人教版 (新课标)高中化学 选修1 第三章《金属及其化合物》复习教案

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第三章 金属及其化合物复习课eq \o(\s\up7(),\s\do5(整体设计))三维目标1．知识与技能(1)掌握几种金属以及它们的重要化合物的物理性质、化学性质，体会物质的类别、组成与性质之间的关系；(2)理解常见金属及其化合物之间的相互转化关系，初步形成金属元素及其化合物的知识网络。2．过程与方法(1)通过不同类别的物质，例如单质、氧化物、氢氧化物、盐类的分类复习，掌握金属及其重要化合物的性质，结合例题巩固物质转化的定性分析及定量计算能力；(2)通过物质转化图的分析思考，建立元素知识的网状联系。3．情感态度与价值观(1)体会化学物质和化学反应的多样性，提高分析、对比、归纳总结知识的能力；(2)体会化学实验和科学探究对学习化学的重要作用。教学重点几种金属以及它们的重要化合物的物理性质、化学性质，常见金属及其化合物之间的相互转化。教学难点常见金属及其化合物之间的相互转化。教学准备实验准备：钠、CuSO4溶液、小刀、滤纸、烧杯。eq \o(\s\up7(),\s\do5(教学过程))导入新课本章我们学习了钠、铝、铁等几种金属及其化合物的重要性质。这节课我们来对本章学过的内容作一简单的归纳和整理。推进新课eq \a\vs4\al(一、金属单质的性质)[分析]常温下，金属一般都是银白色晶体(汞常温下为液体)，具有良好的导电性、导热性、延展性，金属的熔、沸点和硬度相差很大。[提问]请同学们分别回忆钠、铝、铁的物理性质。[总结]1．钠是银白色，有金属光泽的固体；质软可以用小刀切；密度小于水，而大于煤油；熔点低，受热可以熔化；是电和热的良导体。2．铝是一种银白色有金属光泽的固体，质软，有较好的延展性，是热和电的良导体。3．纯铁是银白色有金属光泽的固体，有磁性，可以被磁铁吸引，有延展性，是热和电的良导体。[分析]多数金属的化学性质比较活泼，具有较强的还原性，在自然界多数以化合态形式存在。[总结]我们学习过的钠、铝、铁的化学性质。[分析]钠是一种非常活泼的金属，常温和加热条件下都能很快和氧气化合，生成不同的产物；钠在常温下就能与水发生剧烈的化学反应，故而钠一般保存在煤油中。如果把钠放入盐溶液中会出现什么情况呢？[实验]用小刀切一小块金属钠，擦干表面煤油，将其放入CuSO4溶液。现象：钠浮在液面上，熔化成金属小球，四处游动，发出嘶嘶声，直至消失，溶液中产生蓝色沉淀。结论：钠先与水反应，生成NaOH和氢气，生成的NaOH与溶液中的CuSO4发生复分解反应产生氢氧化铜蓝色沉淀。2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑　2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4[分析]上述反应还可写为2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑，由此我们可以知道在溶液中，都是Na和水先发生反应。而铝是一种特殊的金属，它不能与水反应，但是既可以与酸反应又可以与碱溶液发生反应。铁有两种不同价态，在各个反应中被氧化成不同的价态，例如铁在纯氧中被氧化为Fe3O4，与盐酸或盐溶液发生置换反应时被氧化为＋2价的亚铁盐。[例1]不能用NaOH溶液除去括号中的杂质的是(　　)A．Mg(Al2O3)　 　　B．MgCl2(AlCl3)C．Fe(Al) D．Fe2O3(Al2O3)答案：B[例2]将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L－1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是(　　)A．1∶2∶3　　　　B．6∶3∶2　　　　C．3∶1∶1　　　　D．1∶1∶1答案：Aeq \a\vs4\al(二、金属氧化物)[讨论]①钠表面的氧化物和铝的氧化膜都是金属氧化物，它们的外观形态和性质相同吗？Na和Al在空气中长期放置，结果一样吗？②一段光亮的铁丝插入盐酸中立即有气泡产生，而一段光亮的铝丝插入盐酸中过一会儿才有气泡产生，这是为什么？[结论]①钠露置在空气中，表面变暗，生成氧化钠。长期放置后，氧化钠吸收水生成氢氧化钠，氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳发生反应，最终得到疏松粉末碳酸钠。铝表面则形成一层致密的氧化膜，可以阻止内部的铝继续被氧化。所以铝是一种抗腐蚀的金属。②铝表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝能够与酸反应生成盐和水，当氧化铝溶解完，内部的铝才与酸溶液反应产生氢气。[分析]从上面的讨论中，我们可以发现金属的氧化物的外观性质与化学性质都是不同的。[过渡]请回忆金属氧化物的性质，并总结。[总结][分析]碱性氧化物可以与酸反应生成盐和水，酸性氧化物可以与碱反应生成盐和水，两性氧化物则既能与酸反应又能与碱反应都生成盐和水。我们所学的钠、铝、铁这些金属氧化物，其中氧化铝是两性氧化物，其他则是碱性氧化物。另外过氧化钠属于过氧化物，四氧化三铁是复杂氧化物。[例3]世博园地区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有(　　)A．FeO粉尘 B．Fe2O3 粉尘C．Fe粉尘 D．碳粉答案：B[例4]下列四组反应中既有沉淀产生又有气体放出的是(　　)A．金属钠投入到MgSO4溶液中B．BaCl2和NaHSO4溶液反应C．小苏打溶液和澄清石灰水反应D．Na2O2和CuSO4溶液反应答案：ADeq \a\vs4\al(三、金属氢氧化物)[提问]回忆氢氧化物的性质填写下列表格。[总结]从氧化亚铁被空气中的氧气氧化为氢氧化铁的例子，可以看出亚铁易被氧化剂如氧气等氧化而变质。[例5]既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物是(　　)A．铝 B．氢氧化铝 C．氧化铁 D．氧化铝答案：BD[例6]现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是(　　)A．苹果汁中的Fe2＋变成Fe3＋ B．苹果汁中含有Cu2＋C．苹果汁含有OH－ D．苹果汁中含有Na＋答案：A[例7]下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是(　　)A．铝跟NaOH溶液B．Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液C．Al2O3和热水D．Al2(SO4)3溶液跟过量的氨水答案：D[思考]如何鉴别氯化钠、三氯化铝、氯化亚铁、氯化铁四种溶液？[回答]向四种溶液中分别加入NaOH溶液，无明显现象的是氯化钠溶液；先产生白色沉淀，后沉淀溶解的是三氯化铝溶液；产生白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色的是氯化亚铁溶液，而产生红褐色沉淀的是氯化铁溶液。eq \a\vs4\al(四、盐)[分析]根据铁的不同价态的离子与氢氧根结合成不同颜色的沉淀，可以用碱溶液对不同价态的铁盐溶液加以区分。[思考]除此之外，对不同价态的铁盐溶液，还有没有其他的区分办法？[分析]可以用KSCN溶液加以区分。三价铁离子溶液遇KSCN溶液变为红色，而亚铁离子溶液则没有明显现象，如果加入氯水，溶液变为红色。[总结]碳酸钠和碳酸氢钠的联系与区别，亚铁盐与铁盐的区别：[提问]Na2CO3与NaHCO3如何相互转化？[回答]向Na2CO3溶液中通过量CO2可以得到NaHCO3；加热NaHCO3固体可以得到Na2CO3。[例8]有相同质量的两份NaHCO3粉末，第一份加入足量盐酸，笫二份先加热使其完全分解再加足量同质量分数的盐酸，则两者所消耗的盐酸中氯化氢的质量比为(　　)A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．4∶2答案：B[例9]将铁的化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈红色的是(　　)A．Fe2O3 B．FeCl3C．Fe2(SO4)3 D．FeO答案：D[例10]溶液中分别加入足量的铁粉，充分作用后，溶液中的阳离子总物质的量明显减少，该溶液是(　　)A．CuCl2 B．FeCl3 C．HCl D．AlCl3答案：Ceq \a\vs4\al(五、金属及其化合物之间简单的转化)[总结]根据刚才的复习，请大家根据下列钠及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。①2Na＋O2Na2O2②2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑③2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2⑤2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O⑥NaOH＋CO2===NaHCO3⑦Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH⑧2NaHCO3eq \o(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑⑨Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3[提问]根据刚才的复习，请大家根据铝及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。①4Al＋3O2eq \o(=====,\s\up7(△))2Al2O3②2Al＋3Cl22AlCl3③2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑④Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O⑤Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O⑥Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O⑦Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O⑧2Al(OH)3eq \o(=====,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O⑨AlCl3＋3NaOH===3NaCl＋Al(OH)3↓[总结]根据刚才的复习，请大家根据铁及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。①3Fe＋2O2eq \o(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4②Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑③FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl④4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3⑤Fe(OH)3＋3HCl===3H2O＋FeCl3⑥FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl⑦2FeCl2＋Cl2===2FeCl3⑧2FeCl3＋Fe===3FeCl2课堂小结本节课主要针对金属及其化合物的性质进行了系统的复习，并对金属及其化合物之间的转化进行了练习。在本章的最后我们还了解了金属材料。金属材料包括纯金属和合金。合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于各金属成分。合金的硬度一般比它的各成分金属的大，多数合金的熔点比它的各成分金属的低。合金在工业上具有比纯金属更广泛的用途。eq \o(\s\up7(),\s\do5(板书设计))复习课一、金属单质的性质1．物理性质2．化学性质二、金属氧化物三、金属氢氧化物四、盐1．碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化及区分2．亚铁盐与铁盐的区分五、金属及其化合物之间简单的转化1．钠及其重要化合物之间的转化2．铝及其重要化合物之间的转化3．铁及其重要化合物之间的转化eq \o(\s\up7(),\s\do5(布置作业))1．铝具有较强的抗腐蚀性能，主要是因为(　　)A．与氧气在常温下不反应 B．铝性质不活泼C．铝表面能形成一层致密的氧化膜 D．铝耐酸耐碱2．下列反应，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是(　　)①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中A．②③①④ B．③②①④ C．③①②④ D．①②③④3．在由Fe、FeO、Fe2O3组成的混合物中加入100 mL 2 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物溶解，并放出448 mL气体(STP)，此时溶液中无Fe3＋，则下列判断正确的是(　　)A．混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3B．反应后所得溶液中的Fe2＋与Cl－的物质的量之比为1∶2C．混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多D．混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多4．A、B、C、D四种物质，焰色反应均为黄色，其中A、B、C中一种是氧化物、一种是碱、一种是正盐，当正盐和稀盐酸反应时有无色无味的气体生成，该气体能使澄清石灰水变浑浊。A、B、C和盐酸反应都可得到D，B与水反应可以生成A。(1)各物质的化学式为：A．______，B.______，C.______，D.______。(2)有关反应的化学反应方程式为：C―→D：______________________________，B―→A：______________________________。[答案]1．C　2．B　3．BC4．(1)NaOH　Na2O　Na2CO3　NaCl(2)C＋D：Na2CO3＋2HCl===H2O＋CO2↑＋2NaClB＋A：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑eq \o(\s\up7(),\s\do5(教学反思))本章学习了金属单质、金属氧化物、金属氢氧化物、盐类，即按物质类别的角度对几种重要金属及其化合物的性质进行了学习。所以本节课先按照同样的知识脉络进行了复习，但是同时也注意了各类物质性质之间的联系和区别，进行了物质转化的相关练习，增强了知识之间的联系与应用。金属NaAlFe化学性质与O2反应常温下氧化成Na2O；点燃生成Na2O2常温下氧化生成致密氧化膜，纯氧中可燃生成Al2O3潮湿空气中腐蚀，纯氧中点燃生成Fe3O4与H2O反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑常温或加热均不反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2与酸反应2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑与盐溶液反应先与水反应可置换出较不活泼的金属可置换出较不活泼的金属与碱反应与水反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑不反应金属活泼性eq \o(―——————―→,\s\up7(金属活泼性逐渐减弱))Na2ONa2O2Al2O3Fe2O3颜色状态白色粉末淡黄色粉末白色粉末红棕色粉末属性碱性氧化物过氧化物两性氧化物碱性氧化物化学性质与酸反应生成钠盐和水生成盐并放出O2Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O与碱反应与碱液中水反应与碱液中水反应Al2O3＋2OH－===2AlOeq \o\al(－,2)＋H2O不反应与水反应Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑不反应不反应氢氧化物NaOHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3属性碱性氢氧化物两性氢氧化物碱性氢氧化物碱性氢氧化物化学性质与酸反应H＋＋OH－===H2OAl(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OFe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O与碱反应不反应Al(OH)3＋OH－===AlOeq \o\al(－,2)＋2H2O不反应不反应热稳定性稳定2Al(OH)3eq \o(=====,\s\up7(△))Al2O3＋3H2OFe(OH)2在空气中易被氧化为Fe(OH)3，受热分解得到Fe2O32Fe(OH)3eq \o(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O还原性无无4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3无制备略可溶性铝盐与氨水可溶性亚铁盐与碱溶液可溶性铁盐与碱溶液用途化工原料脱色、净水、中和胃酸净水净水盐Na2CO3NaHCO3FeCl2FeCl3化学性质与酸反应COeq \o\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑HCOeq \o\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑不反应不反应与碱反应不反应HCOeq \o\al(－,3)＋OH－===H2O＋COeq \o\al(2－,3)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓氧化还原性无无2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋稳定性稳定2NaHCO3eq \o(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑稳定稳定金属离子检验焰色反应呈黄色焰色反应呈黄色遇KSCN不显血红色，加入氯水后显红色遇KSCN显血红色