4、Al2O3为两性氧化物
①与硫酸反应Al2O3+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2O ②与氢氧化钠Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O 离子方程式Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O 5、Al(OH)3两性氢氧化物
①与盐酸反应Al(OH)3+3HCl==3AlCl3+3H2O ②与烧碱反应Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O 离子反应: Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O ③受热分解 2Al(OH)3== Al2O3+3H2O
6、将NaOH滴加入AlCl3溶液中至过量现象:先有白色沉淀后沉淀消失 7、实验室常用铝盐与足量氨水制取Al(OH)3
8、明矾:十二水合硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O] 易溶于水,溶于水后显酸性,是因为
Al3++3H2O==AL(OH)3+3H+,因此明矾常用作净水剂,是因为铝离子水解生成氢氧化铝、而氢氧化铝具有吸附性,吸收了水中悬浮物而下沉 9、转化关系
三、铁 1、金属铁
铁的物理性质:有金属光泽的银白色金属,质软,有良好的导电、导热性,具有延展性,能被磁铁吸引 化学性质 ①与非金属反应2Fe+3Cl2==2FeCl3 , Fe+S
FeS 与纯氧反应3Fe+2O2
点燃 Fe3O4
②与水蒸气反应 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2(g)
③与非氧化性酸反应 Fe+H2SO4== FeSO4+ H2↑ Fe+2HCl== FeCl2+ H2↑ ④与盐反应 Fe+CuSO4==FeSO4+Cu 2FeCl3+Fe ═3FeCl2 2、铁的重要化合物转化关系
Fe的氧化物:Fe2O3 俗名铁红 与HCl反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe的两种氢氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色 白 → 灰绿 → 红褐色 ① 4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3 化学性质 ②Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O Fe2+和Fe3+鉴别 6
Fe Fe3+ 浅绿色 黄色 Fe2++2OH—==Fe(OH)2↓ Fe3++3OH—==Fe(OH)3↓ 加入NaOH 4Fe(OH)2+O2+2H2O== 4Fe(OH)3 红褐色 白→灰绿→红褐色 Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3 加入KSCN 无现象 血红色 通入Cl2 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl— 4、Fe2+和Fe3+相互转化: FeCl2溶液跟Cl2反应: 2FeCl2+Cl2══2FeCl3 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- FeCl3溶液中加入铁粉: 2FeCl3+Fe ═3FeCl2 2Fe3+ + Fe ═ 3Fe2+ 5、转化关系
水溶液颜色 2+
四、合金
1、定义:合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 2、特点:
合金硬度一般比它的各成分金属大,熔点一般比它的各成分金属低 合金的物理化学机械性能优于各成分金属 3、常见合金
铜合金:青铜(铜锡、我国最早的合金)、黄铜(铜锌)、白铜(铜镍) 铁合金:生铁(铁、碳,含碳2%~4.3%)
钢:碳素钢(低碳钢C <0.3%、中碳钢C 0.3%~0.6%、高碳钢 C>0.6%) 合金钢(具有各种不同的优良性能,用于制不锈钢及各种特种钢) 铝合金:密度小,强度大,用于飞机汽车火箭船舶制造
钛合金:密度小,强度大,耐高温,耐腐蚀等优点,主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域
非金属及其化合物 了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要物理性质 B 了解氯气的氧化性(与氢气、钠、铁、某些盐等的反应)及其与水、碱的反应 7
B 知道氯水的消毒和漂白原理 了解硫的可燃性和氮气的稳定性 知道硅元素在自然界中以SiO2及硅酸盐的形式存在,知道晶体硅是良好的半导体材料 知道氯、氮、硫、硅等非金属单质的主要用途 了解二氧化硫与氧气、与水的反应,认识亚硫酸的不稳定性,认识二氧化硫漂白作用与次氯酸漂白作用的区别 了解二氧化氮与水的反应,了解二氧化硅与氢氟酸、与碱性氧化物、与强碱的反应 了解氨气与水、与酸的反应 了解氨水的成分以及氨水的不稳定性 了解铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应等性质 了解次氯酸、浓硫酸、硝酸的强氧化性 了解浓硫酸、硝酸分别与铜、C木炭的反应 了解常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中的钝化现象 了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途 了解氮循环对生态平衡的重要作用 了解氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、性质和危害 认识非金属及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响,逐步形成可持续发展的思想 通过对氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的有关知识进行归纳与整理,体会学习元素化合物知识的一般方法 一、硅及其化合物 1、硅及二氧化硅 物质 存在形式 结构 物理性质 A B A A Ⅰ B B B B Ⅰ B Ⅱ C Ⅱ 硅 二氧化硅 自然界中均是化合态,可制成晶体硅和无硅石﹑石英﹑玛瑙﹑定形硅 硅藻土 每个硅连接四个氧,每每个硅形成四对共用电子对的空间网状个氧连接两个硅,形成结构 (类示于金刚石) 空间网状结构 高熔﹑沸点高﹑硬度大﹑有金属光泽的高熔沸点﹑硬度大﹑灰黑色固体,良好的半导体 难溶于水 8
化学性质 用途 a 常温下除氢氟酸和强碱外,其他都不反应 a 常温下除氟气﹑氢氟酸和强碱外与其SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 他物质都不反应 (刻蚀玻璃) Si + 2F2 = SiF4 SiO2+2NaOH =Na2SiO3+ Si+ 4HF = SiF4↑ + 2H2↑ H2O Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2↑ (盛放碱性溶液的试b 一定条件下与氧气﹑氯气等反应 剂瓶只能用橡胶塞) b高温下二氧化硅在与Si + O2 SiO2 金属氧化物反应 Si + 2Cl2 SiCl4 SiO2 + CaO CaSiO3 制耐火材料,如坩埚 制作饰品 如水晶项链制半导体材料 ﹑石英表等 光导纤维等
2、硅酸、硅酸盐和硅酸盐材料
硅酸-不溶于水 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ 硅酸盐:由硅﹑氧﹑金属组成的化合物的总称
a 表示方法:盐:Na2SiO3 氧化物:Na2O·SiO2
b 硅酸钠:可溶于水,水溶液俗称水玻璃 可用于制硅胶﹑防火剂﹑防腐剂
硅酸盐材料 硅酸盐玻璃 水泥 陶瓷 材料 黏土,石灰石,石膏(调原料 纯碱,石灰石,石英 黏土 节水泥凝结时间) 设备 玻璃窑 水泥回转窑 \ 反应 成分 3、转化关系 SiO2+CaCO3 SiO2+Na2CO3 CaSiO3+CO2↑ Na2SiO3+CO2↑ 3CaO·SiO2, 2CaO·SiO2, 硅酸3CaO·Al2O3 盐 复杂的物理、化学变化 \ Na2SiO3﹑CaSiO3﹑SiO2
二、氯及其化合物
1、氯气
物理性质:黄绿色有刺激性气味的气体,密度大于空气,有毒,易液化
9
化学性质
a 与金属反应:2Na + Cl2
2NaCl 2Fe+3Cl2 2FeCl3 Cu+Cl2 CuCl2 b与非金属反应:H2+Cl2 2HCl
c与化合物反应:Cl2 + H2O = HCl + HClO Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
氯气的用途:自来水消毒,漂白,制盐酸等
氯气的制备: 实验室制法:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 2、氯离子检验:用硝酸酸化的硝酸银溶液 3、氯气水溶液—氯水
氯水含有的微粒:H+、Cl-、ClO-、OH-、H2O、HClO、Cl2 氯水的性质:浅黄绿色,具有强氧化性,可用于漂白 4、卤素单质的互相转化:
Cl2 + 2NaBr =2NaCl + Br2 Cl2+2KI══I2+2KCl Br2 +2KI = I2 + 2 KBr 三、硫、二氧化硫与浓硫酸 1、硫
硫的存在:游离态,化合态(黄铜矿、硫铁矿、石膏﹑芒硝等)
硫的物理性质:黄色晶体,质脆,易研成粉末 不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳 硫的化学性质:S+O2 SO2 2、二氧化硫
物理性质:无色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水 化学性质:SO2 + H2O H2SO3 2SO2 + O2 催化剂 加热 2SO3 SO2 + CaO=CaSO3 SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O
3、三氧化硫 SO3 + H2O = H2SO4 SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O 4、浓硫酸
物理性质:无色透明油状液体,98%,密度为1.84g/cm3 化学性质:a 吸水性
b 脱水性
c 强氧化性:Cu + 2H2SO4(浓) C + 2H2SO4(浓)
5、转化关系
△ CuSO4 + SO2↑+ 2H2O CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
△ 10