2019-2020年高中化學(xué) 第三章 第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物學(xué)案 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 第三章 第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物學(xué)案 新人教版必修1 鈉的物理性質(zhì) 顏色：銀白色 狀態(tài)：金屬光澤的固體 硬度：質(zhì)軟，可用小刀切割 鈉的化學(xué)性質(zhì) 1：與氧氣反應(yīng) 銀白色的鈉表面很快變暗，說(shuō)明鈉很容易被氧氣氧化。 0 0 +1 -2 4Na + O2 = 2Na2O（白色固體） 【實(shí)驗(yàn)】鈉在空氣中加熱 取一小塊金屬Na，用濾紙擦干表面的煤油，把Na放在碎玻璃片中，加熱，觀察現(xiàn)象。 現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成一種 黃 色的固體。 結(jié)論：鈉的化學(xué)性質(zhì)： 0 0 +1 -1 2Na + O2 = Na2O2 【練習(xí)】 分析下列反應(yīng)，哪些是氧化劑，哪些是還原劑，并用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向。 （1）2Na + O2 = Na2O2 （2）2H2O + 2Na2O2 = 4NaOH + O2 2：與水反應(yīng) 【實(shí)驗(yàn)】在燒杯中加入一些水，滴入幾滴酚酞溶液，然后把一小塊鈉放入水中，你看到什么現(xiàn)象？ 金屬與水反應(yīng)的規(guī)律 鈉 鎂 鐵 銅 與水反應(yīng)越來(lái)越 劇烈 （銅不與水反應(yīng)） 金屬活潑性越來(lái)越 強(qiáng) 還原性越來(lái)越 弱 【思考】從氧化還原的角度如何分析金屬與水反應(yīng)和金屬與酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)？ Na2O2的性質(zhì) 【實(shí)驗(yàn)】在水中加入過(guò)氧化鈉；放入帶火星的木條；往溶液中滴入酚酞 反應(yīng)的現(xiàn)象: ①有大量氣泡②木條 復(fù)燃 ③試管發(fā)熱④酚酞 變紅 ，后褪色 結(jié)論：Na2O2 + 2H2O = 2 NaOH + H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2↑ 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 放熱反應(yīng) 【實(shí)驗(yàn)】Na2O2與CO2的反應(yīng) 2Na2O2 + 2CO2 = 2 Na2CO3 + O2 （供氧劑） 【思考】 根據(jù)Na2O2性質(zhì),想一想Na2O2應(yīng)如何保存？ 2.把Na2O2投入到CuSO4溶液中,會(huì)觀察到哪些現(xiàn)象? 為什么? 碳酸鈉和碳酸氫鈉 【實(shí)驗(yàn)】Na2CO3 和NaHCO3在水中的溶解性 ①在兩支試管里分別加入少量Na2CO3 和NaHCO3（各約1g），觀察二者外觀上的細(xì)小差別，分別滴入幾滴水，振蕩事關(guān)，觀察現(xiàn)象，用手指摸一摸試管底部，有什么感覺(jué)？ ②繼續(xù)向試管中加入10ml水，用力振蕩，有什么現(xiàn)象？ ③向試管中滴入1到2滴酚酞溶液，各有什么現(xiàn)象？ ④在下表中記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出初步結(jié)論。 Na2CO3 和NaHCO3的熱穩(wěn)定性 【思考】 1：某無(wú)色溶液，加入HCI產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體，通入澄清的石灰水變渾 濁，則該溶液中一定是碳酸鹽溶液?jiǎn)幔? 2：如何鑒別Na2CO3和NaHCO3 的固體和溶液？它們之間又如何轉(zhuǎn)化？ 3：向飽和Na2CO3溶液中通入CO2氣體，有白色晶體析出，原因是什么？ Na2CO3 + CO2+ H2O == 2NaHCO3↓ 小結(jié)  第二講 鋁及其化合物 北京四中：田軍 【實(shí)驗(yàn)】⑴用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔（箔厚約0.1mm），在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動(dòng)，仔細(xì)觀察，你看到了什么現(xiàn)象？為什么會(huì)有這種現(xiàn)象？ ⑵再取一塊鋁箔，用砂紙仔細(xì)打磨（或在酸中處理后，用水洗凈），除去表面的保護(hù)膜，在加熱至熔化，又有什么現(xiàn)象呢？ 【現(xiàn)象】 鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁并不滴落 （打磨后）鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁還是不滴落 【結(jié)論】在常溫下，鋁能夠與空氣里面的氧氣反應(yīng)，生成一層致密而堅(jiān)固的氧化物薄膜。4Al + 3O2 = Al2O3 ，鋁是一種活潑金屬 從鋁土礦中提取鋁 ——路線一 從鋁土礦中提取鋁 ——路線二 鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系 反應(yīng)方程式 Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O SiO32- + 2H+ = H2SiO3 Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O Al3+ + 3NH3H2O = 3NH4+ + Al(OH)3 AlO2- + CO2 + 2H2O = HCO3- + Al(OH)3 鋁的化學(xué)性質(zhì) 1、鋁的兩性 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 2、鋁與非金屬單質(zhì)的反應(yīng) 4Al + 3O2 2Al2O3 2Al + 3Cl2 2AlCl3 2Al + 3S Al2S3 3、鋁與金屬氧化物的反應(yīng) 2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 4、鋁與鹽溶液的反應(yīng) 2Al + 3CuSO4 = 3Cu + Al2(SO4)3 5、鋁的鈍化反應(yīng) 第三講 鐵及其化合物 北京四中：田軍 鐵的物理性質(zhì) 1. 銀白 色，有金屬光澤，質(zhì)軟； 2.具有良好的延展性； 3.是電和熱的良導(dǎo)體； 4.密度是7.86g/cm3，熔點(diǎn)1535℃，沸點(diǎn)是2750 ℃； 5.特性：具有 導(dǎo)熱性能 。 鐵的化學(xué)性質(zhì) 1.鐵與非金屬反應(yīng) Cl2與S氧化性誰(shuí)強(qiáng)? 氯氣更強(qiáng)，把氯氣通入Na2S溶液中，發(fā)現(xiàn)溶液中有淡黃色固體生成，則說(shuō)明氯氣的氧化性更強(qiáng)！Cl2＋Na2S＝2NaCl＋2S！ 2.鐵與水反應(yīng) 常溫時(shí)不反應(yīng),在高溫時(shí)可反應(yīng) 反應(yīng)方程式為 3.鐵與酸反應(yīng) 鐵與非氧化性酸：變成Fe2+ 鐵與氧化性酸：①常溫時(shí)在濃硫酸，濃硝酸中鈍化； ②加熱時(shí)反應(yīng)，變成Fe3+ （鐵不過(guò)量） 4.鐵與鹽溶液反應(yīng)（Cu2+和Fe3+） 【思考】 除去括號(hào)中的雜質(zhì) FeCl2溶液(銅離子) FeCl2溶液(鐵離子) FeCl3溶液(亞鐵離子) AlCl3溶液(鐵離子) FeCl3溶液(鋁離子) 鐵的氧化物 名稱 氧化亞鐵 氧化鐵 四氧化三鐵 俗稱 —— 鐵紅 磁性氧化鐵 化學(xué)式 色態(tài) 化合價(jià) 水溶性 類型 —— 共性 與酸 Fe2O3+ H+== 與還原劑 Fe2O3+ CO== 【任務(wù)1】請(qǐng)你預(yù)測(cè)Fe2+和Fe3+的氧化還原性，說(shuō)明預(yù)測(cè)依據(jù)。 【任務(wù)2】請(qǐng)你設(shè)計(jì)并完成驗(yàn)證Fe3+氧化性的實(shí)驗(yàn)。 【任務(wù)3】請(qǐng)你設(shè)計(jì)并完成驗(yàn)證Fe2+還原性的實(shí)驗(yàn)。 驗(yàn)證氧化還原性實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)方法 鐵的氫氧化物 名稱 氫氧化亞鐵 氫氧化鐵 化學(xué)式 分類 性質(zhì) 色態(tài) 水溶性 與酸 反應(yīng) 還原性穩(wěn)定性 Fe(OH)2+ O2+ H2O== Fe(OH)3 Fe(OH)2 == Fe2O3+ H2O 制法 原理 現(xiàn)象 【練習(xí)】 1、⑴B中盛一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是 ； ⑵實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先應(yīng)將活塞E （填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”）。C中收集到氣體的主要成分是 ； ⑶生成Fe(OH)2的操作過(guò)程 。 2、在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。 ⑴在試管Ⅰ里加入的試劑是 ； ⑵在試管Ⅱ里加入的試劑是 ； ⑶為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開(kāi)止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是 ； ⑷這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是 。 鑒別Fe2+和Fe3+ 鑒別方法 Fe2+ Fe3+ 直接觀色 與KSCN 與OH-作用 與銅片 與淀粉KI試紙 參考答案： 1.（1）鐵屑（2）打開(kāi) （3） 2.（1）鐵屑、稀硫酸（2）氫氧化鈉溶液 （3）步驟：1. 在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，塞緊塞子 2. 打開(kāi)止水夾 3. 檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出的H2的純度 4. 夾緊止水夾 （4）這樣生成的Fe（OH）2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，原因是試管Ⅰ中反應(yīng)生成的氫氣，充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進(jìn)入，所以不容易被氧化，故答案為：試管Ⅰ中反應(yīng)生成的氫氣，充滿了整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，外界空氣不易進(jìn)入。 鑒別方法 Fe2+ Fe3+ 直接觀色 淺綠色 棕黃色 與KSCN 無(wú)現(xiàn)象 得到紅色溶液 與OH-作用 無(wú)現(xiàn)象 變紫色 與銅片 無(wú)現(xiàn)象 銅片減少且溶液變藍(lán)色 與淀粉KI試紙 無(wú)現(xiàn)象 溶液變藍(lán)色