普通化學(xué)第二版課件 教學(xué)課件 ppt 作者 陳東旭 吳衛(wèi)東 主編 胡莉蓉 副主編3第三章常見金屬元素及其化合物

1、普通化學(xué),化學(xué)工業(yè)出版社,課件制作：湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 胡莉蓉,第三章 常見的金屬元素及其化合物,學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解鈉的物理性質(zhì)，掌握鈉的主要化學(xué)性質(zhì)；2.理解過氧化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)和用途；3.掌握鈉、鉀的焰色反應(yīng)；4.了解鋁、鐵的物理性質(zhì)，掌握鋁、鐵化合物的基本化學(xué)性質(zhì)；5.了解鐵離子的檢驗(yàn)。,學(xué)習(xí)內(nèi)容,第二節(jié) 鋁及其化合物,第一節(jié) 鈉及其化合物,第三節(jié) 鐵和鐵的化合物,第四節(jié) 硬水的軟化,一、鈉

2、的性質(zhì),第一節(jié) 鈉及其化合物,元素周期表中IA族的元素：鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)。稱堿金屬,堿金屬原子最外層都只有一個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中極易失去一個(gè)電子成為穩(wěn)定的+1價(jià)陽離子，因此堿金屬都是活潑金屬，具有很強(qiáng)的還原性。從 鋰到銫由于電子層數(shù)逐漸增多，導(dǎo)致金屬的活潑性越來越強(qiáng)。,（一）鈉的物理性質(zhì),金屬鈉是一種柔軟 ，銀白色、有金屬光澤的金屬，是熱和電的良導(dǎo)體；它的密度為0.97g／cm3，比

3、水的密度小，比煤油的密度大，熔點(diǎn)為97.81℃、沸點(diǎn)為882.9℃。,（二）鈉的化學(xué)性質(zhì),鈉原子最外層只有一個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中鈉原子容易失去最外層的一個(gè)電子，具有很強(qiáng)的還原性，是一種活潑的金屬元素。,1.跟非金屬反應(yīng)：,①金屬鈉放置在空氣中，會迅速被氧化而生成氧化鈉：4Na+O2=2Na2O，（空氣中鈉的切面變暗）,②在空氣(或氧氣)中燃燒：2Na+O2 Na2O2(黃色火焰)，以上反應(yīng)說明Na2O2比Na2O穩(wěn)定。可見，

4、與O2反應(yīng)時(shí)因條件不同而產(chǎn)物不同。,③在氯氣中燃燒：2Na+Cl2 2NaCl(白煙),2Na+2H2O =2NaOH +H2 ↑,現(xiàn)象：浮—熔—游—嘶—紅,2.鈉與水反應(yīng)：,,（三）、鈉的存放和取用,存放：由于金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，易與空氣中的O2.H2O等反應(yīng)，所以少量金屬鈉可保存在煤油里，大量的金屬鈉則存在鐵筒中用石蠟密封。 取用：一般先用鑷子把鈉從煤油中夾出來，并用濾紙把表面的煤油吸干，然后用小刀切下綠豆大小的

5、一塊再做有關(guān)實(shí)驗(yàn)。,二、鈉的重要化合物,(1)氧化鈉與過氧化鈉(Na2O2),(2)氫氧化鈉(NaOH),白色固體，易潮解，易溶于水，在溶解過程中產(chǎn)生大量的熱，它的濃溶液對皮膚、 纖維等有強(qiáng)烈的腐蝕性，因此又稱為苛性堿、火堿或燒堿。,NaOH是強(qiáng)堿，具有堿的通性。,用途：,制肥皂、人造絲、染料、藥物等；此外精煉石油和造紙也要用到大量的氫氧化鈉；它也是實(shí)驗(yàn)室常用的試劑。,制?。?電解飽和食鹽水,(3)碳酸鈉(Na2C03)和碳酸氫鈉(Na

6、HC03),用途,CO2,BaCl2,石灰水,HCO3- + OH- =CO32-+H2O,NaOH,HCl,熱穩(wěn)定,較易溶于水(比Na2CO3?。?溶解性,色態(tài),俗名,化學(xué)式,,發(fā)酵劑,滅火劑,醫(yī)療上治胃酸過多,用于玻璃,肥皂,造紙,洗滌劑,不反應(yīng),Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,不反應(yīng),CO32- +Ba2+ ＝ BaCO3↓,CO32- + Ca2+ ＝ CaCO3↓,不反應(yīng),HCO3- + H+ = CO2

7、↑+H2O,CO32- + 2H+=CO2↑+H2O,穩(wěn)定，不易分解,易溶于水,細(xì)小白色晶體,白色粉末,小蘇打,純堿 ,蘇打,NaHCO3,Na2CO3,,,,,,,,,,,,,,,,,,,HCO3- + Ca2++OH- = CaCO3↓+H2O(堿不足),三、焰色反應(yīng),焰色反應(yīng)：某些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)，火焰呈現(xiàn)特殊的顏色。,鈉和鈉的化合物呈現(xiàn)黃色火焰；鋰及鋰的化合物產(chǎn)生紫紅色火焰；鉀及鉀的化合物產(chǎn)生淺紫色火焰(透過藍(lán)色

8、的鈷玻璃觀察)；鈣及鈣的化合物產(chǎn)生磚紅色火焰……,金屬的焰色反應(yīng),第二節(jié) 鋁及其化合物,元素周期表中ⅢA族元素，包括硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、錮(In)、鉈(Tl)五種元素，統(tǒng)稱為硼族元素。硼族元素的金屬性，按照由硼到鉈的順序逐漸增強(qiáng)。硼主要顯示非金屬性，鋁、鎵、銦呈兩性，而鉈則完全表現(xiàn)出金屬性。,一、鋁的性質(zhì)和用途,鋁在地殼中的含量為7.7％，僅次于氧和硅，是地殼中含量最多的金屬元素。 在自然界中以復(fù)雜的鋁硅酸鹽形式存在。

9、,(一)鋁的物理性質(zhì),鋁是銀白色的輕金屬，密度為2.7g/cm3，是重要的金屬材料。熔點(diǎn)為660℃。具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，也有很好的延展性。,(二)鋁的化學(xué)性質(zhì),鋁的性質(zhì)較活潑,1.與氧、鹵素、硫等非金屬起反應(yīng),2.兩性金屬，與酸、強(qiáng)堿溶液起反應(yīng)。,3.置換反應(yīng)（鋁熱反應(yīng)）,反應(yīng)過程中放出大量的熱，用于冶煉和焊接金屬,(三)鋁的用途,純鋁的導(dǎo)電性能好，做導(dǎo)線和電纜；鋁有很好的延展性，壓成薄片成為鋁箔；鋁粉跟某些油料混合，制成白色防

10、銹油漆。鋁的質(zhì)量輕，硬度大，機(jī)械性能好，廣泛用于制造業(yè)。,二、鋁的化合物,(一)氧化鋁(Al2O3),典型的兩性氧化物,氧化鋁是一種較好的耐火材料，可以用來制造耐火坩堝、耐火管和耐高溫的實(shí)驗(yàn)儀器等。,存在,用途：,鋁土礦、剛玉,剛玉硬度僅次于金剛石。常用來制造砂輪、 機(jī)械軸承等， 天然剛玉因含有少量的雜質(zhì)而顯不同的顏色，俗稱寶石。如含有鐵和鈦的氧化物時(shí)呈藍(lán)色，俗稱藍(lán)寶石，含有微量鉻時(shí)呈紅色，叫紅寶石。,(二)氫氧化鋁[Al(OH)

11、3],兩性氫氧化物,實(shí)驗(yàn)室制?。?凈水劑；胃舒平等胃藥的主要成分，可用于治療胃潰瘍或胃酸過多。,用途：,(三)硫酸鋁鉀[KAl(S04)2],復(fù)鹽：兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的鹽。,十二水合硫酸鋁鉀[KAl(S04)2·12H20]的俗名也叫明礬。,用途：日常生活中的凈水劑；造紙工業(yè)中用作填充劑；紡織工業(yè)中用作棉織物染色的媒染劑以及用于澄清油脂、石油脫臭和除色等。,第三節(jié) 鐵和鐵的化合物,(一) 物理性質(zhì),一、

12、鐵(Fe)的性質(zhì),１.銀白色,有金屬光澤,質(zhì)軟;,2.具有良好的延展性;,3.是電和熱的良導(dǎo)體;,4.密度7.86g/cm3，熔點(diǎn)1535℃，沸點(diǎn)2750℃,5.特性：可以被磁體吸引，也可在磁場中被磁化,(二) 鐵的化學(xué)性質(zhì),鐵的原子序數(shù)為26，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族。它的化合價(jià)有 +2價(jià)和+3價(jià)，以+3價(jià)更為穩(wěn)定。,位置,1.與非金屬單質(zhì)反應(yīng),2.與水反應(yīng),3.與酸、某些金屬鹽反應(yīng),二、鐵的化合物,(一)硫酸亞鐵(FeSO4),

13、綠礬(FeSO4·7H20)，木材的防腐劑、織物染色時(shí)的媒染劑、還原劑及制造藍(lán)黑墨水，在醫(yī)藥上可以治療貧血，在農(nóng)業(yè)上用作農(nóng)藥等,摩爾鹽：硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(S04)2·6H20]，,(二)氯化鐵(FeCl3),FeCl3常用作氧化劑，如用來制作印刷電路板的腐蝕劑，使銅板被氧化而腐蝕。,三、鐵離子的檢驗(yàn),鐵鹽遇KSCN或NH4SCN溶液顯血紅色,,亞鐵鹽溶液(Fe2+)遇KSCN溶液不顯紅色，利用以上反應(yīng)可以

14、檢驗(yàn)Fe3+的存在。,第四節(jié) 硬水的軟化,一、硬水和軟水,天然水,軟水,硬水,含有較多量Ca2+和Mg2+的水,含有較少量或不含Ca2+和Mg2+的水,,硬水,暫時(shí)硬水：含有鈣、鎂酸式碳酸鹽的硬水 。煮沸除去,永久硬水：含有鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物的硬水。不能煮沸除去。,,,二、硬水的危害,實(shí)例一：洗滌衣物,實(shí)例二：鍋爐壁上的沉淀（俗稱“鍋垢”）,三、硬水的軟化,（一）化學(xué)軟化法,化學(xué)軟化法在水中加入某些化學(xué)試劑，使水中溶解的鈣鹽、鎂鹽