第三章 金属及其化合物(共8课时)_第1页
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文档简介

1、NaOH 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 一、化学方程式计算的依据1完成下列表格N23H22NH3化学计量数之比_ _ _物质的分子数之比_ _ _物质的物质的量之比_ _ _气体体积之比_ _ _2.结论化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于组成各物质的_之比,等于各物质的_之比,即123_。对于气体参与的反应,在同温同压下各物质的化学计量数之比等于各气体的_之比,即123_。二、化学方程式计算的基本要求1根据化学方程式进行计算时,已知的物质的其他物理量可换算成物质的量,再根据化学方程式中化学计量数之比等于其_之

2、比,列比例式。2各物理量及单位、公式等尽量用符号表示。各物理量要注明所表示的物质(或粒子)的符号,如参加反应的NaOH的物质的量表示为_。3设未知数可直接用各物理量符号表示,如设参加反应的HCl的物质的量为_,并且不用带单位。4把已知量代入比例式计算时,都要代入单位。5根据化学方程式计算时,已知物理量和被求物理量,只要满足“上下一致,左右相当”即可进行求算,如46 g Na与水反应时,46 g Na与22.4 L H2(标况)是相当的。三、利用化学方程式进行计算的基本步骤【练习】1、质量相等的两份铝粉,第一份中加入足量的NaOH 溶液 ,第二份中加入足量的盐酸,在同温同压下放出气体的体积比是

3、( )A.12 B.2 1 C.14 D.1 12、将两小块质量相等的金属钠进行两种不同操作:把一小块金属钠直接投入水中另一小块金属钠用铝箔包住,在铝箔上刺些小孔,然后放入水中 操作产生的氢气多,原因是 。3、把一个铝制易拉罐充满CO2,然后往罐内注入足量的NaOH溶液,立即用胶布密封罐口。经过一段时间后,观察到 ,原因是(写方程式) ,再经过一段时间后,观察到 ,原因是(写方程式) 。4、将一块镁铝合金放入过量盐酸中,写出发生反应的化学方程式和离子方程式。5、将一块镁铝合金放入过量NaOH溶液中,写出发生反应的化学方程式和离子方程式。6、铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应 ,当两个反应放

4、出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的铝的物质的量之比是 。7、某无色透明溶液与铝反应放出H,该溶液中可能含有大量的H、K、Mg、Cl、OH、SO42、CO32 ,试推断:第一种情况,无色透明溶液中一定有 ,可能有 离子。第二种情况,无色透明溶液中一定有 ,可能有 离子。8、6.5g Zn与500mL盐酸恰好完全反应,能生成氢气_L(标准状况)。盐酸的物质的量浓度为_。(自附白字准确写出计算过程)9、将8.1g铝与足量的氢氧化钠反应,计算生成氢气 _ L,需要氢氧化钠 _ mol,有_ mol电子发生转移。 (自附白字准确写出计算过程)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m第二节 几种重

5、要的金属化合物导学案(共3课时)第一课时一、学习目标1、了解氧化钠和过氧化钠的物理性质,掌握过氧化钠的化学性质。2、掌握碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质及鉴别。3、了解焰色反应及其用途。二、学习重点过氧化钠的化学性质,碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质及鉴别三、导学过程复习:请同学回顾钠在常温下和加热条件下与氧气反应的现象及产物的差异?请写出反应的化学方程式。 你知道吗?潜艇在海底航行时,潜艇中官兵呼出的二氧化碳到哪里去了吗?Na2O2是“功臣”之一第二节 几种重要的金属化合物一、钠的重要化合物1、氧化钠和过氧化钠思考1:Na2O是一种碱性氧化物,其化学性质与氧化钙类似,具有碱性氧化物的通性。你能列举出其主

6、要的化学性质吗?演示实验3-5 :Na2O2也是氧化物,它能否与这些物质反应呢?如果反应情况又如何?它是否属于碱性氧化物?实验现象 所得结论 练习1:写出过氧化钠与水反应的化学方程式,找出反应中的氧化剂和还原剂。 思考2:过氧化钠与水反应的实验中,酚酞试液变红后褪色的原因是什么? 练习2:Na2O2不仅能与水反应还能与CO2反应,写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式: ,其中氧化剂是 还原剂是 思考3、过氧化钠极易与水、二氧化碳反应在实验室里应如何保存它呢?归纳与整理化学式Na2ONa2O2属类颜色、状态与水反应与CO2反应与盐酸反应用途 氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂生成条件常温下缓慢氧化

7、燃烧或加热 2、碳酸钠和碳酸氢钠科学探究:碳酸钠和碳酸氢钠的性质(1)Na2CO3和NaHCO3的溶解性(2)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性(3)Na2CO3和NaHCO3的其它性质归纳与整理物质碳酸钠碳酸氢钠化学式俗名颜色状态溶解性与HCI反应热稳定性主要用途相互转化 练习:请列举几种可以区别NaHCO3 与Na2CO3两种固体的方法: 。除杂(括号中的物质是杂质)方法化学反应方程式Na2CO3固体(NaHCO3)NaHCO3溶液(Na2CO3)(3)你还知道哪些物质受热有CO2放出? 。3、焰色反应 阅读课本P57页,回答下列各题1、下列金属的焰色反应分别为什么颜色?Na: ;K:

8、。 2、焰色反应是金属的固有性质,无论是金属 还是 ,在灼烧时,都有焰色反应。3、做焰色反应时,能否用硫酸代替盐酸来洗铂丝或铁丝,为什么? 。4、如何检验Na+ 与K+ ? 问题:焰色反应如何操作?有何用途?练习3:如何鉴别Na2CO3和NaHCO3固体?如何鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液吗?作业:1、下列反应中,不属于氧化原反应的是( ) A2Na2O2+ 2H2O= 4NaOH+ O2B2NaHCO3 Na2CO3+ H2O+CO2C2Na+2 H2O 2NaOH+H2D2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22. 下列反应的离子方程式正确的是( ) A. 过氧化钠与水反应:2Na

9、2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2 B. 钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+ C. NaHCO3溶液与稀H2SO4反应:CO32-+2H+=H2O+CO2 D. NaOH溶液与小苏打溶液反应:HCO3-+OH-=CO32-+H2O3、下列物质中属于碱性氧化物的是( ) A.Na2O2 B.Na2O C.SO2 D.CO24、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。 5.为了使鱼苗顺利运输,必须满足三个条件:需要保持适量的氧气,使鱼苗呼出的CO2及时排出,防止细菌大量繁殖。已知下述四种物质加入水中都可以起到供氧灭菌的作用,过氧化钙极微溶于水。在长距离

10、运输鱼苗的水中,最好加入( ) A. Na2O2 B. 熟石灰 C. CaO2 D. H2O2 6、W、X、Y、Z是四种钠的化合物,它们之间有下列转换关系: W X + CO2 + H2O Z + CO2 X + O2 Z + H2O Y + O2 X + Ca(OH)2 Y + CaCO3试写出它们的化学式:W ,X ,Y ,Z 。7、下列图示中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色反应均为黄色。填写下列空白:写出化学式:A ,B 。写出反应的离子方程式: 。写出反应的化学反应方程式: 。8.过氧化钠几乎能与所有常见气态非金属氧化物反应,如2Na2O2+2CO

11、2=2Na2CO3+O2,Na2O2+CO=Na2CO3。 试分别写出Na2O2与SO2、SO3反应的化学方程式_。通过比较可知当非金属元素处于_价时,其氧化物与Na2O2反应有O2放出。9. 除去下列物质中的少量杂质Na2CO3固体中的NaHCO3,方法是_,反应方程式是:_。NaHCO3溶液中的Na2CO3,方法是_,反应方程式是:_。NaCl溶液中的Na2CO3,方法是_,反应方程式是:_。NaOH溶液中的Na2CO3,方法是_,反应方程式是:_。10、 加热一定量的Na2CO3和NaHCO3的混合物至质量不再变化时,生成CO2的体积为4 .48L(标准状况),求原混合物中NaHCO3的

12、质量。第二课时【学习目标】1、掌握Al2O3 、Al(OH)3的化学性质;2、学会的Al(OH)3制备和性质;【教学重点】Al2O3、Al(OH)3的两性二、铝的重要化合物1、氧化铝(Al2O3)物性化学性质:Al2O3是典型的两性氧化物,请你写出它与HCl、NaOH溶液反应的离子方程式 用途:液态Al2O3被电解生成铝和氧气,氧化铝是冶炼铝的主要原料。实验室怎么制备Al(OH)3? 2、氢氧化铝Al(OH)3(1)实验室制备氢氧化铝:【实验3-7】:Al2(SO4)3溶液中加入少量NH3H2O (2)物理性质:(3)氢氧化铝的化学性质不稳定性: 两性氢氧化物: 氢氧化铝的用途3、Al(OH)

13、3 Al3+ AlO2- 的性质和相互转化。(1)AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液,会观察到_, 继续滴加NaOH溶液,会观察到_;(2)在NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液,会观察到_,继续滴加AlCl3溶液,会观察到_;(3)在NaAlO2溶液中逐滴滴加CH3COOH溶液,会观察到_;(4)在NaAlO2溶液中逐滴滴加HCl溶液,会观察到_,继续滴加HCl溶液,会观察到_;4、硫酸铝钾 KAl(SO4)2 掌握明矾用途。了解其净水原因?【知识与重整】 铝及其重要化合物之间的转化关系:补充:镁铝及其化合物知识梳理认识镁,铝单质及其化合物的重要化学性质(1)了解在地壳中的含量前四位元素名

14、称,镁,铝单质的强还原性(其中金属活泼性镁大于铝),掌握镁在空气中燃烧发出耀眼白光的现象;镁与二氧化碳反应(相似知识迁移:镁及其他极活泼金属如钠钾钙与其他非金属氧化物如二氧化硫和二氧化硅反应方程式,2Mg+SO22MgO+S(淡黄色粉末) 2Mg+SiO22MgO+Si(黑色固体)4 Na +CO22 Na2O+C 4Na +3CO22 Na2CO3+C镁及其他极活泼金属引起的火灾的相应扑救方法:灭火不能用二氧化碳和水,因为极活泼金属与水反应产生氢气会爆炸,只能用干砂。CO2不能助燃的说法是不全面的,CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂,而对K、Ca、Na、Mg等可燃物却是助燃剂),其中镁在二

15、氧化碳中燃烧产生黑色固体;高温下镁与氮气的反应。镁在空气中燃烧时有三个反应发生: 2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C了解铝热反应的实质与应用(要求氧化物中的金属不如铝活泼,实质上是置换反应,铝将不如铝活泼的金属从它们的氧化物中置换出来,同时是强烈放热的反应,可用于冶炼高价值高熔点金属以及野外作业焊接铁轨)(2)掌握铝与强碱溶液反应实质:总式 (实际上为简化版)Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2反应的实质:分两步进行:化合价降低,被还原,得化合价降低,被还原,得6e(1)2Al+6H2O 2Al(OH)3 +3H2化合价升高,被氧化,失6e(

16、2)Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O 2Al+6H2Al+6H2O+2NaOH = 2NaAlO2+3H2+4H2O 失23 e得6eMg和冷水不反应,但在加热条件下(特别是沸水)与水可以反应生成氢氧化物和氢气Mg+2H2O Mg(OH)2+H2,Mg(OH)2是白色不溶于水的沉淀,是中强碱,无两性,可认为Mg和冷的强碱溶液不反应,加热时只能与强碱溶液中的水缓慢反应(比纯水慢)了解氧化铝的熔点很高(常作耐火材料,还有MgO),Al(OH)3是白色不溶于水的胶状沉淀(推断)掌握氧化铝和氢氧化铝的两性,能书写相关的化学反应方程式及离子方程式(与盐酸,氢氧化钠反应),Al(OH)3

17、具有两性的原因:H+AlO2+H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OHAl(OH)3相当于H3AlO3(铝酸),H3AlO3易脱水H3AlO3 = HAlO2 +H2O,HAlO2叫偏铝酸 HAlO2 H+AlO2;注意:(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱;作为酸时是一元酸(HAlO2)。(2)氢氧化铝与酸碱反应时,弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。两性是指既具有酸性,有具有碱性,但是其酸性和碱性均很弱,即只能与强酸强碱反应注意:氢氧化铝作为碱时是三元碱;作为酸时是一元酸(HAlO2),氢氧化铝与酸碱反应时,弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的,如Al(OH)3不能溶于氨水这类弱碱,实验室制取氢氧化铝

18、时采用过量的氨水,而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱溶液,不溶于弱碱溶液制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用,但应严格控制加入碱的量,因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为偏铝酸盐(3)掌握铝三角关系(Al3+、Al(OH)3、AlO2的相互转化关系),能够写出相应方程式(4)了解钠(一价金属)镁(2价金属)铝(3价金属)与盐酸反应生成氢气的比例关系(5)注意:铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜,从而阻止内部金属进一步发生反应,这种现象称为钝化。钝化:为化学变化(金属单质氧化物),表现了如

19、浓硫酸、浓硝酸的强氧化性图像问题能够看懂简单的典型图像:1. 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量原理:(先)(后)现象:先沉淀后溶解。 图1图象1的特点:图象通过坐标原点,且横坐标上的比值为3:1,A点坐标为(3n,n)。2. 向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量原理:(先)(后)现象:先沉淀后溶解。 图2图象2的特点:图象通过坐标原点,横坐标上的比值为“1:3”3 向AlCl3和MgCl2溶液中滴加NaOH溶液原理:;(先)(后)现象:产生沉淀至最大值后,沉淀部分溶解,最终还有沉淀存在。 图3图象3的特点:图象通过坐标原点,且图象中间有2个转折点。4. 向含H+、Mg2+、Al

20、3+的混合溶液中加入NaOH溶液至过量原理:OB:BA:AE:现象:开始没有沉淀,中间产生沉淀,最后沉淀部分溶解。 图4图象4的特点:OB的长短由来决定,CD的长短由来决定。互滴法检验物质了解可以用互滴法(滴加先后顺序不同,现象不同)检验NaOH溶液(强碱)和AlCl3(可溶性铝盐)溶液以及稀盐酸(还有强酸性溶液如NaHSO4)和NaAlO2(偏铝酸盐)溶液先沉淀后溶解是AlCl3中逐滴加入NaOH溶液直至过量或者偏铝酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量;若为先溶解后沉淀则上述溶液的滴加顺序正好相反;了解NaAlO2溶液的特性极弱酸的钠盐,易溶于水,AlO2是极弱酸的酸根,会强烈水解,水溶液呈强碱

21、性,只能存在于碱性溶液中,不能与酸性离子如H+ (强酸制弱酸,生成Al(OH)3相当于H3AlO3(铝酸),Al(OH)3两性,可以溶于过量的强酸最终生成Al3+),Al3+ Fe3+大量共存(双水解);向NaAlO2溶液中通入CO2气体至过量,亦能析出Al(OH)3沉淀(足量)了解明矾作为净水剂的原理和用途原理:因明矾中的Al3+、能水解而分别生成Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉淀,从而起到净水的作用。但是明矾无杀菌作用,只能将浑水变为清水。如果要得到洁净饮用水,还需加入漂白粉,漂粉精或者氯气等消毒剂;了解金属的通性(1).金属元素的分类:了解根据密度分类法:轻金属:(密度小于4.

22、5g/cm3):钾、钠、钙、镁、铝等;重金属:(密度大于4.5g/cm3):汞、铅、铜等(重金属盐类能够使蛋白质变性,有毒)(2).金属的物理通性颜色:大多数为有金属光泽的银白色,少数有特殊颜色如铜:红色(用于鉴别),状态:常温下为固体(汞除外) 硬度:一般较大,但差别较大密度:除锂、钠、钾比水轻外,其余密度均较大,最轻的是锂。熔点:一般均较高,但差异较大,最难熔的金属是钨,熔点最低是汞 特性:具有良好的导热导电性(固态能够导电一般为金属单质或者石墨),导电性最好是银、铜、铝;延展性最好的是金(3).金属的化学通性金属只能失电子,变为金属阳离子,而被氧化,显还原性,是常见的还原剂。在一定程度上

23、:金属性=还原性,金属性与金属活泼性大体上等同。失电子能力越强则金属性越强,失电子能力强弱不在于失电子数目的多少,而在于失电子的难易程度 Al3+、AlO2的 性质(图像专题)“三看、一守恒”一看坐标:弄清横、纵坐标的意义二看拐点:即关键点,如刚开始产生沉淀,生成沉淀量最大值,沉淀量最小值,沉淀恰好完全消失等三看比值:即通过分析每个阶段所发生的反应,根据方程式的计量系数得出结论。电荷守恒(元素守恒):当沉淀的量恰好达到最大值时,溶液中的离子最少,可以分析此时溶液中的溶质求解某些问题。(一)Al3+的性质1、AlCl3中逐滴加入氨水:Al3+3NH3H2O=Al(OH)3 +3NH4+用Al3+

24、制取Al(OH)3用弱碱更合适n(NHn(NH3H2O)/molnAl(OH)3/mol2、AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至过量?方程式:Al3+3OH= Al(OH)3Al(OH)3+OH = AlO2-+2H2O现象:白色沉淀先增加再减少最后消失图像:n(n(NaOH)/molnAl(OH)3/mol0 1 2 3 43、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液有关反应:Al3+4OH =AlO2+2H2OAl3+3AlO2+6H2O = 4Al(OH)3现象:开始无沉淀生成,后来白色沉淀逐渐增加,最后沉淀量不变图像: nAl(OH)nAl(OH)3/mol0 1/12 1/6 1/4 1/3

25、n(Al3+)/mol应用:可以用互滴法(滴加先后顺序不同,现象不同)检验NaOH溶液(强碱)和AlCl3(可溶性铝盐)溶液(二)AlO2的性质1、向含有AlO2的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量 2AlO2AlO2CO2(少量)3H2O = 2Al(OH)3CO32AlO2CO2(足量)2H2O= Al(OH)3HCO3图像: n(n(CO2)/molnAl(OH)3/mol0 11/2 2、向含有AlO2的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量 离子方程式:AlO2H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)33H+= Al3+3H2O 图像: 0 1 2 0 1 2 3 4n(HCl)/mol

26、nAl(OH)3/mol(3)向含有H的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量 离子方程式:AlO24H+= Al3+2H2OAl3+3AlO26H2O= 4Al(OH)3 图像: n(AlOn(AlO2)/molnAl(OH)3/mol0 1/4 1/2 3/4 1应用:可以用互滴法(滴加先后顺序不同,现象不同)检验稀盐酸(强酸性溶液乃至如硫酸氢钠)和NaAlO2(偏铝酸盐)溶液典型例题:将某质量的镁铝合金溶解在500mL盐酸中,然后取出10mL溶液用1mol/LNaOH溶液滴定,产生沉淀质量与碱溶液的关系如下图。求:(1)合金中镁和铝的物质的量之比; (2)盐酸的物质的量浓度(假设反应后溶

27、液体积不变)。 【练习】1对氧化铝的分类中正确的是 ( ) A酸性氧化物 B碱性氧化物 C两性氧化物 D不成盐氧化物(像CO一样) 2氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药,这是利用了氢氧化铝的哪个性质( )A酸性 B碱性 C两性 D氧化性3. 世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一,应加以控制使用。铝在下列应用时应加以控制的是:制铝合金;制电线;制炊具;明矾净水;明矾与苏打制食品膨松剂;用氢氧化铝凝胶制胃舒平药片;银色漆颜料;易拉罐;包装糖果和小食品 A. B. C.D.4. 用铝箔包着2.3g金属钠,放入50ml水中,放出的H2体积(标准状况)是( )A.等于2.24L B.等于1.12L C.

28、大于1.12L D.小于1.12L5. 下列物质中既能跟盐酸反应,又能跟NaOH溶液反应的化合物是 ( )A.Al2O3 B.Al C.Na2CO3 D.Fe6. 某溶液中放入铝片后生成大量气泡,则在此溶液中 ( )A.可能含有大量的H+和OH- B.可能含有大量的H+或OH-C.不可能含有H+和OH- D.只能含有大量的OH-7. 某溶液能溶解Al(OH)3,则此溶液中一定能大量共存的离子组是 ( )A. Mg2+、Cl-、Na+、NO3- B. K+、Na+、NO3-、HCO3-C. Na+、Ba2+、Cl-、NO3- D. Fe3+、Na+、AlO2-、SO42-8把Ba(OH)2溶液滴

29、入明矾溶液中,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是 ( )AAl3+ BAl(OH)3 CAlO2- DAl3+和Al(OH)39. 物质的性质决定了物质的用途。下面列出了金属的几种性质:导热性;导电性;还原性;延展性;具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应序号。用铝锭制成包装用的铝箔 ;用铝制成的高压铝锅 ;用铁粉回收照相业废液中的银 ;电信业中大量使用的铜丝、金属电缆 。10.把1 mol/L的AlCl3溶液75 mL和2 mol/L NaOH溶液120 mL混合,得到Al(OH)3多少g?第三课时一、学习目标通过对铁的氧化物的学习,了解金属氧

30、化物的一般性质、重要用途。通过对氢氧化铁、氢氧化亚铁性质的学习,了解氢氧化物的制备方法和一般性质,理解氢氧化亚铁的不稳定性。 (掌握几种铁的氧化物和氢氧化物的性质及用途。)了解Fe3+的检验方法,理解Fe3+的氧化性、Fe3+与Fe2+的相互转化,巩固提高氧化还原反应的认识。(知道Fe2+和Fe3+的检验方法。掌握铁盐的氧化性和亚铁盐的还原性以及二者间的相互转化。)二、学习重难点几种铁的氧化物、氢氧化物和盐的性质,Fe2+和Fe3+的检验方法,Fe3+与Fe2+的相互转化。三、学习过程三、铁的重要化合物1、铁的氧化物 阅读课本P59,完成下列表格。FeOFe2O3Fe3O4铁元素价态俗名物理性

31、质颜色状态水溶性化学性质与酸(如盐酸)反应其它主要用途问题1:Fe3O4中铁的化合价是多少?预测它与盐酸反应是生成什么物质? 2、铁的氢氧化物氢氧化物Fe(OH)3 Fe(OH)2铁元素价态制备(实验3-9)现象化学反应物理性质颜色状态水溶性化学性质与酸反应(如H Cl)加热分解其它思考1:该实验中要使得到的白色Fe(OH)2存在较长时间可采取哪些措施?(实验室制备Fe(OH)2 时怎样避免氧气的氧化?)思考2:Fe(OH)2在空气中加热的产物一定是FeO吗?引言:Fe(OH)2易被氧化生成Fe(OH)3,在反应中谁是氧化剂?谁是还原剂?那么Fe2+、 Fe3+之间有什么不同?Fe3+与Fe2

32、+可以相互转化吗?(用氧化还原原理引导)接下来我们一起设计实验方案实现 Fe3+与Fe2+怎样转变?(提示用氧化还原理论分析)问题:设计实验方案实现 Fe3+与Fe2+怎样转变?学生分组讨论,学生提出实验方案,教师进行板书。Fe2+ Fe3+通入氧气。(提示用双氧水)、高锰酸钾等、加过氧化钠Fe3+ Fe2+加入铁粉、或铜粉。同通氢气 等。教师完成板书: 氧化剂:O2、H2O2、KMnO4、HNO3、Cl2等 Fe2+ Fe3+ (具有还原性)还原剂:Fe、Zn、Cu等 (具有氧化性) (又有氧化性) H2S Na2SO3 KI我们提出这些方案是否可行?首先我们要明确如何鉴别Fe3+与Fe2+

33、。思考4、给你两瓶没有标签的试剂FeCl3溶液和FeCl2溶液,运用学过的知识,如何用化学的方法来检验那瓶溶液是FeCl3溶液呢?思考5、如何用实验的方法检验FeCl2溶液中是否含有FeCl3?设置问题引入新课今天学习另一种检验Fe3+的方法。板书(1)Fe3+的检验3、铁盐和亚铁盐科学探究(1)Fe3+的检验分组实验在两只试管中分别加入5mI FeCl3和5mI FeCl(1)Fe3+的检验 (记录现象结论)滴入KSCN溶液结论FeCl3溶液FeCl2溶液讲述含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色,所以我们可以利用这一反应检验Fe3+存在(2)设计实验方案实现 Fe3+与Fe2+怎样

34、转变(Fe3+的氧化性和Fe2+还原性)预期转化所选试剂预期现象实验现象结论及反应Fe2+ Fe3+铁粉溶液由浅绿色变为黄色铜片Fe3+ Fe2+双氧水溶液由黄色变为浅绿色氯水溶液由黄色变为浅绿色酸性KMnO4溶液紫红色的酸性高锰酸钾溶液变为无色分组实验:(做、)取约3ml FeCl3 溶液加入一小药匙铁粉后滴加几滴KSCN溶液。取约3ml FeCl2 溶液中加入几滴双氧水,滴加KSCN 溶液。取约3ml FeCl2 溶液中加入几滴氯水,滴加KSCN 溶液。取约3ml FeCl2溶液中加入几滴酸性KMnO4,观察现象,滴加KSCN 溶液,观察现象。(说明:酸性高锰酸钾溶液作氧化剂时的还原产物为

35、无色的Mn2+(aq))观察现象,得出结论。书写化学方程式在盛有FeCl3溶液的试管中,加入铁粉,振荡试管。FeCl3+Fe化学方程式 氧化剂: 还原剂: 离子方程式: 在盛有FeCl3溶液的试管中滴入几滴氯水FeCl2+Cl2 氧化剂: 还原剂: 离子方程式: 思考2:实验室制备FeCl2时为什么要加入铁粉?结论: Fe3+离子具有氧化性,Fe2+离子具有还原性,两者在一定条件下可互相转化。较强氧化剂较强氧化剂较强还原剂Fe2+ Fe3+较强还原剂讨论:亚铁盐和铁盐还有哪些化学性质?在生活中有什么用途呢? 铁盐和铝盐一样具有净水作用。布置家庭小实验:铝盐和铁盐的净水作用:把混有少量泥沙的浑浊

36、水分别装在3支试管中,向其中2支试管中分别加入少量明矾、硫酸铁溶液,振荡。观察现象,进行比较。总结:“铁三角” 铁及其重要化合物之间的转化关系FeFeFe2+Fe3+作业1要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2,可行的是 ( )A滴入KSCN溶液 B加入铁粉 C通入氯气 D加入铜粉2硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁,为除去杂质,提纯硫酸亚铁,应该加入下列哪种物质 ( )A锌粉 B镁粉 C铁粉 D 铝粉3将氯化铜、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液,通过一步实验就能加以区别,并只用一种试剂,这种试剂是 ( )AKSCN BBaCl2 4下列离子方程式书写正确的是 ( )AFeCl2溶液中

37、通入Cl2:Fe2+Cl2 = Fe3+2ClB三氯化铁溶液中加入铁粉 CAl(OH) 3沉淀中滴加盐酸 Al(OH) 33H+ Al3+3H2OD AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3+4OH=AlO2-2H2O5下列离子在溶液中能大量共存的是 ( ) ABCD6证明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是 ()A先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色B先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色C滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色D只需滴加KSCN溶液7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。补充:铁及其化合物知识梳理1.认识铁及其化合物的重

38、要化学性质(可变化合价):懂得铁元素位于元素周期表第四周期第族属于过渡元素,铁原子结构简图 是中等活泼的金属元素,在金属活动性顺序表中排在氢的前面,铁元素是典型的变价元素。(1)懂得Fe2O3 是红棕色粉末(俗名:铁红),黑色晶体Fe3O4(俗名:磁铁)Fe3O4是复杂的化合物,经研究证明,在Fe3O4晶体中有1/3的Fe是+2价,有2/3的Fe是+3价,可看成FeOFe2O3,实际应写成Fe(FeO2)2,即铁酸亚铁盐,不是一般的氧化物;(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3从溶液中析出的现象不同,前者是白色絮状沉淀,后者是红褐色沉淀。而Fe(OH)2极不稳定,在空气中易被氧化成Fe(OH)3

39、,反应现象是:白色灰绿色红褐色。(特征反应,用于检验Fe2+),同时应当了解Fe(OH)2在空气中加热的分解产物不是FeO而是Fe2O3 ;FeO和Fe(OH)2与HNO3(强氧化性)发生中和反应,产物不是Fe2+而是被氧化为Fe3+);将Na2O2投入FeCl2溶液中,生成物应当直接被氧化为Fe(OH)3:白色灰绿色红褐色这个过程不出现,因为Na2O2溶于水放出氧气,本身也是强氧化剂;2.掌握铁三角关系(Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化关系):能举例说明Fe、Fe2+、Fe3+间的转化,写出相关的化学反应方程式。(1)铁与弱氧化剂: 如I2、S、非氧化性酸即盐酸、稀硫酸(H+),铜盐溶液(

40、Cu2+)生成Fe2+;(2)铁与强氧化剂: 如Cl2、Br2、硝酸、浓H2SO4等生成Fe3+ ;常温下,铝,铁遇浓硫酸或浓硝酸会发生钝化:了解钝化的对象(铁,铝与浓硝酸或者浓硫酸),发生条件(常温),反应原理(化学变化,体现浓硝酸或者浓硫酸的强氧化性)以及相关应用(可用于贮存、运输浓硝酸)。 铁与氧化性酸(硝酸、浓硫酸)反应不产生H2,且氧化性酸过量时生成Fe3+,若铁过量,不论酸稀浓,均生成Fe2+,因为生成的Fe3+还能被过量金属铁还原:2Fe3+Fe=3Fe2+;(3)铁与中等强度氧化剂:如O2和H2O(气)反应时生成黑色晶体Fe3O4,是复杂氧化物,既有Fe2+又有Fe3+,Fe3

41、O4可写作O2O3,但Fe3O4是一种纯净物(说明:1.铁跟水蒸气反应可以简单理解为水在高温下面部分分解为氢气与氧气,然后铁在分解产生的O2中燃烧生成Fe3O4剩余H2)。3.重点掌握Fe2+和Fe3+的特性及相互转化:Fe2+有较强还原性,高锰酸钾、氯气、臭氧,过氧化氢等氧化剂能把它氧化成Fe3+ 在酸性溶液中,空气中的氧气也能把Fe2+氧化(可以用于食品保鲜脱氧剂),此处涉及到:(1)Fe2+在空气中易氧化变质以及如何检验是否变质和保存的问题:Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O(亚铁盐溶液在空气中容易变质,如绿矾露置于空气中则是:12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2

42、O3 产生浑浊)可以滴加KSCN溶液,溶液立即变为血红色,则显示有Fe3+在空气中已经氧化变质,在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止Fe2+被氧化为Fe3+,还要加入适量对应的酸,比如硫酸亚铁溶液加入适量稀硫酸)(2)强还原性离子Fe2+与常见强氧化性离子共存问题:如MnO4- (MnO4-在强酸性溶液中氧化性更强,通常使用酸性KMnO4溶液就是加稀硫酸酸化以增强其氧化性,MnO4-本身显紫红色,若紫红色消失则MnO4-被还原)如在FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由浅绿色变棕黄色,在酸性KMnO4溶液滴加FeCl2溶液,溶液由紫红变棕黄。H+NO3- (NO3-在强酸性溶液中有强氧化性,但

43、在中性和碱性溶液中不显强氧化性,如在中性溶液中NO3- Fe2+可以共存,但有H+时不能共存,因为此时H+NO3-相当于HNO3具有强氧化性,在强酸性条件下发生3Fe2+NO3+4H=3Fe3+ + NO2H2O。)和ClO-(ClO-在酸、碱性的溶液中都有强氧化性)发生氧化还原反应时,则这些离子不能大量共存;(3)除杂问题:FeCl3 中混有FeCl2首选可以通入足量氯气使Fe2+氧化,2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-(在亚铁盐溶液中通入氯气,溶液由浅绿色变为棕黄色)也可以使用臭氧,过氧化氢这类绿色氧化剂(无有害残留,因为它们被还原成氧气和水,不引入杂质,本身不稳定,即使过量也容易分解为

44、氧气和水)甚至通入氧气(反应慢);(4)FeBr2和FeI2的混合溶液中通入氯气问题(先后律:同一种氧化剂与不同的还原剂反应时先与还原性较强的反应):因为还原性:I-大于Fe2+大于Br-大于Cl- 氧化性:Cl2大于 Br2 大于Fe3+大于 I2 因此通入Cl2(不过量)先氧化I-生成I2,再氧化Fe2+ 生成Fe3+ 最后氧化Br生成- Br2;因此溶液中发生的反应应该是:I-先被完全氧化,若Cl2不足未能完全氧化I- ,则Fe2+ Br-不被氧化,若通入Cl2的量能完全氧化I- 但是未能完全氧化Fe2+ ,则 Br-不被氧化,依此类推,若通入Cl2过量,则上述离子均被氧化。Fe3+有较

45、强氧化性:(1)它能把I-氧化成I2(Fe2O3和Fe(OH)3与HI(强还原性)发生中和反应,产物不是Fe3+而是被还原为Fe2+ 2Fe3+2I-=2Fe2+I2 同时如在有I-溶液中,Fe3+不能大量共存;(2)Fe3+还能被金属铜,铁或者更加活泼的锌还原:2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+ (氧化性:Fe3+大于Cu2+);2Fe3+Fe=3Fe2+(归中律)在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止Fe2+被氧化为Fe3+.(还要加入适量对应的酸,比如硫酸亚铁溶液加入适量稀硫酸,但是硝酸亚铁溶液加入酸,不论是硝酸还是其他强酸,都会因为因为此时H+NO3-相当于HNO3具有强氧化性,在强酸性条件下发

46、生3Fe2+NO3+4H=3Fe3+ + NO2H2O,溶液由Fe2+(浅绿色)变为Fe3+ (棕黄色));2Fe3+Zn=2Fe2+ Zn 2+(若Zn过量还可以发生Fe2+Zn=Fe+ Zn 2+置换出单质铁)(3)除杂问题:FeCl2 中混有FeCl3首选可以加入足量铁粉使Fe3+还原为Fe22Fe3+Fe=3Fe2+;4.掌握Fe2+和Fe3+的颜色及检验方法:(1)Fe2+(浅绿色)的检验(7水硫酸亚铁俗名叫绿矾):方法一:滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液立即变红色。方法二:滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀,该沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。(2)Fe3+(棕

47、黄色)的检验:方法一:滴加KSCN溶液,溶液立即变为血红色,(引申:SCN 与Fe3+不能大量共存,生成的硫氰化铁是弱电解质,是极少数不是强电解质的盐之一);方法二:滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。) 第三节 用途广泛的金属材料导学案(1课时)一、合金合金是在金属加热熔合某些或制得的具有金属特征的金属材料。不同的合金具有不同的性能,主要表现在机械强度、韧性、强度、可塑性、制腐蚀性等方面。合金除了具有以上特点外还具有以下性质:1、合金的硬度一般比它的各成分金属要。2、多数合金的熔点比它的各成分金属要。3、改变原料的配比或改变生成合金的条件,可以得到不同性能的合金。二、常见合金的重要应用1、铜合

48、金(1)青铜:青铜是历史上应用最早的一种合金,原指合金,(2)黄铜:黄铜是铜与合金。古代称药金,外观与黄金相似。(3)白铜:以为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。2、铁合金碳素钢与合金钢钢铁是铁与合金。硬度:含碳量越高,硬度越。韧性:含碳量越高,韧性越。合金钢(不锈钢):以为主要添加元素3、铝合金三、正确使用金属材料【思考与交流】如何选用材料案例剖析:某家庭准备装修窗户,可使用的材料有:木材、钢铁、铝合金等,请你调查每种材料的性能、价格、制造或安装成本、利弊,进行分析。你认为选用哪种材料比较好?说说你的理由。日常生活中选用金属材料的判断方法。既要考虑到金属材料的,还要考虑金属材料的和加

49、工以及等方面。【实践活动】针对是否应该停止使用铝制饮料罐的问题,让学生自选扮演角色,准备好表达自己看法的材料,开展一下讨论。【典型例题】【例1】从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于( )A金属的导电性强弱B金属在地壳中的含量多少C金属的化合价高低D金属的活动性大小【例2】合金比纯金属制成的金属材料的优点是( )合金的硬度一般比它的各成分金属的大一般地,合金的熔点比它的各成分金属的更低改变原料的配比、改变生成合金的条件,得到有不同性能的合金合金比纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛A、 B、

50、C、 D、【例3】下列物质中,不属于合金的是()A硬铝B黄铜C钢铁D水银同步练习1有关合金的叙述正确的是:() A合金的密度比各成分金属小 B合金的抗腐蚀性能都很好C合金的导电性能都比各成分金属强 D多数合金比各成分金属熔点低、硬度大2铝在人体中积累过多可使人慢性中毒,1989年世界卫生组织正式将铝确定为“食品污染源之一”而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是:制铝锭 制易拉罐 制电线电缆 制牙膏皮 用明矾净水 制炊具 要明矾和苏打作食物膨化剂 用Al(OH)3制成药片治胃病 制防锈漆()A B C D3人民网消息:“科学家发现,易拉罐饮料中铝含量比瓶装饮料高36倍,铝元素的过量摄入对人体

51、的有害的。世界卫生组织1998年就把铝确定为食品污染物,许多发达国家已限制易拉罐的生产。若经常饮用易拉罐饮料,不利与人体健康。”以下是几位学生看了这条消息的分析结果,你认为正确的是()A拉罐壳是由某种含铝化合物制成的,所以会有部分铝化合物溶解在内装的饮料中B拉罐壳的主要成分是铝合金,常温下铝易跟水反应使内装的饮料中含铝量增大C汽水类饮料显酸性,所以这类易拉罐饮料中会有较多的铝离子D表面易形成保护膜,所以铝制易拉罐不会使饮料中含铝量增大,这则报导有误4下列说法正确的是 ( )A生铁的含碳量比钢要高,所以相同条件下钢比铁容易受到腐蚀B灼烧某物质时,用眼直接观察到火焰呈黄色,则可以判断该物质不含钾元

52、素C向新制的FeSO4溶液中滴入适量的NaOH溶液,放置片刻,整个反应过程的颜色变化是:浅绿色溶液白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀D称取等质量的两份铝粉,分别加入过量的稀HCl和过量的NaOH溶液。充分反应后,放出的氢气的体积(同温同压下)前者小于后者5下列物质不属于合金的是 ( )A硬 铝 B黄 铜 C钢 铁 D水 银6下列合金说法正确的是 ( ) A合金的硬度都比成分金属大 B合金的熔点都比成分金属低C合金是由两种或两种以上金属熔合而成 D青铜、不锈钢、18K金都是合金7潮湿下铜易生锈,铜合金更易生锈。古代铜制品上往往覆盖一层铜绿。铜绿的主要成分是()ACuO BCu(OH)2 CCu2O D

53、Cu2(OH)2CO38由于铝元素的过量摄入对大脑发育有不良影响,厨具中的铝制品已逐渐被不锈钢代替了。不锈钢的组成是 ( )A含铁、锌、铜的合金 B含铁、镁、铝的合金C含铁、铬、镍的合金 D表面镀镍的铁合金9下列关于物质用途的说法,错误的是 ( )A氧化铁常用与制造涂料 B氧化铝是一种较好的耐火材料C氧化亚铜用于制造颜料 D化工商店中的银粉是金属银的粉末10从金属的利用历史来看,先是青铜时代,而后是铁器时代,铝的利用是近百年的事。这个顺序跟下列因素有关的是: = 1 * GB3 在地壳中的含量 = 2 * GB3 金属的活动性 = 3 * GB3 金属的导电性 = 4 * GB3 金属冶炼的难

54、易程度 = 5 * GB3 金属的延展性 ( )A = 1 * GB3 = 3 * GB3 B = 5 * GB3 = 2 * GB3 C = 3 * GB3 = 5 * GB3 D = 2 * GB3 = 4 * GB3 11纯铁的实际使用范围有限,人们大量使用的是铁合金。钢铁是铁和碳的合金的总称,其强度高,价格便宜,应用范围广。下列关于不锈钢和普通钢的叙述中,正确的是() A它们的组成元素相同 B它们耐腐蚀性能不同C它们都属于钢,因此物理性质一样 D构成不锈钢和普通钢的主要元素都是铁,因此它们的化学性质完全相同12某钢样品2g在纯氧中完全燃烧,将得到的气体通入足量澄清石灰水,生成白色沉淀0.08g。则此铁合金属于 ( ) A高碳钢 B中碳钢 C低碳钢 D生铁 13古代的“药金”外观与金相似,常被误认为金子。它的冶炼方法如下:将ZnCO3、赤铜(Cu2O)和木炭混合加热至800,得金光闪闪的“药金”,则药金的主要成分是_,有关的化学方程式是_、_、_。知识点1合金的概念及特征1下列关于合金的叙述,不正确的是()A合金的熔点一般比它的成分金属的熔点低B合金的硬

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