高中化学人教版（新课程标准）必修1第三章第二节铝，铁的重要化合物 课件（共47张ppt）

(共47张PPT)
第2课时
铝的重要化合物
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。
：
１.铝的氧化物—Al2O3
物理性质：白色固体，难溶于水，熔点高，也很坚固，可作耐火材料———耐火坩埚、耐高温的实验仪器（红宝石、蓝宝石的主要成分）.
A、与酸反应：
Al2O3
+6HCl
＝
2AlCl3
+
3H2O
Al2O3
+
6H+
＝2Al3+
+
3H2O
B、与碱反应：
Al2O3
+
2NaOH
＝
2NaAlO2
+
H2O
Al2O3
+
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。
化学性质：
2.氢氧化铝
(1)氢氧化铝的制备
实验方案Ⅱ:
Al2(SO4)3溶液
+
NaOH溶液
想一想：制备Al(OH)3
，可选用什么试剂？
实验方案Ⅲ:
Al2(SO4)3溶液
+
氨水
Al(OH)3沉淀不溶于氨水（弱碱）
实验3-7:
在试管里加入10mL
0.5mol/L
Al2(SO4)3溶液
,滴加氨水，生成白色胶状物质。继续滴加氨水，直到不再产生沉淀为止。再加入过量氨水观察沉淀是否溶解。
Al2(SO4)3+6NH3?H2O=2Al(OH)3↓
+3(NH4)2SO4
Al3+
+
3NH3·H2O
=
Al(OH)3↓+
3NH4+
实验方案I:
Al2O3
+
水
a.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,可用于净
水。
（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，能溶解在强酸、强碱中。
1.与酸反应：Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O
2.与碱反应：Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O
Al(OH)3
+
3H+
=
Al3+
+
3H2O
Al(OH)3
+
OH-
=
AlO2-
+
2H2O
偏铝酸钠
b.化学性质：
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)2SO4
Al(OH)3+NaOH
=
NaAlO2+
2H2O
Al2(SO4)3+6NaOH
=2
Al(OH)3↓+
3Na2SO4
【思考】向Al2(SO4)3溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量可以观察到什么实验现象？
3.加热时，氢氧化铝分解为氧化铝和水
2Al(OH)3==Al2O3+3H2O
Δ
结论：难溶性碱如：Fe(OH)3、Cu(OH)2等都可以在加热的条件下，分解为生成氧化物和水。
难溶性碱
=
氧化物+水
Δ
氢氧化铝的用途:
治疗胃酸过多
Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
３.铝盐
偏铝酸钠（NaAlO2）
明矾[KAl(SO4)2·12H2O]
偏铝酸钠（NaAlO2）与酸的反应:
实验：
在NaAlO2溶液中滴入盐酸
现象：
先产生白色沉淀，然后沉淀消失。
反应方程式：
NaAlO2＋HCl＋H2O=NaCl＋Al(OH)3↓
离子方程式：
AlO2－＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓
Al(OH)3
＋3HCl=AlCl3＋3H2O
Al(OH)3↓＋3H＋=Al3＋＋3H2O
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（复盐）。
明矾易水解生成氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮杂质，是常用的净水剂
硫酸铝钾
KAl(SO4)2
KAl(SO4)2·12H2O（明矾）
请设计实验证明明矾成分和性质:
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
KAl(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）
思考：
1.向Al2(SO4)3溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量可以观察到什么实验现象？
2.向NaAlO2溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量可以观察到什么实验现象？
Al
Al2O3
Al(OH)3
Al3+
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（铝三角关系）：
[问题]
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。
思考：
1.向NaOH
溶液中逐滴滴入Al2(SO4)3溶液至过量可以观察到什么实验现象？
2.向HCl溶液中逐滴滴入NaAlO2溶液至过量可以观察到什么实验现象？
3.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
1.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
2.可用做医用胃酸中和剂的是：
A.
NaOH
B.
Cu(OH)2
C.
Al(OH)3
D.
NaHCO3
C、D、F、G
（C、D）
4、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Be2O3
B、D
5、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CuSO4?5H2O
B、加热使KMnO4分解
C、加热熔化烧碱
D、加热分解碱式碳酸铜
C
6、下列变化不可能一步实验直接完成的是（
）
A、Al(OH)3---Al2O3
B、Al2O3---Al(OH)3
C、Al2O3
----
AlO2-
D、Al(OH)3----Al3+
7、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：
①?
A+NaOH—D+H2O;
②B—A+H2O;
③C+NaOH（适量）—
B+NaCl;
④B+NaOH（足量）—
D+H2O
A、B、C、D的化学式分别为：
A
、B
、C
、D
。
B
Al2O3
Al(OH)3
AlCl3
NaAlO2
课堂小结
①、实验室制法
1、氧化铝
②、两性氢氧化物——既能溶于酸又能溶于强碱
Al2O3
+
6H+
=
2Al3+
+
3H2O
Al2O3
+
2OH-
=
2AlO2-
+
H2O
2、氢氧化铝
Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
Al(OH)3
+
3H+
===
Al3+
+
3H2O
Al(OH)3
+
OH-
===
AlO2-
+
2H2O
③、不稳定性
2Al(OH)3
＝
Al2O3＋2H2O
④、用途：医用的胃药、净水
两性氧化物——既能溶于酸又能溶于强碱
Al
Al2O3
Al(OH)3
Al3+
AlO2
.
Al3+
　　
Al(OH)3
：
OH-
、NH3·H2O
、AlO2-
H+
、
CO2
、Al3＋
AlO2-
　　
Al(OH)3
：
3.
铝及其化合物的转化关系小结：
4.有关含铝化合物相互转换图像问题：
图像
4H++AlO-2=
Al3++2H2O
Al3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓
AlO2
-+H++H2O=Al(OH)3↓
Al(OH)3+3H+=Al3++2H2O
4OH-+Al3+=AlO2-
+2H2O
3AlO2-
+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)3
Al3+
H+
Al(OH)3
AlO2-
Al(OH)3
OH-
Al(OH)3
图中纵坐标代表沉淀的量，横坐标代表加入的物质。
第3课时
铁的重要化合物
名称
氧化亚铁
氧化铁
（铁红或铁锈）
四氧化三铁（磁性氧化铁）
化学式
色态
铁的化合价
水溶性
与盐酸反应的离子方程式
+2
+3
+2、+3
不溶
不溶
不溶
FeO
+
2H+═
Fe2+
+
H2O
Fe2O3
+
6H+
═
Fe3+
+
3H2O
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
FeO
Fe2O3
Fe3O4
1、铁的氧化物
Fe3O4+
8H+
═
2Fe3+
+
Fe2+
+4H2O
Ⅰ.作为冶炼金属的原料，如赤铁矿
Fe2O3+3CO
═
2
Fe+3CO2
Ⅱ.氧化铁常用于制造红色油漆和涂料
高温
Ⅲ、特制的磁性氧化铁可做录音磁带和电信器材。
铁的氧化物的用途
铁有哪些氢氧化物？如何制备铁的氢氧化物？
利用铁和水反应制备
利用铁的氧化物和水反应制备
利用可溶性铁盐、亚铁盐与碱溶液反应制备
方案一：
方案二：
方案三：
２.铁的氢氧化物
FeCl3
FeCl2
加入NaOH溶液产生的现象
离子方程式
产生红褐色的沉淀
检验Fe3＋和OH－
先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
Fe3＋+3OH－=Fe(OH)3
↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
实验3-9：在FeCl3、FeSO4分别加入NaOH溶液
Fe2＋+2OH－=Fe(OH)2
↓
可溶性铁盐+可溶性碱
可溶性亚铁盐+可溶性碱
２.铁的氢氧化物
1.
用新配置的FeSO4溶液
2.用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液
（除去蒸馏水中溶解的O2常采用煮沸的方法）
（1）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作可采用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。
(2)用植物油将反应体系与空气隔离.
为了能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的生成，请提出改进方案。
想一想
议一议：
反应物：
反应环境：
FeSO4溶液
NaOH溶液
FeSO4溶液
NaOH溶液
汽油？四氯化碳？或……
？
止水夹
学与问
你能归纳出Fe(OH)2和Fe(OH)3的化学性质吗？
（1）氢氧化铁的性质
①与酸反应
②受热能分解
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O
(2)氢氧化亚铁的性质
①与酸反应
②
有还原性，易被空气中的氧气氧化
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
苹果汁是人们喜爱的饮料，但是现榨的苹果汁在空气中会慢慢的由浅绿色变为黄色，为什么呢？
新鲜苹果汁
放置一段时间
（1）Fe3+离子的检验
实验3-10
向FeCl3和FeCl2溶液中分别加入KSCN溶液
交流和讨论:
有哪些方法可以鉴别Fe
2＋溶
液和Fe3+溶液.
3、铁盐(Fe
3＋)和亚铁盐(Fe
2＋)---具有盐的通性
用上述方法判断亚铁(Fe
2＋)盐溶液中是否含有Fe3+。
滴入KSCN溶液
FeCl3溶液
FeCl2溶液
溶液呈红色（血红）
溶液颜色无变化
Fe3+
+
3SCN-
=
Fe(SCN)3
（1）颜色：Fe
2+
Fe3+
.
Fe2+
和Fe3+的鉴别方法
绿色
黄色
（2）SCN-
法：滴入KSCN溶液或其他可溶性硫氰化物的溶液，呈
色的是Fe
3+
红
（3）碱液法：分别加入碱液（或氨水），生成
色沉淀是Fe3+溶液，先生成
色沉淀，又迅速转变为
色，最后变
为
的是Fe2+溶液。
红褐
白
灰绿
红褐
(2)Fe3+氧化性和Fe2+还原性
科学探究：在FeCl3溶液中加入足量Fe粉，振荡。再滴入几滴KSCN溶液，观察现象；在以上所得到的FeCl2和KSCN的混合溶液中，滴加氯水(Cl2)，再观察现象。
2Fe3+
+
Fe
=
3Fe2+
FeCl3溶液中加入
现象
反应的离子方程式
Fe粉，KSCN溶液
氯水，振荡
溶液不显红色
溶液变成红色
2Fe2+
+
Cl2
=
2Fe3+
+2Cl?
如何防止FeCl2溶液的Fe2+被氧化成Fe3+？
2FeCl3
+
Cu
==
2FeCl2+CuCl2
（氧化剂）
（还原剂）
金属铜也能将Fe3＋还原：
（制电路板原理）
（3）、铁（+3）盐和亚铁（+2）盐的相互转换
从氧化性、还原性的角度考虑Fe2+、Fe3+、应如何转换？
Fe2+
Fe3+
Cl2、Br2、HNO3、H2O2、KMnO4等强氧化剂
金属单质（Zn到Cu）、H2S、S2-、I-
等强还原剂
铁三角关系：
Fe2+
Fe3+
Fe3+
Fe
Cl2、Br2、HNO3等强氧化剂
Cl2、Br2、HNO3、H2O2、KMnO4
金属单质（Zn到Cu）、H2S、S2-、I-
等强还原剂
金属单质、H2、CO等还原剂
S、I2、非氧化性酸弱氧化剂
金属单质、H2、CO等还原剂
【本讲小结】
作业：
课本P63
3、11
1．铁的三种氧化物
2．铁的两种氢氧化物的制备和性质
3.
Fe2+和Fe3+在一定条件下相互转化
4．掌握Fe3+的检验方法：Fe3+遇SCN－显红色。
总结：
还原剂
+氧化剂(Cl2)
+还原剂(Fe)
氧化剂
Fe2+
Fe3+
运用铁及其化合物的知识，完成下列各题。
1、下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液
作用生成红色溶液的是（
）
A.
盐酸
B.
氯气
C.
CuSO4溶液
D.
稀硫酸
2、既有氧化性，又有还原性的微粒是（
）
A.
Fe
B.
Fe2+
C.
Fe3+
3、把过量的铁粉加入稀硝酸中，其结果是（
）
A.
不反应
B.
生成硝酸铵
C.
生成硝酸亚铁
√
√
√
反馈练习
4、下列4种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是（
）
A.
FeO
B.
Fe2O3
C.
FeCl3
D.
FeSO4
5、为了防止试剂变质，配制FeSO4溶液时，还要加入（
）
A.
加入Cu
B.
通入Cl2
C.
加入Fe
粉
D.
加入KSCN
6、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法
是（
）
A.
滴入KSCN溶液
B.
通入氯气
C.
加入铜粉
D.
加入铁粉
√
√
√
√
①
在盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入过量铁粉，充分反应后，
溶液由________色变为_________色，反应方程式为
__________________________。反应中氧化剂是____________，还原剂是_________.
②
再滴入2滴KSCN溶液，溶液颜色_______________；
③
再加入几滴氯水，观察溶液颜色变为_________.说明
____________________________,反应方程式为
_______________________，还原剂是______________.
7、Fe3+的氧化性和Fe2+的还原性
黄
绿
2FeCl3+Fe=3FeCl2
FeCl3
Fe
不显红色
红色
Fe2+被氯水氧化成Fe3+
2FeCl2+Cl2=2FeCl3
FeCl2
科学探究：铝盐和铁盐的净水作用
不加试剂
加入明矾
加入硫酸铁溶液
2min
5min
无明显变化
有明显沉降溶液半透明
有明显沉降溶液半透明
沉淀沉在底部溶液接近透明
沉淀沉在底部溶液接近透明
浑浊
，
略有沉降
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，使水澄清，可用做净水剂
结
论
铝盐和强碱溶液的反应
计算反应关系
（1）Al3++3OH-
=Al(OH)3?
（2）Al(OH)3+OH-
=AlO2-+2H2O（3）Al3++4OH-
=AlO2-+2H2O
当n(Al3+)/n(OH-)≥1/3时，m[Al(OH)3]=78g/mol.n(OH-)/3
当n(Al3+)/n(OH-)≤1/4时，m[Al(OH)3]=0
当1/4（1）特性
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
注意：玻璃中含有SiO2，所以可以用HF来刻
蚀玻璃。
注意：能否用玻璃试剂瓶盛氢氟酸，为什么？　　　
　　　应用什么瓶盛放？
4、化学性质
SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O
（2）酸性氧化物
Ⅰ、与碱反应
比较：CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O
实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起
（3）极弱氧化性
SiO2＋2C
＝
Si＋2CO↑
高温
工业上用此反应制备粗硅，这就是“从沙滩到用户”！
Ⅱ、与碱性氧化物反应
SiO2＋CaO
＝
CaSiO3
比较：CO2＋CaO
＝
CaCO3
高温
（2）性质
弱酸（酸性比碳酸弱），溶解度很小
思考：如何通过实验证明硅酸酸性比碳酸弱？（用化学方程式表示）
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3
（胶体）
+Na2CO3
小结
（二）硅酸
H2SiO3
（一）二氧化硅
SiO2
（2）硅胶的用途：干燥剂，吸附剂，催化剂的载体。
（1）实验室制取方法（强酸制弱酸）：
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaCl
（2）酸性氧化物
Ⅰ、与碱反应
SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O
Ⅱ、与碱性氧化物反应
SiO2＋CaO
＝
CaSiO3
（1）特性
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O