化学第五章论述.ppt

Chemistry Chemistry 第二节　几种重要的金属及其化合物 在元素周期表中，铁位于第四周期Ⅷ 族。它属于过渡元素。铁原子最外电子层只有２ 个电子，在化学反应中容易失去这２ 个电子而变为亚铁离子。 Fe－ ２e－ ------Fe２ ＋ 铁原子也能失去３ 个电子，生成带３ 个单位正电荷的铁离子。 Fe－ ３e－ ------Fe３ ＋ 所以，铁通常显＋ ２ 价或＋ ３ 价。 铁的化学性质比较活泼，它能与许多物质发生化学反应。例如，它能与氧气及某些非金属单质反应，与水、酸、盐溶液反应。 第二节　几种重要的金属及其化合物 （１） 铁与非金属的反应 初中时我们学过，灼热的铁丝在氧气里燃烧，生成黑色的四氧化三铁（Fe３ O４ ） 。在潮湿的空气中，铁会与氧气反应生成铁锈——— 三氧化二铁（ Fe２ O３ ） 。 第二节　几种重要的金属及其化合物 铁能与其他非金属反应吗？ 把烧得红热的螺旋状细铁丝伸到盛有氯气（Cl２ ）的集气瓶中，观察现象。再把少量水注入集气瓶中，振荡，观察溶液的颜色。可以观察到，铁丝在氯气中燃烧，冒出棕黄色的烟，这是三氯化铁（FeCl３ ）的小颗粒。加水振荡后，生成黄色溶液。 加热时，铁（Fe）还能与硫（S）起反应，生成硫化亚铁（FeS） 。 铁与上述两种物质发生反应时，化合价的变化不同。在铁与氯气的反应中，铁原子失去３ 个电子变成＋ ３ 价的铁。铁与硫的反应，铁原子失去２ 个电子变成＋ ２ 价的铁。这说明，在氯气、硫这两种物质中，氯气夺电子能力强，它的氧化性强，硫的氧化性相对较弱。 第二节　几种重要的金属及其化合物 （２） 铁与水的反应 在常温下，铁跟水不反应。红热的铁（５７０ ℃ 以上）能跟水蒸气起反应，生成四氧化三铁和氢气。 第二节　几种重要的金属及其化合物 （３） 铁与酸的反应 与稀盐酸（HCl） 、稀硫酸反应时，铁被氧化为＋ ２ 价的铁，酸中的氢离子被还原成氢气。 Fe＋ ２H＋ ------Fe２ ＋ ＋ H２ ↑ 但在常温下，铁遇到浓硫酸、浓硝酸时，则发生钝化，生成致密氧化物薄膜，这层薄膜可以阻止内部金属进一步被氧化。 第二节　几种重要的金属及其化合物 （４） 铁与盐溶液的反应 铁与比它活动性弱的金属的盐溶液起反应时，能置换出这种金属。铁与硫酸铜溶液反应（我国古代湿法冶铜的原理） ，有红色铜单质析出，溶液逐渐由蓝色变为浅绿色。反应原理如下： Fe＋ Cu２ ＋ ------Fe２ ＋ ＋ Cu 第二节　几种重要的金属及其化合物 2.铁的氧化物 铁的氧化物有氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁等，性质如表５ ２ 所示。 第二节　几种重要的金属及其化合物 从表５ ２ 可以看出，铁的氧化物都不溶于水。 氧化亚铁和氧化铁可以与酸反应，分别生成亚铁盐和铁盐： FeO ＋ ２H＋ ------Fe２ ＋ ＋ H２ O Fe２O３＋６H＋------２Fe３＋＋３H２O （生活中用醋酸除铁锈原理） 第二节　几种重要的金属及其化合物 3.铁的氢氧化物 氢氧化亚铁［Fe（OH）２ ］和氢氧化铁［ Fe（OH）３ ］都是难溶于水的弱碱，可用相应的可溶性盐与碱溶液起反应而制得。 在试管中注入少量三氯化铁溶液，再逐滴滴入氢氧化钠溶液。观察现象。可以看到，溶液中立即生成了红褐色的氢氧化铁沉淀。 Fe３ ＋ ＋ ３OH－ ------Fe（OH）３ ↓ 第二节　几种重要的金属及其化合物 在试管中注入少量新制备的硫酸亚铁（FeSO４ ）溶液，用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液，将滴管尖端插入试管中的溶液底部，慢慢挤出氢氧化钠溶液，观察现象。 通过实验可以看到，挤出氢氧化钠溶液后，开始时析出一种白色絮状沉淀，这是氢氧化亚铁。 Fe２ ＋ ＋ ２OH－ ------Fe（OH）２ ↓ 生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。这是因为白色的氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化成了红褐色的氢氧化铁。 ４Fe（OH）２ ＋ O２ ＋ ２H２ O------ ４Fe（OH）３ ↓ 氢氧化亚铁和氢氧化铁都能与酸反应，分别生成亚铁盐和铁盐。 Fe（OH）２ ＋ ２H＋ ------Fe２ ＋ ＋ ２H２ O Fe（OH）３ ＋ ３H＋ ------Fe３ ＋ ＋ ３H２ O 课外阅读 铜 第三节　合　　金 由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合（物理变化）而成的具有金属特性的物质叫做合金。 中国是世界上最早研究和生产合金的国家之一，在商朝（距今３ ０００ 多年前） 青铜（铜锡合金）工艺就已非常发达；公元前６ 世纪左右（春秋晚期）已锻打（还进行过热处理）出锋利的剑（钢制品） 。 第三节　合　　金 一、合金的性质 合金的性质与加入合金中各成分的种类、数量及合金本身的结构有关。一般地讲，除密度外，合金的性质并不是各组成金