2.3钠、钾、镁、钙的重要化合物（课件）——中职《无机化学》（化工版）

第二章 碱金属和碱土金属 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 学习目标 第一节 氧化还原反应的基本概念 第二节 碱金属和碱土金属的性质 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 第四节 离子反应和离子方程式 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 能力目标： 1. 能指出氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 2. 会正确贮存Na、K、Mg、Ca单质,能熟练书写重要化学方程式。 3. 会正确书写离子方程式。 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 知识目标： 1. 掌握氧化还原反应的基本概念,了解常用氧化剂、还原剂。 2. 了解碱金属和碱土金属的通性及其性质递变规律与原子结构的关系,掌握Na、K、Mg、Ca单质及其重要化合物的性质。 3. 掌握离子互换反应进行的条件,* 了解焰色反应法鉴定Na+ 、K+ 、Ca2+ 、Ba2+ 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 一、氧化物 Na、K、Mg、Ca都能与氧作用生成氧化物。 1. 氧化钠和氧化钾 氧化钠（Na2O）和氧化钾（K2O）均为白色固体，不稳定（在干燥空气中加热，能生成Na2O2 或KO2）；具有碱性氧化物的通性；与水发生剧烈的反应，生成相应的氢氧化物。 M2O+H2O===2MOH （M=Na、K） 2. 氧化镁 氧化镁（MgO）俗称苦土，是一种白色粉末，具有碱性氧化物的通性，难溶于水，熔点约为2800℃，可作耐火材料，制备坩埚、耐火砖、高温炉的衬里等；医学上将纯的MgO用 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 作抑酸剂，以中和过多的胃酸，还可作为轻泻剂。滑石（3MgO·4SiO2·H2O）广泛应用于造纸、橡胶、颜料、纺织、陶瓷等工业，也作为机器的润滑剂。 MgO 通常用煅烧菱镁矿的方法来制备： 3. 氧化钙 氧化钙(CaO)俗称生石灰，是一种白色块状或粉末状固体，熔点为2580℃，可做耐火材料。吸湿性强，可做干燥剂。它微溶于水，并与水作用生成Ca(OH)2，同时放出大量的热。 CaO+H2O=== Ca(OH)2 CaO 具有碱性氧化物的通性，高温下能与SiO2、P2O5 等化合。 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 在冶金工业中，利用这两个反应，可将矿石中的Si、P等杂质以炉渣形式除去，CaO 还广泛地应用在制造电石、漂白粉及建筑方面。 CaO 通常用煅烧石灰石的方法制取： 二、过氧化物 碱金属与碱土金属在一定条件下，也可以生成比较复杂的过氧化物。其中以Na2O2 实际用途最大。 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 [演示实验2-5] 取少量Na2O2 置于试管中，观察其颜色、状态，然后，向试管中滴水少量，再将火柴余烬靠近试管口，检验有无氧气（O2）放出。 Na2O2 是淡黄色粉末，易吸潮，热稳定性强，熔融时也不分解，与稀酸反应生成过氧化氢（H2O2）。H2O2 不稳定，易分解放出O2。 由于H2O2 具有漂白性,所以Na2O2 可以用作羽毛、纤维、纸浆等的漂白剂；在Na2O2 中的O 为-1价，因此，它具有强 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 强氧化性，常用作分解矿物的熔剂。Na2O2 熔融时遇到棉花、炭粉或铝粉，会发生爆炸，使用时应小心。 Na2O2 暴露在空气中与CO2 反应，放出O2。因此Na2O2 必须密封保存。 2Na2O2+2CO2 ===2Na2CO3+O2↑ 利用这一性质，Na2O2 在防毒面具、高空飞行和潜艇中用作O2 的再生剂。 三、氢化物 碱金属和碱土金属的氢化物都是白色固体，其中H 的化合价为-1，因此它们都是强还原剂。例如固态NaH 在400℃时能将TiCl4 还原为金属Ti。反应式为： TiCl4+4NaH === Ti+4NaCl+2H2↑ 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 KH+H2O=== KOH+H2↑ CaH2+2H2O=== Ca(OH)2+2H2↑ 因此，常用CaH2 作为野外产生H2 的原料，在有机合成中也常作还原剂。 四、氢氧化物 1. 氢氧化钠 氢氧化钠（NaOH）是白色固体，暴露在空气中易潮解，极易溶于水，溶解时放出大量的热。它的浓溶液对皮肤、纸张等有强烈的腐蚀性，故又称之为烧碱、火碱、苛性钠。使用其浓溶液时，应佩戴防护眼镜。 NaOH 是一种强碱，具有碱的通性。NaOH 易吸收空气中 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 的CO2，因此NaOH 需要密封保存。 NaOH 能与SiO2 反应，生成硅酸钠和水。 2NaOH+SiO2 ===. Na2SiO3+H2O Na2SiO3 的水溶液俗称水玻璃，是一种黏合剂。因此贮存NaOH 溶液的试剂瓶，不能用玻璃塞，而用橡皮塞，以免玻璃塞与瓶口粘住。 NaOH 是重要的基本化工原料之一。它主要用于精炼石油、肥皂、造纸、纺织、有机合成、洗涤剂等生产；实验室中可用于干燥NH3、O2、H2 等气体。 工业上主要采用电解饱和食盐水的方法生产NaOH。反应如下： 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 所得溶液中NaOH 的质量分数为10%~11%，经蒸发、浓缩、冷却后，可得到固体烧碱。 2. 氢氧化钾 氢氧化钾（KOH）又称为苛性钾，为白色固体，极易溶于水，并放出大量的热，在空气中易吸湿潮解。熔点较低，易熔化。 由于KOH 价格高，一般用性质相似的NaOH 代替。 3. 氢氧化镁 氢氧化镁[Mg(OH)2]是微溶于水的白色粉末，它是中等强度的碱。可用镁的易溶盐与强碱反应制取。它的热稳定性差，加热时Mg(OH)2 分解为MgO 和H2O。 Mg(OH)2 的悬浊液在医药上称为“苦土乳”,是一种抑酸剂, 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 造纸工业中常用它作填充材料，还用于制造牙膏。 4. 氢氧化钙 氢氧化钙[Ca(OH)2]俗称熟石灰或消石灰，是一种白色粉末，微溶于水，其溶解度随温度的升高而减小。它的水溶液称为石灰水，能与空气中的CO2 反应而变浑浊，实验室常用来检验CO2 气体。 Ca(OH)2+CO2 === CaCO3↓+H2O Ca(OH)2 是一种最便宜的强碱，但其溶解度较小，因而溶液的碱性并不很强。 Ca(OH)2在制取漂白粉、纯碱、糖、硬水软化、石油工业、制药、橡胶、建筑等方面都有应用。 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 五、重要的盐类 1. 钠、钾的盐类 （1）钠、钾盐类的共性 ① 颜色 钠盐、钾盐一般情况下都是无色或白色固体。当盐中的阴离子带有颜色时，钠盐、钾盐才有颜色。例如，如高锰酸钾（KMnO4）、重铬酸钾（K2Cr2O7）的颜色就分别为MnO4- 和Cr2O72- 的颜色。 ② 溶解性 钠盐、钾盐多易溶于水,并完全电离。NaHCO3 的溶解度较小，NaCl的溶解度受温度影响不大。钠、钾的一 为什么盛放NaOH 溶液的玻璃瓶不能使用玻璃塞? 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 些难溶盐常用于鉴定Na+ 、K+ 。 ③ 熔点 一般钠盐、钾盐具有较高的熔点。这是因为离子化合物的晶体中，阴、阳离子之间具有较强的吸引力所致。例如，NaCl、Na2SO4 和Na2CO3 的熔点分别为801℃、884℃及851℃。 ④ 热稳定性 钠盐、钾盐具有较高的热稳定性，卤化物在高温时挥发而难分解；硫酸盐高温下既难挥发又难分解；碳酸盐熔融下也难分解；而硝酸盐加热到一定温度时，分解为亚硝酸盐和O2；酸式碳酸盐热稳定性也较差。 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 钾盐的性质和对应钠盐的性质相似，由于钠的来源比较广泛，所以工业上多用钠盐，但两者也有差异性。一些重要的盐，如配制火药的KNO3、KClO3 及分析化学常用的基准试剂K2Cr2O7、KMnO4 等，由于不含结晶水，不易潮解，易提纯等特点,在生产、实验中应用较多,而不能用相应的钠盐所代替。 （2）重要的钠盐、钾盐 （略） 重要的钠盐、钾盐有哪些？俗名与用途。 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 一、离子反应和离子方程式 在水溶液中或熔融状态下，能部分或全部形成离子而导电的化合物叫做电解质。因此，电解质在溶液中的反应实质上是离子间的反应。例如： AgNO3+NaCl=== AgCl↓+NaNO3 AgF+KCl=== AgCl↓+KF 其中AgNO3、AgF、NaCl、KCl、NaNO3、KF都是易溶的，并完全电离，在溶液中均以离子形式存在，而AgCl难溶于水。因此，上述反应方程式可以写成： Ag+ +NO3-+Na+ +Cl- === AgCl+Na+ +NO3- Ag+ +F- +K+ +Cl- === AgCl+K+ +F- 消去等号两边未反应的离子，得： 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 Ag+ +Cl- === AgCl↓ 这种用实际参加反应的离子符号或分子式来表示化学反应的式子叫做离子方程式。有离子参加的反应叫做离子反应。 以CuSO4 溶液和氢硫酸（H2S）反应为例，说明离子方程式的书写方法。 ① 写出正确的化学方程式。 CuSO4+H2S=== CuS↓+H2SO4 ② 易溶的、在溶液中能完全电离的电解质写成离子形式；难溶物、易挥发物及在溶液中只能部分电离的电解质仍以原化学式表示。 Cu2++SO42-+H2S===CuS+2H++SO42- ③ 消去方程式两边相同数目的同种离子，则可得离子方 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 方程式。 Cu2+ +H2S=== CuS↓+2H+ ④ 检查离子方程式两边各元素原子数目及电荷总数是否相等。 书写离子方程式时，必须熟知电解质在水溶液中的溶解性及其电离情况，见附录一。 二、离子互换反应进行的条件 离子反应可分为两大类：一类是反应前后元素的化合价发生变化的反应，即氧化还原反应；另一类是反应前后元素的化合价没有变化的反应，如溶液中进行的复分解反应，这种由离子通过互换而结合生成新物质的反应叫做离子互换反应。 离子互换反应进行的条件如下。 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 （1）生成沉淀 如AgNO3 溶液与KI溶液的反应： AgNO3+KI=== AgI↓+KNO3 离子方程式为 Ag+ +I- ===AgI↓ （2）生成易挥发的物质（气体） 如用固体CaCO3 和盐酸来制取CO2 气体的反应： CaCO3+2HCl === CaCl2+CO2↑+H2O 离子方程式为 CaCO3+2H+ === Ca2+ +CO2↑+H2O （3）生成水或其他难电离的物质 如NaOH 溶液和盐酸的中和反应： NaOH+HCl=== NaCl+H2O 离子方程式为 OH- +H+ === H2O 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 又如醋酸钠（NaAc）溶液与盐酸的反应： NaAc+HCl===NaCl+HAc 其离子方程式为 Ac- +H+ === HAc 由于反应分别生成了难电离的H2O 和HAc，反应接近完全，而且生成的电解质越难电离，反应进行得越完全。 综上所述，离子互换反应进行的条件是生成物中要有难溶物、易挥发物或难电离物。离子互换反应总是向着能减小溶液中离子浓度的方向进行。 阅读材料：硬水及其软化（略） 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 谢谢观看 第二章 碱金属和碱土金属 帮助 返回 下页 上页 第三节 钠、钾、镁、钙的重要化合物 $$