高中化学人教必修一第3章 金属及其化合物(课件)(7份打包)

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名称 高中化学人教必修一第3章 金属及其化合物(课件)(7份打包)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2012-09-02 07:56:12

文档简介

(共61张PPT)
  本章内容主要介绍了钠、铝、铁等典型金属元素及其重要化合物的性质.这些知识与我们的生产、生活紧密联系着.它为今后学习元素周期表(律)打下坚实的基础.
第一节  金属的化学性质.主要介绍了钠、铝、铁、铜等
金属与氧气、水、酸等的反应,同时介绍了铝既可与盐酸反应、又可与氢氧化钠溶液反应的性质特征.
第二节  几种重要的金属化合物.本节对钠、铝、铁、铜
四种金属的化合物的性质按氧化物、氢氧化物和相应盐的顺序编写.着重介绍了Na2CO3和NaHCO3性质的差异;Al2O3和Al(OH)3的两性;Fe(OH)2的还原性、Fe3+的氧化性,及Fe2+与Fe3+间的相互转化和检验.中间还介绍了金属的焰色反应,丰富了我们关于物质检验的知识.
第三节  用途广泛的金属材料.通过金属材料发展史及有
关的知识,使学生初步了解合金的性能,认识合理使用金属材料的意义.着重介绍了铜合金和钢,通过学习应了解青铜、黄铜、白铜的主要成分和钢的分类,了解稀土金属的用途.
[链接新课标]
1. 根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解
钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质.
2.能列举合金材料的重要应用.
[关注重难点]
(一)重点
1.钠、铝、铁的化学性质.
2.碳酸钠和碳酸氢钠的性质差异及相互转化.
3.氢氧化铝的制备及两性.
4.氢氧化铁与氢氧化亚铁的制备、性质及转化.
5.Fe3+和Fe2+的相互转化及Fe3+的检验方法.
(二)难点
1.碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化.
2.氧化铝和氢氧化铝的两性.
3.Fe3+和Fe2+的相互转化.
第一
课时
金属
与非
金属、
水的
反应
第一节金属
的化
学性

预习全程设计
名师全程导学
案例全程导航
训练全程跟踪
第一课时 
金属与非金属、水的反应
一、金属的通性
1.存在
自然界中绝大多数金属元素以 态存在.
2.物理性质
外观:不透明、有 光泽; 导电; 导热; 延展性.
化合
金属



3.化学性质
(1)与非金属的反应
Mg与O2反应的化学方程式为:

(2)与酸的反应
①Mg与盐酸反应的化学方程式为:

②Fe与稀硫酸反应的化学方程式为:

2Mg+O2 2MgO
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
(3)与盐的反应
①Al与CuSO4溶液反应的化学方程式为:

②Cu与AgNO3溶液反应的化学方程式为:
.
2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
依据金属的活动性顺序表思考:(1)哪些金属可置换
出盐酸(或稀H2SO4)中的氢?(2)什么样的金属可与盐溶液中的盐发生置换反应?
提示: (1)在金属活动性顺序表中,排在氢前的金属可置换出盐酸(或稀H2SO4)中的氢.
(2)在金属活动性顺序表中,排在前面的金属(K、Ca、Na除外)可与排在它后面金属的盐溶液发生置换反应.
二、金属与非金属的反应
1.钠与氧气的反应
实验操作 实验现象 实验结论
新切开的钠具有
金属光泽,在空气中表面很快 . 钠是 金属,硬度 ,熔点 ,通常保存在 中.常温下与O2反应为:
4Na+O2===2Na2O
变暗
银白色
银白色


煤油
实验操作 实验现象 实验结论
钠先熔化为 小球,然后燃烧,火焰呈 色,最后生成 固体. 加热时与O2反应为:
2Na+O2 Na2O2
银白色

淡黄色
实验操作 实验现象 现象分析
(1)空气中久置的铝箔 铝箔熔化,失去光泽,熔化的铝 构成铝表面氧化膜的氧化铝熔点很高(比铝高),包在铝的外面,使液态铝不能滴落
(2)用砂纸仔细打磨的铝箔
发生反应:
,生成的Al2O3包在铝的外面,使液态铝不能滴落
2.铝与氧气的反应
并不滴落
4Al+3O2
2Al2O3
铝是一种较活泼的金属,但为何铝制品可在生活中
广泛使用?
提示:这是由于金属铝在常温下就能与空气中的氧气发生反应生成氧化铝,进而形成一层致密的氧化物薄膜覆盖在铝的表面,阻止了氧气与铝的继续反应,因而铝能在空气中稳定存在.
三、金属与水的反应
1.钠与水的反应
实验操作 实验现象 结论或解释
(1)钠浮在水面上 钠的密度比水
(2)与水反应发出“ ”的响声 钠与水反应生成气体
(3)钠熔成闪亮的小球 钠熔点 ,反应
(4)小球在水面上迅速游动,逐渐变小,最后 反应产生的气体推动小球运动
(5)反应后溶液的颜色逐渐变 有 生成
结论 钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2,表现还原性,化学方程式:
嘶嘶

2Na+2H2O===2NaOH+H2↑

放热
消失


化学实验应确保安全.在做钠与水的实验时,有哪
些安全措施?
提示:①取用的钠要小,过大易发生危险;②用滤纸吸
去表面的煤油;③放入钠块后,最好用玻璃片遮盖烧杯.
2.铁与水蒸气的反应实验探究
装置1 装置2
实验装置
装置1 装置2
操作及现象 用小试管收集一试管气体,点燃,听到轻微“噗”声,证明生成了H2 用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了H2
实验结论 铁不能与冷水、热水反应,但能与高温水蒸气反应,反应方程式为
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
1.自然界中的金属元素都以化合态形式存在. (  )
提示:错误,因为金等少数金属以游离态存在于自然界中.
2.在加热条件下,金属都易与O2反应. (  )
提示:错误,因为金等金属在高温下也不与氧气反应.
3.Na2O和Na2O2都为黄色固体. (  )
提示:错误,因Na2O为白色固体,Na2O2为淡黄色固体.
4.少量金属钠可保存在煤油或水中. (  )
提示:错误,因钠与水能剧烈反应,故钠不能保存于水中,但可保存在煤油中.
5.Al2O3的熔点远高于金属Al的熔点. (  )
提示:正确.
6.铁在潮湿的空气中也很稳定,但红热的铁丝可与水蒸
气反应. (  )
提示:错误,因Fe在潮湿的空气中易生锈.
一、金属单质的性质
金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
原子失电子能力 由大到小,还原性由强到弱
与氧气反应 常温极易被氧化 常温下能被氧化 常温下干燥空气中不易被氧化 加热时能被氧化 不能被氧化
金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
与水反应 常温时置换氢 加热或与水蒸气反应置换出氢 不能置换水中的氢
与酸反应 反应剧烈,置换出酸中的氢 能置换出酸中的氢 不能置换出置换酸中的氢
金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
与碱反应 仅Al能与强碱的水溶液反应
与盐反应 先与水反应 前面的金属可以从盐溶液中置换出后面的金属
自然界存在 化合态 化合态和游离态 游离态
金属活动性顺序是判断金属与酸或盐溶液是否反应的关键,在抓住一般规律的同时,还需注意活泼金属与盐溶液的反应.
二、钠与酸、碱、盐溶液的反应
1.钠跟酸的反应
钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时,首先是钠直接跟酸反应,过量的钠再与水反应.
钠投入足量盐酸中反应的化学方程式是:
2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
离子方程式是:2Na+2H+===2Na++H2↑.
2.钠跟碱溶液的反应
实际是钠跟水反应.
3.钠跟盐溶液的反应
(1)NaCl溶液:实际是钠与水反应.反应的化学方程式为:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑.
(2)CuSO4溶液:钠先与水反应,生成的NaOH再跟CuSO4反应,
而不能发生置换反应.
上述反应的化学方程式为:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4.
总式为:2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4
(1)通常钠不能从盐溶液中置换出金属;若盐为熔融状态,钠可以置换出较不活泼的金属,如:4Na+TiCl4
4NaCl+Ti.
(2)在钠与酸、碱、盐溶液反应的计算中,生成H2的物质的量均按钠计算,能使问题更简捷.
考查点一 金属的通性—————————————
[例1] 以下有关金属的说法正确的是 (  )
A.活泼金属可与氧气在常温下反应,不活泼金属在加热或
高温下也可与O2反应
B.活泼金属都可从不活泼金属的盐溶液置换出不活泼金属
C.由于Al、Fe都有+3价,由2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑可
知:2Fe+6HCl===2FeCl3+3H2↑
D.根据金属的活动性:Al>Fe,则两者与相同浓度盐酸反应
时,Al更剧烈
[解析] A项,金不与O2反应.B项,K、Ca、Na会先与盐溶液中的水反应,无法得到不活泼金属.C项,Fe与HCl反应,只能生成FeCl2.
[答案] D
[关键一点]
在掌握一类物质通性的同时,还要牢记某些物质的特性,这样可帮助我们迅速解题.如A项中的Au,B项中的K、Ca、Na,C项中Fe参与置换反应只能生成Fe2+ 等.
下列物质相应的单质在空气中不能直接燃烧生成的
是 (  )
A.MgO         B.CO2
C.CO D.SO3
解析: MgO可由镁带在空气中燃烧生成;CO2、CO可由碳在空气中发生完全燃烧、不完全燃烧生成;硫在空气中燃烧生成SO2,而不是SO3.
答案:D
.
考查点二 金属钠的性质————————————
[例2] (2010·南京市高一期末调研)将一小块金属钠投入下列溶液中,既能产生气体又会出现沉淀的是 (  )
A.稀硫酸         B.稀氢氧化钠溶液
C.硫酸铜溶液 D.氯化铵溶液
[答案] C
[解析] 钠与稀硫酸反应的化学方程式为:2Na+H2SO4===Na2SO4+H2↑,无沉淀生成,A错误;钠与氢氧化钠溶液反应的实质是钠与水反应,也无沉淀生成,B错误;钠与CuSO4溶液反应时,先与水反应生成NaOH与H2,然后NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀,C正确;钠与NH4Cl溶液反应时,实质也是先与水反应,然后生成的NaOH与NH4Cl发生复分解反应,化学方程式为NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3·H2O,也无沉淀生成,D错误.
将一小块钠投入到盛饱和澄清石灰水的试管里,不可能
观察到的现象是 (  )
A.熔成小球并在液面上游动
B.有气体生成
C.溶液底部有银白色物质生成
D.溶液变浑浊
.
答案:C
解析:将一小块钠投入饱和澄清石灰水中,钠与水剧烈反应,所以首先观察到钠与水反应的一系列现象.随着2Na+2H2O===2NaOH+H2↑反应的进行,水被消耗,溶液的温度升高,由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,所以溶液中的Ca(OH)2有部分析出,可以观察到溶液变浑浊.
考查点三 铁的性质——————————————
[例3] (2010·青岛高一检测)铁是一种化学性质比较活泼的金属,也是用途最为广泛的金属之一.铁在一定条件下能跟多种物质发生化学反应.回答下列问题:
(1)以铁为研究对象,仿照实例在框图处填写物质的化学式(所填写的反应物不属于同一类别的物质,生成物必须填写铁的化合物).
(2)实验室要除去细碎铜屑中的少量铁屑,请用化学方法和物理方法将其除去.(只用简单的原理描述即可)
___________________________________________________
___________________________________________________.
(3)据统计,每年锈蚀的钢铁约占世界钢铁年产总量的四分之一.联系生活生产实际,举出防止钢铁生锈的两种常用方法:
①____________________________________________;
②____________________________________________.
(4)经研究发现,长期使用铁锅炒菜做饭,可有效地减少缺铁性贫血的发生,原因是____________________________;如果在炒菜时经常加入适量的食用醋,效果会更好,理由是____________________________________.
[解析] 在常温下,铁在干燥的空气中很难跟O2发生化学反应.但是,铁在潮湿的空气中却能跟氧气发生化学反应,生成铁锈,铁锈的主要成分是氧化铁(Fe2O3).在点燃的条件下,光亮的铁丝在氧气中能剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体,并放出大量的热,化学方程式为3Fe+2O2
Fe3O4,常温下铁不与H2O发生反应,但在高温下,Fe与 H2O(g)反应生成Fe3O4和H2.铁是一种较活泼的金属,能与盐酸和稀H2SO4反应,生成二价亚铁盐和氢气,能与排在它后面的金属盐溶液发生置换反应.
[答案] (1)
(2)化学方法:加入足量稀盐酸,铁即可溶解:2HCl+Fe===FeCl2+H2↑;物理方法:用磁铁吸引铁屑
(3)①在钢铁制品表面刷油漆或镀上一层其他不活泼金属
②保持钢铁制品表面干燥
(4)用铁锅炒菜,会有微量的铁元素进入食品中,可补充人体需要的铁元素 铁能与醋酸反应,可溶解在醋中
红热的铁能与水蒸气反应,有氢气生成,现用下图所示
装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验,并用简单的方法收集、检验生成的氢气.请回答下列问题:
(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式:__________
_____________________________________________________;
(2)干燥管C内盛放的药品是______或________(填化学式).干燥管的________(填“m”或“n”)端与g导管相连接;
(3)在D处画出用试管来收集氢气的装置图(所需其他仪器自己选择);
(4)怎样用简单方法检验收集到的气体是氢气?简述实验操作步骤和现象__________________________________________;
(5)实验开始时应先点燃_____,实验结束时,应先熄灭___.
解析:常温下,Fe不与H2O发生反应,但在高温下,Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2,所以Fe是一种较活泼的金属.因铁粉和Fe3O4均为黑色,因此实验过程中固体颜色无明显变化,但产物H2可用点燃的方法证明.干燥管的m端与g导管相连接有利于吸收水蒸气,同时在干燥管的n端再连接导管,以利于H2的收集.
答案:(1)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
(2)碱石灰 CaCl2 m
(3)倒置试管,导管插入到底部,装置图略
(4)点燃收集到的气体用冷烧杯罩在火焰上方有
水雾形成.即证明有H2生成(或用气球收集气体发现气球中气体密度小于空气密度,即证明有H2生成)
(5)酒精灯 酒精喷灯(共34张PPT)
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第二课
时铝与
氢氧化
钠溶液
的反应
第一课时 
铝与氢氧化钠溶液的反应
一、铝与氢氧化钠溶液的反应
Al与NaOH溶液反应的实验探究
实验操作 实验现象 有关化学方程式
试管中有 冒出,铝片 ;点燃的木条放在试管口时发出
试管中有 冒出,铝片慢慢溶解;点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声
气泡
慢慢溶解
爆鸣声
气泡
2Al+6HCl===
2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
铝与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式中,Al与
H2的计量数有何规律?
提示:铝无论与盐酸反应,还是与NaOH溶液反应,Al与产生的H2间的关系都为:2Al~3H2↑.
2.结论
化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于 之比,也等于 之比.即ν1∶ν2∶ν3…= ∶ ∶ …= ∶ ∶ ….
对于气体参与的反应,在同温同压下还等于 之比.即ν1∶ν2∶ν3…=n1∶n2∶n3…= ∶ ∶ ….
分子个数
n3
物质的量
N1
N2
N3
n1
n2
V3
气体的体积
V1
V2
根据化学方程式计算时,已知物理量与被求物理量
是否必须一致?
提示:将物质的量、物质的质量、气体体积、粒子数等不同物理量同时用于化学方程式的计算时,在化学方程式下面列出的物理量必须符合“左右成比例,上下单位相同”的基本原则.
1.铝可与NaOH溶液反应,但Na与NaOH溶液却不反
应. (  )
提示:错误,因为Na可与NaOH溶液中的溶剂水反应.
2.铝制品表面有保护膜,所以可用铝制器皿长期盛放酸性
或碱性食品. (  )
提示:错误,因铝及保护膜(Al2O3)都可与酸或碱发生化学反应而被腐蚀.
3.阿伏加德罗常数约为6.02×1023,无单位. (  )
提示:错误,因阿伏加德罗常数的单位为mol-1.
4.1 mol Zn与足量的稀HCl完全反应,放出的H2一定为22.4
L. (  )
提示:错误,因产生的H2所处的条件不确定.
5.1 mol Zn在标准状况下的体积为22.4 L. (  )
提示:错误,因为标准状况下Zn为固态,1 mol Zn的体积应小于22.4 L.
一、铝与酸或碱反应生成H2的量的关系
铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理分别为:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
二、物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
(1)设:设出的未知数直接用各物理量的符号表示,并且
不带单位.
(2)写:根据题意写出并配平反应的化学方程式,并注意
隐含条件.
(3)标:在方程式相关物质下面标明相应的关系量,并且
建立未知数和已知数之间的定量关系,把已知和未知
的量分别写在化学方程式中有关的化学式下面.
(1)化学方程式所表示的是纯净物之间量的关系,因此不纯物质必须换算成纯净物后再进行计算.
(2)在所列比例式中,应做到“上下一致,左右相当”.
(3)如果是离子反应,可根据离子反应方程式进行计算,若是氧化还原反应,也可利用电子转移关系进行计算.
考查点一 铝与强酸、强碱溶液的反应——————
[例1] 甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙=1∶2,则加入铝粉的质量为 (  )
A.5.4 g         B.3.6 g
C.2.7 g D.1.8 g
[解析] 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,由反应方程式可知,若在等物质的量的盐酸和NaOH溶液中分别加入足量铝,反应时产生H2的体积之比为1∶3,现在产生H2的体积之比为1∶2,说明铝粉的量相对于盐酸来说是过量的,对于NaOH来说是不足量的,所以与盐酸反应的铝粉质量为2.7 g,与 NaOH反应的铝粉质量为5.4 g.
[答案] A
[关键一点]
本题是一个典型的过量计算的判断.熟悉铝粉与盐酸、NaOH溶液的反应方程式及甲、乙产生的H2体积比是解题的关键.
铝分别与稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反
应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的盐酸和NaOH的物质的量之比为 (  )
A.1∶1 B.2∶1
C.3∶1 D.1∶3
答案:C
解析:由铝与盐酸反应方程式:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,铝与氢氧化钠溶液反应方程式:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,可知生成等量氢气需两者物质的量之比为n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1.
考查点二 物质的量在化学方程式计算中的应用——
[解析] 题目中的溶液中含有H+和NO,即相当于存在稀HNO3,A项中H+与CH3COO-生成难电离物质CH3COOH,不能大量共存;B项各离子间均不发生化学反应,可以大量共存;C项中Ag+与SO结合生成Ag2SO4沉淀,不能大量共存;D项Ba2+与SO结合生成BaSO4沉淀,不能大量共存.
[答案] B
[例2] 向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g铝,二者恰好完全反应后,计算:
(1)铝的物质的量.
(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度.
(3)生成标准状况下氢气的体积.
[答案] (1)0.4 mol
(2)参加反应的NaOH的物质的量是0.4 mol,物质的量浓度是0.8 mol/L
(3)13.44 L
(2010·从化高一检测)完全沉淀等物质的量浓度的
NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl-,消耗等物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1,则上述溶液的体积比为 (  )
A.1∶1∶1       B.3∶2∶1
C.6∶3∶2 D.9∶3∶1
答案:D(共43张PPT)
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第三
课时 铁的
重要
化合

第一课时 铁的重要化合物
一、铁的氧化物
1.物理性质
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 — 氧化铁
铁的化合价 +2 +3 +2(占1/3)、+3(占2/3)
颜色、状态 色粉末 色粉末 色晶体
溶解性 都不溶于水
铁红
磁性

红棕

2.化学性质
(1)FeO不稳定,在空气中受热易被氧化成Fe3O4.
(2)FeO和Fe2O3都是 氧化物,与酸反应的离子方程式分别
为:① ;
② .

碱性
FeO+2H+===Fe2++H2O
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
根据Fe3O4中Fe的化合价,有时可把Fe3O4写成
FeO·Fe2O3.试写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式.
提示:Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O.
二、铁的氢氧化物
1.铁的氢氧化物的制备
实验操作 实验现象 化学方程式
试管中有 色沉淀生成
Fe3++3OH-=== Fe(OH)3↓
红褐
实验操作 实验现象 化学方程式
试管中先生成 色沉淀,迅速变成 色,最后变成

Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O
===4Fe(OH)3
灰绿

红褐
2.Fe(OH)3的分解
加热Fe(OH)3时,它能失水生成红棕色的Fe2O3粉末.方程式为: .
印刷电路板上有铜箔,刻制印刷电路时,要用FeCl3
溶液作为“腐蚀液”.你能写出反应的化学方程式吗?其中体现了FeCl3的什么性质?
提示:2FeCl3+Cu===CuCl2+2FeCl2,其中FeCl3作氧化剂,体现了氧化性.
1.铁元素有+2、+3价,故铁的氧化物只有FeO和Fe2O3两
种. (  )
提示:错误,现在知道的铁的氧化物有FeO、Fe3O4和F
e2O3三种.
2.铁的氧化物都为黑色固体. (  )
提示:错误,Fe2O3为红棕色粉末.
3.向FeCl3溶液中加入KSCN溶液,生成了红色沉淀. (  )
提示:错误,FeCl3和KSCN生成的是红色溶液,而非沉淀.
4.Fe3+遇到还原剂Zn,只能生成Fe2+. (  )
提示:错误,Zn(足量)可将Fe3+还原成铁单质.
5.FeO在空气中易被氧化为Fe2O3. (  )
提示:错误,FeO会被氧化成Fe3O4,而不是Fe2O3.
6.检验溶液中的Fe2+,可先加氯水,再加KSCN 溶液. (  )
提示:错误,先加氯水,会直接将Fe2+氧化成Fe3+,无法检验出Fe2+,Fe2+的检验是先加KSCN溶液不变色,再加氯水变红色,可以证明有Fe2+.
一、铁的氢氧化物的比较
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
物质类别 二元弱碱 三元弱碱
与非氧化性酸反应 Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
实验室制备Fe(OH)2的注意事项:
教材中有关Fe(OH)2制备方法,实际上只能观察到瞬间的Fe(OH)2白色沉淀(几乎分辨不出来).要想较长时间观察到白色沉淀的生成,关键是怎样降低反应体系中氧气的存在量和操作过程中氧气的引入量.常采用的方法有:
(1)采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2+易被空气中的氧气氧化成Fe3+);
(2)将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解的氧气);
(3)将碱直接加到亚铁盐溶液的底部[使Fe(HO)2与空气隔离];
(4)在亚铁盐溶液液面上加隔氧剂(如加入苯等密度比水小,而又不溶于水的有机溶剂).装置如图所示.
由于苯的液封作用,防止了生成的Fe(OH)2被氧化,因而可较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀.
二、 Fe3+、Fe2+、Fe的相互转变——“铁三角”
(1)Fe3+、Fe2+与Fe在相互转化时,要注意所用氧化剂和还原剂的强弱.
(2)利用上述转化关系,可总结出不同价态的铁的化合物的性质、用途、试剂保存、除杂等知识.如Fe2+的溶液中含Fe3+,可加入Fe粉以除去Fe3+.
Fe2+ Fe3+
颜色法 浅绿色 棕黄色
加碱法
②反应:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色)
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(红褐色) ①现象:红褐色沉淀②反应:Fe3++3OH-=== Fe(OH)3↓(红褐色)
三、Fe3+ 、 Fe2+的检验
Fe2+ Fe3+
加盐(SCN-法) ①现象:加入KSCN溶液无明显现象,再滴入氯水变成红色溶液
②反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++3Cl-
Fe3++3SCN-=== Fe(SCN)3(红色) ①现象:加入KSCN溶液,溶液变为红色②反应:Fe3++3SCN-=== Fe(SCN)3(红色)
(1)含Fe3+的溶液与含SCN-的溶液混合后的现象不是出现红色沉淀,而是形成红色溶液.
(2)鉴别Fe3+与Fe2+也可以用其他试剂,如KMnO4溶液分别加入少量KMnO4溶液,振荡,能使KMnO4溶液褪色的是Fe2+,不能使之褪色的是Fe3+.
考查点一 含铁物质间的转化——————————
[例1] 已知A为常见的金属单质,根据下图所示的关系回答下列问题.
(1)确定B、D、E的化学式,B为____________________,D为________________,E为______________.
(2)写出⑧的化学方程式及④⑤的离子方程式:________________,________________,________________.
[答案] (1)Fe3O4 FeCl3 Fe(OH)2
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Fe+2Fe3+===3Fe2+
[解析] 本题中找到“突破口”——“红褐色固体F”,就可迅速得出F是Fe(OH)3.从而得出A为Fe,黑色晶体B为Fe3O4,继而推出C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2.
反应③:Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O
反应④:2FeCl2+Cl2===2FeCl3
反应⑤:Fe+2FeCl3===3FeCl2
反应⑧:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
[关键一点]
解答与铁有关的问题时,要熟记有关铁的特征性质.例如:Fe2+为浅绿色,Fe3+为棕黄色,Fe3+与SCN-反应使溶液显红色的特性,空气中Fe2+与OH-反应时沉淀颜色的特征变化等.
已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+.下列物质反应后一定有
+3价铁生成的是 (  )
①过量的Fe与Cl2反应
②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有①         B.只有①③
C.只有①②③ D.全部
解析:①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原.②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+.③在溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+.④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足量的,则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2.
答案:B
考查点二 “铁三角”的转化与氧化还原反应———
[例2] 在盛有氯化铜、氯化亚铁和氯化铁混合溶液的容器中加入铁粉和铜粉,讨论以下几种情况阳离子或金属单质存在:
(1)反应后有铁剩余,则容器中固体还可能有________.
(2)反应后铜有剩余且有相当数量的Fe2+,则溶液中可能存在________.
(3)反应后溶液中有相当数量的Cu2+,则还可能有______.
(4)若反应后容器中除有相当数量的铜离子外,若还有相当数量的铜,则一定不存在的有________;若有相当数量的Fe3+存在,则一定不存在________.
[解析] ①2Fe3++Fe===3Fe2+,②Cu2++Fe===Cu+Fe2+,③2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+.
Fe2+不参加反应.氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,还原性:Fe>Cu,如果反应中有一种物质过量,则另一种物质反应完.
(1)铁过量,则Fe3+,Cu2+完全反应,铜以单质形式存在.
(2)铜有剩余,则Fe3+完全反应,有相当数量的Fe2+存在,则可能有Cu2+存在.
(3)溶液中有相当数量的Cu2+,不存在铁.一定存在Fe2+,可能存铜或Fe3+.
(4)有Cu2+,Cu存在,不存在:Fe,Fe3+;若Fe3+存在,则铁和铜一定不存在.
[答案] (1)铜粉 (2)Cu2+ (3)Cu 或Fe3+
(4)Fe、Fe3+ Fe、Cu
[关键一点]
解这类题,先写出相关的化学方程式,后根据氧化性或还原性强弱,确定发生反应式的先后顺序,再根据题示条件,判断哪些物质完全反应,哪些物质存在.当一种物质过量时,与其反应的所有物质都视为完全反应.
将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol/L的氯化铁溶液中,
充分反应后,其结果是 (  )
A.铁粉有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本保持不变
B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,不显红色
C.Fe2+和Fe3+物质的量之比为6∶1
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5
答案:C
解析:n(Fe)=0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,由2Fe3++Fe===3Fe2+知,Fe3+过量0.01 mol,铁粉全部溶解,反应生成0.06 mol Fe2+,Fe3+特征反应之一是遇SCN-溶液变红色;氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶2.(共40张PPT)
第二节 几种重要的金属化合物
预习全程设计
名师全程导学
案例全程导航
训练全程跟踪
第一
课时 钠的
重要
化合

第一课时 钠的重要化合物
一、氧化钠和过氧化钠
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式
色态
氧的价态
与H2O反应
Na2O
Na2O2
白色固体
淡黄色固体
-2
-1
Na2O+H2O===
2NaOH
2Na2O2+H2O===
4NaOH+O2↑
名称 氧化钠 过氧化钠
与CO2反应
与酸的反应
稳定性 较不稳定 较稳定
用途 —— 、 、漂白剂
Na2O+CO2===
Na2CO3
Na2O+2HCl===
2NaCl+H2O
2Na2O2+CO2===
2Na2CO3+O2
2Na2O2+4HCl===
4NaCl+2H2O+O2↑
氧化剂
供氧剂
Na2O2属于碱性氧化物吗?为什么?
提示:不属于,碱性氧化物指能与酸反应生成盐和水的氧化物,Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水,还会有氧气生成,所以不属于碱性氧化物.
二、碳酸钠与碳酸氢钠
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式
色态 白色粉末 细小白色粉末
俗名
溶解性 水中 水中 ,但比Na2CO3溶解度小
Na2CO3
NaHCO3
苏打
小苏打
易溶
易溶
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
与足量盐酸反应 产生气体速率
原理
与CO2反应 Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 不反应 与CO2反应


Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
与NaOH溶液反应(离子方程式) 不反应
受热分解(化学方程式) 不分解
水溶液的酸碱性 碱性 碱性
碳酸钠晶体在空气中有什么变化?
提示:碳酸钠晶体在空气中会失结晶水而变成粉末状,方程式为:Na2CO3·xH2O Na2CO3+xH2O
三、焰色反应
1.概念
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.实验操作
(1)“烧”:将铂丝(或光洁无锈的铁丝)放在酒精灯外焰里灼
烧至 时为止.
(2)“蘸”:用铂丝蘸取试样.
(3)“烧”:在外焰上灼烧,观察火焰颜色;观察钾的火焰
颜色时,要透过 .
(4)“洗”:用 洗净铂丝,并在外焰上灼烧至没有颜
色时,再检验下一个试样.
3.几种金属的焰色
钠: 色,钾: 色(透过蓝色钴玻璃).
与原来火焰的颜色相同
蓝色钴玻璃
稀盐酸


1.Na2O和Na2O2中阳离子与阴离子的个数比都为2∶1.(  )
提示:正确,因为Na2O2中的阴离子为O(过氧根离子).
2.NaHCO3比Na2CO3更易溶于水. (  )
提示:错误,因相同温度下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3.
3.观察钾元素的焰色反应火焰时需透过蓝色钴玻璃. (  )
提示:正确,因蓝色钴玻璃可滤去黄色光,避免钠元素的干扰.
4.做焰色反应实验,可用稀盐酸或稀H2SO4洗涤铂丝.(  )
提示:错误,因不可用稀H2SO4洗铂丝.
5.相同质量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应时,
NaHCO3放出的CO2快且多. (  )
提示:正确.
6.除去Na2CO3中的少量NaHCO3,可用加热法,也可用
加盐酸的方法. (  )
提示:错误,因Na2CO3、NaHCO3都会与盐酸反应.
一、Na2O2与CO2、H2O的反应
反应的化学方程式为:2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑.
1.物质的量的关系
无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时:
(1)生成O2的物质的量总是CO2或H2O(或CO2和H2O的混合
物)物质的量的一半.
(2)如果在相同状况下,且水为气态时,气体体积的减少量
是原混合气体体积的一半,即为生成氧气的体积.
2.电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,每产生1 mol O2转移2 mol e-.双线桥法表示的Na2O2与CO2反应的电子转移情况,即:
3.固体质量关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应:Na2O2+CO===Na2CO3、Na2O2+H2===2NaOH(实际上两反应不能发生).
4.先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应.
(1)Na2O2与H2O发生反应时,产物NaOH既不是氧化产物也不是还原产物.
(2)中学阶段可以认为只有Na2O2与CO2、H2O反应产生O2,常以此作为推断题的突破口.
二、Na2CO3与NaHCO3的鉴别、分离提纯
1.鉴别
2.分离提纯
(1)Na2CO3固体中混有少量NaHCO3:可用加热法除去.
(2)NaHCO3溶液中混有少量的Na2CO3:可通入过量CO2,
进行转化.饱和Na2CO3溶液中通入CO2,则析出NaHCO3晶体,Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3↓.
(3)Na2CO3溶液中的NaHCO3:可加适量的NaOH溶液进行
转化,NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O.
Na2CO3与盐酸反应时,滴加顺序不同,产生的现象也不同,故两者不用其他试剂即可通过相互滴加的方法鉴别出来,其原理为:
(1)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时盐酸过量).Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,立即产生气体.
(2)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时Na2CO3过量).
Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
开始不产生气体,滴加一会才产生气体.
考查点一 Na2O2与CO2、H2O的反应——————
[例1] 1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是 (  )
A.Na2CO3       B.Na2O2、Na2CO3
C.NaOH、Na2CO3 D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
[答案] A
[关键一点]
解本题的关键点是:Na2O2同时遇到CO2、H2O(g)时,应先考虑与CO2反应.
CO 与H2 混合气体3 g和足量的氧气燃烧后,在
150℃ 时将混合气体通过足量的Na2O2 后,Na2O2增重的质量为 (  )
A.1.5 g         B.3 g
C.6 g D.无法计算
解析: 2CO+O2===2CO2 ①
2H2+O2===2H2O ②
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2↑ ③
2H2O2+2Na2O2===4NaOH+O2↑ ④
将①③合并得:CO+Na2O2===Na2CO3 ⑤
将②④合并得:H2+Na2O2===2NaOH ⑥
由⑤⑥式可以看出Na2O2固体增重的质量就是CO 和H2的质量.
答案:B
考查点二  Na2CO3和NaHCO3性质、应用————
[例2] 有两个无标签的试剂瓶,分别装有Na2CO3和NaHCO3固体,有四位同学为鉴别它们采用以下不同方法,其中不可行的是 (  )
A.分别将它们配制成溶液,再加入澄清石灰水
B.分别将它们配制成溶液,再逐滴加入等浓度的稀盐酸
C.分别将它们配制成溶液,再加入CaCl2溶液
D.分别加热,再用石灰水检验是否有CO2产生
[答案] A
现在有混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体,下列有关
提纯碳酸钠的方法正确的是 (  )
A.加入过量的氢氧化钠溶液
B.加入适量的盐酸
C.将固体充分加热,直到质量不变为止
D.加入氯化钙溶液
解析:由于碳酸氢钠不稳定,受热时会分解生成碳酸钠、CO2和H2O,所以当碳酸钠固体中混有碳酸氢钠时可用加热的方法除去.
答案:C(共29张PPT)
知识结构体系
专题归纳例析
章末质量检测
章末小结与检测
一、金属单质的化学性质
二、钠、铝、铁及其化合物之间的转化
专题一 有关金属及其化合物的推断题知识小结
1.突破点
(1)特殊颜色
①焰色反应
Na+:黄色;K+:紫色(透过蓝色钴玻璃)
②有色溶液
含有的离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ MnO
颜色 浅绿色 棕黄色 蓝色 紫红色
③有色固体
红色:Cu、Fe2O3(红棕色粉末)
红褐色:Fe(OH)3
绿色:Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O
蓝色:Cu(OH)2、CuSO4·5H2O
黑色:CuO、FeO、MnO2、炭黑、Fe3O4
浅黄色:Na2O2、AgBr、S
白色:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、Al(OH)3、Mg(OH)2
(2)特殊性质
①在一定条件下能漂白有色物质的淡黄色固体只有Na2O2.
②遇SCN-显红色的只有Fe3+.
③常见的可溶于强碱溶液的白色沉淀有Al(OH)3,可溶于强碱溶液的金属氧化物有Al2O3.
④不溶于水又不溶于稀盐酸或稀硝酸的化合物有:BaSO4(白色)、AgCl(白色).
(3)特征反应
①能与强酸反应产生气体的物质:活泼的金属,如Na、Al、Zn等;部分弱酸盐,如碳酸盐、碳酸氢盐等.
②能与强碱反应产生气体的物质:单质,如Al等;盐类,如铵盐等.
③既能与强酸又能与强碱溶液反应的物质:金属单质,如Al等;两性氧化物,如Al2O3等;两性氢氧化物,如Al(OH)3等;弱酸的铵盐,如NH4HCO3、(NH4)2CO3等;弱酸的酸式盐,如NaHCO3等.
2.方法
由于无机推断题综合性强,涉及面广,按以下步骤分析题目,往往能迅速理清思路,高效解题.
审题→挖掘、筛选信息→联系已学知识→寻找突破点→推理判断→得出结论→正向求证
[例1] 古都南京的地铁建设已经破土动工.考古兴趣小组为了研究从地铁建设工地出土的文物,对两件文物的表面物质A和B进行了如图所示的实验:
(1)请你根据图示中的实验现象推断下列物质的化学式:
B__________________;C__________________.
(2)写出下列转换的化学方程式:
C―→D______________________________________;
E―→H+I________________________________________;
J+K―→L___________________________________________.
(3)在博物馆很少见到由J制造的完好文物,原因是什么?
____________________________________________________
___________________________________________________.
[解析] 做物质推断题,要注意应用物质的特征.在本题中,如红棕色固体、黄色溶液、红褐色沉淀、绿色粉末、黑色粉末、蓝色溶液等.
[答案]  (1)Cu2(OH)2CO3 FeCl3
(2)FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
2H2O 2H2↑+O2↑ Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
(3)Fe化学性质活泼,易被氧化(或易被腐蚀)
专题二 化学计算中常用的方法
1.关系式法
化学计算的依据是物质之间量的比例关系,这种比例关系通常可从化学方程式或化学式中得到.当已知物与待求物之间是靠很多个反应来联系时,只需直接确定已知量与未知量之间的比例关系,即“关系式”.
确定已知量与未知量之间的关系式的一般方法:
2.守恒法
在化学反应中的守恒关系有:质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒.
(1)质量守恒
①宏观特征:反应前后元素的质量守恒;
②微观特征:反应前后元素的原子个数守恒.
(2)得失电子守恒
氧化还原反应中,氧化剂得电子数等于还原剂失电子数.
(3)电荷守恒
①电解质溶液中,阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数;
②离子方程式中,反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相等且电性相同.
3.差量法
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化,找出所谓“理论差量”,如反应前后的质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热量变化等.该差量的大小与反应物质的有关量成正比.差量法就是借助这种比例关系,解决一定量变的计算题.解此类题的关键是根据题意确定“理论差量”,再根据题目提供的“实际差量”,列出比例式,求出答案.
[例2] 有200 mL氯化镁和氯化铝的混合溶液,其中c(Mg2+)为0.2 mol/L,c(Cl-)为1.3 mol/L.要使Mg2+全部转化为沉淀并分离出来,至少需加4 mol/L NaOH溶液的体积为(  )
A.40 mL       B.72 mL
C.80 mL D.128 mL
[答案] C
[例3] 将18克某混合气体通过足量的Na2O2 固体充分反应后固体增重2克,则该混合气体不可能是 (  )
A.H2O(g)和N2     B.H2O(g) 和CO2
C.CO2 和O2 D.CO2、H2O(g)和O2
.
[答案] AB
[解析] 假设只有CO2 气体
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2  Δm
88 32 56
18 g   11.45 g
假设只有H2O(g)
2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑  Δm
36 32 4
18 g 2 g
结合平均值可知A、B不可能.(共58张PPT)
预习全程设计
名师全程导学
案例全程导航
训练全程跟踪
第二
课时 铝的
重要
化合

第一课时 铝的重要化合物
一、氧化铝
1.物理性质
色态 溶解性 熔点 硬度
白色固体
难溶于水
很高
很大
2.化学性质
Al2O3是 氧化物,与 或 溶液都能反应生成盐和水.
(1)与强酸反应的离子方程式: .
(2)与强碱反应的离子方程式: .
两性

强碱
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
3.用途
氧化铝是 的原料,也是一种较好的 材料,用来制造 、 、耐高温的 .
冶炼铝
耐火
耐火坩埚
耐火管
实验仪器
在已学过的物质中,既能与盐酸反应,又能与NaOH溶
液反应的有哪些?这些物质都能称作两性物质吗?
提示:有Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3、(NH4)2CO3等.这些物质不一定都是两性物质,如金属铝、碳酸氢钠等物质都有上述性质,但这些物质不能称作两性物质.
二、氢氧化铝
1.Al(OH)3的制备与性质探究
实验操作 实验现象 化学方程式
Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
试管中产生白色胶状沉淀
实验操作 实验现象 化学方程式
试管中白色沉淀溶解
试管中白色沉淀溶解
Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
Al(OH)3+NaOH===
NaAlO2+2H2O
为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取Al(OH)3,而
不用NaOH溶液呢?
提示:因生成的Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液中,而不会溶解在氨水中.
2.Al(OH)3的两性
既能跟 溶液起反应,又能跟 溶液起反应,是一种 氢氧化物.
3.Al(OH)3的用途
利用Al(OH)3的 来中和过多的胃酸.
4.Al(OH)3的不稳定性
.

强碱
两性
弱碱性
2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
三、硫酸铝钾
1.KAl(SO4)2的电离方程式为: .
2.十二水合硫酸铝钾的化学式为 ,俗名 ,
是一种 晶体, 于水,可用作 .
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
无色
易溶
净水剂
明矾用作净水剂的原理是什么?
提示:明矾溶于水时会生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3可以和水中悬浮的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清,所以明矾可作净水剂.
1.Al、Al2O3、Al(OH)3都能和盐酸、NaOH溶液反应,所以
都为两性化合物. (  )
提示:错误,因Al为单质.
2.碱性氧化物都是金属氧化物. (  )
提示:正确.
3.金属氧化物若不是碱性氧化物,就一定是两性氧化
物. (  )
提示:错误,如Mn2O7为酸性氧化物.
4.除去Fe2O3中的Al2O3杂质,可用NaOH溶液或稀盐酸充
分溶解,再过滤. (  )
提示:错误,因为Fe2O3、Al2O3都可与稀盐酸反应.
5.除去Al2O3中的杂质Al,或除去Al2O3中的杂质Al(OH)3,
都可采用空气中加热的方法. (  )
提示:正确,因为4Al+3O2 2Al2O3,2Al(OH)3 Al2O3+3H2O.
6.明矾可作净水剂是因为明矾在水中可生成Al(OH)3胶
体. (  )
提示:正确.
一、氧化物知识小结
1.氧化物的分类
按性质可分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物等多种,各类氧化物都有其相同的性质.
2.氧化物性质的比较
类型 概念 实例
碱性氧化物(都是金属氧化物) 能与酸反应生成盐和水的氧化物 Na2O+2HCl===2NaCl+H2O;MgO+H2SO4=== MgSO4+H2O
两性氧化物 既能和酸反应生成盐和水,又能跟碱反应生成盐和水的氧化物 Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O;Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
类型 概念 实例
酸性氧化物(主要是非金属氧化物) 能与碱反应生成盐和水的氧化物 CO2+2NaOH=== Na2CO3+H2O;SO3+2KOH=== K2SO4+H2O
不成盐氧化物 既不与酸反应生成盐,也不与碱反应生成盐的氧化物 CO、NO等
(1)酸性氧化物大多数是非金属氧化物,但不是所有的非金属氧化物都是酸性氧化物,如CO、NO就不能与碱反应.
(2)碱性氧化物都是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7就是酸性氧化物,其对应的酸为HMnO4(高锰酸).
(3)酸性氧化物的另一个名称为酸酐,如SO3为H2SO4的酸酐,CO2为H2CO3的酸酐,P2O5为H3PO4的酸酐等等.
二、“铝三角”及其相互转化关系
1.Al3+―→Al(OH)3
(1)可溶性铝盐与少量的强碱反应:
Al3++3OH-(少量)===Al(OH)3↓
三、有关Al(OH)3沉淀的图象分析
向AlCl3中加NaOH溶液和向NaAlO2中加盐酸,只要沉淀量未达最大值(如相关图象中a、b),则产生沉淀对应的碱或酸有两种情况,进行计算时要注意讨论.
考查点一 氧化物的分类————————————
[例1] 下列关于氧化物的叙述中,正确的是 (  )
A.酸性氧化物都可以与强碱溶液反应
B.与水反应生成酸的氧化物都是酸性氧化物
C.金属氧化物都是碱性氧化物或两性氧化物
D.不能与酸反应的氧化物一定能与碱反应
[答案] A
[解析] 根据酸性氧化物的概念可知酸性氧化物都能与碱反应,但与水反应生成酸的氧化物并不一定是酸性氧化物,如3NO2+H2O===2HNO3+NO,NO2并非酸性氧化物.金属氧化物中的Na2O2既不是碱性氧化物又不是两性氧化物.CO既不与酸反应,也不与碱反应.
[关键一点]
非金属元素在酸酐和相应的含氧酸中的化合价相同这一点可帮助我们根据含氧酸的化学式写出相应的酸性氧化物或酸酐.如已知氯元素含氧酸的化学式为HClO4,求出氯元素的化合价为+7价,就可得出该含氧酸的酸酐为Cl2O7.
下列说法正确的是 (  )
A.金属氧化物都能与水反应生成碱
B.非金属氧化物都能与水反应生成酸
C.氧化铝既能与盐酸反应又能与氨水反应
D.氧化铝坩埚不能用于熔烧碱
解析:多数金属氧化物和非金属氧化物不溶于水,如CuO、SiO2等.Al2O3是两性氧化物能与酸和强碱溶液反应.
答案:D
考查点二 含铝物质间的转化——————————
[例2] (2010·济宁一中高一期中)A、B、C、D、E五种化合物,均含有常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃).
(1)写出化学式:A_______,C_______,D_________,
E__________.
(2)写出下列反应的离子方程式.
A→B___________________________________________
F→E___________________________________________.
[解析] 题目应以B物质作为突破口:
[关键一点]
实验室制备Al(OH)3的方法有三种:
(1)Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
(2)NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
(3)AlCl3+3NaAlO2+6H2O===4Al(OH)3↓+3NaCl
答案:B
考查点三 有关氢氧化铝沉淀的图象———————
[例3]  向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2 mol/L NaOH溶液时,得到的Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如图所示,试回答下列问题:

(1)图中A点表示的意义是________________________.
(2)图中B点表示的意义是________________________.
(3)上述两步反应用总的离子方程式可表示为__________
________________________________________________.
(4)若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g,则此时用去NaOH溶液的体积为________________________________________
________________________________.
[关键一点]
  解答有关曲线图象的计算,首先应明确图象所表示的含义,如横坐标、纵坐标表示哪些物质的物理量,曲线变化的不同区间对应哪些不同的化学反应.另外图象上的起点、终点、拐点也是解题思路的启发点,应引起足够重视.
将物质X逐渐加入Y溶液中,生成沉淀物质的量n2与
所加X的物质的量n1的关系如图所示.符合图示情况的是 (  )
A B C D
X NaOH AlCl3 HCl NaAlO2
Y AlCl3 NaOH NaAlO2 HCl
解析:因为是将物质X逐渐加入Y溶液中,且是沉淀逐渐增多至最大量,再逐渐减少至消失,所以B、D都不正确;写出化学方程式,根据最大沉淀量前后比为1∶3,而A中在最大沉淀量前后比为3∶1,所以只有C符合题意.
答案:C(共37张PPT)
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第三
节用
途广
泛的
金属
材料
一、常见合金的重要应用
1.合金的概念
合金是指由两种或两种以上的 ( )熔合而成的具有 特性的物质.
2.合金与纯金属的性能差异
(1)硬度
合金的硬度及机械加工性能一般 各成分金属.
(2)熔点
合金的熔点一般 各成分金属.
金属
或金属跟非金属
金属
高于
低于
合金的性质是各成分金属性质的总和吗?
提示:合金具有许多优良的物理、化学和机械性能,在许多方面优于各成分金属,不是简单加和;但一般认为在化学性质方面,合金体现的是各成分金属的化学性质.
3.常见的合金
(1)铜合金
①青铜:主要含 .
②黄铜:主要含 等.
③白铜:主要含 等
铜、锡、铅
铜、锌
铜、镍、锌
低碳
合金
中碳
高碳
碳素钢中的含碳量与其韧性有怎样的关系?
提示:碳素钢中的含碳量越低,钢的韧性越好;含碳量越高,钢的硬度越大.
纯金属
合金
铁、铬、锰
黑色金属
合金
2.金属材料的正确选用
在进行金属材料选择时,常常要考虑以下几个方面:主要用途、 、 性质(密度、硬度、强度、导电性)化学性质(对水的作用, 性)、价格、加工难度、日常维护等方面.
外观
物理
耐腐蚀
1.合金一定是金属组成的混合物. (  )
提示:错误,因为合金也可由金属与非金属熔合而成.
2.生铁中的含碳量高于钢中的含碳量. (  )
提示:正确.
3.生铁的韧性强,而钢的脆性强. (  )
提示:错误,因为生铁与钢相比,生铁质脆,而钢的柔韧性好.
4.用铝、铜作导线,是因为它们性质稳定. (  )
提示:错误,因为铝、铜的导电性好,可用作导线.
5.金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料. (  )
提示:正确.
6.钢是用量最大的合金,我国使用最早的合金是黄铜.(  )
提示:错误,因为我国使用最早的合金是青铜.
一、几种常见的合金
1.铜合金
合金 成分 主要性能 主要用途
青铜 铜、锡、铅 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 机器零件如轴承、齿轮等
黄铜 铜、锌以及少量的锡、铅、铝 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品
白铜 铜、镍、锌及少量的锰 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工 钱币、代替银做饰品
2.钢
钢实际上是以铁为主要成分的铁的合金,即钢和生铁同属于铁的合金,因成分不同,性能也存在差异.
钢是用量最大、用途最广的合金,按其化学成分,可分为两大类:碳素钢和合金钢.
名称 种类 成分 性能 用途
碳素钢 高碳钢 Fe、C含碳量大于0.6% 硬度大脆 刀具、量具、模具
中碳钢 Fe、C含碳量0.6%~0.3% 强度高韧性好可加工 钢轨建材
低碳钢 Fe、C含碳量小于0.3% 韧性好强度低 钢板钢管
名称 种类 成分 性能 用途
合金钢 锰钢 锰 韧性好,硬度大 钢轨、轴承、挖掘机铲斗、坦克装甲
不锈钢 铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、容器、炊具
硅钢 硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯
钨钢 钨 耐高温、硬度大 刀具
二、正确选用金属材料的原则
一般来说,选择金属材料时,常常要考虑以下几个方面:
1.主要用途
材料的用途与材料的性能有密切的关系.
2.外观
不仅要材料本身外观美,还要使材料的外观与周边环境相协调.
3.物理性质
包括密度、硬度、强度、伸缩性、导电性、导热性等.
4.化学性质
主要包括在空气、水、阳光、酸、碱、盐等环境里的化学稳定性,这些性质会影响到材料的使用寿命.
5.价格
考虑价格时要把对材料的基本需求和材料的基本性能放在前面.
6.加工难度
考虑加工难度时要将材料的性质与加工的技术、设备相结合.
7.日常维护
金属材料耐腐蚀性相对较弱,在选择金属材料时必须要考虑使用后的日常维护问题.
8.对环境的影响
一是要考虑在使用材料的过程中,它的反光性、放射性、产生的噪音等对环境的不利影响;二是考虑材料的废弃物对环境有哪些不利影响.
考查点一 合金的形成和性质——————————
[例1] 根据下列金属的熔沸点:
其中不能形成合金的是 (  )
A.Cu与Na        B.Fe与Cu
C.Fe与Na D.Al与Na
金属 Na Cu Al Fe
熔点(℃) 97.5 1083 660 1535
沸点(℃) 883 2595 2200 3000
.
[答案] AC
[解析] 合金是金属在熔化状态时相互熔合形成的,熔化时的温度需达到两种金属中最高的金属的熔点,但又不能超出成分金属中的最低沸点的温度,选项中的Cu与Na 、Fe与Na不符合合金要求.
[关键一点]
能形成合金的两种或两种以上的金属或金属与非金属必须熔点相近,否则不能融合成合金.
(2010·安庆高一检测)下列关于合金的叙述中正确
的是 (  )
A.合金是由两种或多种金属熔合而成的
B.日常生活中用到的五角硬币属于铜合金
C.合金在任何情况都比单一金属性能优良
D.商代的司母戊鼎是纯铜打造而成的
解析:合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的,A项错误;在机械加工时,合金的性质一般较单一金属优良,但并不是任何情况都是,如纯铝的导电性比铝合金要好等,C项错误;司母戊鼎是青铜器,D项错误.
答案:B
考查点二 金属材料的正确选用方法———————
[例2] 钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”.根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是 (  )
A.用来做保险丝
B.用于制造航天飞机
C.用来制造人造骨
D.用于家庭装修,做钛合金装饰门
[解析] 由于钛和钛的合金密度小、可塑性好,因此可用于航天领域,B正确;由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”,可与人体的组织相容,不引起排异反应,因此可以用来制造人造骨,C正确;由于其密度小、可塑性好、易于加工,因此可用于家庭装修,做钛合金装饰门,D正确;只有A错误,由于其熔点高,不适合做保险丝.
[答案] A
[关键一点]
钛的合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温等优点,主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等领域.
用于飞机制造业的重要材料是 (  )
A.Mg-Al合金 B.Cu-Sn合金
C.Al-Si合金 D.不锈钢
答案:A
解析:飞机制造所用的材料强度越高、密度越小越好.铝的密度只有2.7 g/cm3,是典型的轻金属.镁铝合金轻而坚韧可作制造汽车、飞机、火箭的材料.