高中化學金屬及其化合物歸納與整理

1、高中護課標教材（人教版化學一缸第三章金屬及其化合物歸納與整理（第一課時）教學目的：1、鞏固常見金屬鈉及鋁的單質(zhì)、化合物性質(zhì)。2、培養(yǎng)歸納、概括、抽象思維能力，培養(yǎng)形成規(guī)律性認識的能力。3、在發(fā)現(xiàn)總結(jié)規(guī)律的過程中啟發(fā)學生分析、探究，激發(fā)學習興趣。重點、難點：將具體物質(zhì)的性質(zhì)抽象、概括，形成知識網(wǎng) 絡(luò)。教學過程：導(dǎo)課請同學們回顧我們剛學過的金屬及其化合物的主要內(nèi)容：投影第一節(jié)：金屬化學性質(zhì)：一、金屬與氧氣反應(yīng)（鈉、鎂、鋁）二、金屬與水反應(yīng)（鈉與水、鐵與水）三、鋁與氫氧化鈉反應(yīng)；第二節(jié)：幾種重要的金屬化合物： 一、氧化物（MgO、CuO、Fe2O3、Al 2O3）二、氫氧化物（Fe （OH） 3、F

2、e （OH） 2、Al （OH） 3、）三、鹽（NaCO3與NaHCO3、Fe3+的氧化性）四、焰色反應(yīng)第三節(jié)：用途廣泛的金屬材料：一、常見合金的重要應(yīng)用（銅合金、鋼）二、正確選用金屬材料。講述我們采用Na、Al、Fe為主線縱向?qū)饘傩再|(zhì)進行歸納。板書第三章金屬及其化合物歸納與整理填寫下KCa NaMgA1Zn Fe Sn PbHSHgAgPt Au原子夬電子zPHI_能力與氧反應(yīng)常溫下易被 氧化斯且化形成保護月重加熱時被氧化I強熱后被 氧化不氧化與水反應(yīng)冷水劇烈熱水緩慢下場爆氣和氧化物不反應(yīng)與弱氧化性媲置換出未，生成魏諭鹽不反應(yīng)屈A 酸強氧化性 酸岌如口新空源S應(yīng)（不勉S氣而生鼓MJFJ抑常

3、溫下彼只與王汽E與應(yīng)氣 鹽肘庇前面的金屬巴后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來氧化物助阪 應(yīng)緩慢不能與水直接反應(yīng)綱化定性壹熱不分酈受熟舀分解投影對照答案，查缺補漏。歸納整理一、鈉及重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系1、（1）與氧氣反應(yīng)：（2）鈉與水的反應(yīng)：2、氧化物與過氧化鈉：Na2O+H 2O Na2O+CO2Na2O2+H2O一Na2O2+CO2 一3） （ 1）碳酸鈉和碳酸氫鈉在水中的溶解性：（2 ）受熱分解：（3）與鹽酸反應(yīng)：投影答案：一、鈉元素化合物性質(zhì)1、與氧氣反應(yīng)：4Na+O2=2Na2O 2Na+O 出 NaaO2 （淡黃色）鈉與水的反應(yīng)2 Na + 2 H 20 = 2 N a 0H+ H

4、 2f2、氧化物與過氧化鈉：13Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na 2CO32Na2O2+2H2O=4NaOH+O 2T 2Na2O2+2CO2=2Na 2CO3+O2 T性:定,（2）受熱分解（碳酸鈉較弱+小。2NaHCO =Na 2CO + CO與鹽酸反應(yīng)：Na2CQ + 2HCI = 2NaCI + CO NaHCO3+HCI = NaCI + CO例題C的水中，恰好得到t。例1、將足量的金屬鈉投入到 10Ogt夕羸解答：由于2Na+2Ho=NaOH+H所以，反應(yīng)前總質(zhì)量為C時NaOH飽和溶液111g,貝yt°匚時NaOH勺溶解度為"i-1n：:，反應(yīng)

5、后總質(zhì)量為日一若設(shè)Na的物質(zhì)的量為xmolU匚,=xmol.據(jù)質(zhì)量守恒定律有:123x+100=111+xx 2,得 x=0.5 H=0.5mol x 40g/mol=20g 0 例 2、用1L1 .Omol/LNaOH 溶液吸收 0.8molCO2,所以溶液中的co2-,分析提示：Na+在反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為NaACO及NaHCO這兩種形式的物質(zhì),=xmol mJ ： =ymol,據(jù) nV 守恒有：2x+y=1.0mol/L x 1L 據(jù) C 守恒有：HCO的物質(zhì)的量濃度之比為。c原子在反應(yīng)后進入co?-及hco中，設(shè)r溶于足鷹忸鹽酸足、胸嗤愉醐傲帆海埔存儲 3： 3.a36口，切愕編均為:片里肺知

6、釉金屬的相對原子質(zhì)量。1分析：由于三種金屬均為+2價，所以三種金屬物質(zhì)的量之和等于與鹽酸反應(yīng)單屢兼令的楊康礴矗種金屬組成的眥嘴以求出渝解， 金屬的平均相對原子質(zhì)量，由此可求出三種金屬相對原子質(zhì)量。解:f -土'3A36L混合金屬的物質(zhì)的量=隆的物質(zhì)的量二冷1=0.14mol混合金屬的平均摩爾質(zhì)量4.64g0.14/232 77設(shè)：A、BC三種金屬的相對原子質(zhì)量分別是2323x、5x、7x則:-x3x + -x5A + -x7x =解之, A、7x=8B C三種金屬的相對原子質(zhì)量分別是:24、200 C時，11.6g CO2和水蒸氣的混合氣體與組量的56 oNa2O2充分反應(yīng)，反應(yīng)后固體

7、的質(zhì)量增加了3.6g。則原混合A. 5.8B. 11.6C. 23.2D. 46.4分析：此題可以有多種解法，這里介紹三種，同學們可以通過比較，找出規(guī)律，理智地采用最佳方法求出答 案。解法一：差量法設(shè)原混合氣體中含2 N 3202CO2和出。物質(zhì)的量分別為x、y2CO2 = 2Na 2CO3 + O278 x 2g2molx106x 2g2NaaO278 x 2g2H2O = 4NaOH + O22mol40 x 4g固體質(zhì)量增加（212- 156） g28x固體質(zhì)量增加4g2y28x 2y 二36解得x 二 0.1 mol44x 18y = 116則混合氣的平均式量為:116y =0.4mo

8、l23.201+0.4故選c解法二: 式：O2= 2W2co3 + O2 和 2H2。+ 2Na2O2 = 4NaOH + O2可知，固體增加的質(zhì)量口，增、，應(yīng)是 的總m（co2）與 m和減去 m（。2）之值，即:（h2o）m （CO2）（增）m （h2o） m（o2）= m所以，m（。2） = h 口 m H2A- m 增這樣，譏。2)= 116g _36g =8g0.25mol則02物質(zhì)的量11(o2)32g / mol又由于n(H20 n(02)(82)11.6 因此混合氣體的平均式量 2 x 0.25 解法三：估算法 C02的式量為44,水蒸氣的式量為18,因此兩種氣體的混合物的平均式

9、量必介于二者之間，故應(yīng)選Co小結(jié)：由上可見，在解計算選擇題時墨守成規(guī)的用通常方法即差量法往往麻煩費時，顯然在此采用估算法是最簡便的方法。 練習所以混合氣總物質(zhì)的束嚴吁)=2n0)23.21、金屬鈉露置在空氣中，在其表面不可能生成的物質(zhì)是A. Na20 B. NaOHC. NazCOs D. NaCI2、下列各組中的兩物質(zhì)作用時，反應(yīng)條件或反應(yīng)物用量的改變，對生成物沒有影響的是A . Na2()2 與 CO2B . Na 與 02C. NaOH 與 CO2D .碳與 023、下列敘述中正確的是A. Na20與Na202都能與水反應(yīng)生成堿，它們都是堿性氧化物B. Na20與C02發(fā)生化合反應(yīng)生成N

10、a2c03, Na?。？與CO?發(fā)生置換反應(yīng)生成0?C . NazO有氧化性，Na202只有還原性D. Na20能繼續(xù)被氧化成Na202,血2。2比Na：。穩(wěn)定4、用于呼吸用具上和潛水艇中作為氧氣的來源的物質(zhì)是A. Na202 B. NaHCOa C. SO3 (固)D. KMnO 45、除去小蘇打溶液中少量蘇打的方法是A.加熱B.力口 NaOHC.通C02氣體D.加鹽酸6、關(guān)于Na2c03和NaHC03性質(zhì)的有關(guān)敘述正確的是A.在水中溶解性：Na2C03<NaHC0 3B.熱穩(wěn)定性：Na2C03>NaHC0 3C.與酸反應(yīng)的速度：Na2C03<NaHC0 3D. Na2cO

11、3不能轉(zhuǎn)化成NaHC03,而NaHCCh能轉(zhuǎn)化為Na2c。37、現(xiàn)有一定量含有N0雜質(zhì)的NqQ試樣.請從下圖中選用適當應(yīng)物只有CaCO固體,6摩爾/升，鹽酸和蒸儲水). | | ； 請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1) 寫出實驗中Na202和Na20分別發(fā)生反應(yīng)的化學方 程式 。(2) 應(yīng)選用的裝置是(只要求寫出圖中裝置的標號)O(3) 所選用裝置的連接順序應(yīng)是(填各接口的字母； 連接膠管省略)。8、取一定量的Na2c03、NaHC03和Na2s04混合物與250mLi .OOmol L-1過量鹽酸反應(yīng)，生成2.016LC02 (標準狀 況)， 然后加入500(7±0.10(。1L-1Ba (0H

12、) 2溶液，得到沉淀的質(zhì)量為2.33g,溶液中過量的堿用10.0mL 1.00ml - L鹽 酸恰好完全 中和。計算混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量。參考答案：1、D2、A3、D4、A5、A6、BC7、(1)2Na2O2+2H 2O=4NaOH+O 2 fNa2O+H2O=2NaO(3)(G)接(A)(B)接(F)方法2(1) 2Na2(D2+2CO2=2Na2co3+。2NaaO+CO 2=Na2COs(2) (3) (G)接(D)(C)接(H)(1)或(l)(H)接(J)(K)(或(K)(J)接(A)(B)接(F)2.33g,8、混合物中 Na?S04 的質(zhì)量 233g mol19 m°=

13、1-42g設(shè)混合物中Na2c03和NaHCO 3的物能的量分別為x和y,2.016i反應(yīng)中放出的C02物質(zhì)的量二.=0.0900mol22 47/枷滬與Na2c。3、NaHC0 3反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量為：-1-1-10.250L x I.OOmol L 1-0.500L x OJOOmol L 1x 2+ 0.01 OOL X 1.00 mol <L1= 0.160mol卜十 p 二 0 Q900WK?/+,y = 0,160 彬/歸納整理寫出相應(yīng)化學方程式或離子方程式：、鋁及重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系1、AI既可與酸反應(yīng)，又可與堿反應(yīng)鋁是一種金屬元素，但由于氫氧化鋁的兩性，使鋁單質(zhì)既能和

14、酸反應(yīng)生成鋁鹽，又能和堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽。(1) AI與酸反應(yīng)：(2) AI與堿反應(yīng)：反應(yīng)過程：2、氧化鋁的兩性：3、氫氧化鋁(1)制取(2) AI(OH)3 的兩性(3) AI(OH)3 不穩(wěn)定：投影答案：一、鋁及重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系1、AI既可與酸反應(yīng)，又可與堿反應(yīng)鋁是一種金屬元素，但由于氫氧化鋁的兩性，使鋁單質(zhì)既能和酸反應(yīng)生成鋁鹽，又能和堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽。+3+(1) AI 與酸反應(yīng)：2AI+ 6H =2AI+ 3H2T(2) Al 與堿反應(yīng)：2AI+ 2NaOHF 2fO=2NaAIO + f反應(yīng)過程：2AI + 6H2O=2AI(OH)3+ 3H4 (用NaOH去膜后的Al發(fā)生

15、此反應(yīng))AI(OH) 3+ NaOH=NaAIO 2H2O,二式加和得總反應(yīng)式。2、氧化鋁的兩性：Al 2O3+6HCI=2AICI 3+3H2O Al 2O3+2NaOH=2NaAIO 2+H2O3、氫氧化鋁(1)制取Al2(SO4)3+6NH3 H2O=2AI(OH)3J +3(NH 4)2SO4Al +3 NH3*H2O=AI(OH)3J +3NH4(3) AI(0H)3 的兩性AI(OH) 3+3HCI=AICI 3+3H2O AI(OH) s+NaOH=NaAI2+2H2OA(4) AI(OH)3 不穩(wěn)定：2Al(OH) 3 Al 2O3+3H2O例題例1、由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中

16、的兩種組成化合物10g,與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標況下為11.2Lo則化合物中一定含有的金屬是A.鋅B.鐵C.鋁D.鎂解析：根據(jù)鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬與鹽酸反應(yīng)的方程式可知生成11.2L氫氣需要各金屬的質(zhì)量分別為：鋅32.5g、鐵28g、鋁9g、鎂12g。由此可得出化合物中一定含有鋁。答案選：C例2、將分別盛有5 0mLimol/L的硫酸的兩個燒杯置于托盤天平的兩盤上，并調(diào)平。再向兩杯中分別加入下列各組金屬，反應(yīng)完畢 后，天平仍處于平衡的是A.同是0 .2mo 1鈉和鎂E.同是1.5g鋁和鋅C.同是1.5g鋁和鎂D.同是Imo 1鎂和鋁解析：把選項分別代入，A,E,D兩邊增重不等，均被排除

17、。所以C為答案。例3、有鎂、鋁合金14. 7g,全部溶于500mL6.Omol/L的鹽酸中充分反應(yīng)后,再力口入40 0mL8.0mol/L的NaOH溶液，結(jié)果得到沉淀26.3g,則合金中鎂、鋁的質(zhì)量分別為。A. 13.5g 和 1 .2gB. 10.2g 和 4.5gC.1.2g 和 13.5gD. 10.9g 和 3.8g解析：鎂和鋁都能溶于鹽酸，溶解后生成的鎂鹽和鋁鹽都能與NaOH反應(yīng)，剩余的鹽酸也能與NaOH反應(yīng)，若NaOH過量還能將Al(OH)3溶解。反應(yīng)的一系列離子方程式如下：Al+3H + = Al3+(3/2)H 2? 3+Al +3OH =A1(OH)3JMg + 2H + =

18、 Mg2+ + H2?Mg 2+2OH - = Mg(OH) 2JH+OH=H2O當NaOH過量時，還有：Al(OH) 3+OH -=A1O 2 +2H 2 0討論：若26. 3g沉淀全都是Mg (OH) 2,則鎂的質(zhì)量為26. 3g/5 8X24= 1 0.9 g,鋁的質(zhì)量為14.7 g 10.9g = 3.8g;若2 6.3g沉淀為Mg(OH)2與Al(OH) 3的混合物，則設(shè)合金中鋁為X,鎂為y,則：27x+24y=14.7molx(0.4 X8 - 0.5 X6)mol X78g/mol+58g/moly = 26.3g 解之得：x=0.5mol y = 0.05mol合金中鎂和鋁的質(zhì)

19、量分別為：0.05mol X24g/mol = 1.2g,0.5mol X27g/mol = 13.5g所以答案為C, Do例4.在0.2mol/L的AICI3溶液100mL中，如果要得到1.17g沉淀，則需加入0.5mol/L的NaOH溶液多少毫升？解法一：AICI3與NaOH反應(yīng)時，當AIC%過量時，只生成Al (OH 3,當NaOH過量時，Al (OH 3沉淀又會部分溶解，所以，此題 應(yīng)有兩種結(jié)果。(1 )當人©3過量時，設(shè)需加入xmolNaOH溶液才能得到1.17gAI (OH 3沉淀。-Al +3OHAl ( OH3(-3mol -1 molx1.170.5 xmol 0.

20、01.WOO7$解之得：x=90mL(2)當NaOH過量時，設(shè)需加入ymLNaOH溶液才能得到1.17gAI (OH 3沉- 淀。- A|3+ + QCHAi-(OH 3 J- 1mol 3mol -1mol1.170.150.15X3783+- Al -+-4OAIOWHO -1 mol 4mol-0.2 X 0.1 -0.015=0.005 0.005 X4.J =空1空二竺1只000 = 130(崗£練習05(解法二：此題可用圖象法會更直觀，請同學們自己課下分析)1.能說明鈉、鎂、鋁的金屬性依次減弱的是A 鈉、鎂、鋁的化合價依次升高B 鈉、鎂、鋁元素形成的氫氧化物堿性依次減弱C

21、 鈉、鎂、鋁分別與酸反應(yīng)時，其原子失去電子的數(shù)目依次增加D 鈉遇冷水劇烈反應(yīng)，鎂與沸水有明顯反應(yīng)，鋁與沸水也很難反應(yīng)2 在相同條件下，將鎂、鋁分另段入質(zhì)量相等且足量的稀硫酸中，反應(yīng)結(jié)束后，兩溶液的質(zhì)量仍相等，則鎂和鋁的 關(guān)系是 關(guān)系A(chǔ).質(zhì)量比1 : 1B.物質(zhì)的量之比1:1C.質(zhì)量比12 : 9 D.質(zhì)量比32 : 333 .用含少量鎂的鋁片制取純凈的 AI(OH) 3,可能有的步驟為：加鹽酸溶解；加苛性鈉溶液；過濾；通入過 量CO 2;加過量純堿溶液。實驗操作最合理的組合及順序是A.B.C.D.4 .從海水中提取金屬鎂，主要步驟有以下五步：濃縮結(jié)晶加熟石灰加鹽酸電解過濾，正確的順序是A . B .C .D .5 .將NaOH溶液逐滴加入用鹽酸酸化了的AlCb溶液中，若用y軸表示AI(OH) 3沉淀量，x軸表示NaOH溶液的體F列圖象正確的是Al COW3沉法量(y)與1UD怡容液儒積60的關(guān)采6 .在下列五種物質(zhì)的組合中，既能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)，又能跟鹽酸反