2022年高考化學第二輪復習 鋁鐵教案

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1、2022年高考化學第二輪復習 鋁鐵教案 教學目標 知識技能：復習鋁鹽、偏鋁酸鹽及氫氧化鋁之間的轉(zhuǎn)化關系及轉(zhuǎn)化時量的關系；能用離子方程式正確表達它們之間的關系；應用化學平衡原理解釋氫氧化鋁的兩性，掌握實驗室制備氫氧化鋁的方法； 復習鐵，二價鐵，三價鐵三者之間的相互轉(zhuǎn)化關系，并能正確寫出有關的氧化還原反應的離子方程式；掌握鐵離子及亞鐵離子的檢驗方法；通過計算掌握變價金屬與硝酸反應時鐵的量不同，反應產(chǎn)物不同。 能力培養(yǎng)：培養(yǎng)學生總結(jié)概況形成規(guī)律性認識的能力；培養(yǎng)學生的實驗能力、觀察能力及綜合分析問題和解決問題的能力。 科學思想：通過復習氫氧化鋁的兩性及鋁元素在化合物中的轉(zhuǎn)化關系，對學生進行

2、量變到質(zhì)變、矛盾的對立統(tǒng)一等辯證唯物主義觀點的教育；通過對鋁、鐵的綜合題的計算，使學生建立數(shù)、形結(jié)合思想，拓展解題思路。 科學品質(zhì)：通過學習，使學生善于總結(jié)，并在總結(jié)中發(fā)現(xiàn)問題。 科學方法：教會學生將化學中的定量問題表格化、圖象化；通過對實驗的觀察，了解現(xiàn)象與本質(zhì)的關系，使學生進一步掌握用實驗的方法將化學中微觀的問題宏觀化；抽象的問題具體化。 重點、難點 重點：氫氧化鋁的兩式電離；鋁化合物之間轉(zhuǎn)化的量的關系；鐵，二價鐵，三價鐵之間的轉(zhuǎn)化關系及氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵； 難點：鋁化合物之間轉(zhuǎn)化的圖象表示；變價金屬與硝酸反應的計算。 教學過程設計 教師活動 【引言】 鋁、鐵是中學

3、化學元素化合物中的重點，而其中的Al（OH）3、 和“鐵三角”的這兩部分內(nèi)容既是重點又是難點，同時又是高考的熱點。所以高三對這兩部分內(nèi)容的復習是非常重要的。結(jié)合這段內(nèi)容，我準備了八個問題，其中有兩個問題昨天已經(jīng)布置下去了，請同學們分成小組先把上節(jié)布置的內(nèi)容討論一下，然后我們再按提綱逐一討論，最后一起歸納總結(jié)。我們今天采用大屏幕實物投影，請同學們將討論的結(jié)果直接寫在白紙上，以便和其他的同學一起交流。 【投影】題目見右欄 將學生分成5～6人一組，按問題逐一討論。 學生活動 回憶并討論昨天布置的兩題： 式正確表示其關系。 的化學方程式或離子方程式。 分組討論。 【投影】

4、例1 確表示其關系。 【要求】 1．指出三者之間存在著怎樣的關系？ 2．用離子方程式正確表示他們之間的關系。 3．通過總結(jié)發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。 請一位同學到前面展示自己總結(jié)的內(nèi)容： （1）Al3++3OH-=Al（OH）3↓ （5）Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O 注：回答問題中，學生能夠找出三者之間的關系，但思維無序，隨意安排（1）～（6），故很難發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。以上結(jié)果為兩個同學補充的最終結(jié)果。 【評價】 同學們對三者之間的轉(zhuǎn)化關系掌握較好，在此基礎上還應正確排列（1）～（6），這樣即可發(fā)現(xiàn)（1）～（3）中1mol鋁離子能與3mol氫氧根

5、反應生成氫氧化鋁，而與4mol氫氧根反應則生成偏鋁酸鹽；同樣的關系也可在（4）～（6）中發(fā)現(xiàn)，由此看出量變引起質(zhì)變。 【投影】例2 【要求】 1．用桌上的儀器和藥品完成題目所示實驗，注意觀察實驗現(xiàn)象。 2．A、B中的反應現(xiàn)象是否相同？（用離子方程式表示） 3．用平衡移動原理解釋Al（OH）3既能和強酸又能和強堿反應的原理。 分組實驗、討論并回答： （A）Al3++3OH-=Al（OH）3↓ 現(xiàn)象：先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，當氫氧化鈉過量時沉淀消失。 現(xiàn)象：先產(chǎn)生沉淀，震蕩消失，當AlCl3過量時產(chǎn)生沉淀不再消失。 得出結(jié)論： 當反應物相同，而反應的順序不同時，現(xiàn)象也

6、不同。 注：個別組的同學因藥品用量不當，未在規(guī)定時間內(nèi)做出正確現(xiàn)象。 得出結(jié)論：Al（OH）3是兩性化合物，既能和強酸反應又能和強堿反應。 解釋： （1）當加酸時，H+立即跟溶液里少量的OH-起反應而生成水，平衡向右移動，氫氧化鋁不斷溶解。 （2）當加堿時，OH-立即跟溶液里少量的H+起反應而生成水，平衡向左移動，同樣氫氧化鋁也不斷溶解。 這就是氫氧化鋁既能和酸又能和堿起反應的原因。 4．實驗室制取Al（OH）3時為何不用強堿？ 回答：因氫氧化鋁溶于強堿，所以實驗室用氨水與鋁鹽反應： Al3++3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4+ 【評價】 大部分同學操作正

7、確，個別同學一開始制的Al（OH）3過多，未注意用量，造成后來溶解不利；也有的是因為未逐滴加入藥品，也未看見實驗的全過程。關于Al（OH）3的兩式電離理解正確，故能得出實驗室制備氫氧化鋁的正確方法。 【投影】例3 畫出下列各反應中生成沉淀的物質(zhì)的量（縱坐標）隨所加入或滴入的反應物的物質(zhì)的量（橫坐標）的變化曲線。 （1）在氯化鋁溶液中加入氫氧化鈉溶液； （2）在偏鋁酸鈉溶液中加入鹽酸； （3）在氫氧化鈉溶液中加入氯化鋁溶液； （4）在等物質(zhì)的量的氯化鎂和氯化鋁混合溶液中加入氫氧化鈉溶液； （5）在明礬溶液中加入氫氧化鋇溶液。 【演示】牛津劍橋化學教學軟件，幫助同學直觀建立有關圖象

8、，指出該類題是高考中常見題型，這類題是運用數(shù)形結(jié)合思想解決化學問題的典型題例。 【組織討論】請同學們對例3進行討論，并將結(jié)論寫在投影膠片上。 討論后，展示一組的投影片，5個變化曲線圖及解釋如下： 圖（1）1mol鋁離子與3mol氫氧根反應生成氫氧化鋁，而與4mol氫氧根反應就生成偏鋁酸鹽。 圖（2）1mol偏鋁酸根與1mol氫離子反應就生成氫氧化鋁，而與4mol氫離子反應就生成鋁鹽。 圖（3）該反應的原理為： 當加入3mol鋁離子時，溶液中開始產(chǎn)生沉淀，再加入1mol鋁離子時，產(chǎn)生沉淀量最大且不再消失。 圖（4）由于1mol鎂離子與2mol氫氧根反應生成沉淀，所以該組

9、溶液達到沉淀最大量與氫氧化鋁溶解所消耗的氫氧根之比為5∶1。 圖（5）這個反應比較復雜，反應為： 2KAl（SO4）2+3Ba（OH）2=2Al（OH）3↓+3BaSO4↓+K2SO4 2Al（OH）3+K2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓2KAlO2+4H2O 討論：若KAl（SO4）2為a mol，Ba（OH）2為b mol， 故1molKAl（SO4）2與Ba（OH）2生成沉淀最大量時為2.5 mol，圖象表現(xiàn)為開始時沉淀的物質(zhì)的量增加，后減少，最后不變。 【評價】同學對該組問題的討論很認真。解該類題的關鍵是：先明確化學反應原理，然后找出1mol沉淀需要某一反應物的物

10、質(zhì)的量與溶解1mol沉淀需要該反應物的物質(zhì)的量的比值，結(jié)合圖象分析判斷。 【投影】例4 學方程式或離子方程式。 【提問】 Fe→Fe2+，F(xiàn)e→Fe3+各選用哪些氧化劑？ Fe2+與Fe3+的氧化還原特性如何？ 請一位同學到前面展示自己總結(jié)的內(nèi)容： （1）Fe+2H+=Fe2++H2↑ （2）2Fe+3Cl2=2FeCl3 （3）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- （4）2Fe3++H2S=2Fe2++S+2H+ （5）FeO+C=Fe+CO （6）Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 【討論后回答】 Fe→Fe2+加弱氧化劑，例如：S、H+（非氧化性

11、酸、Cu2+等） Fe→Fe3+加強氧化劑，例如：Cl2、HNO3等） Fe2+主要體現(xiàn)還原性 Fe3+主要體現(xiàn)氧化性 【評價】 組內(nèi)同學討論熱烈，化學方程式或離子方程式書寫正確率高，我們只展示了一組，只要合理，其他答案也正確。 【投影】例5 在氯化亞鐵溶液中投入一塊鈉，反應結(jié)束后過濾，把濾渣放入坩堝中加熱，最后得到的固體是______。 實驗： 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2+2NaCl 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 2Fe（OH）3 Fe2O3+3H2O 氫氧化鐵受熱分解的產(chǎn)物是Fe2O3。

12、 分析討論： 現(xiàn)象：白色沉淀→灰綠色→紅褐色沉淀 所以加熱分解的產(chǎn)物為Fe2O3。 注：個別學生不了解這一反應，故認為沉淀是Fe（OH）2。 因過濾及加熱分解時間過長，故該兩步實驗可以略去。 指導實驗： 1．注意金屬鈉的取用方法； 2．注意觀察實驗現(xiàn)象； 3．由于反應較劇烈故應注意安全。 【小結(jié)】 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 該反應的現(xiàn)象是推斷鐵及鐵化合物的突破口。 【評價】 實驗做得很認真，但個別女同學膽子較小，不敢做，望今后加強動手能力，提高實驗意識。 【投影】例6 要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+。進行實驗操作的順序有：①

13、加入足量氯水，②加入足量高錳酸鉀溶液，③加入少量硫氫化鉸溶液，其中順序正確的是　　　　　　　　　　　　　 （ 　　　） A．①③　　　　　　　　　　　　　　　　 B．③② C．③①　　　　　　　　　　　　　　　　 D．①②③ 個別實驗： 請一位同學到講臺前用事先準備好的藥品進行實驗。因Fe3+遇SCN-生成Fe（SCN）3而顯血紅色，F(xiàn)e2+遇氯水才能氧化成Fe3+，高錳酸鉀溶液本身顯紫色，故應選C。注：學生容易忽視高錳酸鉀的顏色。 【總結(jié)】 同學們已經(jīng)掌握了三價鐵及亞鐵離子的檢驗方法。 【投影】例7 有28g鐵完全溶于500 g 20.16％的稀HNO3中恰好完全反應，生成物

14、是什么？質(zhì)量是多少克？ 請同學們討論，分析解題思路并求解。 分組討論： 請一組的同學派一個代表向同學介紹解題思路（同組的其他同學補充）。 由題目可知： Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO+2H2O（3∶12） 3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2 +2NO+4H2O（3∶8） 3∶9.6介于（3∶12）和（3∶8）之間，所以生成物既有Fe（NO3）3又有Fe（NO3）2 設生成 x mol Fe（NO3）3，y mol Fe（NO3）2，可得方程式x+y=0.5，4x+8y/3=1.6，聯(lián)立求解得x=0.2mol，y＝0.3mol。 即 Fe（NO3）3為242×

15、0.2=48.4g，F(xiàn)e（NO3）2為180×0.3=54g。 注：本題選一名平時學得較好的同學回答，有利于正確概念的建立。 【小結(jié)】 通過計算使同學們明確，變價金屬與硝酸反應時，鐵的量不同，反應產(chǎn)物不同。 【投影】例8 為使溶液中的三種陽離子A+、B2+、C3+逐一沉淀出來并分離，將含有三種陽離子的水溶液進行如下實驗： 【組織討論】請討論以下問題，并給出正確答案。 （1）寫出過濾所用儀器名稱。 （2）C3+可能是Al3+、Fe3+離子嗎？為什么？ （3）B2+離子可能是Fe2+離子嗎？為什么？ 分組討論： 1．鐵架臺、鐵圈、燒杯、漏斗、玻璃棒。 2．C3+可能是A

16、l3+，因為在酸性條件下，Al3+不與H2S反應，但與過量的氨水反應生成Al（OH）3沉淀。C3+不可能為Fe3+，因為會發(fā)生如下反應： 2Fe3++H2S=2Fe2++S+2H+ 3．B2+不可能是亞鐵，因為在酸性條件下，F(xiàn)e2+不能轉(zhuǎn)化成硫化亞鐵沉淀。 【評價】 該題充分考查同學綜合分析問題和解決問題的能力。討論激烈思維活躍。　 　 精選題 　 一、選擇題（本題有1～2個答案正確） 1．下列各組物質(zhì)的水溶液不用試劑無法鑒別出來的是　　　　　　　　 （　　　 ） A．NaOH、AlCl3　　　　　　　　　　　 B．CuSO4、BaCl2 C．NaAlO2、HCl　

17、　　　　　　　　　　 D．MgCl2 2．下列各組離子中，能在水溶液中大量共存且溶液顯酸性的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） B．Al3+、Mg2+、SO42- C．AlO2-、HCO3-、Na+ D．Al3+、AlO2-、Cl- 3．在30mL 1 mol·L-1氯化鋁溶液中加入4 mol·L-1的燒堿溶液，若能生成0.01mol的沉淀，則加入燒堿溶液的體積可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．3mL　　　　　　

18、　　　　　　　　　　　　 B．7.5mL C．27.5mL　　　　　　　　　　　　　　　 D．以上都不對 4．將含有A、B、C三種金屬離子的水溶液進行實驗： 符合上述情況的三種金屬離子是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．Ag+、Cu2+、Al3+ B．Ag+、Fe2+、Al3+ C．Ag+、Ba2+、Fe3+ D．Ag+、Cu2+、Fe3+ 5．用稀H2SO4、NaOH溶液和金屬鋁為原料制取Al（OH）3，甲、乙、丙三個同學制備的途徑分別是： 若要得到等量的Al（OH）3，則　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　

19、　 ） A．三者消耗原料相同 B．甲消耗原料最多 C．乙消耗原料最少 D．丙消耗原料最多 6．將適量鐵粉放入三氯化鐵溶液中，完全反應后，溶液中三價鐵離子和二價鐵離子濃度相等。則已反應的三價鐵離子和未反應的三價鐵離子的物質(zhì)的量之比是　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．2∶3　　　　　　　　　　　　　　　　 B．3∶2 C．1∶2　　　　　　　　　　　　　　　　 D．1∶1 7．可把苯酚、硫氰化鉀、乙酸、氫氧化鈉、碳酸氫鈉鑒別開來的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．溴水　

20、　　　　　　　　　　　　　　　 B．甲基橙 C．氫氧化銅　　　　　　　　　　　　　 D．氯化鐵溶液 8．將大量鐵粉溶于少量稀硝酸中，過濾后，所得離子濃度大小的順序排列正確的是　 （　　　 ） A．[NO3-]＞[Fe3+]＞[H+]＞[OH-] B．[NO3-]＞[Fe2+]＞[H+]＞[OH-] C．[Fe3+]＞[NO3-]＞[H+]＞[OH-] D．[Fe2+]＞[NO3-]＞[OH-]＞[H+] 9．按下列過程，最終能夠?qū)崿F(xiàn)的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．Fe FeCl2溶液 FeCl3溶液 FeCl3晶體 B．FeSO4溶液 Fe

21、（OH）2 Fe（OH）3 Fe2（SO4）3溶液 Fe2（SO4）3 ? C．鍍鋅鐵片 靜置5min，刻痕處顯紅色 D．Cu CuO CuSO4溶液 膽礬 10．某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+、Al3+四種離子，若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液，微熱并攪拌，再加入過量鹽酸，溶液中大量減少的陽離子是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．NH4+　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．Mg2+ C．Fe2+　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．Al3+ 二、非選擇題 11．在有固體氫氧化鋁存在的飽和溶液中，存在著如下平衡： 別加入（1）氫氧

22、化鈉溶液，（2）鹽酸，（3）已分別用氫氧化鈉、硝酸汞溶液處理過的鋁條，（4）水。根據(jù)平衡原理回答： （A）使固體質(zhì)量增加的______，（B）使偏鋁酸根離子物質(zhì)的量增加的______，（C）使鋁離子物質(zhì)的量增加的______。 12．某物質(zhì)的水溶液顯淺綠色，向該溶液中通入過量的氯氣后；加入四氯化碳振蕩，靜置，溶液分成兩層，四氯化碳層為棕色，用分液漏斗分液后，向水層中加入硫氰化鉀溶液顯紅色。則該物質(zhì)是______，向該物質(zhì)的水溶液中，通入氯氣時，反應的離子方程式為____________；向水層中加入硫氰化鉀溶液時，反應的離子方程式為______。 13．現(xiàn)有氯化鋁和氯化鐵混合溶液，其中鋁

23、離子和三價鐵離子的物質(zhì)的量之和為0.1mol，在此溶液中，加入90mL4mol·L-1的氫氧化鈉溶液，使其充分反應。設鋁離子的物質(zhì)的量與總物質(zhì)的量的比值為X。 （1）根據(jù)反應的化學方程式計算當x=0.4時，溶液中產(chǎn)生的沉淀是什么？物質(zhì)的量有多少？ （2）計算沉淀中只有氫氧化鐵x的取值范圍。 請在右圖中畫出沉淀總量（mol）隨x（0～1）變化的曲線。 　 答　 案 　 一、選擇題 1．D　　　 2．B　　　　 3．B、C　 4．A 5．B、D 6．A　　　 7．D　　　 8．B　　　　 9．B、D 10．A、C 二、非選擇題 11．（A）（3）；（B）（1）（4）；（C）（2）（4） 12．FeBr2　 2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl- Fe3++SCN-=[Fe（SCN）]2+ 13．（1）有0.6mol氫氧化鐵沉淀生成。 （2）0＜X＜0.6時，沉淀只有氫氧化鐵； x=0時，氫氧化鐵的沉淀量為0.1mol； x=0.4時，氫氧化鐵的沉淀量為0.06mol； x=0.6時，氫氧化鐵的沉淀量為0.04mol。 在0.6≤x≤1內(nèi)，總沉淀量為0.04mol。