第二节 几种重要的金属化合物.docx

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第二节几种重要的金属化合物

第二节几种重要的金属化合物（第一课时）

一、学习目标：

1、知识技能：

了解钠的重要化合物的性质、用途及一些金属元素的焰色反应；掌握过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化规律及性质的不同点

2、过程与方法：

通过课前探究，学会获取信息和加工信息的基本方法；通过做实验，提高学生实验操作能力，观察能力，学会自主探究获取知识，应用知识能力；通过对碳酸钠，碳酸氢钠的对比，提高运用比较，归纳，推理的能力。

3、情感态度：

在相互交流与评价中，养成团结协作的品质；关注与钠的化合物有关的生活、生产问题，体验化学科学的发展对当代社会可持续发展的重要意义。

二、学习重点：

掌握过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化规律及性质的不同点。

三、学习内容

知识回顾

1.少数金属氧化物能溶于水，与水反应生成，写出上述氧化物与水反应的化学方程式。

Na2OCaO

2.多数金属氧化物难溶于，但能溶于，写出下列氧化物与HCl反应的离子反程式。

Fe2O3CuO

探求新知：

（一）、钠的氧化物（氧化钠和过氧化钠）

1.物理性质Na2O色，Na2O2色。

2.Na2O2化学性质

实验3-5：

把水滴入盛有少量Na2O2固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，现象；用手轻摸试管外壁，感觉，说明反应；向试管中溶液滴入酚酞溶液，现象。

（1）Na2O2能和H2O反应,化学方程式：

演示实验：

向盛有2ml酚酞试液小试管中加入Na2O2固体，现象：

（2）Na2O2具有,,用途:

演示实验:

吹气生火现象：

原因:

（3）Na2O2能和CO2反应,化学方程式：

用途:

（二）、钠盐（碳酸钠和碳酸氢钠）

碳酸钠:

化学式俗名，状态为；

碳酸氢钠:

化学式俗名，状态为。

实验探究:

1.向两只试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3各约1克，完成下列表格中的现象。

步骤

Na2CO3

NaHCO3

加几滴水，用手触摸外壁

加10ml水，并用力震荡

滴加一滴酚酞试液

初步结论

2.Na2CO3和NaHCO3热稳定性

实验：

分别向试管内加入一定量Na2CO3和NaHCO3并加热，把导管插入澄清石灰水。

现象

发生反应的化学方程式

结论

Na2CO3

NaHCO3

3.Na2CO3和NaHCO3与酸碱盐的反应

Na2CO3

NaHCO3

酸

HCl

CO2

碱

NaOH

Ca（OH）2

盐

CaCl2

相互转化

（三）、焰色反应

1.定义：

很多或它们的在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫。

2.实验步骤：

（1）将铂丝（或光洁无锈的）放在酒精灯（最好用煤气灯）里灼烧，至与原来的火焰颜色时为止。

（2）用铂丝蘸取Na2CO3溶液，在外焰上灼烧，观察火焰颜色为色。

（3）将铂丝（或铁丝）用洗净后，在外焰上灼烧至没有颜色时，再蘸取K2CO3溶液作同样的实验，此时要透过观察,火焰颜色为色。

.

3.应用：

汽车上的雾灯;节日燃放的烟花，就是以及、等金属化合物焰色反应呈现的各种颜色

注意:

焰色反应是元素的物理性质,与元素存在的状态（游离态或化合态）无关

作业:

根据学案内容，完成下列表格

填写下列表格，比较Na2CO3和NaHCO3性质。

碳酸钠

碳酸氢钠

俗名

颜色状态

溶解性大小

水溶液碱性强弱

和盐酸的作用剧烈度

和澄清石灰水的反应

和氯化钙溶液的反应

热稳定性

相互转化关系

四、展示、交流

五、课堂例题

例题1．下面是某同学研究过氧化钠（Na2O2）性质过程中的一个片断，请你帮助他完成部分实验并补全活动记录。

　　活动记录：

　　观察：

过氧化钠的颜色、状态：

________色，________态。

　　预测：

从组成上分析，过氧化钠为金属氧化物，可能会跟水、二氧化碳反应生成盐。

　实验探究：

实验内容

实验现象

结论

　　1．取一支小试管，向其中加入少量过氧化钠固体，然后加入少量蒸馏不，反应后再向其中滴加酚酞溶液

　　会观察到什么现象？

应怎样继续实验？

结论：

（1）过氧化钠跟水反应生成_______________。

（2）通过比较过氧化钠与其他曾经学习过的金属氧化物的性质，发现_____________________。

　　（3）这位同学是按照怎样的程序来研究物质的？

__________________________________。

　　（4）在上述过程中，他都用到了哪些研究物质的方法？

______________________________。

思路点拨：

利用分类的方法和每一类物质的通性，来研究物质的性质，是一种科学探究性。

作为金属氧化物，可预测Na2O2可能与水、二氧化碳反应。

然后再设计实验探究以及对产物的进一步验证。

　　解析：

通过样品观察可知，过氧化钠为淡黄色固体，在实验中，可以观察到过氧化钠能与水迅速反应，产生大量气泡。

最后固体消失。

向反应后的溶液中滴加酚酞溶液，溶液先变红色后褪为无色。

根据预测反应中生成的气体可能是氧气，为了进一步确定是O2，可向小试管中插入一根带火星的木条，若能观察到复燃，证明生成的气体的确是O2；酚酞试液变红，说明有碱（NaOH）生成，溶液褪为无色，则说明该反应过程中生成强氧化性物质H2O2，可将酚酞氧化。

　　化学方程式为:

2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，也可以表示为：

Na2O2+2H2O＝2NaOH+H2O2　2H2O2＝2H2O+O2↑

　　答案：

淡黄　固

实验探究

实验内容

实验现象

结论

　　Na2O2与水剧列反应，产生大量气泡，酚酞溶液变红色，后溶液褪为无色

　　Na2O2容易与水反应，生成NaOH和一种气体

　　Na2O2与水反应生成NaOH符合金属氧化物的通性，但同时有气体产生，是一种特殊现象。

由反应物组成上推测，生成的气体可能是H2或O2，需进一步通过实验来证实到底是哪种气体。

　　取一小试管，向其中加少量Na2O2固体，然后加入少量蒸馏水，用拇指堵住管口一会儿，然后将燃着的木条接近试管口，松开拇指

　　木条燃烧更旺（而没听到尖锐的燥鸣声或轻微的响声）

　　Na2O2与水反应生成了O2而没有生成H2。

即：

2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑

结论：

（1）NaOH和O2

（2）Na2O2与其他金属氧化物的化学性质相似，只是多生成一种产物——氧气

　　（3）这位同学是按照以下程序来研究物质的：

观察物质的外观性质——预测物质的性质——实验探究发现特殊现象——做出新的预测——实验探究——概括出结论。

　　（4）观察法、实验法、分类法、比较法。

　　总结升华：

实验探究类的题目要求学生具有能够设计实验探究的思路、选用合适的试剂、能预料实验中的现象或根据实验现象进行合理的推理，并得出正确结论的能力，这需要经常进行真正的实验才能获得足够的经验，增强感性认识。

　　举一反三：

　　[变式1]下列叙述中正确的是（　）

　　①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物

　　②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2

　　③Na2O主要有氧化性，Na2O2主要有还原性

　　④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行

　　⑤Na2O2是强氧化剂，Na2O是一种碱性氧化物

　　A．都正确　B．②③④⑤　C．②③⑤　D．④⑤

　例题2．下列说法中不正确的是（　）

　A．Na2CO3比NaHCO3易溶于水

　B．Na2CO3比NaHCO3稳定

　C．Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀

　D．物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应得到CO2的物质的量之比为2∶1

　　思路点拨：

NaHCO3作为中学化学中要求掌握的酸式盐，其性质与正盐Na2CO3既有相似性，也有不同之处。

要善于对比分析掌握。

　　解析：

　　Na2CO3、NaHCO3都易溶于水，但Na2CO3比NaHCO3溶解度更大，A正确；

　　Na2CO3对热稳定，而NaHCO3受热分解，B正确；

　　NaHCO3溶液HCO3－能与OH－反应：

HCO3－+OH－==CO32－+H2O生成的CO32－能与Ca2+生成CaCO3沉淀：

Ca2++CO32－==CaCO3↓，C正确；

　　Na2CO3、NaHCO3都能与盐酸反应：

Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2O　NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O，由两个方程式可知：

等物质的量的Na2CO3、NaHCO3完全反应，生成的CO2物质的量之比为1∶1，D错误。

　　答案：

D

　　总结升华：

一价金属的碳酸盐和碳酸氢盐都易溶于水，但碳酸盐的溶解度大于碳酸氢盐的溶解度；二价金属的碳酸盐的溶解度都较小，而碳酸氢盐都易溶于水，即溶解度：

正盐＜酸式盐。

　　举一反三：

　　[变式3]不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是（　）

　　A．分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清石灰水中

　　B．分别在这两种物质的溶液中，加入CaCl2溶液

　　C．分别在这两种固体中，加入同浓度的稀盐酸

　　D．分别在这两种物质的溶液中，加入少量澄清的石灰水

[变式4]把7.4gNa2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水，配制成100mL溶液，其中C（Na+）=0.6mol·L－1。

当把等质量的混合物加热至恒重时，列留固体的质量是（　）

　A．5.28g　　B．4.22g　　C．3.18g　　D．2.12g

六、课堂小结

七、课堂练习:

1．下列物质中既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应，且都有气体逸出的是（　）

　　A．NaHCO3　B．Al　C．Al2O3　D．Na2O3

　2．下列关于Na2CO3和NaHCO3的性质的比较中，不正确的是（　）

　　A．热稳定性：

Na2CO3＞NaHCO3

　　B．常温时在水中的溶解度：

Na2CO3＞NaHCO3

　　C．与盐酸反应的剧烈程度：

Na2CO3＞NaHCO3

　　D．等质量的固体与足量盐酸反应放出CO2的质量：

NaHCO3＞Na2CO3

3．用光洁的铂丝蘸取无色溶液，在无色火焰上灼烧时观察到黄色火焰，则下列有关叙述中正确的是（　）

　　A．只含有Na+　　　　　　　　B．一定含有Na+，也可能含有K+

　　C．既含有Na+，又含有K+　　　D．可能含有Na+或K+的一种

4．实验室中要在坩埚内加热熔化氢氧化钠，下列坩埚中不可采用的是（　）

　　A．氧化铝坩埚　　　B．氧化镁坩埚　　　C．铂坩埚　　　D．铁坩埚

　　5．质量分数、质量都相同的稀硫酸分别与足量的下列物质反应，所得硫酸镁溶液的质量分数最小的是（　）

　　A．Mg　　　B．MgO　　　C．Mg（OH）2　　　D．MgCO3

　6．俗名和化学式符合的是（　）

　　①纯碱Na2CO3　②苛性钠Na　③苏打NaHCO3　④烧碱NaOH　⑤芒硝Na2SO4·10H2O

　　A．①②③　　　　　B．③④⑤　　　　　C．②③④　　　　　D．①④⑤

7．往碳酸钠溶液中加入或通入下列物质能反应，但看不到明显现象的是（　）

　　A．Ca（OH）2溶液　　B．Na2O2固体　　　　C．HCl溶液　　　　D．CO2

8、将2.1g由CO和H2组成的混合气体（平均相对分子质量为7.2）在足量的氧气中充分燃烧后，立即通入足量的过氧化钠固体中，固体的质量增重（　）

　　A．2.1g　　　B．3.6g　　　C．4.2g　　　D．7.2g

9．通常用小苏打的悬浊液除去CO2中的HCl，反应的离子方程式为__________________________；不能用NaOH溶液的原因是__________________，也不能用Na2CO3的原因是：

____________________________（用离子方程式表示原因）。

10．在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。

请选用适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。

（1）A是制取CO2的装置。

写出A中发生反应的化学方程式：

____________________________。

（2）填写表中空格：

仪器

加入试剂

加入该试剂的目的

B

饱和NaHCO3溶液

C

D

　　（3）写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：

________________________________。

　　（4）试管F中收集满气体后，下一步实验操作是：

________________________________。

第二节几种重要的金属化合物学案（第二课时）

一：

学习目标：

1、知识技能：

了解钠的重要化合物的性质用途；掌握过氧化钠、氢氧化铝的性质以及制备方法。

2、过程与方法：

掌握两性氧化物和两性氢氧化物的化学性质。

3、情感态度：

通过对典型物质的学习，找出一类物质的共性，形成规律性的知识。

二：

学习重点：

氢氧化铝的性质。

三：

学习内容

知识回顾

1、有两种元素构成、且其中一种是氧元素的化合物（元素与氧化合生成的化合物）叫氧化物，Fe203、CuO、MgO、Na2O等能与盐酸等酸反应生成（）和（）（填物质类别）这类氧化物叫碱性氧化物，CO2、SO2、SO3等能与NaOH溶液等碱反应生成（）和（）（填物质类别）这类氧化物叫酸性氧化物。

2、MgO是一种色溶于水并且与水发生反应的固体。

MgO与盐酸反应的离子方程式为。

探求新知

（一）、氧化铝

Al2O3是一种色熔点的物质，可用来制造耐火材料；硬度，能有效地保护内层金属；溶于水，能与盐酸、NaOH溶液反应。

Al2O3＋HCl===离子方程式为：

Al2O3＋NaOH===离子方程式为：

结论：

Al2O3既可以与酸反应，又可以与碱反应，因此Al2O3是氧化物。

（二）、氢氧化铝

[实验探究]1、在试管里加入10mL0.5mol/LAl2（SO4）3溶液，滴加氨水，现象为继续滴加氨水现象为。

2、将1中产生的沉淀分装在两个试管中，往一支试管里滴加2mol/L盐酸，往另一支试管滴加2mol/LNaOH溶液。

边加边振荡，现象为。

[归纳总结]

1、氢氧化铝的实验室制法

实验原理：

（离子方程式）

2、氢氧化铝的性质

物理性质：

氢氧化铝是一种色状的物质；溶于水；但能凝聚水中的，并能吸附，因此Al（OH）3可作净水剂。

化学性质：

①与盐酸等酸反应的化学方程式：

。

与NaOH等碱溶液反应的化学方程式：

。

氢氧化铝是一种既能与反应，又能与反应的性氢氧化物。

H＋＋AlO2－＋H2O

Al（OH）3

Al3＋＋3OH－

酸式电离碱式电离

原因：

②氢氧化铝受热分解（不稳定性）方程式：

Al（OH）3

用途：

①医用中和胃酸：

化学方程式：

②净水剂，利用了其具有性质，能凝聚水中的悬浮物质。

[思考与练习]①能否用Al2O3与水直接反应制取Al（OH）3？

如果不能请你设计用Al2O3制取Al（OH）3的实验方案并且写出反应的化学方程式。

（填能与不能）原因

、。

②能否用AlCl3与水直接反应制取Al（OH）3？

（填能与不能）原因

③偏铝酸钠（NaAlO2）溶液滴加少量稀盐酸，发生反应为

NaAlO2＋HCl＋H2O===Al（OH）3↓＋NaCl能否用NaAlO2溶液与稀盐酸直接反应制取Al（OH）3？

（填能与不能）原因

（三）、硫酸铝钾[KAl（SO4）2]

写出其电离方程式：

硫酸铝钾常以十二水合物晶体的形式存在，俗名为，无色晶体，易溶于水，可用作净水。

[学与问]：

实验室用铝盐和氨水及NaOH均可以制取Al（OH）3，比较而言哪一种方法好?

补充实验：

向偏铝酸钠溶液中滴加盐酸或用嘴通过长导气管往里吹气，观察实验现象，完成反应的化学方程式及离子方程式。

现象

化学方程式

离子方程式

NaAlO2溶液中加入HCl

NaAlO2溶液中通入CO2

小结：

思考并完成上述①-⑨步转化的化学反程式，并改成离子方程式。

四、展示、交流

五、课堂例题

例题3．向20mLAlCl3溶液中滴入2mol·L－1NaOH溶液时，得到Al（OH）3

沉淀质量与所滴加NaOH溶液体积的关系如图所示。

（1）图中A点表示的意义是__________________________。

（2）图中B点表示的意义是__________________________。

　　（3）上述两步总的离子方程式为______________________。

　　（4）若生成0.39g沉淀，则此时用去NaOH溶液的体积是___。

　　思路点拨：

Al（OH）3是两性氢氧化物，可溶于过量的强碱溶液中。

用时要学会分析每段曲线与反应过程的对应关系。

　　解析：

把NaOH溶液滴入AlCl3溶液中，先生成Al（OH）3沉淀，其质量最大值为A点，然后随着NaOH溶液的加入，沉淀逐渐溶解，到B点时沉淀全部溶解。

总的离子方程式为Al3++4OH－==AlO2－+2H2O。

从图象上看：

当沉淀质量为0.39g时，会有两种情况：

　　其一是Al3+未全部沉淀，此时V[NaOH（aq）]=

=0.0075L=7.5mL；

　　其二是Al3+全部沉淀，又有0.39gAl（OH）3沉淀溶解，

　　此时V[NaOH（aq）]=

=0.0175L=17.5mL。

　　答案：

（1）加入NaOH溶液使产生的Al（OH）3沉淀量最大

（2）加入NaOH溶液使沉淀恰好完全溶解

　　（3）Al3++4OH－==[Al（OH）4]－

　　（4）7.5mL或17.5mL

　　总结升华：

用可溶性的铝盐与强碱反应制取Al（OH）3时，一定要注意Al（OH）3还可溶于过量的强碱溶液中，所以当得到Al（OH）3不是最大时，所加NaOH必然有两种可能。

　　举一反三：

　　[变式5]氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的（　）

　　A．酸性　B．碱性　C．两性　D．氧化性

六、课堂小结

七、课堂练习:

1．下列物质中：

①NaHCO3、②Al、③Al2O3、④Al（OH）3，既能与稀硫酸反应，又能与NaOH溶液反应的是（）

　　A．③④　　　　　B．①③④　　　　　　　C．③　　　　　　　D．①②③④

2．向含有1molKAl（SO4）2的溶液中加入适量的Ba（OH）2溶液，使SO42-离子恰好转化为沉淀，此时生成的Al（OH）3的物质的量是（　）

　　A．1mol　　　　　　B．1.33mol　　　　　　　C．0.67mol　　　　D．0mol

3．现有100mL3mol·L－1的NaOH溶液和100mL1mol·L－1的AlCl3溶液。

（1）将NaOH溶液分多次加到AlCl3溶液；

（2）将AlCl3溶液分多次加到NaOH溶液中。

比较两种操作的的结果是（　）

A．现象相同，沉淀量不等　　　B．现象相同，沉淀量也相等

C．现象不同，沉淀量相等　　　D．现象不同，沉淀量不等

4．甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成氢气的物质的量比为甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为（　）

A．5.4g　　　　　B．3.6g　　　　　C．2.7g　　　　　　D．1.6g

6．下列离子方程式书写错误的是

A．铝粉投入到NaOH溶液中：

2Al+2OH-+2H2O＝2AlO2-+3H2↑

B．Al（OH）3溶于NaOH溶液中：

Al（OH）3+OH-＝AlO2-+2H2O

C．NaAlO2溶液中通入足量的CO2：

2AlO2-+CO2+3H2O＝2Al（OH）3↓+CO32-

D．Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：

Al2O3+2OH-＝2AlO2-+H2O

7．在AlCl3和MgCl2的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至过量

，经测定，加入NaOH的体积和所得沉淀的物质的量的关系如下图所示（b处NaOH的体积为1L），则下列判断不正确的是

　　A．NaOH的浓度为0.6mol/L

　　B．在a点处溶液中的溶质为NaCl

　　C．图中线段oa∶ab＝5∶1

　　D．在b点处溶液中的溶质只有NaAlO2

8、工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2）提取氧化铝做冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：

　　请写出各步反应的离子方程式：

①__________________________________；②______________________________；

③__________________________________；④______________________________。

9．有A、B、C、D、E、F、G种化合物，其中A、B、C、D是铝元素的化合物，F是一种气体，在标准状况下，F的密度是空气密度的1.103倍。

化合物间发生如下反应：

　　①A+NaOH—→D+H2O

　　②B—→A+H2O

　　③C+NaOH（适量）—→B+NaCl

　　④E+H2O—→NaOH+F

（1）确定物质A、B、C、D的化学式：

A________，B_________，C________，D________

（2）1molC和2molE在水溶液中发生反应的化学方程式为：

________________________。

第二节几种重要的金属化合物学案（第三课时）

一：

学习目标：

1、知识技能：

掌握铁的氧化物、氢氧化物的主要性质

2、过程与方法：

掌握Fe3+的检验及氧化性

3、情感态度：

明确Fe2+与Fe3+的相互转化

二：

学习重点难点：

重点：

Fe（OH）2的制备

难点：

Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化

三：

学习内容

1.铁在地壳中的含量仅次于、和，具第位，主要以和化合物形式存在。

2.铁在潮湿空气中容易　　　，因为　不能保护内层金属。

3.铁的氧化物

名称

氧化亚铁

氧化铁

四氧化三铁

俗名

化学式

铁的化合价

颜色状态

溶解性

与H+反应

与CO反应

空气中稳定性