金属及其化合物复习教案

1第三章《金属及其化合物》【课标要求】：知识与技能要求：1了解地壳中金属元素含量、金属的存在状态、金属的化学共性。2了解Fe与Al分别与O2的反应，Al2O3的保护作用，掌握Al与NaOH溶液的反应。。3了解常见合金的性能及用途第一讲《金属的化学性质》地壳中含量最多的金属元素是Al：7.73%，第二位Fe：4.75%。大多数金属以化合态存在。原因：金属元素外层电子数较少，易失去电子，因而性质活泼。【思考与交流】举例说明金属能发生哪些化学反应？根据初中所学内容填写化学反应方程式：举例写反应的化学方程式金属与氧气反应4Al+3O2==2Al2O3金属与盐置换反应Fe+CuSO4==Cu+FeSO4金属与酸反应Fe+H2SO4==FeSO4+Cu【探求新知】一、金属与非金属的反应金属钠的物理性质与存放方法。色态密度硬度熔沸点导电导热性银白色固体比煤油大，比水小小，质软低好钠一般存放在石蜡油或煤油中1：Na和O2反应（1）常温下【实验探究1】用小刀从中间切开，观察钠切面的颜色变化银白色逐渐变暗反应可表示为：4Na+O2====2Na2O（颜色：白色固体）（2）钠的燃烧。【实验探究2】用小刀切下绿豆粒大小的钠块，用滤纸吸干煤油后放入坩埚中，点燃酒精灯进行加热。描述实验现象：金属先熔化，在空气中燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体反应可表示为：2Na+O2Na2O2（颜色：淡黄色固体）注意：①用镊子夹取存放在煤油中的金属钠，②用滤纸吸干表面的煤油防止干扰观察现象，③未用完的钠块全部放回原试剂瓶中。Δ22、铝与氧气的反应4Al+3O2点燃2Al2O3【实验探究1】用坩埚钳钳住一块铝片在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动实验现象逐渐熔化，失去光泽，但不滴落原因：铝的熔点为665℃氧化铝的熔点为2050℃，铝表面的致密氧化膜包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会落下。【实验探究2】用坩埚钳钳住一块用砂纸打磨过的铝片在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动实验现象：熔化的铝仍不滴落原因：磨去氧化膜的铝片在空气中很快又形成一层新的氧化膜【归纳小结】①金属的活动性越强，与氧气反应就越易进行（如钠露置空气中就氧化）；金属活动性越弱，与氧气发生反应时反应条件较高（如铁在空气中不能被点燃），俗语说“真金不怕火炼”就说明金在加热条件下不与氧气反应。②金属和氧气反应一般生成普通氧化物，例MgOAl2O3CuO，但钠在氧气中燃烧生成Na2O2，铁在氧气中燃烧生成Fe3O4。③金属表面的氧化物有的疏松，不能保存内层金属，如铁；金属表面的氧化物有的致密，可以保存内层金属镁、铝。二、金属和水的反应1.钠与水反应【实验探究】Na和烧杯里的水作用：现象：反应剧烈，钠浮．在水面上，熔．成小球，迅速游．动，嘶嘶作响．，溶液变红．。（2）现象分析现象原因浮密度比水小熔钠和水反应放热，使钠熔成闪亮的小球游钠和水反应生成气体，推动钠游动响钠和水反应放出热量使水局部蒸发为气体红钠和水反应生成了碱化学反应方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑离子方程式：2Na＋2H2O=2Na++OH-＋H2↑【思考讨论】①金属钠着火，能否用水灭？为什么？应该如何处理？（不能，因能和水反应。应用细砂）②为什么能将钠保存在煤油中？能否保存在汽油或CCl4中？(钠容易被氧气氧化而变质，必须将钠隔绝空气保存；钠不与煤油发生化学反应；钠的密度比煤油大，能够有效隔3绝空气。不能保存在汽油中，因汽油易挥发，使钠暴露在空气中，发生火灾。不能保存在CCl4中因钠的密度小于CCl4的密度)③将一小块金属钠投入CuSO4溶液中，可观察到什么现象？写出发生的化学方程式。(观察到现象：反应剧烈，钠熔成小球，浮在水面上，迅速游动，嘶嘶作响，溶液中同时出现蓝色沉淀。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4)2、铁和水反应铁不能和冷水、热水反应但能和水蒸气反应铁与水蒸气反应的实验装置见课本P50(引导学生从水蒸气的产生，水蒸气与铁粉反应,反应产物的检验设计装置。还可设计成以下二种实验装置)【实验探究】铁粉与水蒸气的反应：3Fe＋4H2O(g)==Fe3O4＋4H2↑现象：点燃肥皂泡可听到爆鸣声三、铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应【实验探究】（1）取2支小试管分别加入5mL盐酸和5mLNaOH溶液，再分别放入一小段铝片，观察现象。（2）将点燃的木条分别放在两支试管口，观察现象。铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，都能产生一种可燃性气体H2铝与盐酸反应的化学方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑离子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑【思考讨论】1、在上述实验中，为什么铝片放入盐酸和NaOH溶液中，不立即产生气泡？2、由上述实验还能得出哪种物质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应？（1）、原因：铝片表面上的Al2O3先和盐酸和NaOH溶液中，所以不立即产生气泡（2）、物质名称：Al2O3第二讲《几种重要的金属化合物》一、钠的重要化合物4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。4Na+O22Na2O2Na+O2Na2O2△（白色固体；钠表面变暗）（淡黄色固体；火焰呈黄色）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。你能列举出其主要的化学性质吗？答案：Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3Na2O+2HCl=2NaCl+H2O（1）【演示实验3-5】Na2O2和水反应实验现象所得结论有大量气泡产生过氧化钠与水剧烈反应产生气体带火星木条复燃有氧气产生试管外壁温度升高反应放热酚酞试液变红后褪色有碱生成，Na2O2氧化性应强反应方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Na2O2也是氧化物，但它不属于碱性氧化物，因还生成了O2（2）Na2O2和CO2反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2【思考讨论】1过氧化钠与水反应，Na2O2与CO2反应，找出反应中的氧化剂和还原剂。Na202既是氧化剂又是还原剂2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？隔绝空气、远离易燃物、密封保存。3过氧化钠为什么可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源可和H2O，CO2产生O2【归纳与整理】钠的氧化物5氧化钠过氧化钠色、态白色粉末淡黄色粉末化学式Na2ONa202离子数比2：12：1氧元素的化合价-2-1类型碱性氧化物过氧化物（不属于碱性氧化物）与H2O反应的方程式Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑与CO2反应的方程式Na2O+CO2Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2与盐酸反应Na2O+2HCl2NaCl+H2ONa2O2+2HCl=2NaCl+H2O+O2↑氧化性、漂白性无氧化性和漂白性有强氧化性能漂白有色物质（氧化原理而漂白）生成条件常温下钠与氧气反应点燃或加热时钠与氧气反应稳定性不稳定较稳定用途供氧剂、漂白剂2.碳酸钠和碳酸氢钠（1）【实验探究】Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性步骤1gNa2CO31gNaHCO3①加1mL水白色粉末，加水结块变成晶体；放热细小白色粉末，加水部分溶解；感受不到热量变化②加10mL水振荡时间长时可溶解固体量减小③加2滴酚酞溶液溶液变红（较深）溶液变微红色6初步结论加水先变成含结晶水的晶体，较NaHCO3更易溶，溶液碱性比NaHCO3的强加水部分溶解，溶液碱性比Na2CO3的弱（2）【实验探究】Na2CO3和NaHCO3的热稳定性P56（3）Na2CO3和NaHCO3的其它性质Na2CO3与NaHCO3的相互转化【归纳与整理】（1）碳酸盐的溶解性规律:a.NaHCO3易溶解于水,其他酸式碳酸盐也都易溶于水b.Na2CO3易溶解于水,K2CO3，(NH4)2CO3易溶,MgCO3微溶CaCO3、BaCO3难溶c.特例：溶解性Na2CO3NaHCO3,一般情况酸式盐比正盐易溶（2）Na2CO3NaHCO3两者的鉴别:(1)固体:①加热方法②加入同浓度的盐酸，反应剧烈的是NaHCO3③加热并把产生的气体通入澄清的石灰水中(2)溶液:①CaCl2或BaCl2溶液②滴加稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3（4）.除杂:现象发生反应的化学方程式结论Na2CO3澄清的石灰水不变浑浊受热不分解NaHCO3澄清的石灰水变浑浊2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O受热分解7Na2CO3固体(NaHCO3)加热Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液NaHCO3溶液(Na2CO3)通入二氧化碳三.焰色反应(1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色(2)注意：很多金属而不是所有金属;它是元素的性质(与存在状态无关)；焰色反应是物理过程(3)实验:洗涤铂丝(用稀盐酸)灼烧(至与原来火焰焰色相同)蘸取灼烧洗涤(4)结果:钠(黄色);钾(紫色)透过蓝色钴玻璃观察(5)洗涤铂丝用稀盐酸,原因在于除去杂质元素影响(6)蓝色钴玻璃的作用:滤去钠等杂质颜色干扰(7)现象不明显的原因:酒精灯火焰本身呈黄色二、铝的重要化合物1、氧化物【Al2O3】（1）物理性质:白色固体，难溶于水，熔点高（为2050℃），难熔化。（2）化学性质：a、与酸反应：（硫酸）Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2Ob、与强碱反应（NaOH）:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O酸性氧化物：与碱反应生成盐和水的氧化物氧化物碱性氧化物：与酸反应生成盐和水的氧化物两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物（3）用途：是冶炼金属铝的原料，也是良好的耐火材料。自然界中纯净的为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石。2、氢氧化铝【Al(OH)3】（1）Al(OH)3的实验室制法【实验3-7】往盛有Al2(SO4)3溶液中滴加过量氨水反应方程式为：Al2(SO4)3+6NH3·H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓Al3++3NH3·H2O=3NH4++Al(OH)3↓反应现象为：溶液中形成白色胶状沉淀（2）Al(OH)3的两性两性氢氧化物：既与酸反应生成盐和水，又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。实验内容在Al(OH)3沉淀中滴加盐酸在Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液8实验现象沉淀溶解沉淀溶解反应方程式Al(OH)3+3HCl＝AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH-=AlO2+2H2O结论Al(OH)3是两性氢氧化物3.硫酸铝钾【KAl(SO4)2】（1）复盐：有两种不同的金属离子（或一种是铵根离子）和一种酸根离子组成的盐（2）电离方程式：KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-十二水硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O]俗称明矾，它是无色晶体，可溶于水，在天然水中形成Al(OH)3（胶体），Al(OH)3可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清，所以可以作净水剂。【思考讨论】在KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2写出符合下列条件的化学方程式沉淀的物质的量最大:2KAl(SO4)2+3Ba（OH）2=K2SO4+2Al(OH)3↓+3BaSO4↓沉淀的质量最大:KAl(SO4)2+2Ba（OH）2=KAlO2+2BaSO4↓+2H2O一、选择题（每小题3分，每小题只有1个选项符合题意，13小题，共39分。）1．下列说法中不正确的是A．人类历史上使用最早的合金是青铜B司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器C．目前世界上使用量最大的合金是铝合金D．目前世界上用途最广的合金