第三章金属及其化合物导学案

1、第三章 金属及其化合物第一节 金属的化学性质（1）【学习目标】1 了解地壳中一些重要元素的 含量。2 掌握Na、Al与O2反应的产物及其用途。【学习重点】金属钠与氧气在不同条件下的反应原理。【基础知识】地壳中含量最多的四种元素 、 、 、 。一、金属的通性1、物理性质：不透明，有_性，易_，易_，有_等.2、化学性质画出Na Mg Al的原子结构示意图，分析其结构特点，判断它们与其他物质发生反应时做氧化剂还是还原剂？为什么？【阅读分析】课本P46图3-2有关金属化学性质的一些实验:分别写出四幅图中反应的化学方程式1. 铝丝与硫酸铜反应形成铜树、2. 镁条燃烧、3. 铜丝与硝酸银溶液反应形成银树

2、、4. 镁条与盐酸反应。二、 金属与非金属的反应1、金属钠与氧气的反应【实验31】切开金属钠前先观察钠的表面，以便与切后进行比较。将金属钠取出后用滤纸将表面煤油吸尽，并在玻璃片上进行切割。记录观察的现象：新切开的钠具有_金属光泽，在空气中表面很快变 ，生成白色的 （化学式为 ）该反应的化学方程式： 【思考与交流】钠为什么要保存在煤油中？【实验32】把一块绿豆大小的金属钠放在坩埚里，加热。记录观察的现象：加热时能燃烧，产生 火焰，生成 色的 （化学式为 ）。该反应化学方程式： 2、钠与其它非金属反应2Na+Cl2=2NaCl 2Na + S = Na2S【思考与交流】点燃镁条时为什么要用砂纸打磨

3、？（二）铝与氧气的反应【问】铝与氧气能否反应？需不需要加热？让我们进行下面的探究活动：【科学探究】1、用坩埚夹住一小块铝箔（箔厚约0.1mm），在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。仔细观察。2、取一块铝箔，用砂纸仔细打磨（或在酸中处理后，用水洗净），除去表面的氧化膜，再加热至熔化。又有什么现象呢？记录观察现象： 【问】这两个实验现象能说明了什么？铝与氧气反应方程式： 【归纳总结】 活泼金属容易与活泼非金属反应，如与氧气反应生成氧化膜，氧化膜疏松就不能保护内层金属（如铁等），氧化膜致密就可以保护内层金属不被继续氧化（如铝、镁等）这也正是性质活泼的铝在空气中能稳定存在的原因。【课后练习】1、以下说法错

4、误的是（ ）A、钠在常温下就容易被氧化 B、钠受热后能够着火燃烧C、钠在空气中缓慢氧化能自燃 D、钠在氧气中燃烧更为激烈2、将一小块金属钠放在坩埚里加热，下列有关实验现象的描述正确的是：（ ）钠在燃烧前先熔化 在空气燃烧有黄色火花四射 燃烧后得到白色固体 燃烧时火焰呈黄色 燃烧后生成淡黄色固体A、只有 B、只有C、 D、3、铝制品具有较强的抗腐蚀性，主要是因为：（ ）、铝的化学性质稳定 、铝在常温时与氧气不反应、铝具有金属性，也具有非金属性 、铝与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜4、 下列说法正确的是：（ ）、常温下，镁铝表面能生成一层致密的氧化膜，保护内层的金属不被继续氧化、未打磨的铝箔因表

5、面有氧化膜，因此在空气中加热后不能燃烧，若将氧化膜去除后再加热，则可在空气中燃烧、在化学反应中，由于铝原子能失去三个电子，而钠原子只能失去一个电子，所以铝的还原性比钠强、因铜是不活泼金属，故即使在潮湿的空气中也不会被腐蚀。班级 姓名 第 小组 小组评价 教师评价 第一节 金属的化学性质（2）金属与酸和水的反应【学习目标】1、掌握金属钠在与水发生反应情况及其原因; 了解铁与酸和水的反应现象和产物2、通过实验，培养动手操作能力、发现问题，分析问题，解决问题的综合能力。【学习重点】理解钠与水的反应【基础知识】写出金属活动顺序表 实验室制氢气的化学反应方程式 一、金属与酸的反应金属活动性顺序表中_的金

6、属和酸反应生成_.镁、铝、铁、铜和盐酸(或硫酸)的反应如何呢？金 属实 验 现 象化 学 方 程 式盐 酸硫 酸盐 酸硫 酸镁铝铁铜镁、铝、铁都能和两种稀酸反应，而铜和这两种稀酸不反应，说明活泼性上_比_活泼镁、铝反应速度比较快,铁反应比较慢, 说明活泼性上_比_活泼二、金属与盐溶液的反应活泼性强的金属能与酸溶液中的氢离子发生置换反应, 硫酸铜、硝酸银、氯化钠溶液中含有金属离子,锌、铁、铜能否与硫酸铜、硝酸银、氯化钠发生置换反应呢?实 验现 象化 学 方 程 式铝浸入硫酸铜溶液中铁浸入硫酸钠溶液中铜浸入硝酸银溶液中由此可见,位置在_的金属可以把位于_的金属从它的_中置换出来.三、金属与水的反应

7、 【实验1】 在小烧杯中加入约1/2的水，滴入12滴酚酞溶液，将切好的钠投入到水中，盖上表面皿，观察现象。 观看视频并填写下表主要实验现象对实验现象的分析钠 在水面上钠的密度比水 钠 成光亮小球反应 热且熔点低四处 动生成 发出嘶嘶 声反应 溶液变 反应生成物显 【交流与讨论】 生成的碱性物质是 生成的气体可能是什么？ 如何验证？（从实验和理论两个方面）这是个氧化还原反应，钠元素的化合价升高，必定要有一种元素的化合价要降低，只可能是 元素了。反应方程式 【思考与交流】根据金属活泼顺序，钠排在铜的前面，那么金属钠能否从CuSO4溶液中置换出单质铜？推测可能出现的现象。【问题讨论】1、钠既能与氧气

8、反应，又能与水反应，那么钠应该如何保存呢？2、已知钠和四氯化碳不能反应，四氯化碳的密度比钠大，那么钠能否保存在四氯化碳中？3、钠着火应该怎么扑灭？用水行吗？ 【转引】钠是活泼金属，能够和水反应，那么铁能否和水反应呢？平常我们何以用铁锅来煮水，说明铁是不能和冷水和热水反应的。但是能否与水蒸气反应呢？【引导阅读】指导学生阅读课本P50的内容及图3-8。互动探究【活动用品】3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯等【活动内容】设计实验装置，使还原铁粉与水蒸气反应。【引导探究】根据所阅读的资料，思考以下几个问题：1、该装置应包括哪几个部分？ 2、生成的气体如何收集和检验？【讨论得出结论】实验装置应

9、包括 、 、。【思考】铁与水的反应中，如果将实验中的还原铁粉换成铁片或铁钉，反应能否发生？铁与水的反应的化学方程式： 【归纳总结】 金属与水反应的规律是：（1）K、Ca、Na等金属和冷水作用，生成可溶性碱和H2。2Na + 2H2O=2NaOH + H2（2）Mg和冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，Al与冷水很难反应，与沸水能反应，生成不溶性碱和氢气。 Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2（3） Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和H2。3Fe + 4H2O(g) = Fe3O4 + 4H2 Zn + H2O(g) = ZnO + H2（4）Cu、Hg、Ag、Pt

10、、Au不与水反应。【课后练习】1、金属钠放在水中浮在水面上，放在煤油中沉在油层下，煤油的密度是0.8gcm3，推测钠的密度（gcm3）是 （ ）A、大于1.0B、小于0.8 C、介于0.81.0之间D、不能确定2、钠和水反应时所产生的现象与钠的下列性质无关的是：（ ）、钠的熔点低 B、钠的硬度小 C、钠的密度小 D、钠有强的还原性3、将钠投入紫色石蕊试液中，下列现象不正确的是 ( ) A浮在水面上 B熔成光亮的小球 C迅速游动 D溶液呈红色4、把一小块钠投入到硫酸铜溶液中，生成物有（双选） （ ）A、CuB、Cu（OH）2 C、H2D、O25、下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应而变质的是

11、： （ ）A、Na B、NaOH C、NaCl D、澄清石灰水6、将铁片分别放入下列溶液中，充分反应后溶液的质量（不包括固体）比反应前减轻的是：（ ） A硫酸铜溶液 B 稀硫酸 C 氢氧化钠溶液 D 氯化钠溶液7、写出钠与水反应方程式用双线桥分析（找出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物）班级 姓名 第 小组 小组评价 教师评价 第一节 金属的化学性质（3）铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应，物质的量在化学方程式计算中的应用【学习目标】1、学习铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应，初步掌握物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度应用于化学方程式的计算方法和格式；深刻理解化学方程式的意义。2、通过对化学方

12、程式多角度地理解，提高对各种化学量相互转化的运用能力；通过对例题的分析、讲解，培养综合运用知识和综合计算能力；通过一题多解，培养思维的多样性和灵活性。3、通过对计算题格式、方法、思维过程的规范化要求、示范和训练，培养严谨、认真的科学态度。【学习重点】铝与NaOH溶液的反应物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积各物理量间的换算及应用于化学方程式中的计算能力的培养【基础知识】1、地壳中含量最多的金属元素是 其次是 。铝原子的原子 最外层电子数为 ，易 个 电子形成稳定结构。2、物质的量（n）是表示 的国际基本物理量,它的基本单位是 摩尔， 符号为 ，每摩尔物质含有 常数个粒子。3、摩尔质量如果以 为

13、单位，在数值上和 相等。4、标准状况下，1mol任何气体所占的的体积都约为 ，也就是说标准状况下气体的摩尔体积约为 。计算公式为 。三、铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应思考：能与酸反应是活泼和较活泼金属的通性，那么能不能与碱反应呢？【实验34】铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应现象化学方程式 【小结】铝既可以与盐酸反应又可以与氢氧化钠溶液反应，说明铝的性质特殊。思考：铝制餐具是否适宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物？为什么？ 四、物质的量在化学方程式计算中的应用物质是由原子、分子或离子等粒子组成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子数之

14、间的数目关系。这些粒子之间的数目关系，又叫做化学计量数的关系。例如： 2Na 2H2O = 2NaOH H2化学计量数之比： 2 2 扩大NA倍： 2NA 物质的量之比： 2mol mol mol mol互动探究 2CO + O2 = 2CO2 这个反应方程式表示哪些意义？化学计量数之比：粒子数目之比：物质的量之比：气体体积之比：质量之比：【归纳总结】化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于 之比，等于 之比，在同一条件下也等于 之比。例1：把6.5gZn放入足量稀盐酸中，锌完全反应，计算：6.5gZn的物质的量；参加反应的HCl的物质的量；生成H2的体积（标况下）【课后练习】1、下列有关厨房

15、铝制品的使用中，你认为合理的是 （ ）A盛放食醋 B烧开水 C用金属丝擦洗表面的污垢 D用碱水洗涤2、选择适当的方法除去下列物质中的杂质，写出有关反应的离子方程式：Fe(Al) 方法： 离子方程式： Cu(Al) 方法： 离子方程式： 3、在铝质易拉罐中收集满CO2气体，然后在其中倒入10mL浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了，可经过一段时间之后，又可以观察到的现象是 。试解释易拉罐变瘪的原因 ；并解释后一现象的原因 。写出反应过程中的两个离子方程式 ； 。第二节 几种重要的金属化合物（1）钠的重要化合物【学习目标】 1、掌握过氧化钠、碳酸钠和碳

16、酸氢钠的性质。2、掌握过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化规律。【学习重点】过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化规律及性质的不同点【基础知识】1、多数金属单质都可以转化为化合物。金属化合物有 、 、 和金属元素的盐类，钠元素是一种 的金属元素，在自然界中都是以 态存在。2、NaOH是一种常见的 (填类别)，俗称 、 、 。有强烈的 性。 固体NaOH放置在空气中容易吸收空气中的水蒸气而 ，容易吸收空气中的 而变质，化学方程式为 。一、钠的重要化合物1、氧化钠和过氧化钠 氧化钠和过氧化钠的比较氧化钠过氧化钠化学式色、态氧元素化合价所属物质类别化学性质与H2O反应与CO2反应与SO2反应与HCl反

17、应稳定性 2、碳酸钠和碳酸氢钠实验探究 Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性步 骤1 g Na2CO31 g NaHCO3加1 mL水 加10 mL水 加2滴酚酞溶液初步结论实验探究 Na2CO3和NaHCO3的热稳定性现 象发生反应的化学方程式结 论Na2CO3澄清的石灰水 受热 NaHCO3澄清的石灰水 受热 实验探究 碳酸钠和碳酸氢钠的比较化学式Na2CO3NaHCO3俗名色、态水中溶解度大小溶解度： 水溶液碱性碱性： 与酸反应快慢、化学方程式和离子方程式 比 快_热稳定性热稳定性： 课堂练习1你能用几种方法鉴别碳酸钠与碳酸氢钠固体？写出加入试剂的化学式和反应化学方程式 ， ； ，

18、； ， ； ， ；课堂练习2 向饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体会析出白色晶体，原因是 ，化学方程式为 。二、焰色反应1、定义：很多 或它们的 在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫 。2、实验步骤：（1）将铂丝（或光洁无锈的 ）放在酒精灯（最好用煤气灯） 里灼烧，至与原来的火焰颜色 时为止。（2）用铂丝蘸取Na2CO3溶液，在外焰上灼烧，观察火焰颜色为 色。（3）将铂丝（或铁丝）用 洗净后，在外焰上灼烧至没有颜色时，再蘸取K2CO3溶液作同样的实验，此时要透过 观察。3、应用：节日燃放的烟花，就是 以及 、 等金属化合物焰色反应呈现的各种颜色。【课后练习】1、下列钠的化合物与其性

19、质或用途不相符的是： （ C ）ANa2O2淡黄色固体，可用作漂白剂 BNa2O白色固体，性质不稳定CNa2CO3性质稳定，可治疗胃酸过多 DNaHCO3受热易分解，可用作发酵2、 在Na2O2与水反应中，叙述正确的是 （ ）AO2是还原产物 BNaOH是氧化产物CNa2O2是氧化剂，水是还原剂 DNa2O2中，1价的氧既得电子，又失电子3、 不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法是（ ）A分别加热B加澄清石灰水C加稀盐酸D加BaCl24、关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是 （ ）A和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少 B相同温度下溶解度比Na2CO3要大C热稳定性比

20、Na2CO3强 DNaHCO3只能和酸作用不能和碱作用5、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 BBaCl2和NaHSO4溶液反应 C小苏打溶液和澄清石灰水反应 DNa2O2和CuSO4溶液反应6、等质量的Na2CO3与NaHCO3分别跟足量的盐酸反应，下列说法正确的是 （ ）ANa2CO3 放出CO2 多 BNaHCO3 放出 CO2 多C放出相同质量的CO2 D反应一样快7、 用铂丝做焰色反应实验，每次做完后都需要 （ ）A用盐酸洗涤，再灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同后再使用B用水洗涤23次后再使用 C用滤纸擦干净即可使用D用盐酸洗涤，再用自来水洗净

21、后使用8、除去下列物质中的少量杂质（1）Na2CO3固体（NaHCO3）方法是 ，方程式 （2）NaHCO3溶液（Na2CO3）方法是 ，方程式 （3）NaCl溶液中（Na2CO3）方法是 ，方程式 班级 姓名 第 小组 小组评价 教师评价 第二节 几种重要的金属化合物（2）铝的重要化合物【学习目标】 1、掌握Al2O3 、Al(OH)3 的两性。2、掌握Al(OH)3 的制备方法。【学习重点】Al(OH)3的性质和与Al(OH)3有关的计算【基础知识】1、多数的金属氢氧化物不溶于水，除了 等几种碱外。2、不溶于水的金属氢氧化物受热 分解，写出下列碱受热分解的化学反程式。Fe(OH)3 ，Cu

22、(OH)2 。3、多数金属氢氧化物都可 反应，写出下列碱与HCl反应的化学的离子方程式。Fe(OH)3 ，Cu(OH)2 一、铝的重要化合物1、氧化铝Al2O3是一种 色 熔点 的物质， 溶于水，能与盐酸、NaOH溶液反应。Al2O3 HCl = 离子方程式为： Al2O3 NaOH = 离子方程式为： Al2O3是一种 性氧化物，因为 。2、氢氧化铝实验探究1、在试管里加入10 mL 0.5 mol/L Al2(SO4)3 溶液，滴加氨水，现象为 ；继续滴加氨水 现象为 。2、将1中产生的沉淀分装在两个试管中，往一支试管里滴加2 moL/L盐酸，往另一支试管滴加2 mol/L NaOH溶液。

23、边加边振荡，现象为 。 【归纳总结】1、氢氧化铝的实验室制法实验原理： （离子方程式） 2、氢氧化铝的性质 物理性质：氢氧化铝是一种 色 状的物质； 溶于水。化学性质：与盐酸等酸反应的化学方程式： 。 与NaOH等碱溶液反应的化学方程式： 。氢氧化铝是一种既能与 反应，又能与 反应的 性氢氧化物。HAlO2H2OAl(OH)3 Al33OH 酸式电离 碱式电离原因： 氢氧化铝受热分解方程式： Al(OH)3用途： 医用中和胃酸：化学方程式： 净水剂，利用了其具有 性质，能凝聚水中的悬浮物质。思考与讨论 能否用Al2O3 与水直接反应制取Al(OH)3？如果不能请你设计用Al2O3制取Al(OH

24、)3的实验方案并且写出反应的化学方程式。 （填能与不能）原因 、 。 能否用AlCl3 与水直接反应制取Al(OH)3？ （填能与不能）原因 偏铝酸钠(NaAlO2) 溶液滴加少量稀盐酸，发生反应为NaAlO2HCl+H2O=Al(OH)3NaCl 能否用NaAlO2溶液与稀盐酸直接反应制取Al(OH)3？ （填能与不能）原因 知识扩展 用 NaAlO2溶液制取Al(OH)3的方法：向NaAlO2溶液通入CO2，发生如下反应：2NaAlO23H2OCO2=2Al(OH)3Na2CO3 ，生成的氢氧化铝不溶于碳酸，如果继续通入CO2，此时发生反应的离子方程式为 Y X 课堂练习向AlCl3溶液中

25、滴加NaOH溶液直到过量，现象为：离子方程式为Y X 试在右边画出生成的沉淀量Y与加入试剂的量X的关系的图像(简称画图像下同)向NaAlO2溶液中滴加盐酸直到过量，现象为：离子方程式为试在右边画出图像3、硫酸铝钾KAl(SO4)2写出其电离方程式： 硫酸铝钾常以十二水合物晶体的形式存在，俗名为 ，无色晶体，易溶于水，可用作净水。【课后练习】1、下列既能跟盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的物质是（ ）Al2O3 MgO NaHCO3 Al(OH)3A B C D 2、向硫酸铝溶液中滴加下列试剂，有沉淀产生，且沉淀不会因加入试剂过量而消失的是ANaOH BNH3H2O CNaCl D. BaCl2

26、3、下列方法不能够生成Al(OH)3的是 （ ）A. 向AlCl3溶液中滴加Ba(OH)2溶液B. 向AlCl3溶液中滴加氨水C. 向NaAlO2溶液中通入CO2 D. 向NaAlO2溶液中滴加过量的HCl4、下列反应的离子方程式中，有错误的是 （ ）A. 氢氧化铝和盐酸：Al(OH)33H=Al33H2OB. 氧化铝溶于氢氧化钠：Al2O32OH=2AlO22H2OC. 铁溶于稀硫酸：Fe2H=Fe2H2D. 氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液：Al(OH)33OH=AlO23H2O5、在无色透明的溶液中能大量共存的是 （ ）AHCO3 、Na、OH、Cl BCa2、NO3、SO42、CO32CFe2

27、、Na、H、NO3 DCl、Mg2、Na、SO42班级 姓名 第 小组 小组评价 教师评价 第二节 几种重要的金属化合物（3）【学习目标】 1、掌握铁的氧化物、氢氧化物的主要性质 2、掌握Fe3+的检验及氧化性3、明确Fe2+与Fe3+的相互转化【学习重点】Fe(OH)2的制备和Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化【基础知识】1、铁在地壳中的含量仅次于 、 和 ，具第 位，主要以 和 化合物形式存在。在Fe2O3中铁的化合价是 ，FeO中铁的化合价是 。2、铁在空气中容易 ，因为 不能保护内层金属。【自主学习】1、铁的氧化物名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁俗名化学式铁的化合价颜色 状态溶解性与H

28、+反应与CO反应空气中稳定性课堂练习 下列铁的化合物中铁元素含量最高的是A、FeO B、Fe2O3 C、Fe3O4 D、FeSO42、铁的氢氧化物实验探究 在两只试管中分别装入少量的三氯化铁和硫酸亚铁，然后滴入氢氧化钠溶液。观察并描述实验现象。三氯化铁溶液硫酸亚铁溶液加入氢氧化钠溶液离子方程式（1）、为什么在硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液时，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成了红褐色呢？用化学方程式表示上述所发生的颜色变化 。（2）、在制备Fe(OH)2时，为什么要用新制备的FeSO4溶液？为什么还要将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插入到液面下，挤出NaOH溶液？_氢氧化铁加热分解的化学反应方程式 3、铁盐和亚铁盐(1) Fe3+和Fe2+的检验实验探究 观察实验，将实验现象填入下表：Fe3+Fe2+溶液的颜色加入KSCN溶液(2) Fe3+和Fe2+的性质实验探究 观察实验，将实验现象填入下表：实验步骤现象化学方程式FeCl3溶液中加入铁粉，KSCN溶液上述溶液中加氯水，振荡实验结论在以上反应中，Fe3+表现_性，Fe2+表现_性，但Fe2+还具有_性。 (3)铁盐的净水作用Fe