资源简介

(共27张PPT)
项目二 元素及其重要化合物
常见金属元素及其重要化合物；
常见非金属元素及其重要化合物。
常见有机化合物
学习内容
了解常见金属元素的共性，掌握常见金属的重要化合物的性质及在分析中的用途；
了解常见非金属元素的共性，掌握常见非金属的重要化合物的性质及在分析中的用途。
了解常见有同化合物的组成和结构，掌握其理化性质及用途。
学习目标
原子半径增大；
金属性、还原性增强；
电离能、电负性减小。
原子半径减小；
金属性、还原性减弱；
电离能、电负性增大。
IA IIA
Li Be
Na Mg
K Ca
Rb Sr
Cs Ba
性质递变规律
任务一 常见金属元素及其重要化合物
一、碱金属与碱土金属元素及其化合物
Li
Na
K
Rb Cs
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
（一）单质的性质
单质的外观特征
1.单质的物理性质：金属光泽、密度小、硬度小、熔点低、导电、导热性好
Na、K保存在煤油中
Li2O 、Na2O2 、KO2 RbO2 CsO2；
BeO、MgO、CaO、SrO、Ba2O2。
Gc2-706-18.12
Li2O
Na2O2
KO2
a.与氧、硫、卤素等非金属反应，形成相应的化合物
2.单质的化学性质
镁条的燃烧
b. 与水作用
Li
Na
K
Ca
Ca+2H2O=Ca(OH)2+ H2（放热），氢氧化物溶解度较小，覆盖在表面，缓和了反应进度。
Be、Ｍg表面形成致密的保护膜 ,不与水反应。
2M + 2H2O → 2MOH + H2（g）剧烈
图
Cpp-262
Li-红
Na-黄
K-紫
Ca-橙红
Sr-洋红
Ba-绿
c.焰色反应
将其 硝酸盐或氯酸盐配以镁粉、松香、火药之类可做各色焰火。
Ca、Sr、Ba及IA族金属的挥发性化合物在高温火焰中电子易被激发，当电子从较高能级到较低能级时，以光形式释放能量，使火焰有特征颜色。
i. 同两性金属反应：
1.NaOH(烧碱、火碱、苛性钠）
　2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2↑
ii. 同非金属B、Si反应：
　　2B+2NaOH+6H2O=2Na[B(OH)4]+3H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
iii.同卤素反应，发生岐化反应：
X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O
(二)碱、碱土金属元素的重要化合物
iV.中和反应：
2NaOH+H2S=Na2S+2H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
存放NaOH必须密封，以免吸收二氧化碳而含有碳酸钠。制成溶液时，可先配成浓
NaOH，经放置有Na2CO3析出，上层清液即纯NaOH溶液。
V. 与SiO2缓慢反应：
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
盛放NaOH溶液的瓶子要用橡皮塞而不用玻璃塞。
Vi.与盐反应：生成新的弱碱和盐：
NaOH+NH4Cl=NH3↑+H2O+NaCl 制氨气
6NaOH+Fe2(SO4)3=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4
除去溶液中的杂质Fe3+
食盐主要成分（少量MgCl2 和CaCl2
等、 石灰-碳酸钠法处理除去Mg2+和Ca2+ ）。
苏打，纯碱，基本化工产
品之一(侯氏制碱法)。
CaCl2 干燥剂，由 CaCl2 ·6H2O直接加热脱水可得。
2.NaCl
Na2SO4·H2O 芒硝 Na2SO4 元明粉
CaSO4 ·2H2O 石膏 BaSO4 重晶石
3. Na2CO3
氧化镁——苦土，白色粉末，有碱性氧化物通性，难溶于水，熔点2850℃，耐火材料（坩埚、耐火砖、高温沪的衬里等）；医学上纯MgO用作抑酸剂（中和过多胃酸），还作轻泻剂。含有MgO的滑石粉（3MgO·4SiO2·H2O）广泛用于造纸、橡胶、颜料、纺织、陶瓷等工业，也作为机器的润滑剂。
氧化钙——生石灰，白色块状或粉末状固体，熔点2615℃，耐火材料。吸湿性强，作干燥剂。微溶于水生成Ca(OH)2，放出大量的热。具有碱性氧化物通性，高温下能与SiO2、P2O5等化合：
　　　　　CaO+SiO2 → CaSiO3
3CaO+P2O5 → Ca3(PO4)2
二、ds区元素及其重要化合物
ⅠB族（铜副族）；铜、银、金；(n-1)d10ns1
ⅡB族（锌副族）；锌、镉、汞； (n-1)d10ns2
（一）单质的物理性质
物理性质 铜副族 锌副族
颜色 悦目：Cu紫、Ag白、Au黄 Zn青白、Cd灰白、Hg银白
密度 >5,重金属，金19.3 >5,重金属
熔、沸点 低 较低，汞—水银
导电、导热性 好,Ag最好，精密仪器 好
延展性、韧性 极好：金线1g/4km、金箔， 2×10-6mm 好
形成合金 强，铜合金品种最多 强
用途 货币金属（金纯度用“K”表示，1“K”等于金属质量的1/24，纯金24K、18K75%）、首饰、奖牌、精密仪器、合金等。Cu为人体必须的微量元素；Ag有消毒能力。 用于提取贵金属、耐腐蚀材料、温度计等控制仪表等。锌—人体必需的微量元素；镉和汞—对人体有害无益。
（二）单质的化学性质
铜副族比较稳定，特殊情况下能反应，易形成配合物。
锌副族相对活泼，活泼性依Zn-Cd-Hg
次序减弱，Zn和Cd化学性质较接近，
汞和它们相差较大，类似于铜族元素。
CuSO4·5H2O—胆矾，弱氧化性，水解显微酸性，
与较活泼金属反应、与碱或氨水反应，还可作有杀菌作用，可用于游泳池内消毒、农药（波尔多液：CuSO4·5H2O、CaO及水按1:1:100配制的乳液。　　
1.硫酸铜
CuSO4·5H2O受热失水成无水硫酸铜，继而分解为氧化铜。
(三）ds区元素的重要化合物
2.硝酸银
感光材料、制镜、保温瓶、电镀、医药、电子等用途很广，制备其它银化合物的原料。
干燥空气中较稳定；潮湿状态下见光容易分解为银而变黑，固体及溶液均要盛放于棕色瓶中于避光保存。
有氧化性，遇微量有机物即被还原成单质银，皮肤或工作服沾上AgNO3后逐渐变成紫黑色。有一定的杀菌能力，对人体有烧蚀作用。
含[Ag(NH3)2]+的溶液能把醛和某些糖类氧化，本身被还原为Ag，发生银镜反应。
鉴定并定量测定卤素类离子及其化合物。
3. 氯化汞和氯化亚汞
HgCl2，熔点较低（280℃）, 易升华，俗名升汞。稀溶液有杀菌作用，外科上用作消毒剂。也用作有机反应的催化剂。
Hg2Cl2，白色固体，难溶于水。少量的无毒，略甜，俗称甘汞，常用于制作甘汞电极。
HgCl2在酸性溶液中有氧化性，适量的SnCl2可将之还原为难溶于水的白色氯化亚汞Hg2Cl2。
　　　　2HgCl2+ SnCl2 ─→ Hg2Cl2白↓+ SnCl4
如SnCl2过量，Hg2Cl2可进一步被还原为汞, 使沉淀变黑:
Hg2Cl2 + SnCl2 ─→ 2Hg↓ + SnCl4
在分析中可用来鉴定Hg(Ⅱ)或Sn(Ⅱ)。
（一）d区元素的通性
三、d区元素及其重要化合物
ⅢB～ⅧB所有元素总称。
1.金属元素，单质性质的相似性
熔点、沸点高（钨,3410℃）
硬度大 （铬，9）
密度大（锇，）
导电、导热、延展性好。
2.有多种氧化态，丰富的氧化还原行为
3.水合离子或酸根呈现多种颜色
4.配位能力强，易形成配合物
5.参与工业、酶催化过程的能力强
1.铬酸钾与重铬酸钾
K2CrO4 为黄色晶体，K2Cr2O7为橙红色晶体(红矾钾)。
K2Cr2O7在高温下溶解度大(100℃时为102g/100g水），低温下的溶解度小(0℃时为5g/100g水)，易通过重结晶法提纯；
K2Cr2O7不易潮解，又不含结晶水，故常用作化学分析中的基准物。
铬酸“洗液”：重铬酸钾的饱和溶液与浓硫酸的混合物。
(二）d区元素的重要化合物
2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O　
pH＝11时，以CrO42-存在；
pH＝1.2时，以Cr2O72-存在。
重铬酸盐在酸性溶液中有强氧化性，在分析化学中均有较重要的作用。
Cr2O72- + H2S + 8H+ = 2Cr3+ +3S↓+ 7H2O
Cr2O72- + 3SO32- + 8H+ = 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O
Cr2O72- + 6I- + 14H+ =2Cr3+ +3I2 + 7H2O
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
重铬酸盐易溶于水；铬酸盐难溶于水，可用来鉴定金属离子；柠檬黄、铬黄可作为颜料。
Cr2O72- + 2Ba2+ +H2O = 2BaCrO4↓ (柠檬黄) + 2H+　　　　　　　　　　　
Cr2O72- + 2Pb2+ +H2O = 2PbCrO4 ↓ (铬黄) + 2H+　　　　　　　　　　　
Cr2O72- + 4Ag+ + H2O = 2Ag2CrO4↓ (砖红) + 2H+　　　　　　　　　　　　
铬的生物作用
铬——生物的必需元素。在人体内协同胰岛素清除多余的葡萄糖，参与控制胆固醇及酯类的合成，影响氨基酸及核酸的合成。缺铬常表现出遗传不正常；心血管疾病及近视眼的发生也与缺铬有关;
铬（Ⅵ）毒性较大，有致癌作用，对农作物及微生物的毒害也很大。每100g体重只要0.1mg的铬就足以显示生物功能，但含铬量超过1mg就足以致人于死地;
补充铬的办法是食用含铬较多的食物，如动物肝脏、牛肉、胡椒、小麦及红糖等。
铬酸盐和重铬酸盐的毒性很强，口服会引起呕吐、腹泻、肾炎、尿毒症，甚至死亡。吸入会引起鼻中隔膜穿孔、眼结膜炎及咽喉溃疡，甚至引起肺癌。
2.高锰酸钾——强氧化剂
不稳定：在中性、酸性、碱性溶液及高温下均会分解。
用途:
KMnO4 在化学工业中用于生产维生素C、糖精等，在轻化工中用于纤维、油脂的漂白和脱色，在医疗上用作杀菌消毒剂，在日常生活中可用于饮食用具、器皿、蔬菜、水果等消毒。
（1）Fe2+具有还原性：(配制\保存Fe2+溶液应加入Fe和酸)
3. 硫酸亚铁和氯化铁
（2）Fe3+中等强度氧化剂
(FeCl3烂板剂)
四、P区元素金属及其化合物
1. 铝
银白色金属，密度2.7g/cm3, m.p. 930K, b.p. 2740K，良好延展性和导电性。制造日用器具、合金、电器设备等。
（一）铝及其重要化合物
红宝石(Cr3+) 蓝宝石(Fe3+,Cr3+)
黄玉/黄晶(Fe3+)
有些氧化铝晶体透明，因含杂质而呈现鲜明颜色。
2.氧化铝：Al2O3
α-Al2O3：刚玉，硬度大，不溶于水、酸、碱。
γ-Al2O3：活性氧化铝，可溶于酸、碱，催化剂载体。
两性化合物，在碱性溶液中[Al(OH)4]-或[Al(OH)6]3 ,简写AlO2-或AlO33-
3.氢氧化铝：Al(OH)3
4.硫酸铝和铝钾矾(明矾)：
Sn2+ 在空气中被氧气氧化：
2 Sn2+ + O2 + 4 H+ 2 Sn4+ + 2 H2O
加入单质 Sn 保护：Sn 4+ + Sn 2 Sn2+
Sn2+,Hg2+的相互鉴定
Sn2+ 做还原剂的最典型反应是还原 Hg 2+
1．氯化亚锡（SnCl2）
（二）锡 、铅的重要化合物
非常容易水解，配制时要加入过量的浓盐酸。
2. 二氧化铅
PbO2 棕黑色，是常用的强氧化剂。它在酸性介质中可以把 Mn2+ 氧化成 MnO4- 。

展开更多......

收起↑