H2，又能跟强碱溶液反应产生H2。,五、铝与氢氧化钠溶液的反应,实验3-4,现象：,Al片放入盐酸、NaOH溶液中都有气泡产生，点燃气体观察到蓝色火焰。,化学方程式：,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,实验3-4,铝和氧化铝能跟酸、碱反应，因而铝的保护膜和铝制品会直接被酸、碱、盐侵蚀，所以，铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性或咸的食物。,6e-,Al,H2O,第三章 第 2 节几种重要的金属化合物,2.1、氧化钠和过氧化钠,回顾：Na与O2发生反应的产物,研究新物质，先从颜色和状态入手,【实验3-5】：,木条复燃,有O2生成
6、,试管的外壁是热的,反应放出了热量,溶液先变红后褪色,有碱性物质生成,2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2 ,有大量气泡产生,有气体生成,Na2O + H2O 2NaOH,2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2 ,请用双线桥表示电子转移的方向和数目，并标明氧化剂和还原剂,失去2e-,得到2e-,-1,-2,0,氧化剂 还原剂,Na2O2具有强氧化性，常用作氧化剂、漂白剂,钠的氧化物,供氧剂 、漂白剂,用途,2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2,Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,与酸反应,2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2,Na2O+CO2=Na
7、2CO3,与CO2反应,过氧化物(不属碱性氧化物),碱性氧化物,类别,过氧化钠,氧化钠,名称,燃烧或加热时与O2反应,常温与O2反应,生成条件,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,Na2O+H2O=2NaOH,与水反应,淡黄色固体,白色固体,颜色状态,Na2O2（O为-1价）,Na2O（O为-2价）,化学式,1.右图所示的装置能实现Na2O2 与H2O 的反应，根据这个装置，回答下列问题：,（1）打开右图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内 ，如何检验该生成物？ 。 （2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口 ，请解释产生该现象的原因： 。,习题：,有气泡冒出,将带火星的木
8、条伸到试管中，木条复燃，证明生成氧气,有气泡冒出,过氧化钠与水反应，放出热量，使得瓶中空气膨胀，进入到烧杯中,2.以上两个反应装置都能实现过氧化钠与二氧化碳的反应，试比较这两个装置，说出哪个装置更好，为什么？,图1,图2,图2装置更好，有对比实验,2、碳酸钠和碳酸氢钠,纯碱或苏打,小苏打,白色粉末 Na2CO310H2O为晶体,细小白色晶体,易溶于水,溶液呈碱性,较易溶于水(比Na2CO3溶解度小),溶液呈碱性(碱性比Na2CO3弱),【实验1】,各称 1g 碳酸钠和碳酸氢钠于两支试管,分别滴入 10滴水,振荡试管,用手摸一摸试管的底部.,继续向试管内加入5mL水,用力振荡.观察现象,向试管内
9、滴入12滴酚酞溶液,观察现象,Na2CO3 NaHCO3,【实验2】,（2）Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,NaHCO3或Na2CO3,石灰水不变浑浊,石灰水变浑浊,稳定，受热不分解,不稳定，受热易分解,这一反应可以用来鉴别Na2CO3和NaHCO3固体,（5）Na2CO3和NaHCO3的相互转化,Na2CO3 NaHCO3,H2O+CO2,加热或加碱,Na2CO3+H2O+CO2 2NaHCO3,1、如何除去碳酸钠固体中混有的少量碳酸氢钠?,2、 如何除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠 ?,CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O,CaCO3+H2O+CO2 Ca(HCO3)
10、2,CO2 + 2 NaOH Na2CO3 + H2O, Na2CO3 和 NaHCO3 的用途,(1)NaHCO3 是发酵粉的主要成分之一,(2) 当胃酸过多时,通常给病人服用小苏打片,严重胃溃疡的患者,不宜服用小苏打,因为小苏打与盐酸反应会产生 CO2 ,使胃压增大,容易造成胃穿孔.,( 3 ) Na2CO3 可做食用碱( 面碱 ),29,03:24,更剧烈 NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2,剧烈Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2,与HCl反应 剧烈程度 反应方程式,细小白色晶体,白色粉末,颜色、状态,较易溶(溶液呈碱性),易溶(溶液呈碱性),溶解性,NaH
11、CO3,Na2CO3,化学式,小苏打,纯碱、苏打,俗名,碳酸氢钠,碳酸钠,物质,热稳定性,稳定 受热不分解,不稳定 受热易分解 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2,总结：,二 焰色反应,实验3-6,实验步骤 1、将光洁的铁丝放在酒精灯外焰上灼烧，直至与原来火焰颜色相同时为止。 2、用铁丝蘸取Na2CO3溶液（或粉末）在外焰上燃烧，观察火焰颜色。 3、将铁丝用盐酸洗干净后，在外焰上灼烧至没有颜色时，再蘸取KCl做同样的实验，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。,1、焰色反应是物理变化2、焰色反应可以用于验证金属离子的存在,1、物理性质白色、粉末状、难溶解、难熔化的固体,2、化学性质两性氧化物的
12、性质既与酸又与强碱反应但不与氨水反应,Al2O3+ 6H+ = 2Al3+ + 3H2O,Al2O3+ 2OH = 2AlO2 + H2O,二、铝的重要化合物 1、氧化铝,2、氢氧化铝,氢氧化铝的实验室制法,Al3+3NH3.H2O =Al(OH)3+3NH4+,1.氢氧化铝的物理性质白色、胶状、难溶的物质 2.化学性质典型的两性氢氧化物的性质与强酸、强碱反应 Al(OH)3+3H+ = Al3+3H2O Al(OH)3+OH = AlO2+2H2O,明矾：KAl(SO4)212H2O或K2SO4Al2(SO4)324H2O,(1) 物理性质：无色晶体、易溶于水,(2) 化学性质：在水中完全电
13、离。,KAl(SO4)2 =K+Al3+2SO42-,Al3+3H2O,（胶体）,Al(OH)3+3H+,例1在0.2mol/L的AlCl3溶液100mL中，如果要得到1.17g沉淀，则需加入0.5mol/L的NaOH溶液多少毫升？,用图象法会更直观：,nAl(OH)3最大值=0.2mol/L0.1L=0.02mol,0.02,0.015,Al(OH)3+OH = AlO2+2H2O,-1-,三、铁的重要化合物,1、铁的氧化物,铁红,磁性氧化铁,黑色粉末,红棕色粉末,黑色晶体,+2价,+3价,+2价、+3价,不溶,不溶,不溶,不稳定,稳定,稳定,FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O,F
14、e2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2O,Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3+4 H2O,高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe(炼铁原理),-1-,2、铁的氢氧化物,白色絮状沉淀 灰绿色 红褐色沉淀,红褐色沉淀,FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3+3NaCl,FeSO4 + 2NaOH = Fe（OH）2 + Na2SO4 4Fe（OH） 2 + O2 + 2H2O = 4Fe（OH）3,实验3-9：在FeCl3、FeSO4分别加入NaOH溶液,铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐和碱溶液反应制得。,-1-,讨论：通过以上实验，你认为氢氧化亚
15、铁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,与酸反应,受热可分解,氢氧化铁是一种难溶于水的红褐色固体,(2)氢氧化亚铁的性质,与酸反应, 不稳定，易被空气中的氧气氧化,Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O,4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3,（氧化剂）,（还原剂）,Fe(OH)3 + 2HCl = FeCl3 + 3H2O,-1-,3、铁盐和亚铁盐,（1）Fe3+离子的检验,向FeCl3和FeCl2溶液中分别加入KSCN溶液,溶液呈血红色,溶液颜色无变化,思考: 还有哪些方法可以鉴别FeCl3溶液和FeCl2溶液?,FeCl2 FeCl3,硫氰化钾,2、滴入几滴KSCN溶液，看溶液颜色变化,3、加入NaOH，看沉淀颜色,4、加入NaOH，看沉淀颜色的变化,1、观察溶液颜色 黄色、浅绿色,
