鈉鎂鋁鐵銅及其化合物PPT課件

.,1,鈉鎂鋁鐵銅及其化合物,.,2,堿金屬,一、鈉1.鈉的物理性質(zhì)色態(tài)；硬度；密度；熔點(diǎn)；導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。2.鈉的化學(xué)性質(zhì)在下列橫線上填入相應(yīng)的化學(xué)方程式,.,3,3鈉的保存方法：。4鈉元素在自然界的存在形態(tài)：。5鈉的用途：鈉的下列用途利用了鈉的什么性質(zhì)？（1）鈉和鉀的合金是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑：。（2）鈉可用于制備鈦、鋯、鈮、鉭等金屬：。,.,4,鈉及其化合物,.,5,一、過氧化鈉(Na2O2),過氧化鈉是淡黃色的固體，能與水、二氧化碳反應(yīng),2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,過氧化鈉具有漂白性，日常中我們用來漂白織物、麥稈、羽毛等，它還可以作為呼吸面具和潛水艇里的供氧劑,.,6,二、氧化鈉(Na2O),氧化鈉是一種白色的固體，也能和水和二氧化碳反應(yīng)，分別生成氫氧化鈉和碳酸鈉,Na2O+H2O=2NaOH,Na2O+CO2=Na2CO3,.,7,Na2O2與Na2O的性質(zhì)比較,淡黃色固體,白色固體,較穩(wěn)定,Na2O,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O+H2O=2NaOH,Na2O2,Na2O+CO2=NaCO3,不穩(wěn)定,.,8,二、碳酸鈉Na2CO3和碳酸氫鈉NaHCO3,碳酸鈉（Na2CO3）俗名純堿或蘇打，是白色粉末。碳酸鈉的晶體含結(jié)晶水，化學(xué)式是Na2CO310H2O。在空氣里碳酸鈉晶體很容易失去結(jié)晶水變成碳酸鈉，并漸漸碎裂成粉末。碳酸氫鈉（NaHCO3）俗名小蘇打，是一種細(xì)小的白色晶體。碳酸鈉比碳酸氫鈉容易溶解于水。碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳。,.,9,二、碳酸鈉Na2CO3和碳酸氫鈉NaHCO3,從實(shí)驗(yàn)可以看到，NaHCO3和Na2CO3能和稀鹽酸反應(yīng)，但NaHCO3與稀鹽酸的反應(yīng)要比Na2CO3與稀鹽酸的反應(yīng)劇烈得多。,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2,Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O,附：在泡沫滅火器中我們一般用的是NaHCO3，因?yàn)樗懦龆趸加挚煊侄唷?1.與鹽酸的反應(yīng),.,10,Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的比較,Na2CO3,NaHCO3,溶解度較大,產(chǎn)生氣體速度比NaHCO3慢,不穩(wěn)定加熱易分解,發(fā)酵粉、藥劑,有白色沉淀生成,穩(wěn)定,玻璃、制皂、造紙、紡織,純堿、蘇打,白色粉末,小蘇打,白色細(xì)小晶體,溶解度較小,產(chǎn)生氣體速度較快,無現(xiàn)象,.,11,二、鈉的重要化合物1.鈉的氧化物填寫下列表格：,.,12,2、氫氧化鈉寫出氫氧化鈉與符合下列要求的物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式（各舉一例）：,.,13,3.碳酸鈉和碳酸氫鈉填寫下列表格：,.,14,如何鑒別碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉,討論：,方案一：取三種固體少許，分別滴加稀鹽酸，無氣體產(chǎn)生者為氯化鈉，有氣體產(chǎn)生且速度快者為NaHCO3，另一種為Na2CO3。方案二：取三種物質(zhì)少許配成溶液，分別滴加氯化鋇，有沉淀的為Na2CO3。在剩下的兩種溶液中滴加稀鹽酸，有氣體的為NaHCO3。,.,15,討論,將碳酸鈉溶液逐滴滴入鹽酸溶液和將鹽酸溶液逐滴滴入碳酸鈉溶液現(xiàn)象是否相同？為什么？,當(dāng)碳酸鈉溶液逐滴滴入鹽酸時(shí)，CO32-會(huì)和相當(dāng)多的H+發(fā)生如下反應(yīng)CO32-+2H+=H2O+CO2，從而很快就有氣體生成；而把鹽酸溶液逐滴加入到碳酸鈉溶液中，此時(shí)H+的濃度很底，CO32-濃度高，首先發(fā)生的反應(yīng)是CO32-+2H+=HCO3-，因此開始沒有氣體生成，只有CO32-全部轉(zhuǎn)化為HCO3-后，才會(huì)因?yàn)榘l(fā)生HCO3-+H+=H2O+CO2而產(chǎn)生氣體。兼于此，盡管反應(yīng)物相同，但由于其加入的方式不同將會(huì)有不同的現(xiàn)象。,.,16,討論,在一定溫度下飽和的Na2CO3溶液中通入CO2氣體，有何現(xiàn)象發(fā)生？為什么？,碳酸鈉溶液中CO2氣體會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3前面剛學(xué)過碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉的溶解度，當(dāng)然指的是同一溫度條件下，而且反應(yīng)中還要用掉一部分水，所以生成的溶解度較底的2NaHCO3就會(huì)從溶液中析出，因此發(fā)生的現(xiàn)象應(yīng)是有晶體析出，也可以說是有沉淀。此外，溶質(zhì)的質(zhì)量經(jīng)過反應(yīng)還增加了，即每有106gNa2CO3反應(yīng)，將生成168gNaHCO3,.,17,堿金屬元素性質(zhì)的相似性,相似性,1、原子最外層均為1個(gè)電子,2、化合物中均顯+1價(jià)，無氣態(tài)氫化物，但能形成屬離子化合物的氫化物如NaH，,3、氧化物對(duì)應(yīng)水化物為可溶性強(qiáng)堿，典型的活潑金屬元素有強(qiáng)還原性,4、均呈銀白色（銫略帶金色光澤），質(zhì)軟,.,18,注意：1、堿金屬位于周期表第IA族，但I(xiàn)A族不全是堿金屬元素如H2、同一周期中，堿金屬原子半徑（除惰性氣體外）最大，金屬性最強(qiáng),.,19,二、遞變性,LiNaKRbCs,電子層數(shù)原子半徑（離子）單質(zhì)熔沸點(diǎn)單質(zhì)密度,增大,增大,降低,增大,Na、K反常,.,20,LiNaKRbCs,金屬性還原性單質(zhì)與水反應(yīng)劇烈程度最高氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性,LiNaKRbCs,遞變性,LiOHNaOHKOHRbOHCsOH,Li是最輕的金屬；Cs是最強(qiáng)的金屬；CsOH是最強(qiáng)的堿,.,21,三、堿金屬中的特殊性,1、堿金屬一般保存在煤油中，但Li的密度比煤油小，故保存在石蠟中,2、將Na、K等放入CuSO4溶液中得不到金屬Cu發(fā)生如下反應(yīng)2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H2,3、工業(yè)上用電解熔融NaCl制Na，制K用Na+KCl=NaCl+K,熔融,7008000C,此反應(yīng)符合熱平衡移動(dòng)原理,.,22,4、常見的鉀鹽、鈉鹽都易溶于水，但土壤里一些鉀的礦物難溶于水,5、堿金屬與水反應(yīng)很快，但Li與水反應(yīng)很慢，且LiOH屬中強(qiáng)堿，溶解度小,.,23,思考,1、焰色反應(yīng)是物理變化還是化學(xué)變化？2、做焰色反應(yīng)時(shí)應(yīng)注意哪些問題？,-焰色反應(yīng)是堿金屬元素表現(xiàn)的性質(zhì)，是物理變化-火焰盡可能無色，鉑絲要洗干凈，一般是在化學(xué)方法無效時(shí)才使用,四、焰色反應(yīng),.,24,鎂及其化合物,.,25,海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如下圖所示,.,26,鎂的提取,工藝流程：貝殼石灰石灰乳加入海水氫氧化鎂沉淀加鹽酸蒸發(fā)結(jié)晶MgCl26H2OMgCl2電解Mg,.,27,鎂的提取有關(guān)化學(xué)反應(yīng),（1）MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2（2）Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O（3）MgCl2=Mg+Cl2,.,28,金屬鎂的化學(xué)性質(zhì),1、與非金屬反應(yīng)2Mg+O2=2MgO（白色固體、耀眼的白光）鎂在空氣中易與氧氣反應(yīng)，形成氧化膜。3Mg+N2=Mg3N2Mg+Cl2=MgCl2,.,29,金屬鎂的化學(xué)性質(zhì),2、與水反應(yīng)：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2鎂與水反應(yīng)時(shí)要除去表面的氧化膜，而且常溫下不考慮與水的反應(yīng)。,.,30,金屬鎂的化學(xué)性質(zhì),3、與酸反應(yīng):Mg+2H+=Mg2+H2,.,31,金屬鎂的化學(xué)性質(zhì),4、與氧化物反應(yīng)Mg能在CO2中燃燒：2Mg+CO22MgO+C,.,32,思考,1、同樣質(zhì)量的鎂在空氣中和在氧氣中燃燒，得到的固體質(zhì)量哪一個(gè)大？2、已知Mg3N2是黃綠色固體，極易與水反應(yīng)，MgO和Mg(OH)2都是白色固體。3、Mg在空氣中燃燒有哪些物質(zhì)生成？以何者為主？你是如何判斷的？4、1molMg在干燥的空氣中燃燒完全，生成物的質(zhì)量40克（填、FeCaNa,.,38,從鋁土礦制備鋁的工藝流程：,鋁士礦溶解過濾酸化過濾灼燒電解鋁,二氧化碳,NaOH溶液,.,39,除去雜質(zhì),從鋁土礦制備鋁的工藝流程：,溶解：,過濾：,酸化：,過濾：,灼燒：,電解：,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,偏鋁酸鈉,NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3,保留氫氧化鋁,2Al(OH)3,Al2O3+3H2O,2Al2O34Al+3O2,工業(yè)煉鋁法,.,40,鋁的性質(zhì),取一段鋁片，觀察其表面的顏色。將鋁片部分浸入4molL-1氫氧化鈉溶液中，靜置一段時(shí)間后取出，觀察顏色變化。上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么問題？,觀察與思考：,.,41,鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì),第一步：,第二步：,2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,總方程式：2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+4H2O+3H2,.,42,探究實(shí)驗(yàn)一：,將兩段用砂紙打磨過的鋁條分別放入兩支潔凈的試管中，再向試管中分別加入濃硝酸、濃硫酸各3mL，對(duì)比觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,無現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,鈍化,.,43,探究實(shí)驗(yàn)二：,將兩段用砂紙打磨過的鋁條分別放入兩支潔凈的試管中，再向試管中分別加入6molL-1鹽酸、6molL-1氫氧化鈉溶液各3mL，對(duì)比觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,鋁條溶解，產(chǎn)生氣泡,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,.,44,1、鋁桶能否盛放稀鹽酸、稀硫酸？2、鋁桶能否盛放濃鹽酸、濃硫酸？為什么？,討論,Al片打磨后分別浸入濃硝酸、濃硫酸、6mol/L的稀鹽酸、6mol/L的稀硫酸中，觀察現(xiàn)象。,觀察與思考,無氣泡產(chǎn)生,表面鈍化,無氣泡產(chǎn)生,表面鈍化,有氣泡產(chǎn)生,有氣泡產(chǎn)生,.,45,鋁熱反應(yīng),工業(yè)上常用鋁粉來還原一些金屬氧化物,鋁熱劑：鋁粉和某些金屬氧化物（Fe2O3、FeO、Fe3O4、V2O5、Cr2O3、MnO2）組成的混合物。,.,46,Al2O3兩性氧化物,既可以與酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。（1）與酸反應(yīng)Al2O3+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3+3H2O（2）與堿反應(yīng)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl2O3+2OH=2AlO2+H2O,.,47,【拓展視野】,1、咸菜不宜久存于鋁制品中：氯離子會(huì)破壞氧化膜結(jié)構(gòu)。2、氯化鋁和偏鋁酸鈉溶液不能共存AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl,.,48,知識(shí)網(wǎng)絡(luò),.,49,習(xí)題練習(xí),1、從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是：（）A.鋁土礦溶于NaOH溶液中B.偏鋁酸鈉溶液的酸化C.灼燒氫氧化鋁固體D.電解熔融的氧化鋁,D,.,50,2、鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時(shí)，反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為（）A.1:1B.2:1C.3:1D1:3,習(xí)題練習(xí),C,P書68頁,.,51,3、用鋁熱法從下列氧化物中還原出物質(zhì)的量相同的金屬所消耗的鋁最少的是（）A、Fe3O4B、MnO2C、V2O5D、Cr2O3,A,習(xí)題練習(xí),.,52,4、鋁和鈹?shù)男再|(zhì)十分相似，下列關(guān)于鈹?shù)男再|(zhì)推斷不正確的是（）A.鈹能與鹽酸或氫氧化鈉反應(yīng)B.氫氧化鈹可溶于水C.氧化鈹能與鹽酸或氫氧化鈉反應(yīng)D.氧化鈹?shù)幕瘜W(xué)式為Be2O3,B、D,習(xí)題練習(xí),.,53,1用于飛機(jī)制造業(yè)的重要材料的是（）,AMg-Al合金B(yǎng)Cu-Sn合金,CAl-Si合金D不銹鋼,2.下列物質(zhì)中屬于純凈物的是（）,A、鋁熱劑B、鋁土礦,C、明礬D、含鋁38%的Al2O3,3鋁合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是（）,A不易生銹B導(dǎo)電性好C密度小D強(qiáng)度高,A,C,B,練習(xí),.,54,4鋁熱劑中鋁的作用是（）,A催化劑B氧化劑,C還原劑D填充劑,5將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的是（）,A稀硝酸B稀鹽酸,C硝酸銅D氫氧化鈉,6.新買的鋁鍋、鋁壺用來燒開水時(shí)，凡是水浸到的地方都會(huì)變成黑色，這與水中含有下列可溶鹽有關(guān)的是（）,A鈉鹽B鉀鹽,C鈣鹽D鐵鹽,C,C,D,當(dāng)堂練習(xí),.,55,7由Na、Mg、Al、Zn四種金屬單質(zhì)中的兩種組成的混合物共12克，跟足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生5.6LH2(標(biāo)況)，由此可判斷混合物中必定含有（）,A.NaB.MgC.AlD.Zn,當(dāng)堂練習(xí),解析:5.6LH2標(biāo)態(tài)下的氫氣是0.25mol,則混合物的平均摩爾質(zhì)量是12g/0.25mol=48g/mol,則各組份金屬的摩爾質(zhì)量既要有比48g/mol大的,又要有比48g/mol小的.,D,.,56,鐵和銅,鐵和銅在自然界中的存在1、鐵：來源于隕石，地球上以化合態(tài)存在。磁鐵礦：Fe3O4，赤鐵礦：Fe2O3，硫鐵礦：FeS22、銅：地球上少量，主要以化合態(tài)存在。黃銅礦：CuFeS2，孔雀石：CuCO3Cu(OH)2,.,57,鐵和銅的冶煉,1、鐵：原料-鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石Fe2O3+3CO2Fe+3CO2C的作用：C+O2CO2CO2+C2CO石灰石作用：CaCO3CaO+CO2CaO+SiO2CaSiO3主要設(shè)備：高爐2、原理：利用氧化還原反應(yīng)在高溫下用還原劑把鐵礦石里的鐵還原出來生鐵：含C2%4.5%鋼：含C0.03%2%,利用氧化還原反應(yīng)在高溫下用還原劑把鐵礦石里的鐵還原出來,.,58,金屬的冶煉方法,1熱分解法：有些不活潑的金屬用加熱分解的方法就能制得。主要是在金屬活動(dòng)性順序表中位于H后面的金屬。如Hg、Ag等2HgO2Hg+O22Ag2O4Ag+O2,.,59,金屬的冶煉方法,2熱還原法：多數(shù)金屬的冶煉過程屬于熱還原法。即在加熱的情況下，用還原劑把金屬從其化合物中還原出來。常用的還原劑有：焦炭、一氧化碳、氫氣等。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2WO3+3H23H2O+WCr2O3+2Al2Cr+Al2O3,.,60,金屬的冶煉方法,3、電解法：對(duì)于還原性很強(qiáng)的金屬，很難用還原劑將其從化合物中還原出來。只能通過通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉。2Al2O34Al+3O22NaCl2Na+Cl2MgCl2Mg+Cl2,.,61,實(shí)驗(yàn)室模擬鐵的冶煉,.,62,一、物理性質(zhì),鐵：銀白色固體、能被磁鐵吸引銅：紫紅色固體鐵、銅都是熱和電的良導(dǎo)體都有延展性.,.,63,二、化學(xué)性質(zhì),Fe+Cu2+=Fe2+Cu,Cu+2Ag+=Cu2+2Ag,Fe+2H+=Fe2+H2,不反應(yīng),.,64,銅與硝酸銀溶液反應(yīng),.,65,Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3,可溶,血紅色,注意:Fe3+遇SCN-顯血紅色Fe2+遇SCN不變色,用途:用KSCN溶液檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe3+,.,66,結(jié)論,KSCN,一、無明顯變化,二、加入KSCN溶液后溶液呈血紅色,.,67,結(jié)論,（一）溶液變成血紅色,（二）加鐵粉后溶液由黃色變成淺綠色加KSCN溶液后無明顯變化,.,68,鐵及其化合物,.,69,試一試,1.實(shí)驗(yàn)室配制的FeSO4溶液久置是否會(huì)變質(zhì)?為什么?如何鑒定它已經(jīng)變質(zhì)?,2.如何防止FeSO4溶液變質(zhì)?,.,70,練一練,1、能與Fe3+反應(yīng)且能證明Fe3+具有氧化性的物質(zhì)是:KSCNFeFeCl2NaOH()A.B.C.D.,2、某溶液中加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再滴加氯水,溶液立即變?yōu)榧t色，說明原溶液中一定含有（）A.Fe3+B.Fe2C.Cu2+D.Zn2+,B,D,.,71,Fe與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵還是硫酸鐵?如何通過實(shí)驗(yàn)來探究?,.,72,中國古代何時(shí)能夠制造出精美的青銅器?何時(shí)會(huì)冶鐵煉鋼?,你知道嗎?,商朝,就能夠制造出精美的青銅器,春秋戰(zhàn)國時(shí)期就會(huì)冶鐵煉鋼.,.,73,1、根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，鐵屬于金屬、銅屬于金屬（填活潑、比較活潑、不太活潑、極不活潑）。2、自然界中，鐵和銅主要以(填“游離態(tài)”或“化合態(tài)”)形式存在，也有少量的鐵、銅單質(zhì)存在，其中鐵單質(zhì)主要只存在于中,交流與討論,比較活潑,不太活潑,化合態(tài),隕鐵(天石),3、含有鐵的礦石主要有哪些？含有銅的礦石主要哪些？,.,74,交流、討論與練習(xí),1、如何將鐵、銅從“化合態(tài)”轉(zhuǎn)化為“游離態(tài)”？根據(jù)已學(xué)過的知識(shí)，你能寫出多少種上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。,.,75,生成鐵的反應(yīng),.,76,生成銅的反應(yīng),.,77,交流、討論,2、上述反應(yīng)中，在實(shí)驗(yàn)室或在工業(yè)上實(shí)際應(yīng)用的有哪幾種？,.,78,原理（方程式）：原料：,實(shí)驗(yàn)室如何制取少量的鐵粉,裝置與儀器：操作步驟與注意事項(xiàng)：,3H2+Fe2O32Fe+3H2O,或:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,3H2（或CO）、氧化鐵,.,79,CO,澄清石灰水,氣囊,Fe2O3,討論,.,80,原理（方程式）：原料：設(shè)備：,工業(yè)上是如何冶煉生鐵的,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣,高爐,在高溫下，用還原劑,(主要是CO)把鐵從鐵礦石里還原出來,.,81,交流與練習(xí),寫出已經(jīng)學(xué)過的，在產(chǎn)物中含有金屬單質(zhì)（如Na、Mg、Al、Hg等）的化學(xué)方程式,MgCl2Mg+Cl2,2Al2O34Al+3O2,2HgO2Hg+O2,CaCl2Ca+Cl2,2NaCl2Na+Cl2,TiCl4+4NaTi+4NaCl等,2AgI2Ag+I2,.,82,金屬冶煉的一般方法,歸納與總結(jié),1、熱分解法：2HgO2Hg+O2、2Ag2O4Ag+O22、熱還原法：（使用H2、C、CO或“用活潑金屬”還原）CuO+H2Cu+H2OCuO+COCu+CO22CuO+C2Cu+CO22Al+Fe2O32Fe+Al2O33、電解方法:2Al2O34Al+3O2MgCl2Mg+Cl24、濕法冶金：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu5、生物冶金：含硫的銅礦硫酸銅煉銅,.,83,3高溫下可用于還原氧化鐵的化合物是()A.焦炭B.氫氣C.二氧化碳D.一氧化碳,當(dāng)堂練習(xí),在化學(xué)反應(yīng)：Fe3O43H23Fe4H2O中，F(xiàn)e3O4作A還原劑B氧化劑C催化劑D溶劑,B,2在化學(xué)反應(yīng)：