(共15张PPT)
授课人：焦 方 亮
高中化学CAI辅助教学
铁
铁
铁
铁
铁
铁
位 置
结 构
性 质
第四周期
第VIII族
还原性
金属性
Fe
14
2
1、铁的物理性质：
１.银白色,有金属光泽,质软;
2.具有良好的延展性;
3.是电和热的良导体;
，
4.密度是7.86g/
，
沸点是2750
熔点1535
;
5.特性:能被磁体吸引，具铁磁性.
2、铁的化学性质：
2、与某些盐溶液反应，如
溶液等。
3、与酸反应：
a.与非氧化性酸反应，如盐酸、稀硫酸。
b.与氧化性酸反应，如硝酸、浓硫酸。
1、常温下发生钝化，不反应
2、加热时可以反应。
1、与非金属反应,如
等。
4、与水反应：
高温
常温下通常不与水反应
高温时可以反应，方程式：
[练习]：
1、区分还原铁粉和氧化铜粉末的最简单
方法是？
2、下列物质可用铁桶盛装的是：
A、
B、
C、
D、
3、将铁粉撒入下列溶液中充分反应后，
溶液的质量增加但无气体放出的是：
A、
B、
C、
D、
名 称
俗 称
化学式
色 态
化合价
水溶性
类 型
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
共 性
与酸
与 还
原剂
铁 红
磁性氧化铁
黑色 粉末
红棕色粉末
黑色晶体
+ 2
+ 3
+ 2，+ 3
不 溶
不 溶
不 溶
碱 性 氧 化 物
都能与酸反应。如
都能被还原。如
高温
二、铁的氧化物：
[练习：]
在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯
经过焙烧后，铁的化合物转化成
-------而制得红色砖瓦；若烘热后
期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会
产生大量的--------气体，它们把该
红色物质还原成黑色的化合物是
---------，同时还原未烧的碳得青
色砖瓦。
三、铁的氢氧化物：
[思考：]
若将
溶液滴到
溶液中有
什么现象？若滴加到
溶液中呢？
请同学们写出相应的化学方程式。
练 习：
有一黄色固体A，经燃烧得红色粉末B和使
溴水褪色的气体，将 B 溶于盐酸得溶液C,
将C分成两份，其中一份加入NaOH溶液后
得红褐色沉淀D;向另一份中加入足量铁粉
得溶液E，将E也分成两份：一份中加入
NaOH溶液得白色沉淀F，F在空气中经一
系列变化最终变为D;另一份中加入氯水又
生成含C的溶液。则
A.
B.
C
D.
E.
F.
用 溶液可以腐蚀印刷线路
板，请解释并写出离子方程式，
若想从废液中回收铜，应如何
操作？最后可得什么物质？
[思考：]
直 接 观 色
与KSCN
与苯 酚
显色反应
利 用
的氧化性
利 用
与 铜 片
与 淀 粉
KI 试 纸
鉴 别方 法
小结：
浅 绿 色
棕 黄 色
血 红 色
不显红色
不显紫色 显 紫 色
无明显现象
Cu被腐蚀
溶液变绿色
试纸不变蓝 试纸变蓝色
利用沉淀反应
与 作用
白色沉淀迅速变灰
绿色最后呈红褐色
立即产生红褐
色沉淀
总结：
氧化性
还原性
还原性
氧化性
铁 三 角市级优质课评比申报推荐表（学校盖章）
2004年11月30日
学 科 化学 年 级 高二
申报教师姓名 胡彬 年 龄 32
教 龄 7 职 称 中一
已取得的业务称号 教坛新秀 是否开设过市级公开课 否
教研科研主要业绩 1、参与编写《3+2高考二轮总复习·化学》（中国环境科学出版社，2004.3）。2、辅导学生参加江苏省中学生化学奥林匹克竞赛：获省三等奖1人，苏州市一等奖4人，二等奖2人。3、《试论利用化学实验教学对学生素质的培养》《化学教学与实验》2003年第6期4、《碳族元素探索型习题例析》《起跑线》2003年第5期5、《试论创新思维的训练方式》获张家港市第二届“五优”论文评比三等奖hubin 第 2 页 共13页 2004-11-01
第四章 几种重要的金属
第一课时
教学目的：1、掌握金属的通性、合金的性质
2、了解金属的发展史
3、了解生活中金属的用途
4、了解几种新型的合金
5、激发学生学习的兴趣和不断探索的精神，培养学生的创新思维
教学重点：金属的一些特性和共性及用途了
教学过程：
引入：生活中各种各样的锅都是用铁或铝制成的，这是为什么呢？不锈钢是怎样制成的呢？金笔的笔头有一个白色的小圆球，这是什么呢？它有什么作用呢？记忆合金究竟是怎样的一种金属呢？研制出新的金属，必须对金属的性质有一个了解
板书：一、金属的概况
1、金属元素位置与结构：
金属在元素周期表中的位置：金属元素在周期表中位于左下方,占4/5. 元素在周期表中的分布，说明种类多，分布广。，但它们的电子层数较多，原子半径大，原子核对核外电子吸引力小，容易失去电子，这就从本质上解释了金属的物理通性和化学通性。越靠近分界线则可能表现出部分非金属原子结构：子，原子半径相对较大。
金属的结构：最外层一般1--3个电某些金属(如Sn,Pb,Bi等)有4-5个电子；金属单质是由金属阳离子和自由电子构成。
2、金属的几种分类方法：
从颜色分
从密度分
[重金属盐一般有毒]
从含量分
3、金属的通性：
物理性质：
金属都是不透明的，整块金属具有金属光泽，大多数银白色固体；有延展性；能导电、导热。
[金属的特性：熔点最高:W(3410℃);最低Hg(-39℃)；密度最大:Os(22.45g/cm3);
最小:Li(0.53 g/cm3)(3)硬度最大:Cr(9);最小:Na(0.4)；延展性最好:Au，可制成万分之一毫米的金箔；导电导热性最好:Ag，Cu次之，Al第三。]
解释：金属晶体中的金属离子与自由电子之间存在较强的作用可以用这一点。解释金属的导电性，导热性，延展性，硬度和熔点。金属晶体是靠金属离子跟自由电子之间存在较强的作用使许多金属离子相互结合在一起而形成的。
化学性质：还原性
（1）和非金属反应
（2）与水、酸、盐的反应
（3）少数与强碱溶液反应
过渡：金属的还原性弱强与结构、在周期表中的位置有关，与金属活动顺序大致相同，下面从金属化学性质的几方面看一下部分金属的主要化学性质。
金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属原子失电子 _____ 依次减小，还原性减弱_______________________________
在空气跟O2反应 易被氧化
跟水反应 常温
跟酸反应 剧烈
跟盐反应 位于金属活动顺序前面的金属可以将后面金属从其
跟碱反应 A1等具两性的金属可与碱反应
例题：1、下列叙述中正确的是 （ ）
A.某物质中只含有一种元素，该物质一定是纯净物
B.某晶体中含有阳离子,则一定含有阴离子.
C.任何原子都是由质子,中子和电子组成.
D.同位素的化学性质基本相同.
2、在核电荷数1-18的元素中,其单质属于金属晶体的有: 。金属中,密度最小的是: ,地壳中含量最多的是 ,熔点最低的是 ,具有两性的元素是 ,单质的还原性最强的是 .
过渡：人们利用金属的这些性质，为生产、生活所服务，但在生产、生活中我们很少使用纯的金属，主要使用金属制成的合金。
板书：二、合金
1、定义
2、性质：(1)硬度比成分金属的大
(2)熔沸点比各成分金属的低
最早的合金-----青铜等
合金虽然是混合物，但有固定的熔沸点。
有特殊的性能 合金比成分金属具有更好的硬度和强度、机械加工性能如：耐腐蚀性，硬度大
板书：三、金属的发展
1、概述
2、几种重要的合金
第一节 镁和铝
第二课时
教学目的：1、使学生了解镁和铝的物理性质和用途
2、使学生掌握镁和铝的化学性质
3、使学生了解铝的几种重要化合物
教学重点：镁和铝的化学性质
教学难点：镁和铝的化学性质
教学过程：
板书：一、镁和铝的结构
由镁和铝在元素周期表中的位置归纳镁和铝的结构及其物理性质.
镁 铝
最外层电子数 2 3
原子半径大小 1.6×10-10m(大) 1.43×10-10m(小)
熔点/沸点(℃) 645/1090 660.4/2467
密度(g/cm3) 1.738 2.7
硬度 2.0 2-2.9
板书：二、镁和铝的性质
（一）镁和铝的物理性质
相似性：都是银白色的轻金属，有较强的韧性、延展性，熔点较低，硬度较小，
有良好的导电、导热性
差异性：铝的硬度比镁大，熔点比镁高
(铝的价电子比镁多，原子半径比镁小，故铝单质中存在的化学键比镁中的强
（二）镁和铝的化学性质
1、与氧气反应
镁和铝在空气里都有能跟氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，阻止了反应的
进一步进行，因而镁和铝在常温下均有一定程度的防腐蚀性能。
2Mg+O 2 2MgO （白色固体、耀眼的白光）
演示 4Al+3O22Al2O3
现象 剧烈燃烧，耀眼白光
与其它非金属反应Mg+Cl2MgCl2 3Mg+N2Mg3N2 2Al+3SAl2S3
引入问题：① 同样质量的镁在空气中和在氧气中燃烧，得到的固体质量哪一个大？
② 实验室怎样制取Al2S2？
2、与水反应： Mg+2H2O(热)=Mg(OH)2+H2↑ 2Al+6H2O(沸)=2Al(OH)3+3H2↑
镁和铝与水反应时要除去表面的氧化膜,而且常温下不考虑与水的反应
3、与酸反应:
非氧化性酸：Mg+2H+=Mg2++H2↑
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
说明：上述强酸不能是浓硫酸和硝酸，铝在浓硫酸、浓硝酸中被钝化，弱酸也能和镁、铝反应，但不能用上述离子方程式表示。和NH4Cｌ
4、铝与强碱溶液反应
镁与强碱溶液不反应
铝与强碱溶液反应，方程式为： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
注意：此反应中还原剂为Al，氧化剂为H2O可表示为
6e—
2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O
在此反应中的电子转移与硅与强碱的反应相类似，此反应常常用于区别铝和不溶于强碱的金属如镁等
如不需标明电子转移方向和数目，可把水消去。
问题：同样的铝分别和酸溶液、碱溶液反应，产生的氢气哪一个多？
如何除去镁中的铝？
5、与氧化物反应
Mg能在CO2中燃烧：2Mg+CO22MgO+C
Al能和某些金属氧化物反应—铝热剂反应
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe+Q
利用上述反应可以焊接钢轨，冶炼某些金属。
4Al+3MnO22Al2O3+3Mn
一般规律：铝可以把不活泼的金属从其氧化物中还原出来。
(要使用没有被氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。两者质量比为1︰3)
小结：
镁的化学性质 铝的化学性质
2Mg+O22MgO 4Al+3O22Al2O3
3Mg+N2 Mg3N2 Mg3N2+6H2O==3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 2Al+3S=Al2S3 Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
Mg+2H2O= Mg(OH)2+H2↑
2Mg+CO2 2MgO+C 2Mg+SO2MgS 2nAl+3M2On6M+nAl2O3 (M=Fe,V,Cr等)
Mg+2H+=Mg2++H2↑与氧化性酸发生复杂反应 2Al+6H+=2Al3++3H2↑常温遇浓硫酸、浓硝酸钝化
镁与碱不反应 2Al+2NaOH+3H2O==2NaAlO2+3H2↑+H2O
Mg+2NH4Cl(aq)= MgCl2+2NH3↑+H2↑(水)Mg +Cu2+= Mg2++Cu 2Al+3Cu2+= 2Al3++3Cu
例1、将相同质量的镁条分别在①氧气②空气③N2④二氧化碳中燃烧.燃烧后所得产物的质量是( C )A、②＜①＜③＜④ B、 ④＝③＝②＝① C、③＜②＜①＜④ D、③＜①＜②＜④
例2、某无色透明的溶液,能与铝反应放出氢气,但不与镁反应.该溶液中可能大量存在H+,Ba2+, Cu2+,OH-,SO42-,Cl-,CO32-,NO3-.试根据上述性质推断:该溶液中肯定存在的离子是 ;可能存在的离子是 ;不存在的离子是 .
例3、简答为什么不能用干粉灭火剂(主要成份为NaHCO3)来扑灭燃烧的镁粉
例4、两种金属粉末的混合物13g，投入足量的稀硫酸中，在标准状况下产生11.2L气体，则这种混合物不可能是--------B、C
A．Zn、Al B。Fe、Zn C。Al、Mg D。Mg、Cu
例3、 向AlCl3溶液中加入Na2CO3或Na2S溶液，是否可生成Al2（CO3）3或Al2S3白色沉淀。
练习:
1、某无色透明的溶液,跟金属铝反应时放出H2,试判断下列离子: Mg2+,Cu2+,Ba2+,H+, Ag+,SO42-, SO32-,HCO3-,OH-,NO3- .何者能存在此溶液中
(A)当生成Al3+时可存在 ;
(B)当生成AlO2-时可存在 .
2、将等物质的量的镁和铝混合，取四份等质量的该混合物分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是
A．3mol/LHCl B. 4mol/LHNO3 C.8mol/LNaOH D.18mol/LH2SO4
3、在两份体积相同的NaOH和稀硫酸溶液中分别加入过量铝粉,充分反应后,在相同状况下,若放出氢气的体积相同,则两溶液的物质的量浓度之比是
A. 3 :1 B. 1 :3 C. 3 :2 D. 2 :3
4.将镁铝硅的混和物分为等质量的两份.一份跟足量的NaOH溶液反应,另一份跟足量的HCl反应,最终产生的H2一样多.则镁与硅物质的量之比是
A.2 :1 B.4:1 C.1 :1 D.3 :1
5、由铁、锌、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标况下为11.2L，则混合物中一定有的金属是：
A．锌 B。铁 C。铝 D。镁
第三课时
教学目的：1、掌握镁和铝的重要化合物
2、氧化铝、氢氧化铝的性质
教学重点：氧化铝、氢氧化铝的两性
教学难点：氢氧化铝的两性
教学过程：
复习提问：1、镁和铝的有关化学性质
2、金属 下列各种用作是利用它的什么性质①在电力工业中常用作输电线___________ ②在日常生活中常用作各种热容器_______ ③被制成铝箔用于仪器、饮料的包装_______④与镁制成合金用于汽车飞机制造业中A．密度小 B。导电性强 C。导热性强 D。延展性强
3、镁铝都是较活泼的金属，下列描述正确的是
A．镁的硬度比铝的稍大，熔沸点都比铝的高 B．镁、铝都能与稀盐酸、稀硫酸、强碱反应
C．镁在点燃条件下可以跟二氧化碳反应，铝在一定条件下可以跟氧化铁发生反应
D．铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物
板书：三、铝的重要化合物
1、氧化物-----氧化镁(MgO)、氧化铝(Al2O3)
MgO Al2O3
色态 白色固体 白色固体
熔点 高-2800℃ 高-2045℃
溶解性 微溶于水 不溶于水
类别 碱性氧化物 两性氧化物
与水反应 MgO+H2O(热)=Mg(OH)2 Al2O3与水不反应
与酸反应 MgO+2H+=Mg2++H2O Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
与碱反应 MgO与碱不反应 Al2O3+2OH—=2AlO2—+H2O
制法 MgCO3MgO+CO2↑ 2Al(OH)3Al2O3+3H2O
用途 耐火材料 耐火材料、冶铝
Al(OH)3：几乎不溶于水，白色胶状；能凝聚水中的悬浮物，有吸附色素的性能。
实验室制法：铝盐与氨水反应
Al3++3NH3.H2O ==3NH4++ Al(OH)3↓ 2Al(OH)3 ? Al2O3+3H2O
Al(OH)3具有两性氢氧化物的性质，既能与强碱反应又能与酸反应，但Al(OH)3沉淀不溶于氨水。
2、氢氧化镁、氢氧化铝
氢氧化镁 氢氧化铝
色态 白色固体 白色胶状固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
热稳定性 Mg(OH)2△=MgO+H2O 2Al(OH)3△=Al2O3+3H2O
与酸反应 Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
与碱反应 不反应 Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H 2O
碱性强弱 中强碱 两性氢氧化物
制备 镁盐与碱反应 铝盐与弱碱反应
注意：1。氢氧化铝的两性-----即能和酸反应又能和碱反应
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H 2O
是不是和所有的碱反应？--------------不是，只和强碱反应
讲解：用平衡移动的原理来作分析，氢氧化铝在水溶液中有两种电离方式：
H+ + AlO2- +H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH-
酸式电离 碱式电离
当向氢氧化铝溶液中加入酸时，抑制酸式电离，促进碱式电离。若加入足量的酸，则氢氧化铝将完全以碱的形式电离，即氢氧化铝溶于酸中；当向氢氧化铝常识加碱时，抑制碱式电离，促进酸式电离。若加入足量的碱，则氢氧化铝完全以酸的形式电离，即氢氧化铝溶于碱中。
强调：氢氧化铝不能与酸酸反应，如向氢氧化铝浊液中通入CO2不溶解；也不与弱碱反应，如氨水，故实验室用氨水制氢氧化铝而不用强碱。
思考：往氯化铝的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液会出现什么现象？为什么？
提示：会出现先有沉淀，然后沉淀又会消失，其离子方程式如下：
Al3+ + 3OH- == Al(OH)3↓
Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 3H2O
现在可以由学生自己回答刚才提出的问题：为什么制氢氧化铝只能用弱碱而不能用强碱？因为过量的强碱可以使制得的氢氧化铝消失。
[思考2]向1mol/L的氯化铝溶液中逐滴加入1mol/L的氢氧化钠溶液，试描绘出生成沉淀的物质的量与加入的氢氧化钠的体积之间的关系（纵坐标表示生成沉淀的物质的量，横坐标表示加入的氢氧化钠的体积）
[提示]注意沉淀的物质的量的变化与所加入的溶液体积之间的关系（生成最大量与使沉淀完全消失消耗的溶液体积之比为3:1）
nAl(OH)3/mol
1
0 1 2 3 4 VNaOH(ml)
例题：向1mol/L和AlCl3溶液10ml中加入1mol/L的NaOH溶液得到沉淀0.26克，所加NaOH溶液的体积可能为A.40ml B.72ml C.80ml D.128ml
3、镁盐与铝盐(重要的)
（1）镁盐：MgCl2 存在 光卤石，海水中。
物性：是一种无色苦味、易溶的晶体，易潮解。
制法：从海水中制取
化性：Mg2++2OH—=Mg(OH)2
（2）铝盐:明矾 KAl (SO4)2·12H2O—是一种复盐 复盐:由一种酸根和不同种金属形成的盐
物性:是一种白色晶体.
作用:净水：明矾水解所形成的胶状物氢氧化铝吸附能力很强，可以吸附水里的杂质，并形成沉淀，使水澄清。但广泛使用铝盐净水可能导致脑损伤，造成严重的记忆力损伤，这是老年痴呆症特有的症状。使用时要注意，尽量扬长避短，才能使铝及其化合物对人类使铝及其化合物对人类社会发展发挥出更为重要的作用。
化性:铝盐与碱的反应：就是Al3+与碱的反应
思考：向明矾溶液中加入紫色石蕊试液，现象？为什么？
投影：向明矾溶液里加入Ba(OH)2溶液，待SO42-沉淀完全时，铝元素的存在形式是：
A．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以Al3+形式存在溶液中
B．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以AlO2-形式存在溶液中
C．全部为Al(OH)3沉淀
D．几乎全部以AlO2-形式存在溶液中
拓宽：
指导实验
1．将NaOH溶液逐滴滴入到AlCl3溶液中，直至过量。
2．将AlCl3溶液逐滴滴入到NaOH溶液中，直至过量。
3．将盐酸逐滴到 NaAlO2溶液中，直至过量。
4．将NaAlO2溶液中，直至过量。
[问题]请描述实验现象，并写出离子方程式。
回答：
1．先产生白色絮状沉淀，当NaOH过量时沉淀消失。
Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
2．先产生沉淀，振荡后消失，当AlCl3过量时，产生的沉淀不再消失。
4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O 3AlO2-+6H2O+Al3+=4Al(OH)3↓
3.先产生白色絮状沉淀，当HCl过量时沉淀消失。
AlO-2+H++H2O=Al(OH)3↓ Al(OH03+3H+=Al3++2H2O
4.先产生沉淀，振荡后消失，当NaAlO2过量时，产生的沉淀不再消失。
4H++AlO-2=Al3++2H2O Al3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓
转化关系：
（1）Al3++3OH=Al(OH)3↓ Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH+4
(2)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O (3)Al3++4OH-=AlO-2+2H2O
(4)AlO2-+H++H2O=AlOH)↓ (5)Al(OH03+3H-=Al3++3H2O
(6)AlO-2+4H+=Al3++2H2O
第四课时镁 和 铝 (图象)
教学目的:1铝盐和碱反应的情况分析
2掌握有关计算
教学重点:图象分析
教学过程:复习镁和铝的化合物性质
由二氧化碳通入石灰水中作出沉淀与通入CO2的关系图
新授:
1、 铝盐和强碱反应
1、在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 沉淀
方程式： AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
总方程式: AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O
离子方程式 Al3++3OH—=Al(OH)3
Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O NaOH
总 方 Al3++4OH—=AlO2—+2H2O
2、在NaOH溶液中滴加入AlCl3溶液 沉淀
方程式： AlCl3+4NaOH=NaAlO2+2H2O
3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
总方程式: AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl
离子方程式 Al3++4OH—= AlO2—+2H2O
3AlO2—+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓ AlCl3
总 方 Al3++3OH—=Al(OH)3↓
二、铝盐和弱碱反应 沉淀
在AlCl3溶液中滴加NH3·H2O
方程式：AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
在NH3·H2O中加入AlCl3同上
三、NaAlO2溶液和强酸溶液反应
1、在NaAlO2溶液中滴入强酸 NH3·H2O
方程式： NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl 沉淀
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
总方程式: NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O
离子方程式 AlO2—+H++H2O= Al(OH)3↓
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
总 方 AlO—2+4OH—=Al3++2H2O HCl
2、在强酸中滴入NaAlO2溶液
方程式： 4HCl+NaAlO2=AlCl3+NaCl+2H2O 沉淀
AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
总方程式: NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl
离子方程式 AlO2—+4H+ = Al3++2H2O
Al3++3AlO2—+6H2O=4Al(OH)3↓
总 方 AlO—2+H++H2O=Al(OH)3↓
四、偏铝酸钠溶液和CO2反应 沉淀
方程式：2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3 (CO2少量)
NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 (CO2足量)
离子方程式:2AlO2—+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32—
AlO2—+CO2++2H2O=Al(OH)3↓+HCO3—
CO2
沉淀
五、MgCl2 AlCl3混合液中加入NaOH溶液至过量
Mg2++2OH—=Mg（OH）2
Al3++3OH—=Al(OH)3
Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O
NaOH
例1、100mL 1 mol/L的AlCl3溶液中，逐滴加入2 mol/LNaOH溶液，得到3.12g沉淀，则加入的NaOH溶液的体积是
A．180mL B。200mL C。60mL D。120mL
解析：n(Al3+) = 0.1 mol n(Al(OH)3) = 0.04mol
NaOH不足时，生成0.04mol Al(OH)3需NaOH 0.12mol，需NaOH体积60mL
NaOH过量时，0.1 molAl3+完全沉淀后再溶解0.06mol，需NaOH：0.1mol×3+0.06×1=0.36mol；体积为180mL
图像法： Al3+
① ② ③ ④
⑤
Al(OH)3 AlO2-
⑥
[课堂练习]：请写出上述转化过程中所有的化学反应方程式：
① ②
③ ④
⑤ ⑥
例2、将一定量的镁和铝合金溶解在500ml盐酸中（不计反应前后溶液的体积变化），然后取出10ml逐滴加入1mol/L的NaoH溶液产生的沉淀量W（g）与加入的NaoH溶液V（mL）的关系如图所示。求：
（1） 合金中镁和铝的质量各为多少g？（3.6）
（2）盐酸的物质的量浓度是多少？（0.8moL/L）
练习
1、镁粉在焰火，闪光粉中是不可少的原料，工业制造镁粉将镁蒸气在气体中冷却。下列可作为冷却气体的是 ①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2
A、①② B、②③ C、③④ D、④⑤
2、下列物质中，不属于纯净物的是 ①重水 ②双氧水 ③硬水 ④硫酸⑤氢溴酸 ⑥蒸馏水
A、①③ B、③④ C、①⑤ D、③⑤
3、铝热反应说明了
A、铝的还原性大于铁，且反应时放出大量的热 B、铝比铁熔点低
C、铁、铝易形成合金 D、反应需要加热，所以铝热反应是吸热反应
4、下列晶体中，金属离子与自由电子之间作用最强的是
A、Na B、Mg C、Al D、Si
5、下列单质中，能跟烧碱溶液反应，但不能生成H2的是
A、硅 B、氟气 C、铝 D、钠
6、在两个烧杯中，各加入相同体积3摩/升的硫酸溶液，随后分别置于天平左右两个托盘上，调节天平，使之平衡，此时向两个烧杯中分别加入10.8克Mg、Al反应完毕后，天平两端将会
A、不平衡，放铝的一端托盘上升 B、不平衡，放镁的一端托盘上升
C、仍保持平衡 D、无法确定
7、用铝热法从下列氧化物中还原出物质的量相同的各金属，耗铝最少的是
A、Cr2O3 B、MnO2 C、V2O5 D、WO3
8、一定量时的盐酸分别与下列物质完全反应，所得溶液浓度最小的是
A、Mg B、MgO C、MgCO3 D、Mg(OH)2
9、在①浓盐酸 ②浓硝酸 ③浓硫酸 ④稀硫酸 ⑤稀硝酸等物质中，能用铝槽车盛装的是
A、①②③ B、②③ C、②④ D、③⑤
10、高温超导体中，铊（T1）是组成成分之一，已知铊和铝是同族元素，关于铊的性质的推断，可能错误的是 ①是银白色的软质金属 ②能生成+3价的离子化合物 ③T1(OH)3和A1(OH)3一样是两性的 ④与稀硝酸作用生成硝酸盐 ⑤与CL3反应生成盐
A、①和② B、只有③ C、④和⑤ D、②与⑤
11、下列离子方程式书写正确的是
A、硫酸铝中加入过量氨水：AL3++3OH- AL(OH)3↓
B、氢氧化铝跟盐酸反应：2AL(OH)3+6H+ 2AL3++6H2O
C、硫酸铜与氢氧化钡溶液反应：Ba2++SO42- BaSO4↓
D、偏铝酸钠溶液与适量稀硝酸反应：ALO2-+H++H2O AL(OH)3↓
12、将两种金属单质组成的混合物11克加到足量的稀H2SO4中，最终可得到11.2升H2（标况下），则这两种金属可能是
A、Zn和Fe B、Ag和Mg C、AL和Cu D、Mg和Zn
13、下列物质的溶液中通适量CO3气体，不产生白色沉淀的是
A、ALCL3 B、Ca(OH)2 C、NaALO2 D、Na2SiO3
14、下列各组水溶液中，有暂时硬度的水是
A、K-、Na-、HCO3-、Cl-、SO42- B、K-、Mg2-、Cl-、Na-
C、Na-、HCO3-、CL-、Mg2- D、Ca2-、Na-、CL-、NO3-
15、下列各物质属于复盐的是
A、Cu2(OH)2CO3 B、KCL·MgCL3·6H2O C、NaHSO4 D、AL2(SO4)3
16、向明矾溶液里滴入Ba(OH)2溶液，当SO42-沉淀完全时，铝元素的存在形式是
A、一部分AL(OH)3沉淀，一部分以AL3+形式存在于溶液中
B、一部分为AL(OH)3沉淀，一部分以ALO2-形式存于溶液中
C、全部为AL(OH)3沉淀
D、几乎全部以ALO2-形式存在于溶液中
17、已知部分被氧化的镁1.6克和足量的盐酸反应，在标况下生成H21.12升。在跟盐酸反应前被氧化的镁是
A、1.2克 B、0.64克 C、0.4克 D、0.24克
18、下列化学方程式正确的是
A、适量CO2通入氯化钙溶液中：CaCL3+CO2+H2O CaCO3↓+2HCL
B、碳酸氢镁和过量石灰水反应：Mg(HCO3)2+Ca(OH)2 MgCO3↓+CaCO3↓+H2O
C、把氯水放在阳光下：2CL2+2H2O 4HCL+O2↑
D、碳酸氢钙溶液中加入NaOH溶液：Ca(HCO3)2+2NaOH CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
19、把等质量的金属镁分别放在①纯氧气中 ②空气中 ③二氧化碳中，充分燃烧，得到固体物质的总质量分别为W1、W2、W3，三者的大小关系是
A、无法判断 B、W1一定小于W2 C、W3一定大于W2 D、W1等于W3
20、下列化合物中不易潮解的是
A、CaCL2固体 B、Na2CO3晶体 C、MgCL 2固体 D、NaOH固体
21、只用 一种试剂就可鉴别Na+、Mg2-、AL3-三种离子； 只用 一种试剂就可鉴别Na2S、Na2CO3、NaALO2、Na2SiO3、NaNO3五种药品。
22、镁、铝在反应时分别失去2个、3个电子，但镁的金属性比铝要 ，这说明金属性主要取决于 。而与 无直接关系。
23、下列图象中，纵坐标为沉淀物的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，试按题意将相应的字母序号填入表中：
溶液 加入物质 答案序号
氯化铝溶液 加入过量氨水
饱和石灰水 通入过量CO2气体
含少量NaOH的偏铝酸钠的溶液 通入过量CO2气体
含少量NaOH的偏铝酸钠溶液 逐滴加入稀盐酸
MgCL2、ALCL3的混合液 逐滴加入NaOH溶液至过量
24、在相同条件下，将Mg、AL、Fe分别投入质量相同且足量的稀盐酸中，反应结束后三种溶液的质量仍相同，则投入的Mg、AL、Fe三者的质量大小关系为
25、在m毫升b摩/升ALCL3溶液中加入等体积a摩/升NaOH溶液。
（1）当a≤3b时，生成AL(OH)3沉淀的物质的量是 。
（2）当a，b满足 条件时，无沉淀生成。
（3）当a，b满足 条件时，有沉淀生成，生成AL(OH)3沉淀的质量是 。
26、AL(OH)3、MgCO3及NaHCO3的混合物32.4加入过量盐酸，生成CO3气体4.48升（标况下）；继续向反应后的溶液中加入过量NaOH溶液，生成5.8克白色沉淀。求该混合物中三种物质的质量百分含量。
27、向铝粉和过氧化钠的混和物中加入足量水振荡，当混和物全部溶解后，得到无色透明溶液并放出7克气体，向该溶液中滴加5摩/升的盐酸，有白色胶状沉淀生成，当滴加到280毫升时，沉淀恰好溶解，求原混和物铝和过氧化钠的物质的量之比为多少？
练习答案
1、C 2、D 3、A 4、C 5、B 6、D 7、A 8、D 9、B 10、B 11、D 12、C 13、A 14、C 15、B 16、D 17、D 18、D 19、C 20、B
21、NaOH，HCL 22、强，失电子的难易，失电子的多少 23、C、B、D、E、A
24、AL>Mg>Fe 25、（1） （2）a≥4b （3）3b≤a＜4b
26、AL(OH)3%=48.15% MgCO3%=NaHCO3%=25.93%
27、1：2
有色金属（除Fe，Cr，Mn以外的金属）
轻金属（密度小于 4.5g/cm3如K,Ca,Be,Mg,Al等）
重金属（密度大于 4.5g/cm3如Cu,Fe,Sn,Pb等）
黑色金属（Fe，Cr，Mn）
常见金属（如Fe,Al,Cu等）
稀有金属（如锆,铌,钼等）
6e
光(共11张PPT)
1、将一Zn片,Cu片平行插入稀H2SO4 溶液中，有什么现象？为什么？
实验探究1
锌片溶解同时有气泡产生；铜片无现象
在铜表面有气体生成，Zn逐渐溶解，溶液不变蓝 。
思考： (1)锌、铜质量有无变化？溶液中H+浓度有何变化？
(2)电子流动的方向如何？
2、若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在稀H2SO4溶液中有什么现象？为什么？
3、在导线间接一电流计有何现象产生？为什么？
4、用一干电池连接电流计验证电子流向，确定Zn片, Cu片的正负极是怎样的？
试用所给材料组成原电池：锌、铜、铁、碳棒；稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇。
实验1：电解质溶液：稀硫酸
电极材料:(1)锌分别与锌、铜、铁、碳棒 (2)铁分别与铜、碳棒 (3)铜与碳棒
实验2：电解质溶液：硫酸铜溶液
电极材料：同实验1
实验3：无水乙醇
电极材料：同实验1
若以上实验不用导线连接又如何
实验探究2
思考：如何选择原电池的两极材料？
电极 电极材料 反应类型 电子流动方向
负极
正极
还原性较强的金属
还原性较弱的金属或能导电的非金属
氧化反应
还原反应
负极向外电路提供电子
正极从外电路得到电子
原电池的工作原理
练习1、判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称.
②
③
④
⑤
⑥
①
⑦
⑧
⑨
练习2：下列三个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是（ ）
稀H2SO4
Zn
Zn
(A)
稀H2SO4
Cu
Zn
(B)
稀H2SO4
Zn
C
(C)
练习3
如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（ ）
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液
A
C
A
B
练习4：判断下列装置，哪些能形成原电池，并相应的电极反应
NaOH
Al
C
(A)
酒精
Zn
Cu
(B)
H2SO4
Zn
Zn
(C)
CuSO4
Pt
C
(D)
(E)
CuSO4
Zn
Cu
ZnSO4
小结：装置特点：
化学能转化为电能
反应原理：
氧化反应
形成条件：
(1)两个活泼性不同的电极
(2)电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）
(3)形成闭合回路（或在溶液中接触）
原 电 池
失e沿导线传递，有电流产生
还原反应
2H++2 H2↑
正极
负极
铜锌原电池
不继溶解
Zn-2e Zn2+
移动
阳离子
电解质溶液课题：原电池
授课人：塘桥高级中学 胡 彬 2004.11.25
教学目的：
知识目标：1、初步掌握原电池的基本化学原理及构成原电池的条件
2、掌握原电池的电极确定方法及简单电极反应式的书写
能力目标：提高学生实验能力、观察能力、分析和解决问题能力，培养创新思维
思想目标：进行对立统一规律教育，培养学生科学的世界观和方法论
教学重点: 原电池的化学原理
教学难点: 原电池的化学原理
教学方法：实验探究法
教学用品：铁丝、铜丝、锌片、铜片、稀硫酸、导线、烧杯、电流计
教学过程:
引言:前几节我们学习了有关金属的知识，了解了铁和铜的性质。铁是比较活泼的金属，能溶于稀硫酸，铜是不活泼金属，不溶于稀硫酸。如果我们把铁和铜连接在一起，同时放到稀硫酸中，会发生什么现象呢？
实验探究1：用锌片、铜片、稀硫酸按下列要求做实验。 Zn Cu
实验步骤： 现 象：
锌片和铜片平行插入稀硫酸锌片和铜片用导线连接插入稀硫酸锌片和铜片之间连电流表用干电池判断电流的方向 锌片上有气体放出铜片上无明显现象在铜表面有气体生成，Zn逐渐溶解。溶液不变蓝，电流计指针偏转
H2SO4
Zn Cu
根据观察到的现象讨论：
1、锌片插入H2SO4为什么有气泡而铜片插入稀H2SO4无气泡？
2、锌和铜用导线连接插入稀H2SO4为何有电流？
3、锌和铜用导线连接后插入稀H2SO4为何铜片上有气泡？
4、锌、铜质量有无变化？溶液中H+浓度有何变化？
5、电子流动的方向如何？写出锌片和铜片上变化的离子方程式。
解释：
讲述：以上实验中看到的现象早在1799年就被意大利物理家伏打捕捉并加以研究，发明了世界上第一个把化学能转化为电能的装置——伏打电池，即原电池。
板书：原电池
讲述：我们知道，物质发生反应时，常伴有化学能与热能、光能等的相互转化。例如，镁条在空气中燃烧的化学反应，伴有放热、发光等现象。这说明化学能转变为热能和光能。那么，我们做的这个实验是化学能转变为哪种能呢？
学生回答
教师总结：
板书：1、原电池的定义：将化学能转变为电能的装置。
2、原电池的构成：
两个电极：电极名称 电极材料 电极反应 反应类型
负极 锌片 Zn－2e－＝Zn2+ 氧化反应
正极 铜片 2H＋＋２e－＝H2 还原反应
电池的总反应方程式： Zn + H2SO4=ZnSO4 + H2↑
离子方程式： Zn + 2H+==Zn2+ + H2↑
电解质溶液
设疑：有以上条件就可以形成原电池吗？
实验探究2：试用所给材料组成原电池：锌、铜、铁、碳棒；稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇
实验1：电解质溶液：硫酸
电极材料：（1）锌分别与锌、铜、铁、碳棒；
（2）铁分别与铜、碳棒；（3）铜与碳棒；
实验2：电解质溶液：硫酸铜溶液
电极材料：同实验1
实验3：无水乙醇
电极材料：同实验1
如以上实验均不用导线连接，即不是闭合回路，情况又如何？
讨论：构成原电池的条件？
板书：3、构成原电池的条件
①有两种活性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极，较活泼金属为负极；
思考：电极的判断；简单电极方程式的书写。（见PPT）
②两电极与电解质溶液接触（能发生自发的氧化还原反应）；
③两电极要相连接或接触，形成闭合回路。
本质条件：负极能与电解质溶液中的某种成分发生自发的氧化还原反应
问题3：由以上知识小结原电池原理。
板书：4、原电池的原理：
电子从负极(较活泼金属)流向正极（较不活泼金属或碳棒），负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
e
阴离子
阳离子
小结：
练习：
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第4章 几种重要的金属
§4～1镁和铝（一）
教法分析
本节在物质结构和元素周期律等理论指导下，用比较的方法介绍镁、铝的性质，并联系它们的主要用途。
本节对培养学生和能力有着重要的作用。如通过金属的物理性质和学习，有助于培养学生的想象力和抽象思维能力；通过引导学生对已学习过的各种晶体和化学键知识作一比较和小结，可培养学生分析归纳的能力；从分析铝在元素周期表里的位置，知道氢氧化铝有两性，培养学生的矛盾的对立统一等辩证唯物主义观点。
教学目的：1。了解金属的分类方法
2．了解金属的物理、化学性质上的相同点和不同点
教学重点：金属的物理性质
教学难点：金属的物理性质
教学过程：
1、 金属的分类方法：
1．金属的种类：一百多种元素中，只有16种非金属，6种稀有气体元素。其余全部为金属元素。大约有五分之四是金属元素
2．金属的分类
从不同的角度有不同的分类方法：
按密度大小分 P＞4.5g·cm-3 重金属.Cu Fe Ag
P＜4.5g·cm-3 轻金属 Mg Al
冶金工业分为 黑色金属 Fe Cr Mn
有色金属 除Fe Cr Mn之外
按自然界中的含量分为 常见金属Fe Cu Al
稀有金属Ni Pt Mo
2、 金属元素在周期表中的位置
位置：位于元素周期表的左下方。
结构特征：最外层电子数少，大多数为1-2个，少数为3、4、5、6
三、金属的物理性质
1．电和热的良导体（导电性能Ag、Cu、Al）
在外加电压的作用下，自由电子发生了定向移动，因而形成了电流，这就是金属为什么会导电原因。自由电子在运动时经常跟金属离子相碰撞，从而引起两者能量的交换，也就实现了热量的交换。于是，金属借着自由电子的运动，把能量由温度高的地方向温度低的地方传递，使整块金属达到相同的温度。
2．良好的延展性：金属具有一定的延展性
当金属受外力作用时，各层之间就发生了相对滑动，但是由于金属离子跟自由电子之间的较强作用力仍然存在，因此金属虽然发生了形变，但不致断裂，所以金属一般地说有不同程度的延展性。
3．有金属光泽
特性：常温下呈液态的金属 Hg 熔点最高的金属是：W
硬度较大的金属是：Cr 延展性最好的金属是：Au
四、金属的化学性质
金属单质在化学反应中易失去电子，因而只具有还原性。
MMn+
五、合金：一种金属与其它一种或几种金属或非金属形成的具有金属特性的物质。
特性：1。熔点较各成分的熔点低
2．有特殊的性能 合金比成分金属具有更好的硬度和强度、机械加工性能如：耐腐蚀性，硬度大
小结：本节介绍了金属的共性以及金属的结构特点。
［板书设计］：一、金属的分类方法：
二、金属元素在周期表中的位置
三、金属的物理性质
1．电和热的良导体（导电性能Ag、Cu、Al）
2．良好的延展性：金属具有一定的延展性
四、金属的化学性质
［例题精析］
两种金属粉末的混合物13g，投入足量的稀硫酸中，在标准状况下产生11.2L气体，则这种混合物不可能是--------B、C
A．Zn、Al B。Fe、Zn C。Al、Mg D。Mg、Cu
精析：本题采用摩尔电子质量法解题
摩尔电子质量是指金属失去1mol电子时的质量。就某金属而言，摩尔电子质量可用该金属的摩尔质量÷该金属在反应中的化合价
Zn的摩尔电子质量为65/2 = 32.5 g/mol
Al的摩尔电子质量为27/3 = 9 g/mol
Fe的摩尔电子质量为56/2 = 28 g/mol
Mg的摩尔电子质量为24/2 = 12 g/mol
对于不能失去电子的金属，为了便于比较，其摩尔电子质量一律当作大于平均摩尔电子质量来处理此题中，两种金属失去电子的总物质的量 = H+得电子的物质的量 = 11.2/22.4×2 = 1mol所以两金属的平均摩尔电子质量为13/1=13 g/mol，平均摩尔质量一定介于两种金属摩尔电子质量之间。
练习：(98全国)由铁、锌、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标况下为11.2L，则混合物中一定有的金属是：
A．锌 B。铁 C。铝 D。镁
第二课时 镁和铝
教学目的：1。使学生了解铝的物理性质以及用途
2．使学生掌握镁和铝的化学性质
3．通过知识的横向联系，培养学生的比较和归纳知识的能力
教学重点：镁和铝的化学性质
教学方法：1。运用周期律知识讨论推断镁和铝的物理性质和化学性质，以及在工农业生产上的应用
2．用“实验-对比”的方法归纳镁、铝的化学性质
教具准备：投影仪、铝箔、氧气、火柴、氢氧化钠溶液，CO2、镁带，氯酸钾、氧化铁、铝粉、滤纸、铁架台
教学过程：
一、镁和铝的物理性质
［投影］表4-2镁和铝的性质
元素名称 元素符号 核电荷数 结构示意 单质物理性质
色、态 硬度 密度 熔点 沸点
镁 Mg 12 银白色固体 很软 1.738g/cm-3 645℃ 1090℃
铝 Al 13 银白色固体 很软 2.70g/cm-3 660.4℃ 2467℃
小结：1。相似性：都是银白色的轻金属，有较强的韧性、延展性，熔点较低，硬度较小，有良好的导电、导热性
2．差异性：铝的硬度比镁大，熔点比镁高
(铝的价电子比镁多，原子半径比镁小，故铝单质中存在的化学键比镁中的强
过渡：镁和铝都是第三周期中比较活泼的金属，它们在化学性质上有相似性也有差异性，我们通过对比的方法来学习它。
二、镁和铝的化学性质
1．与氧气反应
镁和铝在空气里都有能跟氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，阻止了反应的进一步进行，因而镁和铝在常温下均有一定程度的防腐蚀性能。
2Mg+O 2 2MgO （白色固体、耀眼的白光）
[演示] 4Al+3O22Al2O3
[现象] 剧烈燃烧，耀眼白光
2．与其它非金属反应
Mg+Cl2MgCl2
3Mg+N2Mg3N2
2Al+3SAl2S3
引入问题：① 同样质量的镁在空气中和在氧气中燃烧，得到的固体质量哪一个大？
② 实验室怎样制取Al2S2？
3．与水反应：Mg+2H2O(热)=Mg(OH)2+H2↑
2Al+6H2O(沸)=2Al(OH)3+3H2↑
镁和铝与水反应时要除去表面的氧化膜,而且常温下不考虑与水的反应
4．与酸反应:
非氧化性酸：Mg+2H+=Mg2++H2↑
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
说明：上述强酸不能是浓硫酸和硝酸，铝在浓硫酸、浓硝酸中被钝化，弱酸也能和镁、铝反应，但不能用上述离子方程式表示。和NH4Cｌ
5．铝与强碱溶液反应
镁与强碱溶液不反应
铝与强碱溶液反应，方程式为：
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
注意：此反应中还原剂为Al，氧化剂为H2O可表示为
6e—
2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O
2Al + 2NaOH + 6H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑ + 4H2O
在此反应中的电子转移与硅与强碱的反应相类似，此反应常常用于区别铝和不溶于强碱的金属如镁等
如不需标明电子转移方向和数目，可把水消去。
问题：同样的铝分别和酸溶液、碱溶液反应，产生的氢气哪一个多？
如何除去镁中的铝？
6．与氧化物反应
Mg能在CO2中燃烧：2Mg+CO22MgO+C
Al能和某些金属氧化物反应—铝热剂反应
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe+Q
利用上述反应可以焊接钢轨，冶炼某些金属。
4Al+3MnO22Al2O3+3Mn
一般规律：铝可以把不活泼的金属从其氧化物中还原出来。
(要使用没有被氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。两者质量比为1︰3)
［小结］在本节的学习中，我们讨论了金属镁和铝单质的物理性质和化学性质，在下一节的学习中，我们将讨论镁和铝的重要化合物的性质。
［板书设计］ 第四章 几种重要的金属
第一节 镁和铝
一、镁和铝的物理性质
都是银白色的轻金属，有较强的韧性，有良好的导电、导热性
二、镁和铝的化学性质
1．和氧气的反应：2Mg+O 2 2MgO （白色固体、耀眼的白光）
[演示] 4Al+3O22Al2O3
2．与其它非金属反应
Mg+Cl2MgCl2 3Mg+N2Mg3N2 2Al+3SAl2S3
3．与水反应：Mg+2H2O(热)=Mg(OH)2+H2↑ 2Al+6H2O(沸)=2Al(OH)3+3H2↑
4．与酸反应:非氧化性酸：Mg+2H+=Mg2++H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑
5．铝与强碱溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
6．与氧化物反应：Mg能在CO2中燃烧：2Mg+CO22MgO+C
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe+Q
［例题精析］：
1。将相同质量的镁条分别在①氧气中②空气中③氮气中④二氧化碳中完全燃烧。燃烧后所得固体质量由小到大的顺序是_____________________
解析：本题如果采用传统解法，则应写出有关反应的方程式，然后根据方程式求解。这里介绍一种简便解法，即“变换化学式法”。设镁均为1 mol。则与氧气反应生成1 molMgO，质量增加16g；在氮气中燃烧时生成Mg3N2，将分子式改写成MgN2/3即生成1 mol MgN2/3；，质量增加9.3g，在二氧化碳中燃烧时生成MgO和C均为1 mol，增加22g；在空气中燃烧时生成MgO和Mg3N2的混合物，质量增加介于16和9.3之间。所以③﹤②﹤①﹤④
2．
第三课时 镁和铝的重要化合物
教学目的：1掌握镁和铝的重要化合物
2氧化铝、氢氧化铝的性质
教学重点：氧化铝的氢氧化铝的性质
教学过程：复习 镁和铝的化学性质
①写方程式
A．铝和氢氧化钠反应
B．镁在空气中燃烧
C．镁铝分别和酸反应
②练习1：金属 下列各种用作是利用它的什么性质
①在电力工业中常用作输电线_______________
②在日常生活中常用作各种热容器___________
③被制成铝箔用于仪器、饮料的包装_______
④与镁制成合金用于汽车飞机制造业中
A．密度小 B。导电性强 C。导热性强 D。延展性强
2．镁铝都是较活泼的金属，下列描述正确的是
A．镁的硬度比铝的稍大，熔沸点都比铝的高
B．镁、铝都能与稀盐酸、稀硫酸、强碱反应
C．镁在点燃条件下可以跟二氧化碳反应，铝在一定条件下可以跟氧化铁发生反应
D．铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物
一．氧化物-----氧化镁(MgO)、氧化铝(Al2O3)
MgO Al2O3
色态 白色固体 白色固体
熔点 高-2800℃ 高-2045℃
溶解性 微溶于水 不溶于水
类别 碱性氧化物 两性氧化物
与水反应 MgO+H2O(热)=Mg(OH)2 Al2O3与水不反应
与酸反应 MgO+2H+=Mg2++H2O Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
与碱反应 MgO与碱不反应 Al2O3+2OH—=2AlO2—+H2O
制法 MgCO3MgO+CO2↑ 2Al(OH)3Al2O3+3H2O
用途 耐火材料 耐火材料、冶铝
二、氢氧化镁、氢氧化铝
氢氧化镁 氢氧化铝
色态 白色固体 白色胶状固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
热稳定性 Mg(OH)2△=MgO+H2O 2Al(OH)3△=Al2O3+3H2O
与酸反应 Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
与碱反应 不反应 Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H 2O
碱性强弱 中强碱 两性氢氧化物
制备 镁盐与碱反应 铝盐与弱碱反应
注意：1。氢氧化铝的两性-----即能和酸反应又能和碱反应
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H 2O
是不是和所有的碱反应？--------------不是，只和强碱反应
讲解：用平衡移动的原理来作分析，氢氧化铝在水溶液中有两种电离方式：
H+ + AlO2- +H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH-
酸式电离 碱式电离
当向氢氧化铝溶液中加入酸时，抑制酸式电离，促进碱式电离。若加入足量的酸，则氢氧化铝将完全以碱的形式电离，即氢氧化铝溶于酸中；当向氢氧化铝常识加碱时，抑制碱式电离，促进酸式电离。若加入足量的碱，则氢氧化铝完全以酸的形式电离，即氢氧化铝溶于碱中。
强调：氢氧化铝不能与酸酸反应，如向氢氧化铝浊液中通入CO2不溶解；也不与弱碱反应，如氨水，故实验室用氨水制氢氧化铝而不用强碱。
思考：往氯化铝的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液会出现什么现象？为什么？
提示：会出现先有沉淀，然后沉淀又会消失，其离子方程式如下：
Al3+ + 3OH- == Al(OH)3↓
Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 3H2O
现在可以由学生自己回答刚才提出的问题：为什么制氢氧化铝只能用弱碱而不能用强碱？因为过量的强碱可以使制得的氢氧化铝消失。
[思考2]向1mol/L的氯化铝溶液中逐滴加入1mol/L的氢氧化钠溶液，试描绘出生成沉淀的物质的量与加入的氢氧化钠的体积之间的关系（纵坐标表示生成沉淀的物质的量，横坐标表示加入的氢氧化钠的体积）
[提示]注意沉淀的物质的量的变化与所加入的溶液体积之间的关系（生成最大量与使沉淀完全消失消耗的溶液体积之比为3:1）
nAl(OH)3/mol
1
0 1 2 3 4 VNaOH(ml)
[例题]：向1mol/L和AlCl3溶液10ml中加入1mol/L的NaOH溶液得到
沉淀0.26克，所加NaOH溶液的体积可能为
A.40ml B.72ml C.80ml D.128ml
3．镁盐与铝盐(重要的)
1．镁盐：MgCl2 存在 光卤石，海水中。
物性：是一种无色苦味、易溶的晶体，易潮解。
制法：从海水中制取
化性：Mg2++2OH—=Mg(OH)2
2．铝盐:明矾 KAl (SO4)2·12H2O—是一种复盐
复盐:由一种酸根和不同种金属形成的盐
物性:是一种白色晶体.
作用:净水：明矾水解所形成的胶状物氢氧化铝吸附能力很强，可以吸附水里的杂质，并形成沉淀，使水澄清。但广泛使用铝盐净水可能导致脑损伤，造成严重的记忆力损伤，这是老年痴呆症特有的症状。使用时要注意，尽量扬长避短，才能使铝及其化合物对人类使铝及其化合物对人类社会发展发挥出更为重要的作用。
化性:铝盐与碱的反应：就是Al3+与碱的反应
思考：向明矾溶液中加入紫色石蕊试液，现象？为什么？
投影：向明矾溶液里加入Ba(OH)2溶液，待SO42-沉淀完全时，铝元素的存在形式是：
A．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以Al3+形式存在溶液中
B．一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以AlO2-形式存在溶液中
C．全部为Al(OH)3沉淀
D．几乎全部以AlO2-形式存在溶液中
合金：1。定义：由两种或两种以上的金属(或非金属)熔合在一起形成的具有金属特性的物质。合金属于混合物，如：青铜、黄铜、钢、生铁等
2．特性：熔点较各成分的熔点低，有特殊的性能 合金比成分金属具有更好的硬度和强度、机械加工性能如：耐腐蚀性，硬度大
注：镁、铝合金主要以质轻为特点，用于航空航天事业等。
投影：铝硅合金(含硅13.5%)，它在凝固时收缩率小，因而这种合金适合铸造。在下列三种晶体中①铝②硅③铝硅合金，它们的熔点从低到高的顺序是
A．①③② B。②①③ C。③②① D。③①②
§ 4～1 镁 和 铝 (图象)
教学目的:1铝盐和碱反应的情况分析
2掌握有关计算
教学重点:图象分析
教学过程:复习镁和铝的化合物性质
由二氧化碳通入石灰水中作出沉淀与通入CO2的关系图
新授:
1、 铝盐和强碱反应
1、在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 沉淀
方程式： AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
总方程式: AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O
离子方程式 Al3++3OH—=Al(OH)3
Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O NaOH
总 方 Al3++4OH—=AlO2—+2H2O
2、在NaOH溶液中滴加入AlCl3溶液 沉淀
方程式： AlCl3+4NaOH=NaAlO2+2H2O
3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
总方程式: AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl
离子方程式 Al3++4OH—= AlO2—+2H2O
3AlO2—+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓ AlCl3
总 方 Al3++3OH—=Al(OH)3↓
二、铝盐和弱碱反应 沉淀
在AlCl3溶液中滴加NH3·H2O
方程式：AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
在NH3·H2O中加入AlCl3同上
三、NaAlO2溶液和强酸溶液反应
1、在NaAlO2溶液中滴入强酸 NH3·H2O
方程式： NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl 沉淀
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
总方程式: NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O
离子方程式 AlO2—+H++H2O= Al(OH)3↓
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
总 方 AlO—2+4OH—=Al3++2H2O HCl
2、在强酸中滴入NaAlO2溶液
方程式： 4HCl+NaAlO2=AlCl3+NaCl+2H2O 沉淀
AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
总方程式: NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl
离子方程式 AlO2—+4H+ = Al3++2H2O
Al3++3AlO2—+6H2O=4Al(OH)3↓
总 方 AlO—2+H++H2O=Al(OH)3↓
四、偏铝酸钠溶液和CO2反应 沉淀
方程式：2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3 (CO2少量)
NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 (CO2足量)
离子方程式:2AlO2—+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32—
AlO2—+CO2++2H2O=Al(OH)3↓+HCO3—
CO2
沉淀
五、MgCl2 AlCl3混合液中加入NaOH溶液至过量
Mg2++2OH—=Mg（OH）2
Al3++3OH—=Al(OH)3
Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O
NaOH
［例题精析］：
1。100mL 1 mol/L的AlCl3溶液中，逐滴加入2 mol/LNaOH溶液，得到3.12g沉淀，则加入的NaOH溶液的体积是
A．180mL B。200mL C。60mL D。120mL
解析：n(Al3+) = 0.1 mol n(Al(OH)3) = 0.04mol
NaOH不足时，生成0.04mol Al(OH)3需NaOH 0.12mol，需NaOH体积60mL
NaOH过量时，0.1 molAl3+完全沉淀后再溶解0.06mol，需NaOH：0.1mol×3+0.06×1=0.36mol；体积为180mL
图像法： Al3+
① ② ③ ④
⑤
Al(OH)3 AlO2-
⑥
[课堂练习]：请写出上述转化过程中所有的化学反应方程式：
① ②
③ ④
⑤ ⑥
失6e
得6e
中学海泛舟系列资料 WWW.:COM 版权所有@中(共8张PPT)
1、将Zn片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？
演示讨论
2、将Cu片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？
4、若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？
3、将一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？
锌片溶解，同时有气泡产生
5、导线间接一电流计有何现象产生？为什么？
6、用一干电池连接电流计验证电子流向，确定Zn片, Cu片的正负极是怎样的？
原电池的工作原理是什么
练习1：下列三个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是（ ）
稀H2SO4
Zn
Zn
(A)
稀H2SO4
Cu
Zn
(B)
稀H2SO4
Zn
C
(C)
练习1
练2：判断下列装置，哪些能形成原电池，书写相应的电极反应
NaOH
Al
C
(A)
酒精
Zn
Cu
(B)
H2SO4
Zn
Zn
(C)
CuSO4
Pt
C
(D)
(E)
CuSO4
Zn
Cu
ZnSO4
练习3
如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（ ）
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液
A
C
A
B
判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称.
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨中学海泛舟系列资料 WWW. 上中，下精品学科资料
铁和铁的化合物(一)
教学目标：知识目标：1。掌握铁的化学性质
2．理解铁盐和亚铁盐的相互转变
3．了解铁的氧化物和氢氧化物
4．掌握铁离子的检验方法
能力目标：1。通过演示实验，培养学生的观察能力
2．培养学生分析问题的方法，提高综合运用知识的能力
情感目标：1。通过工业上铁的冶炼，对学生进行爱国主义教育
2．通过实验现象的观察和总结，培养学生实事求事的科学精神
教学重点：铁的化学性质、铁盐和来铁盐的转变。铁离子的检验
教学难点：二价铁和三价铁的相互转换
教具准备：1。仪器：集气瓶、玻璃管、石棉绒、洒精灯、酒精喷灯、试管、干燥管、滴管
2．药品：Cl2、铁丝、还原铁粉、水、FeCl3溶液、FeCl2溶液、NaOH溶液，KSCN溶液、盐酸
教学方法：1。课堂教学中，多采用对比教学，将几种铁的氧化物、氢氧化物对比学习，同时也可以和刚刚学过的镁、铝对比，逐步提高学生归纳比较能力
2．对于“铁三角”的讲解可采用由党性分析、老师指引的方法，尽可能地调动学生的积极主动性，培养他们的综合能力。
教学过程： 第一课时
引言】人类使用铁已有好几千年的历史了，目前已发现的金属虽然已有90种，但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁。小到铁钉，大到桥梁、铁道、舰船、车辆和各种机械等，都需要大量的钢铁来制造。就连动植物体内也含有铁，人体内缺铁会导致缺铁性贫血，钢铁的生产和使用是人类进步和社会进步的重要标志。那么，是哪个国家、哪个民族首先使用铁呢？
【讲解】我国的劳动人民在春秋时期就会冶铁，比欧洲早近2000年，并且我国铁矿石的储量居世界第一，从1996年开始我国年钢产量连续超1亿吨，居世界首位。我们为我国悠久的炼铁史和发达的钢铁工业而感到自豪和骄傲！这节课我们一起来研究铁和铁的化合物。
【板书】
第二节 铁和铁的化合物（一）
一、铁的物理性质：
【学法指导】指导学生阅读教材、观看实物、联系生活实际（如铁锅导热），回忆总结出铁的物理性质。（指明讨论一种物质物理性质的方法）
一、铁的性质
1．铁在周期表中的位置和结构
从原子结构示意图上看，Fe的次外层电子未达到饱和，和主族元素不同，不仅最外层上2个电子是价电子，而且次外层也有价电子，当铁与弱氧化剂反应时，只能失去最外层上2个电子形成Fe2+，当跟强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子而形成Fe3+。
所以，铁在其化合物中通常呈＋2价或＋3价，在实际反应中是否遵循这一规律呢？
铁位于第___周期第_____族，是一种重要的过渡元素。在化学反应中，铁原子容易失去
____个或___个电子，变成_____或____，用反应式表示为_____________________________。
2．铁的物理性质
【学法指导】指导学生阅读教材、观看实物、联系生活实际（如铁锅导热），回忆总结出铁的物理性质。（指明讨论一种物质物理性质的方法）
纯净的铁是光亮的____色固体，密度较大、熔沸点较高，有________、_______和________
等性能，有铁磁性。铁元素在地壳中的含量位第___位，金属元素中仅次于_____。
3．铁的化学性质------比较活泼、具有金属通性
［回忆］金属具有哪些通性？
a．和非金属反应
［演示实验4-7］观察实验现象_______________________________________________
反应化学方程式：_________________________
练习：写出铁和硫、氧气反应的化学方程式：_______________________________
_______________________________
注意：常温时，铁在干燥的空气里不易和氧气反应。
b．铁和水反应
［演示实验4-8］：观察现象：____________________________________
化学反应方程式：______________________________________
氧化剂：_____________ 还原剂：________________
常见金属与水反应的情况：K Ca Na / Mg Al Zn / Fe …
冷水 热水 水蒸气
注意：产物是Fe3O4，不是Fe2O3
c．铁和酸反应
Ⅰ。铁和非氧化性酸反应：
写出铁和稀盐酸、稀硫酸反应的化学反应的方程式：_________________________
________________________
反应实质：_____________________
Ⅱ。铁和强氧化性酸的反应
练习：铁和足量的稀硝酸：________________________________(标出电子转移方向和数目)
铁和浓硫酸：______________________________________
思考：常温下，铁能否和浓硫酸或浓硝酸反应？______________________________
d．铁和盐的反应
练习：写出下列反应的化学方程式和离子方程式：
铁与硫酸铜的反应：____________________________、____________________________
铁和铁盐的反应：_______________________
小结：
第二课时：铁的化合物
复习：1。铁在周期表中的位置和结构
2．铁的物理性质
3．铁的化学性质(和非金属反应、和水反应、和酸反应、和盐反应
4．写出铁和硫、水、氯化铁反应的化学方程式
新授：
1．铁的氧化物
FeO Fe2O3(铁红) Fe3O4(磁性氧化铁)
化合价 +2 +2 +2、+3
色、态 黑色粉未 红棕色粉未 黑色晶体
水溶性 均不溶于水
和弱氧化性酸反应 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
和强氧化性酸反应 3FeO + 10HNO3(稀) = 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O 3 Fe3O4 + 28HNO3 = 9 Fe(NO3)3 + NO↑+14H2O
稳定性 在空气中氧化为Fe3O4 空气中稳定 在空气中稳定
制备 高温熔融，过量的铁与O2反应：2Fe+O2=2FeO 氢氧化铁加热分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 铁在氧气中燃烧3Fe + 2O2 = Fe3O4
注意：①FeO与非氧化性酸相遇时，发生复分解反应，生成亚铁盐；但与强氧化性酸相遇，Fe2+被氧化成Fe3+，生成铁盐
②Fe3O4在三种氧化物中最为稳定，一般不与酸、碱和氧气反应，所以在铁的表面若能形成Fe3O4膜，便能起到保护作用，防止生锈。Fe3O4是一种复杂的氧化物，它不属于碱性氧化物，可以写成FeO·Fe2O3的形式有+2、+3 价
③FeO、Fe2O3是碱性氧化物
④空气中：6FeO + O2 = 2Fe3O4
2．铁的氢氧化物
氢氧化亚铁(Fe(OH)2) 氢氧化铁- Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
水溶性 难溶于水
与酸反应 Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
与强氧化酸反应 3Fe(OH)2 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO↑+8H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
稳定性 不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白色→灰绿色→红褐色4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 较稳定空气中久置会部分失水成铁锈受热易分解
制取 新制FeSO4溶液与NaOH溶液隔绝空气反应：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 铁盐与可溶性碱反应Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
思考：1。实验中为什么要用新制的硫酸亚铁溶液？
(防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化而影响效果)
2．怎样才能使Fe2+溶液长时间保存？
(在配制溶液时，要加入少量铁粉防止氧化，加入少量对应酸抑制水解)
3．实验中为什么要将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出氢氧化钠溶液
(氢氧化亚铁极易被氧化，溶解在水中的少量的氧气都能将它氧化成氢氧化铁，所以按一般强碱与弱酸盐反应制弱碱的操作很难得到。要制得白色溶液必须用加热煮沸过的蒸馏水(以减少溶解在水中的氧气)临时配制硫酸亚铁溶液，最好在溶液中再滴几滴植物油以避免硫酸亚铁溶液与空气接触，准备加入的氢氧化钠溶液也要先加热煮沸，并且滴管尖嘴要伸入硫酸亚铁溶液的底部再慢慢挤，以防止带入氧气)
3．+2价铁的化合物与+3价铁的化合物的相互转换
4．Fe2+与Fe3+的检验
Fe3+的检验：溶液呈棕黄色
A．加入KSCN溶液，呈红色，说明有Fe3+
B．加入氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成，说明有Fe3+
Fe2+的检验：溶液呈浅绿色
A．加入氢氧化钠溶液，有白色絮状沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，说明有Fe2+
B．加入KSCN溶液无红色，再加入氯水呈红色，说明有Fe2+
小结：
板书设计：
1．铁的氧化物
2．铁的氢氧化物
3．+2价铁的化合物与+3价铁的化合物的相互转换
Fe3+的检验：溶液呈棕黄色
A．加入KSCN溶液，呈红色，说明有Fe3+
B．加入氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成，说明有Fe3+
Fe2+的检验：溶液呈浅绿色
A．加入氢氧化钠溶液，有白色絮状沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，说明有Fe2+
B．加入KSCN溶液无红色，再加入氯水呈红色，说明有Fe2+
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第三节 金属的冶炼
教学目的：1、了解金属冶炼的一般原理。
2、了解金属回收的重要意义，树立资源保护意识。
教学重点：金属冶炼的一般原理
教学方法：讨论、讲解、归纳
教学过程：
一、金属冶炼的步骤：
阅读教材，总结归纳：
①富集矿石、除杂、提高矿石有用成分的含量；
②冶炼：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂把金属离子还原为金属单质。
③精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。
二、金属冶炼的方法：
讲解：金属的冶炼原理是将金属的化合物通过还原的方法使金属离子还原成金属单质。
Mn+ + ne M ；不同金属的化学活动性不同，因而金属离子得到电子还原成金属原子的能力也不同，采用的冶炼方法也不同。工业上冶炼金属主要有3种方法：
1、热分解法
此方法适用于制备不活泼金属，通常情况下在金属活动性顺序表中，铜以后的金属的氧化物受热就能分解例如：
2HgO== 2Hg+O2↑ 2Ag2O == 4Ag+O2↑
2、热还原法
加入还原剂如：C、CO、H2 活泼金属Na2、Mg、Ag等,使金属离子还原成单质，此方法通常适用于中等活泼金属和不活泼金属的制备。例如：
Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2 WO3+3H2==== W+3H2O Cr2O3+2Al====2Cr+Al2O3
若金属以硫化物或碳酸盐形式存在，应先将其转化成氧化物。
少数特殊的活泼金属也可采用此方法：（利用熔沸点不同）如：
2RbCl+Mg MgCl2+2Rb KCl+Na NaCl+K
3、电解法
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
2Al2O3====4Al+3O2↑ 2NaCl====2Na+Cl2↑
三、不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
四、金属的回收和资源保护：
1、 废旧金属的最好处理方法是回收利用。
2、 回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量，防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。
知识归纳：
1.冶炼金属的实质：使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。
2.冶炼的步骤：
第一步：矿石的富集：除去杂质，提高矿石中有用成分含量。
第二步：冶炼：利用氧化还原反应，在一定条件下，用还原剂还原。
第三步：精炼：采用一定方法，提炼纯金属。
3.冶炼方法：不同金属离子得到电子还原成单质的能力不同，要采取不同的冶炼方法。
例1、冶炼金属常用以下几种方法：①以C或CO、H2作还原剂还原②电解法③热分解法④铝热反应，现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，试标明适宜的冶炼方法：
Al ② Mg ② Cu ① Hg ③ Mn ①或④
例2、有X、Y、Z、W四种金属。已知X（OH）3的碱性大于Y（OH）3X3+可使Z氧化，W可与热水反应产生H2，X不能与热水反应，把X的金属片插入稀H2SO4，让金属丝Z与X接触，则X的溶解速率加快。这四种金属活动性强弱的关系一定是（ C ）
A、 B、 C、 D、
例3、某高炉每天生产含铁96%的生铁70t，计算需用含20%杂质的赤铁矿（主要是含Fe2O3）多少t？（ 120t）
例4、用铝热剂冶炼难熔金属，是因为铝 （ BD ）
A. 具有导电性 B. 具有较强的还原性
C. 具有延展性 D. 被氧化过程中放出大量的热
练习
1、下列各种方法中，适用于炼制相应金属的是（ ）
A、加热氧化铜 B、氧化镁跟铝粉共热
C、用焦炭还原氧化铜 D、电解熔融氯化钠
2、下列化工生产过程中的反应原理，不涉及氧化还原反应的是（ ）
A、用铁矿石和焦炭为原料炼铁 B、用空气、水煤气为原料制硝酸铵
C、用石灰石、碤、纯碱为原料制玻璃 D、用饱和食盐水、氨水和二氧化碳气体制纯碱
3、下列金属①铁②镁③锰④钒⑤铬可用铝热法制备的有（ ）
A、①②④ B、①②③⑤ C、①③④⑤ D、①②③④⑤
4、在冶金工业上均不能用通常化学还原剂制得的金属组是（ ）
A、Na、Ba、Mg、Al B、Na、K、Zn、Fe
C、Zn、Fe、Cu、Ag D、Mg、Al、Zn、Fe
5、在高温下用CO还原mg氧化铁得ng铁，氧的原子量为16，则铁的相对原子质量为（ ）
A、 B、 C、 D、
6、用H2气还原某二价金属的氧化物使其成为单质，每1g氢气可还原36g氧化物，则此金属可能是下列的（ ）
A、Zn B、Pb C、Fe D、Cu
7、用1g含脉石（SiO2）的黄铁矿（FeS2）试样在氧气中灼烧一段时间后，得到残渣0.8g，则此试样中铁的质量分数为（ ）
A、28% B、40% C、32% D、60%
8、将3.6g炭粉跟含Fe3O480%的磁铁矿粉29g混合后，隔绝空气加强热反应后收集到的气体恢复到标况时，其体积为6.72L，则气体是（ ）
A、全部是CO2 B、CO和CO2各占一半
C、全部是CO D、CO、CO2的混合物 其中CO体积占
9、工业上生产金属钾是在一定温度下，用金属钠跟氯化钾反应。下面是四种物质的熔点和沸点：
K Na KCl NaCl
熔点1℃ 63.6 97.8 770 801
沸点1℃ 774 882.9 1500(升华) 1413
根据平衡移动原理，可推知用钠与氯化钾反应制取金属钾的适宜温度是（ ）
A、低于770℃ B、850℃ C、高于882.9℃ D、1413℃--1500℃
10、冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法②水煤气法③活泼金属置换法④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有：（Ⅰ）火烧孔雀石炼铜；（Ⅱ）湿法炼铜。现代有：（Ⅲ）铝热反应炼铬；（Ⅳ）从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法分析不正确的是（ ）
A、Ⅰ① B、Ⅱ② C、Ⅲ③ D、Ⅳ④
11、写出下列冶炼金属的化学反应方程式：
（1）用红锌矿（ZnO）冶炼锌
（2）用磁铁矿（Fe3O4）冶炼铁
（3）用铝矾土（Al2O3）冶炼铝
（4）用食盐（NaCl）冶炼钠
12、高温灼烧孔雀石[Cu2(OH)2·CO3]和木炭的混合物可得到一种紫红色光泽的金属，其发生的化学方程式为 ， 。
13、用纯净的铝土矿（Al2O3）、冰晶石和二氧化锰作原料可制取金属锰（冰晶石作Al2O3的熔剂），其化学反应方程式为 ， 。
14、将0.4g铁的氧化物，在高温下用足量的CO使其还原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75g固体沉淀物。则这种铁的氧化物的化学式应是 。
15、某课外活动小组拟用下列装置做炼铁原理的实验，同时检测氧化铁的纯度（假设矿石不含其他与一氧化碳反应的成分），并除去尾气。已知草酸与浓硫酸共热生成一氧化碳、二氧化碳和水。
回答下列问题：
（1）若制得的气体从左向右流向时，上述仪器组装连接的顺序是（用a、b等表示）
接 ， 接 ， 接 ， 接 。
（2）装置乙的作用是 ；
装置丙的目的是 。
（3）实验结束时，先熄灭戊处的酒精灯，再熄灭甲处的酒精灯，其主要原因是
。
（4）实验前氧化铁矿粉末的质量为wg，实验测得乙和丙的质量分别增加了xg和yg，则氧化铁矿中氧化铁的质量分数为 。
参考答案
1、CD 2、CD 3、C 4、A 5、B
6、C 7、A 8、D 9、B 10、B
11、（1）ZnO+CO △ Zn+CO2
（2）Fe3O4+4CO △ 3Fe+4CO2
（3）2Al2O3 4Al+3O2↑
（4）2NaCl 2Na+Cl2↑
12、Cu2(OH)2CO3 △ 2CuO+H2O+CO2↑
CuO+CO △ Cu+CO2
13、2Al2O3 4Al+3O2↑
3MnO2+4Al 3M+2Al2O3
14、Fe2O3
15、(1)ad,ef,gh,ib
(2)吸收生成的CO2，并点燃除去CO；吸收CO2
(3)防止氧化铁还原生成的铁重新被氧化，使红热的铁在CO气流保护下冷却
(4)
模拟试题
1. 不能由单质直接化合而得到的化合物是（ ）
A. B. C. D.
2. 用铝热法还原下列化合物，制得金属各1 ，需消耗铝最少的是（ ）
A. B. C. D.
3. 工业上制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却，下列气体：①空气 ② ③
④ ⑤可作为冷却气体的是（ ）
A. ①和② B. ②和③ C. ③和④ D. ④和⑤
4. 为充分利用原料，降低成本，现有质量分数为70%的硫酸3.5吨和含杂质为20%的烧碱2.5吨，用铝屑最多能生产的质量是（设杂质不参加反应）（ ）
A. 1.3吨 B. 2.5吨 C. 3.5吨 D. 5.2吨
5. 有0.4 g铁的氧化物，用足量的在高温下将其还原，把生成的全部通入到足量的澄清的石灰水中，得到0.75 g固体沉淀物。这种铁的氧化物的化学式为（ ）
A. B. C. D.
6. 将一定量的铁粉与氢氧化铁的混合物在氧气中燃烧至质量不再改变为止，发现加热前后混合物的质量无变化，则原混合物中铁和氢氧化铁的物质的量之比为（ ）
A. 2：1 B. 3：2 C. 81：64 D. 28：55
7. 根据以下叙述，回答（1）至（2）题：工业上制备氯化铜时，是将浓盐酸用蒸汽加热至80℃左右，慢慢加入粗制氧化铜粉末（含杂质氧化亚铁），充分搅拌，使之溶解，反应如下：；，已知：时，以形式完全沉淀；时，以的形式完全沉淀；在3～4时，以的形式完全沉淀。
（1）除去溶液中的，可以采用的方法是（ ）
A. 直接加碱，调整溶液 B. 加纯铜粉，将还原出来
C. 先将氧化成，再调整pH在3～4 D. 通入硫化氢，使直接沉淀
（2）若此溶液只含时，要调整pH在3～4之间，此时最好向溶液中加入（ ）
A. B. 氨水 C. D.
8. 在一定条件下可实现如图所示物质之间的变化。
电
解
请填写下列空白：
（1）孔雀石的主要成分是（碱式碳酸铜）受热易分解。图中的F是_____。
（2）写出明矾与过量溶液反应的离子方程式： ____________________________
（3）图中所得G和D都是固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式： _________________。
（4）每生成1 D，同时生成____________________________E。
9. 天平两盘上，各放一烧杯，分别向烧杯中加入同体积的3 ，调平后，分别加入镁、铝各10.8 g，反应完毕，天平可能出现两种情况。 通过计算，分析回答：①当硫酸体积V___时，两盘持平。②当硫酸体积V___时，两盘不平，原来加___的盘略向下倾斜。
10. 将19.5 g粉慢慢投入10000.5 的溶液中，若反应前后液体体积不变。求溶液中所含各物质的物质的量浓度是多少？
试题答案
1. A 2. C 3. C 4. D 5. B无论何种铁的氧化物，一定有以下关系式：铁的氧化物设为 ～～～
可得
6. C 7. （1）C （2）D （1）A：直接加碱会使
B：加入铜粉不能将还原出来。 D：中通入后
（2）原溶液是强酸性溶液调pH 3～4，只要消耗，降低即可，同时不可引入新杂质。 8. A是，反应式，孔雀石受热分解：，F是，G是。A、F发生反应的离子方程式是沉淀是，受热分解后生成（B）和。和的反应，类似于铝热反应。 第四问可根据计算答：（1）（2） （3）
（4）3/4 9.天平两盘加酸量相同，加入金属的量亦相同，因此只有当两烧杯中放出的质量相同时，天平平衡；放出不等时，天平不平衡。当酸不足时生成的量由酸决定。
；
1 24 g 1 18 g
0.45 10.8 g 0.6 10. 8 g
V时，酸不足，金属过量，放出的质量相等，天平平衡。
答：①；②；镁
10.
0.25 0.5 0.5 0.25
0.05 0.05 0.05
△
△
高温
高温
高温
电解
电解
电解法 热还原法 热分解法
还原
高温
高温
电解
熔融
电解
熔融
电解
熔融、冰晶名
高温hubin 第 2 页 共 8 页 2004-11-12
第二节 铁和铁的化合物
第一课时
教学目标：1、掌握铁的化学性质
2、理解铁盐和亚铁盐的相互转变
教学重点：铁的化学性质、铁盐和亚铁盐的转变
教学难点：铁的化学性质（可变价态）
教学过程：
引入：人类使用铁已有好几千年的历史了，目前已发现的金属虽然已有90种，但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁。小到铁钉，大到桥梁、铁道、舰船、车辆和各种机械等，都需要大量的钢铁来制造。就连动植物体内也含有铁，人体内缺铁会导致缺铁性贫血，钢铁的生产和使用是人类进步和社会进步的重要标志。我国的劳动人民在春秋时期就会冶铁，比欧洲早近2000年，并且我国铁矿石的储量居世界第一，从1996年开始我国年钢产量连续超1亿吨，居世界首位，2004年中国钢铁产量将达到2.8亿吨。我们为我国悠久的炼铁史和发达的钢铁工业而感到自豪和骄傲！这节课我们一起来研究铁和铁的化合物。
板书：一、铁原子结构和物理性质
1、铁的结构
（1）元素周期表的位置：铁位于第四周期第 Ⅷ 族。
（2）铁的原子结构示意图：
铁的原子结构有哪些特点？从原子结构示意图上看，和主族元素不同，Fe的次外层电子未达到饱和，不仅最外层上2个电子是价电子，而且次外层也有价电子，当铁与弱氧化剂反应时，只能失去最外层上2个电子形成Fe2+，当跟强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子而形成Fe3+。 Fe－2e-＝Fe2＋ Fe－3e-＝Fe3＋
所以，铁在其化合物中通常呈＋2价或＋3价。
过渡：指导学生阅读教材、观看实物、联系生活实际（如铁锅导热），回忆总结出铁的物理性质。
2、铁的物理性质
铁是银白色金属,熔点，沸点较高；抗腐蚀能力强；具有较好的导电性，导热性和延展性；易被磁性物质吸引和磁化，有铁磁性。铁元素在地壳中的含量位第4位，金属元素中仅次于Al（O Si Al Fe）
板书：二、铁的化学性质
提问：金属具有哪些通性？
1、 与非金属反应：
(1)与O2反应：常温下，铁在干燥的空气中不易反应；加热时，铁在氧气中燃烧3Fe ＋ 2O2 Fe3O4 在潮湿的空气中，易被氧化
(2)与S反应 Fe＋S FeS
(3)与Cl2反应
实验： 现象：生成棕黄色的烟，溶于水得黄色溶液。反应方程式：2Fe＋3Cl2 2FeCl3 氧化性强弱比较： S说明：在高温下，铁还能与碳、硅、磷等化合，例如铁跟碳化合而生成一种灰色的十分脆硬而有难熔的碳化铁 (FeC3)。
练习：写出铁和硫、氧气、氯气、单质碘等反应的化学方程式
2.铁与水的反应
在常温下，铁和水不反应。但在水和空气里的氧气、二氧化碳的共同作用下，铁很容易生锈而被腐蚀。
实验：现象，铁粉与水蒸气反应的实验。收集气体，做爆鸣实验, 得出有H2生成。
反应方程式：3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 氧化剂： 还原剂：比例关系
常见金属与水反应的情况：K Ca Na / Mg Al Zn / Fe …
冷水 热水 水蒸气
注意：产物是Fe3O4，不是Fe2O3
3 铁与酸的反应
(1)与非氧化性酸反应
铁与稀盐酸、稀硫酸反应均生成＋2价铁盐，溶液变为浅绿色，有H2产生
Fe＋2HCl＝FeCl2 ＋H2↑ Fe＋H2SO4＝FeSO4 ＋H2↑
设问：铁和稀硝酸的反应呢？
(2)铁与氧化性酸反应
实验：把稀HNO 3溶液吸入装有细铁丝的长胶头滴管里，并迅速放入试管内并塞紧，观察每一过程的实验现象，并做好记录。
观察现象后分析：① 滴管内液面为什么会下降？② 为什么到液面全部下降后有红棕色气体产生？③ 为什么溶液变成棕黄色？④ 为什么一定要把塞子塞紧？⑤ 我们知道，稀HNO 3具有较强的氧化性，而铁具有还原性，写出反应的化学方程式，标出电子转移方向和数目。
(a) 与稀HNO 3的反应：稀HNO 3过量:Fe ＋4HNO 3 (稀) ＝Fe(NO3)3 ＋NO↑＋2H2O
由实验可知，铁遇强氧化剂可失去电子被氧化成＋3价的铁，说明铁有还原性。因反应生成NO、NO2污染物，实验应放在密闭容器里进行。
设问：铁与稀硝酸反应在任何情况下都生成的是Fe3+吗？铁粉过量会出现什么情况？Fe3+具有氧化性，Fe具有还原性，还有中间价态Fe2+，所以要发生氧化还原反应。
铁粉过量: 2 Fe(NO3)3 ＋Fe = 3 Fe(NO3)2
总反应：3Fe ＋8HNO 3 (稀) ＝3Fe(NO3)3 ＋2NO↑＋4H2O
(b) 常温下，铁遇冷的浓硝酸和浓硫酸发生钝化，但在加热的情况下仍能发生反应。
铁和浓硫酸：
4 铁与某些盐溶液的反应
Fe＋CuSO4＝FeSO4 ＋Cu (置换反应)
Fe +2Fe＝3Fe
例1：下列物质中不能用化合反应制得的物质是（ D ）
①FeS ②FeCl2 ③Fe(OH)3 ④FeSO4 ⑤FeCl3 ⑥Fe(OH)2
A、②③④⑥ B、③④⑥ C、③⑥ D、⑥
例2：向含有ngHNO3的稀硝酸中加入mg铁粉，充分反应，铁粉全部溶解，且生成NO。若HNO3有n/4 g被还原，则n:m不可能的为（ A ）
A、2 :1 B、3:1 C、4:1 D、9:2
练习：
1 铁片投入下列溶液后，金属片减轻，但无气体放出的是：
A、冷、浓HNO3 B、Cu(NO3)2 溶液 C、稀HNO3 D、Fe(NO3)3溶液
2下列各物质中，不能直接由组成它的两种元素的单质化合而得到的是：
A、FeS B、Fe3O4 C、FeCl3 D、FeCl2
3 根据下列反应：（1）Fe+CuCl2 = Cu + FeCl2 ；（2）2FeCl3 ＋ Cu = 2FeCl2 + CuCl2
判断Cu2+、Fe2+、Fe2+、氧化性的顺序是：
A、Fe3+> Fe2+ > Cu2+ B、Fe2+> Cu2+> Fe3+ C、Cu2+> Fe2+ > Fe3+ D、Fe3+> Cu2+> Fe2+
小结：引导学生通过讨论总结出铁具有较强还原性，有变价。铁具有较强还原性。
1、 Fe Fe2+ 弱氧化剂
Fe＋S FeS Fe + I2＝FeI2 Fe + 2H+===Fe2+ + H2↑ Fe + Cu2+＝Fe2+ + Cu
2、 FeFe3+ 强氧化剂
2Fe＋3Cl2 2FeCl3 2Fe + 3Br2＝2FeBr3 2Fe + 6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6H2O
Fe + 4HNO3(浓) Fe(NO3)3 + NO2↑+ 2H2O 5Fe + 3MnO4-- + 24H+＝3Mn2+ + 5Fe3+ + 12H2O
3、 FeFe2+ 和 Fe3+
3Fe ＋ 2O2 Fe3O4 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2
第二课时
教学目标：
1、掌握铁的氧化物和氢氧化物的化学性质
2、掌握铁离子的检验方法
教学重点：铁盐和亚铁盐的转变，铁离子的检验
家学难点：铁盐和亚铁盐的转变，铁离子的检验
教学过程：
复习提问：铁的化学性质？（有关方程式的书写）
板书：三、 铁的重要化合物
1、铁的氧化物
名 称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
俗 名 ------ 铁红 磁性氧化铁
化 学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
铁的 化 合 价 +2 +3 +2，+3
色 态 黑色粉未 红棕色粉未 黑色晶体
水 溶 性 不 溶 不 溶 不 溶
稳定 性 不 稳定，在 空 气 中 加 热转化 成Fe3O4 稳定 稳定
磁 性 无 无 有
和弱氧化性酸反应 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
和强氧化性酸反应 3FeO + 10HNO3(稀) = 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O 3 Fe3O4 + 28HNO3 = 9 Fe(NO3)3 + NO↑+14H2O
制备 2Fe + O2 == 2FeO(钢炉中)高温熔融，过量的铁与O2反应：2Fe+O2=2FeO 2Fe(OH)3 ===2Fe2O3 + 3H2O氢氧化铁加热分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 3Fe + O2 == Fe3O43Fe + 4H2O ==2Fe2O3 + 4H2铁在氧气中燃烧3Fe + 2O2 = Fe3O4
用 途 ―― 油 漆 颜料、炼铁（钢） 磁 粉、炼铁
其它 FexOy + yCO ==== y CO2 + xFe(炼铁过程)
注意：①FeO与非氧化性酸相遇时，发生复分解反应，生成亚铁盐；但与强氧化性酸相遇，Fe2+被氧化成Fe3+，生成铁盐；它不稳定，在空气里加热，即迅速被氧化成四氧化三铁。空气中：6FeO + O2 = 2Fe3O4
②Fe3O4具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁。在三种氧化物中最为稳定，一般不与酸、碱和氧气反应，所以在铁的表面若能形成Fe3O4膜，便能起到保护作用，防止生锈。Fe3O4是一种复杂的氧化物，它不属于碱性氧化物，可以写成FeO·Fe2O3的形式有+2、+3 价，其中1/3 是Fe2+，2/3是Fe3+，四氧化三铁可以看成是氧化亚铁跟氧化铁组成的化合物。铁的氧化物都不溶于水，也不跟水起反应。
③FeO、Fe2O3是碱性氧化物
④氧化铁: 一种红棕色粉末，俗称铁红，它可用作油漆的颜料等。
2、 氢氧化物
铁的氢氧化物有：〔Fe(OH)2〕和〔Fe(OH)3〕都可用相应的可溶性盐跟碱溶液起反应而制得。
1、Fe(OH)3
实验：在试管里注入少量FeCl3溶液，再逐滴滴入NaOH溶液。观察发生的现象：
FeCl3 + 3NaOH == Fe(OH)3↓+ 3NaCl
Fe3+ + 3 OH-- === Fe(OH)3 ↓ (红褐色沉淀) （现象特殊, 用于鉴别）
从实验可以看到，滴入NaOH溶液时，立即生成了红褐色Fe(OH)3的的沉淀。加热Fe(OH)3，它就失去水而生成红棕色的氧化铁粉末。 2Fe(OH)3＝Fe2O3 + 3 H2O
FeCl3溶液中加入氨水： Fe3+ +3 NH3.H2O＝Fe(OH)3↓+ 3 NH4+
2、Fe(OH)2
实验：在试管里注入少量新制备的FeSO4溶液，用胶头滴管吸取NaOH溶液，将滴管尖端插入试管里溶液液面下，慢慢挤出NaOH溶液（防止二价铁被氧化），观察发生的现象。
从实验可以看到，挤入NaOH溶液后，开始的时候析出一种白色的絮状沉淀，这就是Fe(OH)2。
FeSO4 + 2NaOH ＝ Fe(OH)2↓+ Na2SO4 Fe2+ + 2OH- ＝ Fe(OH)2↓
但这白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。这是因为氢氧化亚铁在空气里氧化成了Fe(OH)3。 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3↓
沉淀颜色及其变化: 白色 灰绿 红褐色 （现象特殊,用于鉴别）
Fe(OH)3和Fe(OH)3都可与酸反应生成相应的盐。
名称 氢氧化铁 氢氧化亚铁
化学式 Fe(OH)3 Fe(OH)2
属性 弱碱 弱碱
色态 不溶于水的红褐色固体 不溶于水的白色固体
稳定性 较稳定空气中久置会部分失水成铁锈受热易分解 Fe(OH)3＝Fe2O3＋3H2O 不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白色→灰绿色→红褐色4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
制备 均不能由化合反应得到
可溶性的铁盐与碱溶液 可溶性的亚铁盐与碱溶液（隔绝空气）
反应 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓Fe3+ + 3NH3·H2O =Fe(OH)3↓+ 3NH4+ Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓Fe3+ + 2NH3·H2O =Fe(OH)2↓+ 2NH4+
现象 红褐色沉淀 白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色
与酸反应 Fe(OH)3+ 3H+ = Fe3+ + 3H2O Fe(OH)2+ 2H+ = Fe2+ + 2H2O
与强氧化酸反应 Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O 3Fe(OH)2 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO↑+8H2O
思考：
1、实验中为什么要用新制的硫酸亚铁溶液？(防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化而影响效果)
2、怎样才能使Fe2+溶液长时间保存？(在配制溶液时，要加入少量铁粉防止氧化，加入少量对应酸抑制水解)
3、实验中为什么要将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出氢氧化钠溶液
(氢氧化亚铁极易被氧化，溶解在水中的少量的氧气都能将它氧化成氢氧化铁，所以按一般强碱与弱酸盐反应制弱碱的操作很难得到。要制得白色溶液必须用加热煮沸过的蒸馏水(以减少溶解在水中的氧气)临时配制硫酸亚铁溶液，最好在溶液中再滴几滴植物油以避免硫酸亚铁溶液与空气接触，准备加入的氢氧化钠溶液也要先加热煮沸，并且滴管尖嘴要伸入硫酸亚铁溶液的底部再慢慢挤，以防止带入氧气)
板书：四、铁化合物和亚铁化合物的相互转变
讲解：+2价铁的化合物，在一定条件下可转化生成+3价铁的化合物，同样在另一定条件下+3价铁的化合物也可转化成+2价铁的化合物，这就是我们这节课讨论学习的问题。
1、 亚铁化合物转变成铁化合物
亚铁化合物有：（FeSO4、FeCl2、FeBr2、Fe(NO3)2、FeO、FeS等。）
A．弱氧化性（与活泼金属Zn, Mg, Al等的置换反应）Zn + Fe 2+ == Zn 2+ + Fe
B、弱还原性 +2 （与氧化剂反应失去电子） +3
Fe Fe
常见的氧化剂有：Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4(H)溶液、K2Cr2O7溶液等。
6FeCl2+3Br2=4FeCl3+2FeBr3 2Fe+Br2=2Fe+2Br 6FeSO4+3Cl2=2Fe2(SO4)3+2FeCl3
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+8H2O
2、铁化合物转变成亚铁化合物
Fe3+ 具有氧化性可与还原剂反应 +3 （与还原剂反应得到电子） +2
Fe Fe
常见的还原剂有：H2S、HI、S、I、SO2；金属Mg、Al、Zn、Cu等。
H2S+2FeCl3=2FeCl2+S+2HCl KI+2FeCl3=2FeCl2+I2+2KCl
２Fe3+ + Fe===３Fe2+ ２Fe3+ + Cu===２Fe2+ + Cu2+
板书：五、Fe2+和Fe3+的检验
1、Fe3+的检验：溶液呈棕黄色
A．加入KSCN溶液，呈红色，说明有Fe3+（络离子的颜色:血红色. 该法灵敏度高）
Fe3+ + 3SCN--===Fe(SCN)3
B．加入氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成，说明有Fe3+
2、Fe2+的检验：溶液呈浅绿色
A．加入氢氧化钠溶液，有白色絮状沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，说明有Fe2+
B．加入KSCN溶液无红色，再加入氯水呈红色，说明有Fe2+
小结: Fe2+和Fe3+的检验方法：
小结：小结
1、氧化物 2、氢氧化物 3、盐
酸
Fe2O3 Fe(OH)3 Fe3+
Fe3O4 O2 H2O Cl2 Fe
加热
FeO Fe(OH)2 Fe2+
（不稳定）
酸
2. 铁三角 Fe2+
弱氧化剂
Fe
强氧化剂
Fe3+
练习
1. 将1.12g铁粉加入25ml2mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后结果是 ( )
（A）铁有剩余； （B）往溶液中加入无色的KSCN溶液显血红色；
（C）氧化产物与还原产物的物质的量之比是2：5； （D）溶液中只有FeCl2
2．下列各组离子在溶液中不能同时大量共存的是 ( )
（A）Cl-、Cu2+、Al3+、NO3- （B）Fe2+、Cl-、H+、NO3-
（C）Fe3+、I-、Cl-、K+ （D）Fe3+、Fe2+、Cl-、NO3-
3．某溶液中有NH4+、Mg2+、Al3+、Fe2+等4种离子，若向溶液中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，在加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是 ( )
（A）NH4+ （B）Mg2+ （C）Fe2+ （D）Al3+
4. 在含有CuCl2、FeCl3和AlCl3的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后进行过滤，滤液中含有阳离子是 ；在滤液中再加入过量NaOH溶液充分摇荡，滤液中含有的阴离子是 .
5. 根据下列图示所表示的物质间的变化情况：
确定它们的化学式。
A B C D E G .
写出B与溶液G生成白色沉淀及白色沉淀在空气中变成D的化学方程式：
B+G→ 及 .
例1、a mol的铁粉与含0.8mol HNO3的稀溶液完全反应（假设HNO3还原为NO）
(1)当a=0.15时，产物n (Fe2) = mol , n(Fe3) = mol
(2)当a=0.25时，产物n (Fe2) = mol , n(Fe3) = mol
(3)当生成0.2 mol的NO时，a取何值
例2、（1）已知2Fe2＋Br2=2Fe3＋2Br–试写出在FeBr2溶液中通入少量氯气的离子方程式
（2）比较Fe2与I–的还原性强弱,试举一个具体的反应式来说明
在FeI2溶液中通入少量氯气的离子方程式
在标准状况下11.2 L氯气通入含0.5 mol FeBr2的溶液中发生反应的离子方程式是( )
( A )2Fe2＋Cl2=2Fe3＋2Cl– ( B )2Br–＋Cl2=Br2＋2Cl–
( C )2Fe2＋2Br–＋2Cl2=2Fe3＋Br2＋4Cl– ( D )2Fe2＋4Br–＋3Cl2=2Fe3＋2Br2＋6Cl–
课堂练习
1、下列离子组能在溶液中大量共存的是（ ）
(A) Mg2+ 、Fe3 、SO42- 、 I– (B) Fe2 、 H+ 、 Cl– 、 NO3-
(C) Na+ 、 Fe3 、 HCO3- 、 Cl– (D) Mg2+ 、Fe3 、SO42- 、Cl–
2、（１）往浅绿色的Fe ( NO3 )2溶液中逐滴加入稀盐酸时溶液的颜色应如何变化？
反应的离子方程式为
（２）将Na2O2投入到FeCl2溶液中，可观察到的现象是 反应的离子方程式为
3、某化学兴趣小组在空气中加热硫粉与铁粉的混合物制取FeS。现有浓H2SO4、浓HNO3 稀HCl 、稀HNO3、FeCl3溶液、NH4SCN溶液，请用最简便可靠的实验方法检验残余固体中是否含有少量的Fe2O3
4、为使溶液中的三种阳离子A+、B2+、C3+ 逐一沉淀分离，将含有A+、B2+、C3+ 三种阳离子的溶液进行如下实验
足量HCl
过滤 通足量H2S
过滤
（１）C3+可能是Al3+或Fe3+吗？答 理由：
（２）B2+可能是Fe２+吗？答 理由：
5、今用铁粉和食盐为主要原料（水和和空气等不作限量）实验室制备一定量的Fe(OH)3可采用如下两种实验方案：首先：第（1）步2NaCl==2NaOH+H2+Cl2 第（2）步H2+Cl2==2 HCl
方案（Ⅰ）：Fe (3) + HCl Fe2 (4) + NaOH Fe(OH)2 (5) 露置空气中 Fe(OH)3
方案（Ⅱ）Fe (3) + HCl Fe2 (4) + Cl2 Fe3 (5) +NaOH Fe(OH)3
１、请问上述哪一种方案比较节约时间？
２、请问上述哪一种方案比较节约试剂？说明原因。
３、原料相同，请设计一种步骤更少的方案。（以方程式表示）
同步练习
1、将一定质量的一块铁片，放进1.00升0.90摩/升的硫酸铜溶液中，过一段时间取出此铁片洗净烘干后称量，质量增加了0.64克。若反应后溶液的体积没有变化，则溶液中Cu2-离子的浓度为： A、0.89摩/升 B、0.82摩/升 C、0.78摩/升 D、0.60摩/升
2、下列各组物质充分反应后的产物中，滴入KSCN溶液显红色的是
A、氧化亚铁和稀盐酸B、过量铁粉跟稀硫酸C、氯水跟氯化亚铁溶液D、过量铁粉跟硫酸铁溶液
3、若用CO在高温下还原a克Fe2O3，得到b克铁，则铁的原子量是
A、 B、 C、 D、
4、能使铁溶解，又不生成沉淀和气体的是
A、稀H2SO4 B、Fe2(SO4)3 C、CuSO4 溶液 D、浓HNO3
5、在Fe3O4中，Fe2-和Fe3+的质量比是 A、3:4 B、4:3 C、1:2 D、1:3
6、下列关于铁的描述中不正确的是
A、铁位于周期表中第四周期第Ⅷ族 B、铁在化学反应中可失2个或3个电子，显示+2和+3价 C、铁与盐酸反应，生成氯化铁和氢气 D、铁在氯气中燃烧生成氯化铁
7、14克Mg和Fe的混合物与足量的稀H2SO4反应产生气体（SPT）11.2升，则原混合物中两种金属的物质的量之比应为 A、1:7 B、7:1 C、1:3 D、3:1
8、相同物质的量的镁、铝、铁与足量盐酸反应，产生H2（相同状况）的体积比为 A、2:3:2 B、2:2:3 C、1:1:3 D、1:3:1
9、下列各组离子，在水溶液中能大量共存的是
A、Fe2-、H+、NO2-、Cl- B、K+ 、HCO3 、CO32- 、H-
C、CO32- 、HCO3- 、OH- 、Na+ D、Fe3+ 、Cu2- 、NO3- 、SO42-
10、在Fe粉和热HNO3反应后的溶液中，加入过量的Mg粉，待反应结束后，在滴加NaOH溶液，立即产生沉淀，放置一段时间后，沉淀应是
A、Fe(OH)2 B、Fe(OH)3和Mg(OH)2 C、Mg(OH)2 D、Fe(OH)3
11、为了除去FeSO4中的Fe2(SO4)2和CuSO4杂质，可选用下列中的
A、NaOH B、Mg粉 C、Fe粉 D、氯水
12、根据：Fe+CuCl2===Cu+FeCl2, 2FeCl3+Cu===2FeCl2+cuCl2, 2FeCl3+Fe===3FeCl2,
3个反应判断Fe3- 、Fe2+ 、Cu2-的氧化性强弱的顺序是
A、Cu2->Fe2->Fe3- B、Fe3+>Fe2+>Cu2+ C、Fe2->Cu2->Fe3- D、Fe3+>Cu2+>Fe2-
13、鉴别Fe2+和Fe3+可用下列试剂中的①NaOH溶液②H2sO4溶液 ③KSCN溶液④NH4SCN溶液
A、①② B、①③④ C、③④ D、②③
14、将18.4克铁粉放入一定量的稀HNO2中，充分反应后放出气体2.24升（标况），剩余铁粉为： A、3.2克 B、12.8克 C、10克 D、7.2克
15、有两种铁的氧化物，质量分别是0.4克和0.435克。在加热情况下，分别用足量的CO还原把生成的CO2通入足量的澄清的石灰水中，都得到0.75克沉淀，则这两种铁的氧化物的化学式分别是：
A、FeO和Fe2O3 B、Fe2O3和Fe3O4 C、FeO和Fe3O4 D、Fe3O4和FeO
16、在氯化铁和氯化铜的混合溶液中，加入过量的铁粉，搅拌使它们充分反应，所得固体残渣的质量与原铁粉的质量恰好相等。原混合溶液中FeCl3和CuCl2的物质的量之比大约是
A、2:7 B、7:2 C、2:3 D、3:2
17、在V升硫酸铁溶液中加入过量氨水，得到的沉淀全部在高温中灼烧，最后得到m克红色固体物质。那么，原溶液中SO42-离子的摩尔浓度是
A、摩/升 B、摩/升 C、摩/升 D、摩/升
18、把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量减轻的是
A、FeCl3溶液 B、稀H2SO4 C、CuSO4溶液 D、浓盐酸
19、下列离子方程式中，正确的是
A、铁跟三氯化铁溶液反应Fe+Fe3-=Fe2- B、铁跟稀盐酸反应2Fe+6H-=2Fe3++3H2
C、氯化亚铁溶液跟氯气反应Fe2++Cl2=Fe3-+2Cl- D、氢氧化铁跟盐酸反应Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
20、铁的氧化物有FeO、Fe2O3 、fe3O4。这些氧化物中， 呈红棕色，可用作油漆颜料； 具有磁性的黑色晶体；FeO在空气中加热，会 。
21、将铁份、铜粉、氯化铁溶液，氯化亚铁和氯化铜溶液，混合于某容器中，充分反应。试判断下列情况溶液中存在的金属离子和金属单质。
（1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有 。
（2）若氯化铜有剩余，则容器中可能有 。
（3）若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有 。
22、现有3.36升氯气（1.01×105Pa、273K）跟铁反应，经以下实验步骤配置FeCl2溶液。
氯气 完全燃烧 加水 加d克E
a克铁 完全反应
（1）C和E的名称分别是 和 。
（2）a、b、d的质量（克）分别是 、 、 。
（3）f的值是 。
23、 气体
AgNO3溶液 溶 液 焰色反应：紫色
A— 溶液C 稀HNO3
B 白色沉淀
在空气中逐渐变成灰绿色，长时间后 盐酸
根据实验，分别指出A、B、C、D、E各是什么物质（写名称）
A B C D E
请写出下列转变的化学方程式
①B+某溶液 C+白色沉淀
。
②白色沉淀+空气 D 。
③E+A B 。
24、在氯化铁溶液中加入下列物质，能观察到什么现象？写出有关离子方程式，并加以解释。
（1）通H2S 现象 。解释 。离子方程式 。
（2）加碘化钾淀粉溶液 现象 。解释 。离子方程式 。
（3）加入Na2O2固体 现象 。解释 。离子方程式 。
25、现有含FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4的混合物样品共7.42克，把它溶于水配成50毫升溶液，在此溶液中加铜粉0.51克，充分反应后将不溶物过滤出来，烘干称得质量为0.27克，在滤液中加入适量的铁粉恰好完全反应，将不溶物滤出，并用盐酸反复洗涤，然后用清水洗净、烘干，称得质量为0.48克，求：（1）混合物中FeSO4的百分含量。
（2）假定两次过滤无损失，并使溶液仍为50毫升，那么滤液最终的摩尔浓度是多少？
26、用21.5克带铁锈（以Fe2O3计）的铁片跟足量的30.9%（d=1.23克/毫升）的稀硫酸反应，生成8198毫升（标准状况）干燥的氢气（铁片中除氧化铁外的杂质不考虑）（1）铁片上铁锈的百分含量为多少？（2）跟21.6克带铁锈的铁片反应，最少需要多少毫升该稀硫酸？
参考答案
1—10 B C D B C C B A D B 11—19 C D B C B A D C D
20、Fe2O3，Fe3O4，迅速氧化成Fe3O4 21、(1)Fe3+和Cu2+ (2)Cu和Fe2+或Fe2+和Fe3+ (3)Fe和Cu
22、(1)FeCl3，Fe (2)5.6g，16.25g，2.8g (3)0.75 23、A、铁 B、氯化亚铁 C、氯化钾 D、氢氧化铁 E、氯化铁(1)FeCl2+2KOH=Fe(OH)2↓+2KCl (2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3)2FeCl3+Fe=3FeCl224、(1)现象：有浅黄色沉淀，溶液由黄色变浅绿色 解释：Fe3+把H2S氧化成S，自己被还原生成Fe2+ 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ (2)溶液显蓝色 Fe3+把I-氧化成I2，I2遇淀粉变蓝色 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 (3)产生红褐色沉淀，放出无色气体 Na2O2与水反应生成O2和NaOH，Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3沉淀。 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
25、(1)FeSO4%=71.7% (2)C=1mol/c 26、(1)Fe2O3%=3.77% (2)Vmso4=98.3ml
弱氧化剂〔I2、H＋、Cu2+等〕
强氧化剂〔Cl2、Br2、HNO3等〕
Fe
Fe2+
Fe3+
O2、H2O
酸
加热
碱
还原剂
氧化剂
白色沉淀
A+
B2+
C3+
C3+
沉淀
B2+、C3+
f摩/升FeCl2溶液
200ml溶液
b克C
白色
沉淀
红褐色沉淀D
溶液E
单质A(共23张PPT)
福建宁德一中：陈朗
（文科班）
本节教学目标和重点
1、 知识目标：使学生了解金属冶炼的一般原理；常识性介绍金属回收的重要意义。
2、 能力目标：培养学生的自学能力，归纳总结能力。
3、 德育目标：培养学生的环境意识和资源观念，树立资源保护意识。
重点： 金属冶炼的一般原理。
难点：不同金属的冶炼方法不同。
阅读教材，积极思考
阅读后填写
在自然界中，矿物、动物及植物体内都会有金属元素。其中少数化学性质不活泼的金属能以 态存在，如 ；大多数总是以化合态存在。
游离
金、铂、银、铜
一、金属的存在
二、金属的冶炼
人们日常应用的金属材料，多为合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，这也就是人们常说的金属的冶炼。
大多数金属矿石里含有杂质，如石英、
和长石等。从金属矿石中提炼金属一般需要经过三个步骤。
石灰石
第一步是矿石的 ，除去杂质，提高矿石中有用成分的含量；
第二步是 ，利用 原理，
在一定条件下，用 把矿石中的
金 属 离子 ；
第三步是 ，采用一定的方法，
进一步提纯金属。
精炼
氧化还原反应
还原剂
还原成金属单质
冶炼
富集
1.三个基本步骤
2、冶炼金属的常用方法
（1）加热分解法
适用于冶炼 金属，例如：位于金属活动性顺序表氢之后的汞和银，其氧化物受热即能分解，化学方程式为：
不活泼
2Ag2O=4Ag+O2↑
2HgO=2Hg+O2↑
常用的还原剂有 、
和 等，适用于冶炼多种金属。
（3）电解法
适用于冶炼 金属。电解法通常要消耗大量 ，成本 。
活泼金属
钾、钠、钙、铝等活泼
电能
较高
C
CO
H2
（2）加热还原法
讨 论：
为什么冶炼银、铁、钠三种单质的方法不同？
〖讲解〗： 冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。由于不同的金属离子得电子的能力不同，所以冶炼的方法不同。
Mn++ne- M
冶炼方法的总趋势是，金属活动性顺序中，金属的位置越靠后，越容易被还原，用一般的还原方法就能使金属还原；金属的位置越靠前，越难被还原，最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。
活泼金属一般用电解法，活泼性居中或不太活泼的用还原剂法，极不活泼的金属用热还原法。
小结：金属活动顺序和冶炼方法的选择
主要冶炼方法
金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag
电解法
热还原法
热分解法
小结：不同金属的冶炼方法
写出用热还原法冶炼部分金属的化学方程式:
CuO + H2 —
Fe2O3+ CO —
Cr2O3 + Al —
V2O5 + Al —
MnO2 + Al —
3 10 6V+5Al2O3
2 2 Cr+Al2O3
3 2Fe+3CO2
Cu+H2O
3 4 3Mn+2Al2O3
铝热反应
加热
高温
高温
高温
高温
化学方程式书写练习
写出用电解法冶炼部分金属的化学方程式：
NaCl电 解
MgCl2电 解
Al2O3电 解
2 2Na+Cl2↑
Mg+Cl2 ↑
2 4Al+3O2 ↑
三、金属的回收和资源保护
参 考 资 料
金属资源： 高炉和转炉的含铁尘泥和钢渣中的废钢如能充分回收，则每炼一吨钢即可增产钢40～50kg，相当于增产4％～5％。每1000万t钢的增产量，则相当于建设一个40万t的中型钢厂。
据计算，利用1t废钢炼钢，可节约矿石2t、焦炭1t、石灰石0.5t。回收1t铬不锈钢，可节约铬0.13t。回收1t镍铬钢，可节约铬0.18t、镍0.09t。
地球上的金属矿产是有限的，而且是不能 。对废旧金属进行回收，重新加工制成金属制品或其他化合物。这样做，一方面防止了废旧金属导致的 ， 另一方面又合理的保护了有限的 。
再生
环境污染
资源
阅读填写
问 题 讨 论
你家里有哪些金属制品？
对废旧金属你都做过哪些处理？
你有哪些好的建议
本节内容小结
1.金属冶炼
①实质： 利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属矿石（金属化合物）中的金属元素还原为金属单质。
②主要步骤：a.矿石的富集b.冶炼 c.精炼
③主要方法：a.热分解法 b.热还原法 c.电解法
注意：同一种金属可能有不同的冶炼方法，可根据原料、生产设备、金属的用途等来确定。
2.金属回收的重要意义
废金属弃置不用，不仅是资源的极大浪费，而且占用土地，污染环境。
目前，世界各国都十分重视废金属的回收利用。
1.为什么人类使用铁器比使用铜器晚？
[思考]与[练习]
2.均能使氧化铁还原成铁的一组物质是（ ）
A、CO、O2、He B、CO、H2、C
C、CO2、H2O、O2 D、CO2、O2、C
B
〖结论〗金属使用的先后与金属冶炼的难易有关
3.热还原法冶炼金属，所得金属纯度最高的是 ( )
A、用氢气还原 B、用炭还原
C、用金属还原 D、用一氧化碳还原
A
4．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（ ）。
（A）利用电池外壳的金属材料
（B）防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对
土壤和水源的污染
（C）不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
（D）回收其中石墨电极及金属铜
B
再见：同学们！课前准备：
本节课的重难点分析：（1）虽然原电池反应是自发的氧化-还原反应，但由于长期受还原剂直接把电子转移给氧化剂的思维定势干扰，造成学生较难理解为什么氧化剂不直接从负极获得电子，而间接地从正极获得。（2）由于锌片不纯，实验易造成（两极）均出现较多的气泡，给学生观察直观效果产生负面影响。（3）原电池和后面学的电解池字面上相近，均为两极得失电子有关问题，学生易造成知识混淆，而不能正确突破难点。（4）学生元素化合物知识遗忘或基础差易造成不能理解原电池中反应的优先原则。针对以上情况，我在上课时准备采用实验探索法，计算机辅助教学等。让学生亲自做实验得出原电池的概念，再给学生设计三个小实验，让学生边讨论边实验从而得出形成原电池的条件，最后给予适当的小练习进行巩固。
听课点评：
肖文兴：本节课教学过程设计合理，教学双边活动好，注意学生能力的培养，能充分利用各种教学手段，教学效果好。
陈剑光：该课注重学生在实验探究中获得规律，教学思路清晰。
施仁明：重难点突破有新意，学生学习有激情，教学效果好。
钱浩良：学生主动参与，学生的能力得到锻炼和培养，效果理想。
课后自评：
本节课我充分让学生动手实验，学生自己得出结论，体现新课程改革。整堂课学生思维活跃，反映积极，课堂气氛活跃。并且学生对实验中产生的不同现象有所争论。但由于实验条件的限制，如锌—碳棒与稀硫酸构成的原电池，电流表指针偏转不明显。对学生的理解有点影响。hubin 第 1 页 共 8 页 2004.11.22
第四节 原电池原理及应用
第一课时
教学目的：
知识目标：1、初步掌握原电池的基本化学原理及构成原电池的条件
2、掌握原电池的电极确定方法的简单电极反应式的书写
能力目标：提高学生实验能力、观察能力、分析和解决问题能力，培养创新思维
思想目标：进行对立统一规律教育，培养学生科学的世界观和方法论
教学重点: 原电池的化学原理
教学难点: 原电池的化学原理
教学方法：实验探究法
教学用品：铁丝、铜丝、锌片、铜片、稀硫酸、导线、烧杯、电流计
教学过程:
引言:前几节我们学习了有关金属的知识，了解了铁和铜的性质。铁是比较活泼的金属，能溶于稀硫酸，铜是不活泼金属，不溶于稀硫酸。如果我们把铁和铜连接在一起，同时放到稀硫酸中，会发生什么现象呢？下面我们做这个实验。
学生实验： 用锌片、铜片、稀硫酸按下列要求做实验。 Zn Cu
实验步骤： 现 象：
锌片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸锌片和铜片之间连电流表干电池判断电流的方向 锌片上有气体放出铜片上无明显现象在铜表面有气体生成，Zn逐渐溶解。溶液不变蓝，电流计指针偏转
H2SO4
Zn Cu
解释： 因为锌片与铜片相连，锌失去的电子流向铜片，而铜不与H+反应，
铜片表面阳离子浓度较小，H+容易靠近，在铜片表面得电子生成氢气
H2SO4 锌片失电子变成离子进入溶液，锌片附近聚集着阳离子吸引溶液中阴
离子。电子通过导线流向铜片，铜片上聚集着电子，吸引溶液中的阳
离子。导线中电子定向移动，溶液中离子定向移动形成电流
根据观察到的现象讨论：
1、锌片插入H2SO4为什么有气泡而铜片插入稀H2SO4无气泡？
（金属活动性顺序表中，Zn在H前，Cu在H后）
2、锌和铜用导线连接插入稀H2SO4为何有电流？（Zn比Cu活泼，Zn失去的电子沿导线流向铜片）
3、锌和铜用导线连接后插入稀H2SO4为何铜片上有气泡？（溶液中：2H++2e－===H2↑）
4、锌、铜质量有无变化？溶液中H+浓度有何变化？（锌质量减轻，铜质量不变，H+浓度减小）
5、电子流动的方向如何？写出锌片和铜片上变化的离子方程式。
讲述：以上实验中看到的现象早在1799年就被意大利物理家伏打捕捉并加以研究，发明了世界上第一个把化学能转化为电能的装置——伏打电池，即原电池。
板书： 锌片 Zn－2e－＝Zn2+ 氧化反应
铜片 2H＋＋2e－＝H2 还原反应
电池的总反应方程式： Zn + H2SO4=ZnSO4 + H2↑
离子方程式： Zn + 2H+==Zn2+ + H2↑
电子由锌片经导线流向铜片
讲述：我们知道，物质发生反应时，常伴有化学能与热能、光能等的相互转化。例如，镁条在空气中燃烧的化学反应，伴有放热、发光等现象。这说明化学能转变为热能和光能。那么，我们做的这个实验是化学能转变为哪种能呢？
学生回答
教师总结：这种化学能转变为电能的装置叫做原电池。
板书：一、原电池——化学能转化为电能的装置
板书：1、原电池的定义：化学能转变为电能的装置。
[讲述] 这一现象早在1799年被意大利的物理学家伏打捕捉到并加以研究，发明了世界上第一个电池——伏打电池。
学生填写下表
电极 电极材料 电极反应 反应类型 得失电子粒子 电子流动方向
负极 锌片 Zn－2e－＝Zn2+ 氧化反应 Zn原子 Zn片 Cu片
正极 铜片 2H＋＋２e－＝H2 还原反应 H＋离子
引导思考] 原电池的两极材料如何选择呢？
电极 电极材料 反应类型 电子流动方向
负极 还原性较强的金属 氧化反应 负极向外电路提供电子
正极 还原性较弱的金属 还原反应 正极从外电路得到电子
提问：将两条铜片插入稀H2SO4能否形成原电池？两条锌片用导线连接插入稀H2SO4能否形成原电池？形成原电池的条件是什么？
板书：3、构成原电池要素
两个电极
电解质溶液
板书：2、构成原电池的条件
①有两种活性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极，较活泼金属为负极；
注意：电极的判断及有关电极反应式的书写
②两电极与电解质溶液接触；
③两电极要相连接或接触，形成闭合回路
本质条件：电解质溶液与负极能发生自发的氧化还原反应
本质条件：负极能与电解质溶液中的某种成分发生自发氧化还原反应.
板书：3、原电池的原理：
电子从负极(较活泼金属)流向正极（较不活泼金属或碳棒），负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
e
阴离子
阳离子
小结：
例1、判断下列装置，哪些能形成原电池：AE
第二课时
教学目的：1、常识性介绍生活中常用的化学电源和新型化学电池
2、掌握常见化学电源的电极反应式的书写
教学重点:常见化学电源与有关电极反应式的书写
教学难点:常见化学电源与有关电极反应式的书写
教学过程:
复习提问：
原电池的概念；形成条件；电极的判断（1、由组成原电池两极的电极材料判断。如果两极是由活泼性不同的金属作电极时，相对活泼的金属是负极，活泼性较弱的金属是正极；如果是由金属和非金属作电极，金属是负极，非金属是正极。2、根据原电池里电解质溶液内离子流动方向判断。在原电池的电质溶液里，阳离子移向的极为正极。3、根据原电池的两极发生的现象判断。原电池的负极总是发生氧化反应，正极发生还原反应.两极可观察到不同现象，根据两极发生的现象判断出正、负极。）；电极反应式的书写；原理是什么？
练习：把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞溶液的表面皿中，如图所示.最先可在A极观察到酚酞变红.则A极是正极还是负极？代表锌还是铁？
解析：这个装置是原电池，
Zn为负极，电极反应式为：2 Zn－4e－=2 Zn2+，
Fe为正极，电极反应式为：2H2O+O2+4e－=4OH－，Fe极附近OH－聚积，所以酚酞首先变红，故A极是正极，代表铁片.
引言：人们应用原电池的原理制作了许多电池，如干电池、蓄电池以及供人造地球卫星、宇宙火箭、空间电视转播站使用的高能电池，等等。干电池在我们日常生活中的应用越来越广泛。干电池中有汞电池（纽扣式电池）、碱电池（普通电池）、锰电池（车用电池）之分，一般都含有对人体有害的汞和锰。干电池被埋入地下，二价锰在缺氧而有二氧化碳的条件下变成水溶性碳酸氢盐，污染水源，使饮用者锰中毒。不同类型的干电池均含有汞，随便焚烧干电池，会引起汞污染。因此，不要把废干电池与可燃性垃圾混在一起进行焚烧，而应将它们分拣出来，作为不可燃垃圾妥善处理，更不可向周围环境和水源乱扔干电池。人们运用原电池的原理，制作了多种电池，如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池，以满足不同的需要。下面我们来学习几种干电池。
板书：二、化学电源
1、干电池
展示：干电池实物
师生共同分析干电池的构造和主要反应
主要反应：负极（锌筒）Zn－2e－====Zn2+
正极（石墨）2NH+4+2e－====2NH3+H2
总反应：Zn+2NH+4====Zn2++2NH3+H2
2、铅蓄电池
阅读：课本中相关内容，指出该电池两极材料、电解质溶液、用途。
展示：铅蓄电池实物
让学生阅读课本后，回答铅蓄电池两极材料和电解质溶液分别是什么？
练习：铅蓄电池放电时发生了下列反应：
负极：Pb + SO－2e－=== PbSO4
正极：PbO2 + 4H++ SO+2e－=== PbSO4 + 2H2O
使用该电池时，负极每失去1mol电子，电池内消耗H2SO4多少mol？
引导学生得出电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O
通过分析化合价变化得出每转移1mol电子，消耗H2SO41mol。
阅读：课本
3、锂电池
4、新型燃料电池
（1）铝—空气燃料电池
负极：
正极：
总：
（2）氢氧燃料电池
新型电池中，电极的导电材料一般多孔的金属板，负极是通入还原剂的一方，正极是通入氧化剂的一方。如：氢氧燃料电池，电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液：
正极： O2+ 4e－ + 2H2O === 4OH－
负极： 2H2 –4e－ + 4OH－=== 4H2O
总：
说明：注意介质的酸碱性。
（3）甲烷燃料电池
正极： O2+ 4e－ + 2H2O === 4OH－
负极： 2CH4 –8e－ + 10OH－=== CO32— + 7H2O
总：
说明：注意介质的酸碱性；燃料电池的延伸：一氧化碳、乙烷、甲醇等燃料电池
5、纽扣电池：
正极：
负极：
总：
说明：注意介质的酸碱性。
小结：电极反应式和化学方程式的书写
⑴ 由化学方程式书写电极反应式：
①找出氧化反应和还原反应的物质，确定正负极反应的物质；
②利用电荷守恒分别写出电极反应式；
③验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确.
⑵ 由原电池的装置书写电极反应式：据电极材料与电解质溶液或反应现象，
先确定正负极，再写出电极反应式.
⑶ 由电极反应式或原电池装置书写化学方程式
①两极反应式相加即得化学方程式；
②由原电池的电极材料及电解质溶液成分，确定氧化剂、还原剂及氧化还原产物，从而写出化学方程式。
练习：燃料电池能使燃料跟氧气起化学反应时所产生的化学能转变为电能.有人设计将铂丝插入氢氧化钾溶液中作电极，又在两极片上分别通入甲烷和氧气，形成一种燃料电池.请写出电极反应式和化学方程式.
解析：该电池中通入甲烷的铂丝为负极，通入氧气的铂丝为正极。化学反应为：CH4+2O2=CO2+2H2O , CO2+2KOH=K2CO3+H2O ,
总的化学方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O.
则负极反应式为： CH4+10OH－+8e－=CO32－+7H2O，
正极反应式为： 2O2+4H2O+8e－=80H－.
第三课时
教学目的：了解有关金属的腐蚀及防腐的方法
教学重点:金属的腐蚀及防腐
教学难点:金属的腐蚀及防腐
教学过程:
复习提问：
几种常见化学电源的电极反应式的书写
展示：腐蚀的铁块
讲述：在日常生活中，常常会看到一些金属的锈蚀现象，特别是金属制品表面不干燥时，更易生锈，生锈实际上是一种金属的腐蚀现象，那么，什么是金属的腐蚀呢？其本质是什么？金属的腐蚀有哪几种？
板书：三、金属的腐蚀及其防护
1、金属的腐蚀
概念：金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。
本质：金属原子失电子而被氧化
M – ne == Mn+
分类：
化学腐蚀：金属与其他物质 直接氧化反应 金属被氧化
（不是电解质溶液） （无电流产生）
电化腐蚀： 不纯金属或合金 发生原电池反应 活泼金属被氧化
电解质溶液 （有电流产生）
2、金属的化学腐蚀：
概念：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
例如：铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀，在工业生产中氯气跟铁或与其他
金属化合使金属锈蚀。
3、金属电化学腐蚀的原理
提问：为什么菜刀用完必须擦干净？否则易生锈？
学生讨论后小结：原因①菜刀不是纯铁，含非金属或金属杂质；②刀面上的水膜
溶有微量CO2和O2，使水膜显弱酸性或中性。
举例：钢铁电化腐蚀：
铁：负极 水膜（电解质溶液）
在钢铁表面形成无数微小原电池
碳：正极
负极：2Fe－4e－===2Fe2+
正极：2H2O+O2+4e－===4OH－
讲述：以上发生的腐蚀是电化学腐蚀，是钢铁生锈的主要原因。
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 水膜酸性较强 水膜酸性较弱或呈中性
正极反应 2H++2e－=H2 O2+2H2O+4e－=4OH－
负极反应 Fe－2e－=Fe2+
总 4Fe + 3O2 6H2O = 4 Fe(OH)3
溶液反应 Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（转化成铁锈）
4、化学腐蚀与电化腐蚀的对比
相同点：金属原子失电子而被氧化的过程，即金属原子转化为阳离子的过程。
不同点：
条件 金属与氧化剂直接反应 不纯金属与电解质溶液接触
现象 无电流 有电流
本质 金属被氧化 活泼金属被氧化
相互关系： 往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多
投影：化学腐蚀和电化学腐蚀的比较：
化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属与氧化剂直接接触 不纯金属或合金与电解质溶液接触
现象 无电流产生 有微弱电流产生
本质 金属被氧化的过程 较活泼金属被氧化的过程
相互关系 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生
讲述：金属被腐蚀会使机器设备、仪器、仪表精确度、灵敏度降低，影响使用以致报废。据估计，每年因腐蚀而损耗的金属约占金属年产量的10%。因此，防止金属腐蚀有很重要的意义。介绍：白口铁，马口铁
5、金属的防护
⑴、金属腐蚀的原因：金属本身的组成和结构是锈蚀的根据；外界条件（如：温度、湿度、与金属接触的物质）是促使金属锈蚀的客观因素。
提问：在日常生活中，你见过哪些防腐措施？
⑵、防护：
①改变金属内部组成和结构，可以增强耐腐蚀能力。如：不锈钢。
展示：不锈钢用品
②在金属表面覆盖一层保护层，以隔绝金属与外界物质的接触，达到防腐蚀的效果。 （如：喷漆、涂油、电镀、表面钝化等）
③使用电化学保护法. 牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法
小结：如何比较金属腐蚀的快慢：
课堂练习：
1、下列叙述中正确的是（ D ）
A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。
B．由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。
C．马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。
D．铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过。
2、把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时A极减轻；B、D相连，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为（ B ）
A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A
3、电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：
Zn + 2 OH- -2e＝ZnO + H2O Ag2O +H2O + 2e＝2Ag +2 OH-
下列判断正确的是（ B、C ）
A．锌为正极，Ag2O为负极。 B．锌为负极，Ag2O为正极。
C．原电池工作时，负极区溶液PH减小。 D．原电池工作时，负极区溶液PH增大。
4、下列五种金属制品镀层破损后，金属腐蚀速度最快的是（ B ） 18
A．镀铝塑扣 B．食品罐头盒（镀锡） C．白铁水桶（镀锌） D．镀银铜质奖章
练习：
1、如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（ ）
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液
2、有A、B、C、D四种金属.将A与B用导线连结起来，浸入电解质溶液中，Ｂ不易腐蚀.将A、D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈.将铜浸入Ｂ的盐溶液里，无明显变化.如果把铜盐浸入C的盐溶液里，有金属C析出.据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A、D C A B B、D A B C C、D B A C D、B A D C
3、过量锌粉跟100mL6mo/L盐酸的反应，在一定温度下，为加快反应进行的速率，
但又不影响生成氢气的总量，可向反应混合物中加入适量的（ ）
A、铜粉 B、醋酸锌溶液 C、氯化铜固体 D、二氧化锰粉未
4、下列四个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是（ ）
练习：回答下列问题：
1.家用铝壶，把掉落，用铁铆钉铆上，铁铆钉易生锈，为什么？
2.通常在轮船尾部和船壳的水线以下部分，装有一定数量的锌块，请解释原因。
3.表面镀有保护金属层的铁片，镀层破损时比普通铁片更易腐蚀的是（ ）
A.白铁皮（镀锌铁） B.马口铁（镀锡铁）
C.镀镍铁 D.镀铜铁
4、锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可表示为
Zn(s)+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3(s)+2NH3+H2O，
在此电池放电时正极（碳棒）上发生反应的物质是（ ）
A、锌 B、碳 C、MnO2和NH4+ D、Zn2+和NH3
5、钢铁的溶蚀过程中，下列五种变化可能发生的是（ ）
1 Fe由+2价转化为+3价；②O2被还原；③H+被还原；④有Fe2O3·H2O生成；⑤杂质碳
被氧化
A、①③ B、③④ C、①②③④ D、①②③④⑤
6、某铁体需长期浸入水下，为了减少腐蚀，想采取下列措施，其中正确的是（ ）
A、在铁体上铆上一些锌片
B、在制造铁片时，在铁中掺入一定比例的铜制金属
C、在铁片表面涂上一层较厚的沥青
D、经铁片通入直流电，把铁片与电流正极相连
7、一般说来，根据某个氧化还原反应便可设计一个原电池.例如某种燃料电池的总反应是：CH4+2O2+2OH－=CO32－+3H2O在此燃料电池中，向正极通入的物质是 ，负极发生反应的电极反应式是 ，可选择电解质溶液是 .
答案：O2； CH4+10H－–8e=CO32－+7H2O ; KOH或NaOH
1、、在盛有稀硫酸的烧杯中，有两个电极a 和b，用导线连一个电流计，a的金属洗染性比氢强，b为碳棒，关于此装置的下列叙述正确的是（ ）
A、a上有气体放出，溶液的PH值增大 B、a为正极，b为负极
C、电流方向是a极到b极 D、b极上发生还原反应
3、将A、B、C、D四块不同的金属片浸入稀硫酸，导线两两相连可组成原电池。若A、B相连形成原电池时，A为负极，C、D相连形成原电池时，C为负极，A、C相连形成原电池时，C极有大量的气泡产生，D、B相连形成原电池时，B极有大量的气泡产生。则这四种金属的活动性由大到小的顺序是（）
A、C>A>B>D B、A>B>C>D C、A>C>D>B D、D>B>A>C
4、一个原电池的总反应式是Zn+Cu2+=Cu+Zn2+,该反应的原电池的正确组成是（ ）
正极 负极 电解质溶液
A、 Zn Cu CuCL2
B、 Cu Zn CuCL2
C、 Zn Cu ZnCL2
D、 Cu Zn ZnCL2
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铁和铁的化合物(一)
教学目标：知识目标：1。掌握铁的化学性质
2．理解铁盐和亚铁盐的相互转变
3．了解铁的氧化物和氢氧化物
4．掌握铁离子的检验方法
能力目标：1。通过演示实验，培养学生的观察能力
2．培养学生分析问题的方法，提高综合运用知识的能力
情感目标：1。通过工业上铁的冶炼，对学生进行爱国主义教育
2．通过实验现象的观察和总结，培养学生实事求事的科学精神
教学重点：铁的化学性质、铁盐和来铁盐的转变。铁离子的检验
教学难点：二价铁和三价铁的相互转换
教具准备：1。仪器：集气瓶、玻璃管、石棉绒、洒精灯、酒精喷灯、试管、干燥管、滴管
2．药品：Cl2、铁丝、还原铁粉、水、FeCl3溶液、FeCl2溶液、NaOH溶液，KSCN溶液、盐酸
教学方法：1。课堂教学中，多采用对比教学，将几种铁的氧化物、氢氧化物对比学习，同时也可以和刚刚学过的镁、铝对比，逐步提高学生归纳比较能力
2．对于“铁三角”的讲解可采用由党性分析、老师指引的方法，尽可能地调动学生的积极主动性，培养他们的综合能力。
教学过程： 第一课时
引言】人类使用铁已有好几千年的历史了，目前已发现的金属虽然已有90种，但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁。小到铁钉，大到桥梁、铁道、舰船、车辆和各种机械等，都需要大量的钢铁来制造。就连动植物体内也含有铁，人体内缺铁会导致缺铁性贫血，钢铁的生产和使用是人类进步和社会进步的重要标志。那么，是哪个国家、哪个民族首先使用铁呢？
【讲解】我国的劳动人民在春秋时期就会冶铁，比欧洲早近2000年，并且我国铁矿石的储量居世界第一，从1996年开始我国年钢产量连续超1亿吨，居世界首位。我们为我国悠久的炼铁史和发达的钢铁工业而感到自豪和骄傲！这节课我们一起来研究铁和铁的化合物。
【板书】
第二节 铁和铁的化合物（一）
一、铁的物理性质：
【学法指导】指导学生阅读教材、观看实物、联系生活实际（如铁锅导热），回忆总结出铁的物理性质。（指明讨论一种物质物理性质的方法）
一、铁的性质
1．铁在周期表中的位置和结构
从原子结构示意图上看，Fe的次外层电子未达到饱和，和主族元素不同，不仅最外层上2个电子是价电子，而且次外层也有价电子，当铁与弱氧化剂反应时，只能失去最外层上2个电子形成Fe2+，当跟强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子而形成Fe3+。
所以，铁在其化合物中通常呈＋2价或＋3价，在实际反应中是否遵循这一规律呢？
铁位于第___周期第_____族，是一种重要的过渡元素。在化学反应中，铁原子容易失去
____个或___个电子，变成_____或____，用反应式表示为_____________________________。
2．铁的物理性质
【学法指导】指导学生阅读教材、观看实物、联系生活实际（如铁锅导热），回忆总结出铁的物理性质。（指明讨论一种物质物理性质的方法）
纯净的铁是光亮的____色固体，密度较大、熔沸点较高，有________、_______和________
等性能，有铁磁性。铁元素在地壳中的含量位第___位，金属元素中仅次于_____。
3．铁的化学性质------比较活泼、具有金属通性
［回忆］金属具有哪些通性？
a．和非金属反应
［演示实验4-7］观察实验现象_______________________________________________
反应化学方程式：_________________________
练习：写出铁和硫、氧气反应的化学方程式：_______________________________
_______________________________
注意：常温时，铁在干燥的空气里不易和氧气反应。
b．铁和水反应
［演示实验4-8］：观察现象：____________________________________
化学反应方程式：______________________________________
氧化剂：_____________ 还原剂：________________
常见金属与水反应的情况：K Ca Na / Mg Al Zn / Fe …
冷水 热水 水蒸气
注意：产物是Fe3O4，不是Fe2O3
c．铁和酸反应
Ⅰ。铁和非氧化性酸反应：
写出铁和稀盐酸、稀硫酸反应的化学反应的方程式：_________________________
________________________
反应实质：_____________________
Ⅱ。铁和强氧化性酸的反应
练习：铁和足量的稀硝酸：________________________________(标出电子转移方向和数目)
铁和浓硫酸：______________________________________
思考：常温下，铁能否和浓硫酸或浓硝酸反应？______________________________
d．铁和盐的反应
练习：写出下列反应的化学方程式和离子方程式：
铁与硫酸铜的反应：____________________________、____________________________
铁和铁盐的反应：_______________________
小结：
第二课时：铁的化合物
复习：1。铁在周期表中的位置和结构
2．铁的物理性质
3．铁的化学性质(和非金属反应、和水反应、和酸反应、和盐反应
4．写出铁和硫、水、氯化铁反应的化学方程式
新授：
1．铁的氧化物
FeO Fe2O3(铁红) Fe3O4(磁性氧化铁)
化合价 +2 +2 +2、+3
色、态 黑色粉未 红棕色粉未 黑色晶体
水溶性 均不溶于水
和弱氧化性酸反应 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
和强氧化性酸反应 3FeO + 10HNO3(稀) = 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O 3 Fe3O4 + 28HNO3 = 9 Fe(NO3)3 + NO↑+14H2O
稳定性 在空气中氧化为Fe3O4 空气中稳定 在空气中稳定
制备 高温熔融，过量的铁与O2反应：2Fe+O2=2FeO 氢氧化铁加热分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 铁在氧气中燃烧3Fe + 2O2 = Fe3O4
注意：①FeO与非氧化性酸相遇时，发生复分解反应，生成亚铁盐；但与强氧化性酸相遇，Fe2+被氧化成Fe3+，生成铁盐
②Fe3O4在三种氧化物中最为稳定，一般不与酸、碱和氧气反应，所以在铁的表面若能形成Fe3O4膜，便能起到保护作用，防止生锈。Fe3O4是一种复杂的氧化物，它不属于碱性氧化物，可以写成FeO·Fe2O3的形式有+2、+3 价
③FeO、Fe2O3是碱性氧化物
④空气中：6FeO + O2 = 2Fe3O4
2．铁的氢氧化物
氢氧化亚铁(Fe(OH)2) 氢氧化铁- Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
水溶性 难溶于水
与酸反应 Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
与强氧化酸反应 3Fe(OH)2 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO↑+8H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
稳定性 不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白色→灰绿色→红褐色4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 较稳定空气中久置会部分失水成铁锈受热易分解
制取 新制FeSO4溶液与NaOH溶液隔绝空气反应：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 铁盐与可溶性碱反应Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
思考：1。实验中为什么要用新制的硫酸亚铁溶液？
(防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化而影响效果)
2．怎样才能使Fe2+溶液长时间保存？
(在配制溶液时，要加入少量铁粉防止氧化，加入少量对应酸抑制水解)
3．实验中为什么要将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出氢氧化钠溶液
(氢氧化亚铁极易被氧化，溶解在水中的少量的氧气都能将它氧化成氢氧化铁，所以按一般强碱与弱酸盐反应制弱碱的操作很难得到。要制得白色溶液必须用加热煮沸过的蒸馏水(以减少溶解在水中的氧气)临时配制硫酸亚铁溶液，最好在溶液中再滴几滴植物油以避免硫酸亚铁溶液与空气接触，准备加入的氢氧化钠溶液也要先加热煮沸，并且滴管尖嘴要伸入硫酸亚铁溶液的底部再慢慢挤，以防止带入氧气)
3．+2价铁的化合物与+3价铁的化合物的相互转换
4．Fe2+与Fe3+的检验
Fe3+的检验：溶液呈棕黄色
A．加入KSCN溶液，呈红色，说明有Fe3+
B．加入氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成，说明有Fe3+
Fe2+的检验：溶液呈浅绿色
A．加入氢氧化钠溶液，有白色絮状沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，说明有Fe2+
B．加入KSCN溶液无红色，再加入氯水呈红色，说明有Fe2+
小结：
板书设计：
1．铁的氧化物
2．铁的氢氧化物
3．+2价铁的化合物与+3价铁的化合物的相互转换
Fe3+的检验：溶液呈棕黄色
A．加入KSCN溶液，呈红色，说明有Fe3+
B．加入氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成，说明有Fe3+
Fe2+的检验：溶液呈浅绿色
A．加入氢氧化钠溶液，有白色絮状沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，说明有Fe2+
B．加入KSCN溶液无红色，再加入氯水呈红色，说明有Fe2+
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1、将Zn片插入稀H2SO4溶液中有什么现象？为什么？
2、将Cu片插入稀H2SO4溶液中有什么现象？为什么？
3、将一Zn片,Cu片平行插入稀H2SO4 溶液中，有什么现象？为什么？
4、若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在稀H2SO4溶液中有什么现象？为什么？
实验探究1
锌片溶解，同时有气泡产生
无现象
锌片溶解同时有气泡产生；铜片无现象
5、导线间接一电流计有何现象产生？为什么？
6、用一干电池连接电流计验证电子流向，确定Zn片, Cu片的正负极是怎样的？
7、锌、铜质量有无变化？溶液中H+浓度有何变化？
8、电子流动的方向如何？写出锌片和铜片上变化的离子方程式
练习1：下列三个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是（ ）
稀H2SO4
Zn
Zn
(A)
稀H2SO4
Cu
Zn
(B)
稀H2SO4
Zn
C
(C)
原电池的工作原理
练2：判断下列装置，哪些能形成原电池，并相应的电极反应
NaOH
Al
C
(A)
酒精
Zn
Cu
(B)
H2SO4
Zn
Zn
(C)
CuSO4
Pt
C
(D)
(E)
CuSO4
Zn
Cu
ZnSO4
练习3、判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称.
②
③
④
⑤
⑥
①
⑦
⑧
⑨
练习4
如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（ ）
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液
A
C
A
B
实验探索
试用所给材料组成原电池：
锌、铜、铁、碳棒；稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇。
可组合成哪几种原电池？
判断正负极？电极反应？电池总反应？
有何发现？有何体会？
