课件61张PPT。例2 把一块表面已部分被氧化的钠0.77g放入10g水中,得到标准状况下氢气224mL。(氧化钠与水反应生成氢氧化钠)求:(1)若将金属钠表面的氧化物均视为氧化钠,试求该氧化钠的质量。
(2)所得溶液中溶质的质量分数和该溶液的物质的量浓度(溶液的密度为dg/cm3)。
解:(1)设金属钠的质量为x,与水反应生成NaOH的质量为y。
2 Na + 2H2O = 2 NaOH + H2↑
2 ×23g 2 ×40g 22.4L
x y 0. 224L
2×23 2×40 22.4
x y 0.224
x=0.46g y=0.8g
则m(Na2O)=0.77g-0.46g=0.31g
(2)设0.31gNa2O与水反应生成NaOH的质量为Z。
Na2O + H2O = 2NaOH
62g 2 ×40g
0.31g Z
62 80
0.31 z z=0.4g
则NaOH的总质量为0.8+0.4=1.2g
溶液的总质量为0.77+10-2×0.224/22.4=10.75g
NaOH的质量分数为1.2/10.75×100%=11.2%
CNaOH=1000×11.2%d/40=2.8d mol/L
答:…… 第二节
几种重要的金属化合物
(1)?已有知识储备多数金属单质都可以转化为化合物。
钠的化合物有很多,用途也很广泛.
在初中已学过NaOH和NaCl,其中NaCl是食盐中的主要成分。
一、钠的重要化合物1、氧化钠和过氧化钠问:根据你了解的Na2O的性质,Na2O在水
中发生的仅是溶解过程吗?能与CO2反应吗?能与盐酸反应吗?Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3 4Na + O2 === 2Na2O(白色固体)在一定条件下钠跟氧气可以分别生成氧化钠和过氧化钠。
问:Na2O2是否能表现类似的性质?请同学们设计一个实验来探索:如何证明Na2O2是否与水、CO2发生了反应?1、跟水反应
(1) 预测产物 (从化合价入手)
过氧化钠的化学性质产物如何来检验呢? O2 和 NaOH可能产物 检验现象
O2 使带火星的木条复燃
NaOH 使无色的酚酞变红 过氧化钠的化学性质(2) 实验验证 3-5
1、把水滴入盛有少量Na2O2固体的试管 中(观察到有什么现象?)
(用手摸一下试管,有什么感觉?)
2、?立即用带火星的木条伸入试管。
(观察到什么现象?)
3、? 向试管中加入几滴无色酚酞。
(观察到什么现象?)
(振荡后又是什么现象?)过氧化钠的化学性质反应生成有O2;反应放热;反应生成 NaOH;Na2O2具有漂白性;(3)实验结论:过氧化钠的化学性质 2 Na2O2 + 2H2O === 4NaOH + O2↑ 既是氧化剂,又是还原剂。Na2O2在这个反应中充当了什么角色呢? 有哪些元素发生了化合价的变化了呢? 只有氧元素; Na2O2具有漂白性,可以用来漂白织物;麦杆,羽毛等。因为Na2O2中-1价的氧元素具有强氧化性,所以能够使色质褪色。 过氧化钠的化学性质3、跟CO2反应可作为呼吸面具和潜水艇供氧剂2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2Na2O和Na2O2是否都是碱性氧化物?注意:Na2O是碱性氧化物;Na2O2不是碱性氧化物。2、碳酸钠和碳酸氢钠 科学探究:碳酸钠和碳酸氢钠的性质现象: 探究(1)白色粉末,加水结块变成晶体;放热细小白色晶体,加水部分溶解;感受不到热量变化振荡时间长时可溶解固体量减少溶液变微红溶液变红(较深)加水先变成含结晶水晶体,碱性比NaHCO3强加水部分溶解,碱性比Na2CO3弱探究(2)热稳定性无明显现象澄清石灰水变浑浊受热不分解受热易分解探究(3)与酸反应(滴加)CO32- + H+ = HCO3-
HCO3- + H+ = H2O + CO2↑Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2 ↑物质俗名颜色状态溶解性与酚酞反应与盐酸反应热稳定性Na2CO3NaHCO3纯碱、苏打小苏打白色粉末白色晶体Na2CO3 > NaHCO3溶液变红色,显碱性溶液变红色,显碱性Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3 + HCl = NaCl+CO2↑+H2O反应速率:Na2CO3 < NaHCO3Na2CO3受热不分解,很稳定2NaHCO3 = Na2CO3 +H2O+CO2↑(易分解)Δ可用来鉴别Na2CO3与NaHCO32.碳酸钠与碳酸氢钠Na2CO3、NaHCO3的相互转化 Na2CO3、NaHCO3的用途: Na2CO3:用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业,还用来制造其它钠的化合物。NaHCO3:是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分,医疗上用来治疗胃酸过多。思考:往饱和Na2CO3溶液中通CO2有何现象?思考:如何除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠杂质 ?练习:
1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是 ( )
A.Na2CO3
B.Na2O2 Na2CO3
C.NaOH Na2CO3
D.Na2O2 NaOH Na2CO3A将切开的金属Na露置在空气中会出现哪些现象?最终得到什么物质?写出有关的化学反应方程式。【作业】表面变暗(生成Na2O)→ 变为白色固体(生成NaOH)→表面形成溶液( NaOH 溶解)→结块变成白色晶体(生成Na2CO3· 10H2O)→ 最后变成白色粉末(风化生成Na2CO3)4Na+O2==2Na2O
Na2O+H2O==2NaOH
2NaOH+CO2+9H2O==Na2CO3 ·10H2O
Na2CO3 ·10H2O== Na2CO3+10H2O从生活中学化学 ①我们在炒菜的时候,偶有食盐溅在煤气火焰上,火焰呈黄色 ②钠燃烧时,火焰呈黄色 ③节日燃放的烟花五彩缤纷、艳丽多彩!3.焰色反应1.铂丝为什么要用盐酸洗涤? 能否用稀硫酸?除去粘在铂丝上的杂质; 不能,稀硫酸难挥发2.为什么要用蓝色钴玻璃观察钾的焰色?滤光 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钾紫钠黄 锂紫红
钙锶砖、洋红 钡铜黄绿绿注意: 第二节
几种重要的金属化合物
(2)二、铝的重要化合物1、氧化铝混有少量杂质可使刚玉带有各种色泽,称为宝石蓝宝石
含Ti3+、Fe2+、Fe3+红宝石
含Cr3+Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O将铝条分别插入盐酸和NaOH溶液中,两溶液中并不立即产生气泡,都是过一会儿才有气体生成。为什么?化学性质Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O思考交流:Al2O3是酸性氧化物还是碱性氧化物?既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。Al2O3是一种典型的两性氧化物现象:生成一种白色胶状沉淀;继续加氨水沉淀不溶解.实验室制备【实验3-7】2.氢氧化铝反应:Al2(SO4)3+6NH3·H2O= 2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓+3NH4+用途:作净水剂,凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素。
实验室是否可以用氢氧化钠溶液与铝盐来制取氢氧化铝呢?Al(OH)3的性质【实验3-8】 取两只试管,分
别放入少量氢
氧化铝沉淀,
一支试管中滴
加2mol/L盐酸,
另一支试管中
滴2mol/L氢氧
化钠溶液,观察沉淀均溶解氢氧化铝既能和强酸反应又能和强碱反应。反应:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O离子方程式:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O所以我们说氢氧化铝既有酸性又有碱性,是一种两性氢氧化物。用途: 治疗胃酸过多2Al(OH)3 = Al2O3+3H2OAl(OH)3不稳定,受热能分解3、硫酸铝钾——KAl(SO4)2KAl(SO4)2= K+ + Al3+ + 2SO42- 明矾—— KAl(SO4)2·12H2O无色晶体,可溶于水,能生成氢氧化铝胶体,可以做净水剂。1、实验室中,要使AlCl3溶液中的Al3+离
子全部沉淀出来,适宜用的试剂( )
A、NaOH溶液 B、Ba(OH)2溶液
C、盐酸 D、氨水 2.在MgCl2溶液中滴加少量的NaOH溶液,现象为_____________,继续加入过量的NaOH溶液,现象为______________。在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为_____________,继续加入过量的NaOH溶液,现象为___________.反应的化学方程式为 离子方程式为 。产生白色沉淀产生白色沉淀白色沉淀不溶解白色沉淀溶解 3.下列物质,既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应的是: A. FeCl3 B. Fe2O3 C.Al D.Al(OH)3 E. Na2CO3 F.NaHCO3 G. Al2O3 4.可用做医用胃酸中和剂的是:A. NaOH B. Cu(OH)2 C. Al(OH)3 D. NaHCO3C、D、F、G(C、D)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量
现象:先产生沉淀,后沉淀消失
请画出沉淀质量与加入的NaOH物质的量的关系图探究1 铝盐与强碱反应关系图 2.向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量
现象:先看不到沉淀,后产生沉淀
请画出沉淀质量与加入的AlCl3物质的量的关系图5、向20mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2mol/LNaOH溶液时,得到Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如右图所示,试回答下列问题:(1)A点表示的意义是 。(2)图中B点所示的意义是___________. (3)上述两步反应用总的离子方程式可表示为_______________.(4)假若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39g,则此时用去NaOH溶液的体积为________.0.78Am[Al(OH)3]05101520BV(NaOH)向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液至过量
现象:先产生沉淀,后沉淀消失
请画出沉淀质量与加入的HCl物质的量的关系图探究2 偏铝酸盐与强酸反应关系图 2.向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至过量
现象:先看不到沉淀,后产生沉淀
请画出沉淀质量与加入的NaAlO2物质的量的关系图
第二节
几种重要的金属化合物
(3)三、铁的重要化合物1、铁的氧化物铁在地壳中含量居第四主要以+2和+3价
化合物存在铁红黑色粉末黑色晶体红棕色粉末难溶于水难溶于水难溶于水+2+3+2、+3FeO+2H+=
Fe2++H2OFe2O3+6H+=
2Fe3++3H2OFe2O3磁性氧化铁——油漆和涂料
炼铁原料————Fe3O4FeOFeO·Fe2O3Fe3O4+8H+=
Fe2++2Fe3++4H2O2、铁的氢氧化物铁有两种氢氧化物
Fe(OH)2、 Fe(OH)3
如何制备铁的两种氢氧化物?用可溶性铁盐、亚铁盐与碱溶液反应制取实验3-9红褐色沉淀 Fe3++3OH-=
Fe(OH)3↓ Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 练习2:Fe(OH)2、Fe(OH)3都是不溶性碱,请写出它们与盐酸反应的离子方程式练习1:Fe(OH)3受热分解3、铁盐和亚铁盐(1)Fe3+离子的检验溶液呈血红色溶液颜色无变化利用这一反应可以检验 Fe3+存在。 Fe3+ +3SCN-= Fe(SCN)3你还有别的方法吗?1.加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀.
2.加入KSCN溶液,溶液呈血红色.(此反应很灵敏)加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀.小结:Fe3+的检验方法如何检验Fe2+? 加OH-,产生白色沉淀,白色沉淀迅速变灰绿,最后变为红褐色(2)Fe3+和Fe2+的相互转化刚书写3天后探究实验1,完成下表不显血红色溶液呈血红色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-( 2)Fe3+和Fe2+的转化氧化剂Cl2、KMnO4(H+)溶液、HNO3等 Fe3+ Fe2+还原剂(Fe、Cu、I-、S2-等)Fe2+的另一种检验方法? 加SCN-,无现象,加氯水,溶液变血红色小结:Fe2+的检验方法加OH-,产生白色沉淀,白色沉淀迅速变灰绿,最后变为红褐色
加SCN-,无现象,加氯水,溶液变血红色1.已知某种硫酸盐可以用来治疗缺铁性贫血,制药厂在药片外包一层特制的糖衣,以防止它在空气中变质、失效。该药品的化学式为_____。
请你设计一个实验,以证明该药片是否变质。刮去糖衣,把药片研碎,放在烧杯中加
少量蒸馏水溶解,滴几滴KSCN溶液,
溶液显红色,可知部分或全部亚铁
被氧化.课堂练习
铁的重要化合物
引:人类使用铁的历史较长,我国春秋初年就已掌握了冶铁技术。在目前发现的金属中,铁的应用是最广泛的,小到铁钉,大到桥梁、铁道等。不仅如此,人体缺铁也会导致缺铁性贫血。
这节课我们来探究铁的重要化合物的性质。
[板]三、铁的重要化合物
T:我们已经知道铁在地壳中含量居第四,铁在地壳中是以+2、+3两种价态存在,因为铁可以失去最外层两个电子,显+2价,不仅如此,它还可以失去次外层一个电子使铁显+3价。我们首先来学习铁的氧化物。
[板]1.铁的氧化物
T:请大家翻开课本59页,仔细阅读铁的氧化物这部分内容,注意看他们的颜色,状态,俗称,化合价等,然后填写学案的表1.
学生活动:自学填表
请学生口述填写的内容
T:铁显正价时,只有+2、+3价,那么Fe3O4中Fe是多少价呢?
S:既有+2价,又有+3价。
T:Fe3O4中一共有三个铁,有几个是+2价,几个是+3价呢?
T:为了更方便地研究Fe3O4的化学性质,有时我们将它看成由一个FeO和一个Fe2O3组成。因此,一个呈+2价,二个呈+3价。(也可以学生回答)
[板]FeO·Fe2O3
T:Fe3O4与盐酸的离子方程式怎么写?
学生回答
[板]Fe3O4 + 8H+ == Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O
T:铁的氧化物有3种,铁的氢氧化物有几种?
S:两种,氢氧化亚铁和氢氧化铁
[板]2. 氢氧化物
Fe(OH)3、Fe(OH)2
(1)制取
T:我们之前学过Al(OH)3的实验制备,实验室是如何制备氢氧化铝的?
S:用铝盐与氨水。
T:也就是通过铝盐与弱碱反应,铁的氢氧化物的制备与氢氧化铝的制备有相似之处,如何制备铁的两种氢氧化物?
S:用铁盐、亚铁盐与氢氧根反应制取。
T:我们可以用FeCl3、FeSO4分别与氢氧化钠反应制Fe(OH)3和Fe(OH)2。请大家看课本60页实验3-9,动手做一做这个实验,仔细观察现象,并填写书上的表。
学生动手实验
T:好,我们来看这个表格,我请一个同学描述你所看到的现象,往氯化铁溶液中加氢氧化钠溶液时,有什么现象?
S:有红褐色沉淀生成
T:这个反应的离子方程式怎么写?
S:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
[板]Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(红褐色)
T:红褐色这个颜色比较特殊,沉淀中只有氢氧化铁的颜色是红褐色,因此可以用这个颜色来辨别是否为氢氧化铁。
T:那么在硫酸亚铁溶液中加氢氧化钠溶液有什么现象呢?
S1:有白色沉淀生成,但是白色沉淀很快变成灰绿色,最后变成红褐色。
S2:生成灰绿色沉淀。
……
T:其实氢氧化亚铁是白色的,有些同学看到灰绿色是因为硫酸亚铁中的亚铁离子已有部分被氧化。
S:氧化应该是红褐色,灰绿色是什么?
T:这个问题问得好,灰绿色只是一个中间颜色,当氢氧化亚铁全部被氧化时,颜色就变成了红褐色。这个过程的颜色变化应该是先产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色。其中所发生的反应是什么呢?
[板]Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白色)
T:最终变成红褐色,这个红褐色是什么?
S:氢氧化铁
T:氢氧化亚铁与什么物质反应生成了氢氧化铁呢?
S:氧气。
T:哦,氢氧化亚铁有还原性,遇到空气中的氧气或溶液中溶解的氧气会发生氧化还原反应。
[板]4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
T:因此制备Fe(OH)2时要想各种办法尽量使之避免与O2接触,至于采取什么办法,我们以后在习题中再深入探讨。
T:我们已经学习过氢氧化铝受热可以分解成相应的氧化物和水,氢氧化铁也是难溶性氢氧化物,因此氢氧化铁也容易受热分解,请大家写出氢氧化铁受热分解的方程式
[板](2)性质
Fe(OH)3 Fe2O3 + H2O
T:如果氢氧化亚铁加热会不会生成相应的氧化物和水呢?
S:不会,因为氢氧化亚铁容易被氧化
T:非常正确,因为氢氧化亚铁在常温时都很容易被氧气氧化,加热的情况下,氧化速度会更快,所以最后得不到氧化亚铁,而是生成氧化铁。
T:氢氧化亚铁和氢氧化铁都是不溶性碱,请写出它们分别和盐酸反应的离子方程式
[板] Fe(OH)2 + 2H+ == Fe2+ + 2H2O
Fe(OH)3 + 3H+ == Fe3+ + 3H2O
T:氢氧化亚铁及氢氧化铁与酸反应生成相应的盐,接下来我们来学习铁盐和亚铁盐。
[板]3.铁盐和亚铁盐
在学习离子共存时,讲过亚铁盐是浅绿色的,铁盐是棕黄色。如何检验未知溶液中是否含有Fe2+和Fe3+呢?
[板](1)Fe3+的检验
T:请大家看到课本61,实验3-10,在2支试管里分别加入5mLFeCl2溶液和5mLFeCl3溶液,各滴入几滴KSCN溶液,KSCN是由K+和SCN-组成的,读作硫氰化钾,现在大家自己动手完成实验3-10,并填写书上的表。
学生动手实验
T:我们可以看到往氯化亚铁中滴入KSCN时,溶液颜色无变化,往氯化铁中滴入KSCN时,溶液呈血红色,为什么往氯化铁中滴入KSCN时,溶液呈血红色呢?因为Fe3+与SCN-反应,生成Fe(SCN)3。
[板]Fe3+ +3SCN-= Fe(SCN)3(血红色)
T:Fe(SCN)3的颜色是血红色,并且是一种弱电解质,Fe(SCN)3的这种血红色是一种很特殊的颜色,因此我们可以利用这一反应来检验Fe3+。
T:你还有别的方法吗?
S:加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀.
T:因此,检验Fe3+通常有这两种方法。我们如何检验Fe2+?
S:加氢氧化钠。
投影蓝黑墨水字迹
T:用过蓝黑墨水的同学都很清楚这个现象,蓝黑墨水的主要成分是鞣酸亚铁和一种蓝色染料,因此刚写的字是蓝色,过一段时间后,因受氧化,生成鞣酸铁黑色沉淀,所以字迹加深。现在我们就来看看亚铁离子和铁离子的相互转化。
[板](2)Fe3+、Fe2+的相互转化
T:请同学们看到学案探究性实验
探究性实验:
1. 在点滴板中滴入1-2滴FeCl3溶液,再加入少量维生素C粉末(具有还原性),充分反应后,滴入1滴KSCN溶液,观察并记录实验现象。
在点滴板中滴入1-2滴FeCl2溶液,再滴入1滴KSCN溶液,再滴入1-2滴氯水(具有氧化性),充分反应后,观察并记录实验现象。
T:现在请同学们完成这个实验,并填好学案中表2
T:请一个同学解释一下第一个实验为什么没有血红色物质生成。
S:维生素C具有还原性,将铁离子反应掉了。
T:铁离子可以变成亚铁离子,具有氧化性,遇还原性物质会发生反应,因此滴KSCN时没有血红色物质生成。因此将铁离子转化为亚铁离子可以加还原剂。
[板]
T:那么这个还原剂,除了维生素C之外,还可以是Fe粉、Cu粉、I-等,其中Fe粉、Cu粉与FeCl3反应时的化学反应方程式为Fe+FeCl3=FeCl2,Cu+FeCl3=FeCl2+CuCl2。
[板]Fe+2FeCl3=3FeCl2,Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
T:再请一个同学帮我来解释一下第二实验为什么产生血红色的物质。
S:Fe2+被Cl2氧化,生成了铁离子。
T:亚铁离子具有还原性,遇氧化性物质会生成三价铁离子。
[板]Fe3+ Fe2+
T:这个氧化剂可以是O2、Cl2、HNO3等等。如此,我们就实现了亚铁离子和铁离子的转化。
[板]
T:这就是我们这节课的所要掌握的内容,重要在于铁的氧化物,氢氧化物的性质,难点是亚铁离子和铁离子的转化。
作业:
铁的重要化合物学案
表1:自学探究------铁的氧化物
化学名称
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
化学式
俗称
————
色态
化合价
溶解性
与盐酸反应方程式
用途
————
————
探究性实验
在点滴板中滴入1-2滴FeCl3溶液,再加入少量维生素C粉末(具有还原性),充分反应后,滴入1滴KSCN溶液,观察并记录实验现象。
在点滴板中滴入1-2滴FeCl2溶液,再滴入1滴KSCN溶液,再滴入1-2滴氯水(具有氧化性),充分反应后,观察并记录实验现象。
表2:探究性实验
现象
反应的离子方程式
FeCl3溶液中加入维生素C、KSCN溶液
————————
FeCl2溶液中加KSCN、氯水
练习:
1、除去括号中的杂质:
FeCl2溶液(铜离子);____________
FeCl2溶液(铁离子);____________
FeCl3溶液(亚铁离子);__________
2、将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是( )
A、硫酸 B、氯水
C、硝酸锌 D、氯化铜
3.已知某种硫酸盐可以用来治疗缺铁性贫血,制药厂在药片外包一层特制的糖衣,以防止它在空气中变质、失效。该药品的化学式为_____。
请你设计一个实验,以证明该药片是否变质。