高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 金屬元素單質(zhì)的性質(zhì)和制法 新課標(biāo)

1、金屬元素單質(zhì)的性質(zhì)和制法 教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能：根據(jù)金屬元素在周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)特征，歸納、整理金屬單質(zhì)的性質(zhì)和制法內(nèi)在規(guī)律。能力培養(yǎng)：通過分析和討論，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)金屬單質(zhì)性質(zhì)和制法進(jìn)行歸納重組，統(tǒng)攝整理和綜合演繹能力，并能做“意義記憶”和“邏輯記憶”的能力?？茖W(xué)思想：通過對(duì)金屬活動(dòng)性順序和原子結(jié)構(gòu)的理解，進(jìn)行“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)與制法”的辯證唯物主義教育?？茖W(xué)方法：通過問題的分析、討論，引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)踐歸納、總結(jié)、探究式學(xué)習(xí)方法，逐步形成學(xué)習(xí)方法的新模式。重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：金屬單質(zhì)的性質(zhì)：金屬活動(dòng)性順序的理解和應(yīng)用。難點(diǎn)：金屬活動(dòng)性順序的理解和應(yīng)用。教學(xué)過程設(shè)計(jì)教師活動(dòng)【板書】一、金屬元素在周期表中

2、的位置和原子結(jié)構(gòu)特征【講解】在已發(fā)現(xiàn)的109種元素中，除22種非金屬元素外，其余87種都屬于金屬元素。它們位于周期表中的位置如下所示（見右側(cè)）。【提問】金屬元素原子結(jié)構(gòu)特征是什么？學(xué)生活動(dòng)記筆記，開始回憶標(biāo)題中的相關(guān)內(nèi)容?！景鍟吭幼钔鈱与娮樱阂话?個(gè)。價(jià)電子：主族最外層電子；副族最外層+次外層電子。半徑：同一周期原子r金屬r非金屬；同一元素的原子和陽離子r原子r陽離子【板書】二、金屬的晶體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)1金屬晶體【講述】金屬晶體是由金屬陽離子通過自由電子的強(qiáng)烈相互作用（即金屬鍵）形成的晶體。這一結(jié)構(gòu)特征決定了金屬具有的通性。回憶筆記：【投影】例題1 下列說法正確嗎？為什么？（1）含有金屬陽

3、離子的晶體一定含有陰離子。（2）在離子晶體中既有陰離子，又有金屬陽離子。（3）離子晶體的化合物其熔點(diǎn)一定高于金屬晶體。引導(dǎo)學(xué)生思考、回答?；卮穑海?）不正確。在金屬晶體內(nèi)就不存在陰離子。（2）不正確。由銨根離子形成的離子晶體所含的陽離子不是金屬陽離子。（3）不正確。不同金屬晶體熔點(diǎn)高低有的相差較大，如鎢的熔點(diǎn)3410，而離子晶體的熔點(diǎn)一般在800左右?！景鍟?金屬的物理性質(zhì)【講述】金屬都具有金屬光澤、良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。而密度、顏色、硬度、熔點(diǎn)等，不同金屬之間存在一定的差別。【投影】例題2 判斷、填空題：（1）金屬可分為重金屬和輕金屬，其中密度大于_的叫做重金屬，如（舉5種）_。（2

4、）金屬又可分為黑色金屬和有色金屬，其中Fe、Cr、Mn常稱為_。（3）在金屬中，熔點(diǎn)最低的是_，硬度最大的是_。引導(dǎo)學(xué)生思考、回答?；卮穑海?）4.5g·cm-3，Cu、Hg、Ag、Pb、Ba（2）黑色金屬（3）Hg、Cr【板書】三、金屬的化學(xué)性質(zhì)【講述】金屬原子易失去價(jià)電子成為陽離子，因而表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性。由于不同的金屬原子結(jié)構(gòu)、原子半徑的不同，表現(xiàn)的還原性也有強(qiáng)弱不同。【提問】請(qǐng)寫出金屬活動(dòng)性順序，并按它們的活動(dòng)性順序把有關(guān)反應(yīng)的難易條件總結(jié)出來。（指導(dǎo)學(xué)生討論回答，并填表整理）討論回答（并列表投影展示）金屬活動(dòng)性順序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）、

5、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金屬活動(dòng)性（還原性）：由強(qiáng)弱與O2：與Cl2：與水：與酸：與鹽：【投影】下圖表示物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系：（1）若單質(zhì)甲為金屬，單質(zhì)乙為非金屬，指出它們的物質(zhì)名稱，并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）若單質(zhì)甲為非金屬，單質(zhì)乙為金屬，指出它們的物質(zhì)名稱，并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。分析、討論：X+甲Y+丙，是置換反應(yīng)。X與Z都是含Z、丙兩種元素的化合物，則：X+丙Z，為相同元素的不同價(jià)態(tài)的轉(zhuǎn)化，可以考慮下列化合物轉(zhuǎn)化的有：CO2 CO；FeBr2 FeBr3； FeCl2 FeCl3；FeCl3 FeCl2； SO2 SO3；NO NO2等。若甲為金屬，乙為非金屬，能形成

6、X與甲置換關(guān)系的可能有：由于單質(zhì)丙的不一致性，后者可以刪去，答案只有前者。若甲為非金屬，乙為金屬，能形成X與甲置換關(guān)系的只有：答案：（1）X：二氧化碳；Z：一氧化碳；Y：氧化鎂甲：鎂；乙：氧氣；丙：碳（化學(xué)方程式從略）。（2）X：溴化鐵；Y：氯化亞鐵；Z：溴化鐵；甲：氯氣；乙：鐵；丙：溴。（化學(xué)方程式從略）【投影】有 A、B、C、D、E五種金屬。已知：E的氧化產(chǎn)物比D的氧化產(chǎn)物氧化能力強(qiáng)；A投入E的鹽溶液中可得E單質(zhì)；在以A、D為極板形成的原電池中，D極上發(fā)生還原反應(yīng)；電解含有A、B、C、E離子的鹽溶液時(shí)，B離子最先在電極上放電，其次是E離子，而A、C離子則不能在電極上放電；C的碳酸鹽的溶解度

7、大于它的酸式碳酸鹽。推出五種金屬的活動(dòng)順序是_。判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱順序，也就是判斷出金屬在反應(yīng)中失去電子的難易。可以根據(jù)金屬活動(dòng)性順序和金屬元素在周期表中位置結(jié)合試題進(jìn)行分析、判斷。由：氧化性E離子D離子，說明金屬性DE。由：A能從鹽溶液置換出E，說明金屬性AE。由：根據(jù)原電池工作原理，活潑金屬為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；不活潑金屬為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，說明AD。由：根據(jù)金屬離子在溶液中放電順序一般恰好與金屬活動(dòng)性順序相反，說明金屬性強(qiáng)弱A（或C）EB。由：只有堿金屬元素才具有碳酸鹽的溶解度大于相應(yīng)酸式碳酸鹽的溶解度?？偨Y(jié)分析，金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋篊ADEB?！敬鸢浮緾ADEB?！拘〗Y(jié)】本節(jié)只對(duì)金屬

8、單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)，不同的金屬特性，將在以后的課中復(fù)習(xí)?！景鍟克?、金屬的冶煉【提問】什么是金屬的冶煉？其本質(zhì)上是怎樣的一個(gè)過程？引導(dǎo)學(xué)生分析，回答，并進(jìn)行筆記整理（見右側(cè)內(nèi)容）。原理：將金屬化合物或礦石通過還原反應(yīng)的方法使金屬陽離子還原成金屬單質(zhì)的過程?！就队啊吭O(shè)計(jì)化學(xué)方法怎樣實(shí)現(xiàn)Ag+Ag。要求寫出各方案的原理，并寫相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式。學(xué)生分析、討論：方案A：置換法。用鐵置換出銀：2Ag+Fe=Fe2+2Ag方案B：銀氨溶液還原法。先使Ag+轉(zhuǎn)化成銀氨溶液，然后用葡萄糖溶液去還原：2Ag+NH3·H2O=AgOH+NH4+AgOH+2NH3·H2O=Ag（NH

9、2）2+OH-+2H2O方案C：電解法：粗Ag為陽極，精Ag為陰極，NO3-溶液為電解液。4AgNO3+2H2O 4Ag+O2+4HNO3【提問】在溶液中能實(shí)現(xiàn)Mg2+Mg；Al3+Al和Na+、Na嗎？為什么？學(xué)生：Na+、Mg2+、Al3+的得電子能力比溶液中的H+強(qiáng)，所以很難被還原成金屬。【講解】由此可以看出，隨著不同金屬的陽離子的氧化能力不同，主要有：電解法、還原劑法、加熱法等，我們可以根據(jù)金屬活動(dòng)順序把金屬冶煉的方法規(guī)律總結(jié)如下：學(xué)生思考、記筆記： K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au、熔融電解法 高溫還原劑法 加熱法 溶液電解法金屬陽

10、離子：得電子（氧化性）：弱強(qiáng)【投影內(nèi)容見右】【提問】請(qǐng)同學(xué)通過Na、Al、Fe、Hg的生成冶煉的方法，寫出化學(xué)方程式。學(xué)生回答：Na和Al用熔融電解法冶煉：2NaCl 2Na+Cl22Al2O3 4Al+3O2Fe用高溫還原劑法：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2Hg用加熱法或溶液電解法：2HgO 2Hg+O22Hg（NO3）2+2H2O 2Hg+O2+4HNO3 精選題 一、選擇題1下列質(zhì)量相同的各組金屬混合物，分別與足量的鹽酸反應(yīng)，在相同狀況下產(chǎn)生H2的體積也相同。其中含鋁的質(zhì)量最少的金屬混合物是 （ ）AFe和AlBZn和AlCMg和AlDNa和Al2下表中的各組元素的單質(zhì)，將0.02

11、 mol甲放入1L 0.01 mol· L-1的鹽酸中，完全反應(yīng)后過濾，再往溶液中（假設(shè)無損耗）加入0.01 mol乙，整個(gè)過程中放出氫氣的量最多的是 （ ）3下列敘述中，可以說明金屬甲的活動(dòng)性比金屬乙的活動(dòng)性強(qiáng)的是 （ ）A在氧化還原反應(yīng)中，甲原子失去的電子比乙原子失去的電子多B同價(jià)態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)C甲能跟稀硫酸反應(yīng)放出氫氣，而乙則不能D將甲、乙作電極組成原電池時(shí)，甲溶解了，乙放出H24a、b、c、d、e分別是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五種金屬中的一種。已知：a、C都能跟稀硫酸反應(yīng)放出氣體；b跟d的硝酸鹽溶液反應(yīng)，會(huì)有單質(zhì)d析出；C跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出氣體；c、e在冷濃

12、硝酸中發(fā)生鈍化。由此可判斷a、b、c、d、e依次為 （ ）AFe、Cu、Al、Ag、Mg BAl、Cu、Mg、Ag、FeCMg、Cu、Al、Ag、FeDMg、Ag、Al、Cu、Fe5某單質(zhì)X能從鹽的溶液中置換出單質(zhì)Y。由此可知 （ ）A當(dāng)X、Y都是金屬時(shí)，X一定比Y活潑B當(dāng)X、Y都是非金屬時(shí)，Y一定比X活潑C當(dāng)X是金屬時(shí)，Y可能是金屬，也可能是非金屬D當(dāng)X是非金屬時(shí)，Y可能是金屬，也可能是非金屬6相等物質(zhì)的量的短周期金屬元素單質(zhì)A和B，分別加入足量的酸，其中A中加入的是鹽酸，B中加入的是稀硫酸，二者完全反應(yīng)后生成的H2體積分別為VA和VB（同溫、同壓下），并且VAVB。若要確定反應(yīng)生成物中A和

13、B的陽離子電荷數(shù)，至少還需要給出的數(shù)據(jù)有 （ ）AVA和VB的比值（即VA/VB）BVA的值或VB的值CA和B的摩爾質(zhì)量D鹽酸和稀硫酸物質(zhì)的量濃度714.0g的銅、銀金屬混合粉末，跟足量的某濃度的硝酸反應(yīng)，將放出的氣體與1.12L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣混合，通過水中恰好完全被吸收。則原金屬混合粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （ ）A68.86 B45.71C22.86 D11.438將8.4g鐵粉和3.2g硫粉均勻混合加熱至紅熱時(shí)，停止加熱后使反應(yīng)進(jìn)行完全，冷卻后，向所得固體加入足量的鹽酸，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下得到的氣體體積是 （ ）A1.12L B2.24LC3.36L D4.48L9相等物質(zhì)的量的鈉、鎂、鋁分別與

14、相等質(zhì)量且過量的稀硫酸反應(yīng)，反應(yīng)完全后三種溶液的質(zhì)量（用m金屬表示）大小關(guān)系為 （ ）AmNamMgmAlBmNa=mMg=mAlCmNa=mMgmAlDmNamMgmAl10鉈（Tl）是硼族元素，是超導(dǎo)體材料的組成元素之一，下列關(guān)于鉈的敘述可能不正確的是 （ ）是易導(dǎo)電的銀白色金屬；反應(yīng)后能生成+3價(jià)的化合物；Tl（OH）3是兩性氫氧化物；Tl3+的氧化能力比Al3+氧化能力強(qiáng)；金屬鉈能跟稀HNO3反應(yīng)生成硝酸鹽。A、 B、C、 D、二、非選擇題11如果1 mol金屬投入含1 mol酸的溶液中產(chǎn)生1 mol H2，下列哪種情況是可能的_。一價(jià)金屬和二元酸 二價(jià)金屬和二元酸三價(jià)金屬和二元酸 三

15、價(jià)金屬和一元酸二價(jià)金屬和三元酸 一價(jià)金屬和一元酸12用鈉、鎂、鋁分別與鹽酸反應(yīng)，填寫下面幾種情況的空白。（1）稱取相同質(zhì)量的鈉、鎂、鋁，然后再分別與足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣在通常條件下的體積比為_。（2）取相同物質(zhì)的量的鈉、鎂、鋁，后再分別與足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量比為_。（3）如果要制取相同體積的氫氣（同溫、同壓下），與足量鹽酸分別反應(yīng)時(shí)所消耗的鈉、鎂、鋁的質(zhì)量比為_；物質(zhì)的量之比為_。13X、Y、Z是主族元素的單質(zhì)，U、V的化合物。它們會(huì)有如下反應(yīng)（式中的反應(yīng)系數(shù)和條件均已略去）：X+UV+Y X+ZV Y+ZU（1）若X、Y的組成元素不是同一族，請(qǐng)寫出符合式的3個(gè)不同的化學(xué)方程

16、式，并要求3個(gè)式子中的3種X和3種Y，分別由不同族的元素組成。_。（2）今有某化合物W，它跟化合物U或CO2反應(yīng)，都能生成單質(zhì)Y。符合題設(shè)的3個(gè)反應(yīng)式關(guān)系的單質(zhì)X是_，單質(zhì)Y是_，單質(zhì)Z是_，化合物W為_。14在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，甲、乙、丙各取30.0mL同濃度的鹽酸，加入同一鎂、鋁合金粉末產(chǎn)生氣體，有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：（1）鹽酸的物質(zhì)的量濃度為_mol·L-1，在表中可作為計(jì)算依據(jù)的是（填寫實(shí)驗(yàn)序號(hào)，要求全部寫出）：_。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)_中的數(shù)據(jù)，可計(jì)算出鎂、鋁合金中鎂和鋁的物質(zhì)的量之比為_。1511.5g鋁、銅、鎂合金溶于足量鹽酸中，直到反應(yīng)無氣體放出，收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為5.6L。將反應(yīng)的不溶