5.2 重要的金属化合物 第2课时（教学课件） 化学沪科版必修第二册

该高中化学课件聚焦金属氢氧化物（氢氧化钠、铁的氢氧化物）、碳酸钠和碳酸氢钠、铁盐和亚铁盐核心知识点，通过生活问题（如发酵粉成分）导入，结合表格比较法和实验探究法，搭建从氢氧化物到盐的知识支架，衔接前后内容逻辑。 其亮点在于以实验探究为核心，融入科学探究与实践和科学思维，如铁的氢氧化物制备中无氧条件创造、碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性对比实验，通过表格比较和问题讨论深化物质性质与转化的化学观念。典型范例与技能实战结合，助力学生巩固知识，教师可直接用于教学提升效率。

第5章 金属及其化合物 5.2 重要的金属化合物 第2课时 金属的氢氧化物与盐 沪科版必修第二册 碳酸钠和碳酸氢钠 2 氢氧化物 1 知识导航 3 铁盐和亚铁盐 知识导航 明·学习目标 1.理解氢氧化钠和铁的氢氧化物的性质。了解铁的氢氧化物的制备。 2.基于实验探究认识Na2CO3、NaHCO3的相关性质，理解并掌握Na2CO3、NaHCO3的鉴别与相互转化的途径。 3.理解铁盐和亚铁盐的化学性质。了解铁离子与亚铁离子的转化、检验。 【问题1】发酵粉或食用面碱主要成分是什么? 碳酸氢钠和酒石酸 碳酸钠 【问题2】我们应该用什么方法来学习这两种物质呢？ 表格比较法、实验探究法 引·新课导入 01 氢氧化物 氢氧化物 氢氧化钠与铝的反应 实验探究：氢氧化钠与铝的反应 现象记录：试管内产生无色气体，点燃蒸发皿中的气泡，有爆鸣声并燃烧放热 实验结论：氢氧化钠溶液能与铝反应，放出氢气 问题讨论：该实验氢氧化钠的碱性和铝的还原性 化学方程式：2A1+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 探·知识奥秘 6 氢氧化物 用砂纸打磨过的铝片已擦除表面的保护膜氧化铝，铝单质与氢氧化钠溶液直接接触。该反应分为两步，第一步是铝与水反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑，由于生成的氢氧化铝为难溶物，会附着在铝表面，阻止反应进一步发生，因而铝和水的反应进行程度很小。第二步是氢氧化铝与氢氧化钠反应：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]。由于氢氧化铝为两性氢氧化物，与强碱可以反应，氢氧化铝被消耗促进了第一步反应的继续进行，两步加起来就是总的方程式：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时，放出了热量。 微思考 探·知识奥秘 7 氢氧化物 铁的氢氧化物 Fe(OH)3 红褐色不溶于水固体 Fe(OH)2 白色不溶于水固体 探·知识奥秘 8 氢氧化物 铁的氢氧化物 实验探究：铁的氢氧化物的制备 反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别由相应的 与 反应而制得。 可溶性盐 可溶性碱   Fe(OH)2 Fe(OH)3 操作     探·知识奥秘 9 氢氧化物 铁的氢氧化物 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 现象 产生 絮状沉淀，迅速变为 ，最终变为 沉淀 生成________ 沉淀 离子方 程式 FeCl2 + 2NaOH ＝Fe(OH)2↓+2NaCl； ______________________________ 实验结论 很不稳定，极易转化为________ 白色 灰绿色 红褐色 红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象，思考原理并写出相应化学方程式。 FeCl3 + 3NaOH ＝ Fe(OH)3↓+3NaCl 探·知识奥秘 10 氢氧化物 Fe(OH)2 是 白色固体，为什么做实验时试管中几乎观察不到白色呢？ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 被氧化 罪魁祸首——氧气！ 尽可能创造 无氧条件 环境： 植物油液封 （隔绝O2 ） 试剂： 新制FeCl2溶液 蒸馏水煮沸后配制溶液 （除去水中溶解的O2） 微思考 探·知识奥秘 11 氢氧化物 实验室制备的白色Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化，用新制的FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备氢氧化亚铁的改进装置如图所示，思考并回答下列问题： (1)配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸馏水要加热煮沸， 目的是_____________________________。 (2)将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面以下， 其目的是_________________________________。 赶走溶解在蒸馏水中的氧气 防止滴加NaOH溶液时带入空气 (3)在FeSO4溶液表面覆盖一层苯(一种有机溶剂，难溶于水，密 度比水小)的作用是_____________________________________。 隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化 微思考 探·知识奥秘 12 氢氧化物 制备Fe(OH)2的四个关键点 (1) Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。 (2) 为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。 (3) 为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。 (4) 为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。 微总结 探·知识奥秘 13 氢氧化物 名称 氢氧化铁 氢氧化亚铁 化学式 颜色 状态 稳定性 Fe(OH)3 Fe(OH)2 不溶于水的红褐色固体 不溶于水的白色固体 不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白色→灰绿色→红褐色 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O= 4Fe(OH)3 常温较稳定，空气中久置会部分失水成铁锈，受热易分解 2Fe(OH)3=Fe2O3＋3H2O 微总结 铁的氢氧化物比较 探·知识奥秘 14 1．有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是 A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体 B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解 D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象 A 析·典型范例 2．实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是 A．实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理 B．实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开 C．一段时间后，关闭弹簧夹C和D，在B中生成白色絮状沉淀 D．实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁 C 析·典型范例 02 碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠和碳酸氢钠 Na2CO3、NaHCO3的物理性质 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 纯碱或苏打 小苏打 颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体 水溶性 易溶于水，水溶液呈碱性 水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小，水溶液呈碱性 用途 石油、纺织、冶金、建筑等领域 在制药中用作制酸剂，在食品工业中用作酸度调节剂、膨松剂等 探·知识奥秘 碳酸钠和碳酸氢钠 Na2CO3、NaHCO3的热稳定性 2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑ △ 实验操作 实验现象 实验结论     澄清石灰水不变浑浊 Na2CO3很稳定，受热不易分解 澄清石灰水变浑浊 NaHCO3不稳定，受热易分解 【实验探究】分别加热Na2CO3、NaHCO3，观察现象 探·知识奥秘 碳酸钠和碳酸氢钠 Na2CO3、NaHCO3的热稳定性 探·知识奥秘 碳酸钠和碳酸氢钠 Na2CO3、NaHCO3的热稳定性 面包蓬松的原因之一 探·知识奥秘 碳酸钠和碳酸氢钠 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应 ①若将盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中，观察现象 开始没有气泡，后再产生气泡： 先 CO32－ + H+＝ HCO3－ ；后 HCO3－+ H+＝ H2O + CO2↑ ②若将Na2CO3溶液逐渐加入盐酸中，有何现象？ 直接产生气体，CO32－ + 2H+＝ H2O + CO2↑ 思考：将NaHCO3溶液逐渐加入盐酸中，与将盐酸逐渐加入NaHCO3溶液中，现象是否相同？ 该方法可用于碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别，也可用于碳酸钠和盐酸的相互鉴别。 探·知识奥秘 碳酸钠和碳酸氢钠 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应 Na2CO3碱性较强，反应速率较慢，不适宜做胃药。 NaHCO3碱性较弱，反应速率快，可以治疗用于治疗胃酸过多。 温馨提示：胃痛类型很多，胃溃疡不能吃含有小苏打的药物进行治疗，反而会加重病情！ 探·知识奥秘 碳酸钠和碳酸氢钠 Na2CO3形成结晶水合物 碳酸钠粉末露置在潮湿的空气中会吸收水分，形成水合碳酸钠晶体（Na2CO3·xH2O）。像石碱（Na2CO3·10H2O）这种碳酸钠晶体在干燥空气里容易逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末。向碳酸钠溶液中通入二氧化碳可生成碳酸氢钠。 Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3 探·知识奥秘 碳酸钠和碳酸氢钠 Na2CO3、NaHCO3的鉴别 (1)利用热稳定性不同 (2)利用两溶液的碱性不同 探·知识奥秘 碳酸钠和碳酸氢钠 Na2CO3、NaHCO3的鉴别 (3)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下) 探·知识奥秘 碳酸钠和碳酸氢钠 现在有一份Na2CO3溶液和盐酸，不用另外的试剂，能否进行鉴别呢？试用离子方程式说明原因。 　 提示 互滴法是指当两种溶液反应时有两个不同的反应过程，且这两个过程的实验现象各不相同，则可以通过滴加顺序不同，利用产生的现象不同进行鉴别。如盐酸与Na2CO3溶液反应。 微思考 探·知识奥秘 1．下列有关Na2CO3和NaHCO3性质比较中，正确的是 A．热稳定性：Na2CO3＜NaHCO3 B．常温下在水溶液中的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3 C．等质量的固体分别与足量的盐酸反应产生CO2的质量：Na2CO3＞NaHCO3 D．等浓度溶液的碱性：Na2CO3＞NaHCO3 D 析·典型范例 2．有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是 C 选项 操作 判断 A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为Na2CO3 B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为Na2CO3 C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为Na2CO3 D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为Na2CO3 析·典型范例 03 铁盐和亚铁盐 铁盐和亚铁盐 Fe2+和Fe3+的性质 【归纳总结】单一含铁盐溶液中，利用KSCN溶液检验Fe3＋的存在，最灵敏 滴入KSCN溶液 原理 FeCl3溶液 FeCl2溶液 —— 滴入 KSCN溶液 滴入 KSCN溶液 溶液变为红色 溶液无明显变化 Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (红色) 硫氰化铁，配合物 在离子方程式中不可拆 可用KSCN溶液检验Fe3+ 实验探究：Fe2+和Fe3+性质的探究 探·知识奥秘 铁盐和亚铁盐 Fe2+和Fe3+的性质 现象记录：①向FeCl3溶液中滴加 KSCN溶液后，溶液变为血红色；②加入过量铁粉，血红色褪去，溶液变为浅绿色；③再滴加新制氯水，溶液又变为血红色。 实验结论：①Fe3+与KSCN反应，生成血红色物质；②Fe3+能被Fe还原，生成 Fe2+(2Fe3++Fe=3Fe2+)；③Fe能被氯气氧化，生成 Fe(2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－) 探·知识奥秘 铁盐和亚铁盐 Fe3+与Fe2+的检验 鉴别方法 Fe3+ Fe2+ 方法一 观察溶液颜色 浅绿色 棕黄色 滴加NaOH溶液 产生红褐色的沉淀 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 方法二 加入KSCN溶液 无明显现象 溶液呈血红色 方法三 Fe3＋＋3SCN- = Fe(SCN)3 微总结 探·知识奥秘 铁盐和亚铁盐 Fe2+和Fe3+的性质 1.还有什么方法可以检验Fe2+？ 2.如何在Fe3+存在时检验Fe2+？ KMnO4酸性溶液褪色，说明原溶液中含有Fe2+ 取两只试管，分别加入少量溶液 溶液变为红色，说明原溶液中含有Fe3+ 一只试管滴加KSCN溶液 一只试管滴加 酸性KMnO4溶液 待测液 KSCN溶液 无变化 氯水 (或H2O2) 血红色溶液 此处不可用酸性KMnO4溶液 →因为颜色变化不好判断 探·知识奥秘 铁盐和亚铁盐 Fe2+和Fe3+的相互转化 Fe2＋的氧化性和还原性 Fe Fe2+ Fe3+ ① ② S、I2、H+、Fe3+、Cu2+等 H2、CO、 C、 Zn等 如：Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4、浓H2SO4、H2O2、NaClO等 强氧化剂 ④还原剂： 如：Fe、Cu、I-、S2-、H2S、SO2等 还原剂 2Fe2＋+H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O 2Fe3＋+ 2I- = 2Fe2＋+ I2 2Fe3＋＋Cu = 2Fe2＋＋Cu2＋ Cl2 + 2Fe2＋ = 2Fe3＋ + 2Cl－ ③ ④ 探·知识奥秘 铁盐和亚铁盐 Fe3＋的氧化性 Fe Fe2+ Fe3+ ① ② S、I2、H+、Fe3+、Cu2+等 H2、CO、 C、 Zn等 强氧化剂 ⑤ ⑥强氧化剂 ⑤强还原剂： ⑥强氧化剂： 如：Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4、浓H2SO4、H2O2、NaClO等 2Fe3++3Zn(过量)=2Fe+3Zn2+ Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2 Fe2O3+2Al====2Fe+Al2O3 高温 高温 如：H2、CO、C、Al、Zn等 5Fe+3MnO4-+24H+=5Fe3++3Mn2++12H2O 强还原剂 ③ 还原剂 ④ Fe2+和Fe3+的相互转化 探·知识奥秘 铁盐和亚铁盐 Fe2+和Fe3+的相互转化 Fe2+ Fe3+ Fe 只有还原性 既有氧化性,又有还原性 只有氧化性 强氧化剂：Cl2、H2O2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4（H+） 还原剂：Fe、Zn、Cu、H2S、KI等 Cl2、HNO3、浓H2SO4等 （强氧化剂） Al 、CO等 Cu2+、H+、S、I2等 （较弱氧化剂） Zn、Al等 探·知识奥秘 铁盐和亚铁盐 铁三角的应用 1.Fe2＋、Fe3＋的分离、除杂方法 主要物质 杂质 除杂方法 Fe2＋ Fe3＋ FeCl3 FeCl2 Fe2＋ Cu2＋ 加过量铁粉后过滤 加氯水或通入Cl2 加过量铁粉后过滤 【问题解决】硫酸亚铁久置为何会发黄？应如何处理和保存？ 硫酸亚铁被空气氧化，可加入铁粉处理并加入铁粉保存。 微总结 探·知识奥秘 铁盐和亚铁盐 2.判断离子共存 ①Fe2＋、Fe3＋与OH－因反应生成沉淀而不能大量共存。 ②Fe3＋与S2－、I－、HS－、S，Fe2＋与ClO－、Mn(H＋)在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。 ③Fe3＋与SCN－发生反应生成难电离的Fe(SCN)3，不能大量共存。 微总结 探·知识奥秘 1．下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH)2白色沉淀的是 (已知：苯为难溶于水且密度比水小的液体) A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ B 析·典型范例 2．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是 A．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 B．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质 C．若依次滴加氯水，KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质 D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质 A 析·典型范例 3．为验证Fe3+与Fe2+能够相互转化做如下实验，下列分析不合理的是 A．现象ⅰ说明Fe3+可以转化为Fe2+ B．实验②与③可以调换顺序 C．现象ⅲ涉及的氧化还原反应： D．根据上述实验可以比较粒子的氧化性： B 按下列顺序实验 对应现象 ①向FeCl3溶液加入铁粉 ②滴加KSCN溶液 ③再滴加几滴氯水 ⅰ．溶液由黄色变成浅绿色 ⅱ．溶液无明显变化 ⅲ.溶液变红 析·典型范例 1．取两块大小一样的铝片，进行如下图的实验： 根据该实验，下列说法不正确的是 A．氧化铝有保护作用，因此烧杯Ⅰ中没有反应发生 B．烧杯Ⅰ中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡；烧杯Ⅱ中立即产生气泡 C．两个烧杯中均发生反应： D．铝制餐具不宜长时间存放碱性食物 A 练·技能实战 2．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是 A．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 B．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质 C．若依次滴加氯水，KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质 D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质 A 练·技能实战 3．以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。 下列分析正确的是 A．从煤油中取用钠只需小刀、滤纸和玻璃片 B．纯碱显碱性，可用于治疗胃酸过多 C．反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给，常温下产生1个O2，转移1个电子 D．往碳酸氢钠溶液中通入二氧化碳可以除去混有的碳酸钠杂质 D 练·技能实战 4．向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入一定浓度的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是 A．所得溶液的溶质成分为NaOH、Na2CO3 B．所得溶液的溶质成分为Na2CO3 C．所得溶液的溶质成分为NaHCO3、Na2CO3 D．所得溶液的溶质成分为NaHCO3 C 练·技能实战 5．某同学为了检验家中的两种补铁药(成分均为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知SCN－、Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验： ①将药片除去糖衣研细后溶解、过滤。 ②取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中加入 酸性KMnO4溶液，在另一支试管中加入KSCN溶液。 请回答下列问题： （1）若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是______。 （2）若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是______。 （3）若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是______。 （4）______ (填“能”或“不能”)将酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支试管中进行验证，原因是______ 。 （1）补铁药没有变质 （2）补铁药完全变质 （3）补铁药部分变质 （4）不能 酸性KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3＋的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2＋的检验 练·技能实战 6．某铜冶炼厂排放的废水中含有较多的Fe2+、Fe3+、Cu2+、SO42-和少量的Na+，为了减少污染并变废为宝，以该废水为原料制备硫酸钠、硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)并回收金属铜，设计了如下流程(流程中加入的试剂均过量)。 练·技能实战 已知：加入试剂①为NaOH溶液。回答下列问题： （1）在实验室进行操作a的名称是______ ；溶液A中所含的溶质主要为______ (填化学式)。 （2）加入试剂②为 ______ (填化学式)；溶液C中的一种离子可与固体F反应，该反应的离子方程式为______。 （3）若取2mL溶液G加入试管中，然后滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象为______，此现象中涉及的氧化还原反应的化学方程式为______。 （4）操作d为蒸发浓缩、______、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体，该过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗、酒精灯外，还有______。该仪器在操作d过程中的作用是____________。(答出一点即可) （1）过滤 Na2SO4(多写NaOH也正确) （2）Fe 2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋ （3）先产生白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色沉淀 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 （4）冷却结晶 玻璃棒 搅拌使液体受热均匀防止液体溅出或转移得到的晶体或引流(三点答出一点即可) 练·技能实战 感谢 您的聆听 THANKS 沪科版必修第二册 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $