专题3第一单元 从铝土矿到铝合金
第一课时 铝土矿的提纯
【教学目标】
知识与技能
1．了解铝在地壳中金属元素的含量；
2．了解铝的存在、物理性质和用途；
3．掌握铝的冶炼方法。
过程与方法
1．通过思考与交流，实验和观察，科学探究、实践活动等，初步学会发现问题、提出问题、分析问题、解决问题，逐步培养敢于质疑、勇于创新的精神和合作精神等；
2．通过实验现象的推理分析，培养学生一切从实际出发，由表及里，以严密的逻辑推理得出结论的思维方法。
情感态度与价值观
1．培养通过实验来研究物质及其变化的科学方法和严谨求实的科学态度；
2．通过安排与他人合作完成布置的探究活动与任务，培养主动参与交流、团队合作的精
【教学重难点】
氧化铝的两性
【教学设计】
教师：故事导入（在19世纪中期，法兰西第二共和国总统拿破仑三世，珍藏着一套铝制的餐具，平时舍不得用，直到国宴时才拿出来炫耀一翻，而元素周期表的创始人门捷列夫在受到英国皇家学会的表彰时，得到的却是一只铝杯，为什么拿破仑没有珍藏金制的餐具而门捷列夫没有给奖励一只金杯呢？其实在当时铝的冶炼相当的困难，从而导致了铝的价格相当的昂贵，甚至都超过了黄金，直到1886年电解法制铝工艺的发明，才使得铝在生产、生活中的应用得以迅速普及。今天我们就来学习怎样从铝土矿中提取铝）
板书：从铝土矿中提取铝
教师：投影：地壳中元素含量分布图
? 教师：引导学生观察地壳中元素含量分布图，找出地壳中含量最多的元素，然后找出次多的元素，然后找出地壳中金属元素的含量排布。
学生：观察图表，回答出地壳中含量最多的和次多的元素，然后回答出了地壳中金属元素的多少排布。
教师：投影：地壳中金属元素的含量：Al>Fe>Ca>Na
教师：铝在地壳中是最多的金属元素，为什么可被人们所利用的铝很少呢？
学生：思考、讨论。，得出结论：得出结论：铝是比较活泼的金属，在自然界中的铝大多以化合态的形式存在。
教师：我们今天需要制得的铝是单质态的铝，由于铝土矿是地壳铝元素的主要存在形式之一，因此我们采用铝土矿作为提取铝的原料。
教师：投影：铝土矿的图片
学生：观察。
教师：我们来认识铝土矿，铝土矿主要成分为氧化铝，还有少量的氧化铁和二氧化硅等杂质。
学生：观察，倾听。
教师：请同学们阅读62页，图3-2 从铝土矿制备铝的工艺流程，思考该工艺分几步进行，每一步的操作作用是什么？
学生：阅读，思考后讨论
教师：板书从铝土矿制备铝的工艺流程
学生：阅读，思考，讨论得出该反应分六步进行
教师：投影：①溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
教师：讲解，我们这里溶解Al2O3用的是碱，生成了一种钠盐和水，我们把它叫做偏铝酸钠，Al2O3是碱性氧化物，我们在初中就学过，碱性氧化物可以和酸反应生成盐和水， Al2O3当然也不例外，我们把这种既可以和酸反应有可以和碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物。
学生：倾听
教师：板书 两性氧化物
学生：记笔记
教师：投影：②过滤：除去杂质
③酸化：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
④过滤：保留氢氧化铝
⑤灼烧：2Al(OH)34Al+3O2↑
教师：讲解，其实氧化铝的熔点很高大约是两千摄氏度，直到1886年霍尔在氧化铝中加入了一种物质，叫做冰晶石的物质，才使得氧化铝的熔融温度大大的降低下来，使得电解法制铝工艺能够成功的得以实现。
学生：倾听。
教师：回顾该工艺流程哪些反应可以转化成离子反应方程式？
学生：回忆书写离子反应方程式的必要条件，得出在溶解和酸化两步操作中涉及的反应可以转化为离子反应方程式
教师：上述反应哪些是氧化还原反应
学生：回忆，思考。得出电解这步反应是氧化还原反应
教师：在人们成功制得单质态铝以后，铝和其他金属或非金属熔合成合金我们把它称之为铝合金。
教师：投影：铝合金的特点
1、密度小
2、强度高
3、塑性好
4、制造工艺简单
5、成本低
6、抗腐蚀力强
学生：观看投影
教师：由于铝合金有这么多特点，这就决定了它在我们生活、生产中具有重要的作用。
教师：投影：（炊具、飞机、神州六号等图片）讲解在生产生活中的作用
学生：观看
作业：P67-68.1.8
第二课时 铝的化学性质
【教学目标】
知识与技能
1．通过观察铝片的外观，知道铝是一种在空气中易被氧化的金属
2．通过铝在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，掌握铝与浓酸的反应规律
3．通过铝与盐酸和氢氧化钠的反应，掌握铝与酸和碱的反应规律
过程与方法
1．学习以实验为基础的实验探究方法；
2．通过铝与浓硫酸、浓硝酸反应以及铝与稀盐酸、稀硫酸反应的现象的探讨，了解对比这一重要科学方法在科学学习过程中的应用
3．通过实验现象的推理分析，培养学生一切从实际出发，由表及里，以严密的逻辑推理得出结论的思维方法
情感态度与价值观
1．通过亲自实验或观看演示实验，进一步认识到“化学是一门以实验为基础的科学”；
2．通过安排与他人合作完成布置的探究活动与任务，培养主动参与交流、团队合作的精神；
3．通过实验或观察或找出金属在生产、生活中的应用，提高学习化学的兴趣，增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。
【教学重难点】 铝的钝化性质
【教学设计】
教师：现在我们已经成功得制得了单质铝，在金属活动性顺序表中铝应该比铁活泼？为什么单质铁在空气中会生锈，而铝却没有生锈呢？带着这个问题请大家先思考下这个问题
学生：倾听，思考，交流
教师：投影，取一段铝片，观察其表面的颜色。将铝片部分浸入4mol·L-1氢氧化钠溶液中，静置一段时间后取出，观察颜色变化。上述实验现象说明了什么问题？
教师：引导，铝暴露在空气中，空气中有氧气，铝和氧气反应，生成了一层氧化物保护膜，将铝片浸入氢氧化钠溶液中会怎样啊？
学生：铝表面会变得光亮，氢氧化钠溶液可以和氧化铝反应，除去铝表面的氧化膜。
教师：现在我们就来探究铝的性质，进行第一组探究实验，在实验之前我们要把铝片打磨下，主要是为了除去氧化膜。
教师：投影 将两段用砂纸打磨过的铝条分别放入两支洁净的试管中，再向试管中分别加入浓硝酸、浓硫酸各3mL，对比观察实验现象。
学生：观察，思考
教师：你们看到了什么现象？
学生：没有现象
教师：由此你得出了什么结论？
学生：铝与浓硝酸、浓硫酸不反应
教师：解释，铝与到浓酸，会在铝的表面反应生成一层氧化物保护膜，使得反应不能够再继续进行下去，我们把这种现象称之为钝化。
学生：倾听，思考，记录。
教师：下面我们进行铝的第二组性质探究实验
教师：投影 将两段用砂纸打磨过的铝条分别放入两支洁净的试管中，再向试管中分别加入6mol·L-1盐酸、 6mol·L-1氢氧化钠溶液各3mL，对比观察实验现象。
教师：下面这组实验我请两位同学上来做，其他同学注意观察?
学生：进行实验（其他同学观察）
教师：请你们看到现象时，注意观察下对方试管内的实验现象，然后告诉大家
学生：铝条溶解，产生气泡
教师：你们能得出什么结论
学生：铝和盐酸及氢氧化钠都反应
教师：讲解 2Al+6HCl= 2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
学生：倾听
教师：结合上面的两组实验，请大家思考下面两个具有挑战的问题
教师：投影 1.和你所熟悉的其他金属相比，铝的性质有何不同？
学生：铝能与碱溶液作用放出氢气；铝放入浓硫酸、浓硝酸中均未发生明显变化。
教师：2.分析上述反应中铝化合价的变化，标明铝得失电子的情况，说明氧化剂、还原剂。
学生：第一个反应铝的化合价升高，2molAl失去6mol电子，氧化剂是HCl还原剂是Al。
第二个反应铝的化合价升高，2molAl失去6mol电子，氧化剂是NaOH和H2O，还原剂是Al。
教师：讲解 铝和氢氧化钠溶液反应实质上是分两步进行的
教师：投影 第一步：2Al+6H2O= 2Al(OH)3+3H2↑
第二步：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
总方程式： 2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+ 4H2O +3H2↑
学生：观看，记录
教师：从反应的实质我们可知道，铝和氢氧化钠溶液的反应中，氧化剂并非NaOH和H2O而是H2O。
学生：倾听
教师：由于铝具有强的还原性以及铝转化为氧化铝时能放出大量的热的性质，这使得它在工业上具有重要的作用
学生：倾听
教师：投影 工业上常用铝粉来还原一些金属氧化物
学生：观看
教师：我们把这这类反应叫做铝热反应，工人师傅在焊接铁轨时常将铝粉和氧化铁混合后点燃，由于反应放出大量的热，置换出来的铁以熔融态形式流出。让熔融的铁流入铁轨的缝隙，冷却后就将铁轨粘在一起了。
教师：投影 2Al+ Fe2O3
学生：观看，记录
教师：发生铝热反应，常见的铝热剂还有很多
教师： 投影 铝热剂：铝粉和某些金属氧化物（Fe2O3、FeO、Fe3O4、V2O5、Cr2O3、MnO2）组成的混合物。
学生：观看，记录
习题练习：见投影
作业设计：课本P67-68.2.3.7
第三课时 制取氢氧化铝的实验探究
【教学目标】
知识与技能
1．知道氢氧化铝的性质，进一步认识化学与生产生活的关系。
2．知道氢氧化铝是两性氢氧化物。
3．掌握制取氢氧化铝的方法。
过程与方法
1．学习以实验为基础的实验探究方法；
2．通过相关探究活动进一步了解探究学习的一般过程和方法。
3．通过实验现象的推理分析，培养学生一切从实际出发，由表及里，以严密的逻辑推理得出结论的思维方法
情感态度与价值观
1．通过亲自实验，进一步认识到“化学是一门以实验为基础的科学”；
2．通过安排与他人合作完成布置的探究活动与任务，培养主动参与交流、团队合作的精神；
3．通过实验，提高学习化学的兴趣，增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。
【教学设计】
教师：（创设情景）复分解反应是物质之间相互交换成分的一种化学反应类型。
（提出问题）请同学们回忆一下复分解反应条件是什么？
学生：回忆并口头回答复分解反应发生的条件：生成沉淀、气体、水或难电离物质。
教师：（创设情景）现有2mol.L- 氯化铝溶液、6mol.L-氨水、6mol.L-氢氧化钠溶液，请制备少量氢氧化铝。（提出问题）根椐复分解反应发生的条件，请你利用所给仪器和药品设计制备氢氧化铝的实验方案，并进行实际操作，记录实验现象。
学生：（分组讨论，设计制备方案，并按照各组的设计进行操作，记录实验过程中发生的现象。）设计方案、操作顺序和实验现象：
向2mol.L-氯化铝溶液中滴加6mol.L-氢氧化钠溶液。现象：出现白色絮状沉淀，氢氧化钠过量沉淀溶解。
操作过程与（1）相反，现象：开始没有明显现象，后来白色絮状沉淀。
向2mol.L-氯化铝溶液中滴加6mol.L-氨水。现象：出现白色絮状沉淀，氢氧化钠过量沉淀溶解，氨水过量沉淀不溶解
操作过程与（3）相反。现象与（3）一样
教师：（提出问题）通过实验，选择制备氢氧化铝的最佳方案。
学生：（各组交流实验方案，选择制备氢氧化铝的最佳方案。）从容易控制反应的角度，可选择实验（2）与（3）来制备氢氧化铝
习题练习：见投影
作业设计：课本P68.4.5.6
附:参考资料
网站
专题3 从矿物到基础材料
第二单元 铁、铜及其化合物的应用
《课程标准》的有关内容：了解铁、铜等金属及其化合物的主要性质
一、教学目标
知识与技能目标：
了解铁、铜的物理性质及用途
2.掌握铁、铜及其重要化合物的主要性质及应用
过程与方法目标、情感态度与价值观目标：
1.通过铁、铜制品及其资料的收集和课堂表述使学生初步学会运用归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，并能准确表述有关信息，培养学生主动参与意识和总结归纳的能力；
2.在“实验—反思—再实验—再反思”的过程中体验实验探究的方法和技能。
3.通过问题讨论的过程，使学生能主动与他人进行交流，清楚表达自己的观点，培养学生善于合作的精神。
二、重点难点
重点：铁、铜的化学性质、Fe2+与Fe3+的相互转化
难点：Fe2+与Fe3+的相互转化
三、课前准备
教师准备：
1.准备实验仪器、药品及制作课件
2.了解学生已知的知识结构，分析学生的认知能力
学生准备：
1.搜集与铁、铜有关的物品或资料，了解它们的用途
2.回顾金属的通性
四、课时安排（4课时）
五、教学过程
第１课时
从自然界获取铁和铜
［导入新课］日常生活中除铝外应用最广泛的金属是什么？
1．铁、铜的用途及物理性质
［创设情景］
（1）教师引导：搜集身边与铁、铜有关的物品或资料，了解它们的用途。
（2）教师介绍自然界中铁、铜的发现和应用的故事。
（3）教师展示：抛光铁片、铜片、磁铁及各种铁、铜矿石。
［提出问题］ 为什么地球上只存在少量单质铜，而铁的单质只存在于陨石中？
［学生活动］
（1）搜集物品或资料，积极思考做答。
（2）思考、讨论故事中的有关问题。
（3）通过观察说出铁铜的物理性质。
［教师讲解］ 铁、铜在地球上主要已化合态的矿物形式存在，铁比铜活泼。
2．铁、铜的冶炼
［创设情景］
（1）教师介绍我国湿法炼铜的古代化学史。
（2）提供学生药品（铁粉、氯化铜溶液），模拟湿法炼铜。
［提出问题］
（1）你能从氧化还原反应的角度理解古代湿法炼铜的原理吗？
（2）你怎样进行实验，实验现象如何？
（3）你能设计出从化合态铁、铜转化为游离态的其它方法吗？
［学生活动］
（1）从氧化还原反应的角度来解释炼铜的原理。
（2）设计实验，并进行实验，观察、记录现象。
（3）小组讨论其它炼铜、炼铁的方法。
（4）通过教材了解更多炼铜、炼铁的方法和工艺。
［归纳总结］
（1）湿法炼铜的原理：Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu
从氧化还原反应的角度来分析：铁是还原剂，将铜置换出来。
（2）实验现象：银白色的铁丝上附着了一层红色的铜。
（3）从铁、铜的化合物中提取铁、铜的可能途径：
H2+ CuO= Cu+ H2O CO+ CuO= Cu+ CO2
2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe
第2课时
铁、铜及其化合物的应用
1.铁的化学性质
［提出问题］
（1）质疑：铁的活泼性如何？用什么做判断依据？
（2）举出日常生活中能说明铁是较活泼的金属的例子。
（3）你曾经还学过铁的哪些化学性质？
［学生活动］
（1）分析得出：用金属活动性顺序进行判断。与Na、Mg、Al、Cu比较得出结论。
（2）回忆并回答：与Cl2、O2、盐酸（稀硫酸）、CuSO4溶液反应。
［教师讲解］
铁的化学性质：铁是较活泼的金属（或中等活泼金属）表现为还原性。
（1）与非金属反应
①铁生锈（铁在潮湿空气中被腐蚀生成Fe2O3） ②2Fe + 3Cl2 === 2FeCl3
③2Fe + 3Br2 === 2FeBr3 还原性：Fe2+>Br－
④ 3Fe + 2O2 === Fe3O4(Fe(Ⅱ)占 Fe(Ⅲ)占 )
⑤ Fe + S=== FeS 氧化性强弱关系：Cl2 >Br2> O2 >S
（2）与酸反应：①非强氧性的酸：Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑
②强氧性的酸（浓H2SO4、HNO3）:
a.常温下钝化(浓H2SO4、浓HNO3用铁制容器盛装)
b.一定条件下反应生成Fe（Ⅲ）（专题4会学）
（3）与盐溶液反应：(1) Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu
(2) Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+
1.铜的化学性质
［创设情景］从金属的通性入手分析铜可能具有的化学性质有哪些？
［提出问题］
（1）你曾经还学过铜的哪些化学性质？并写出反应的方程式。
（2）参照Fe与非金属反应试写出Cu与非金属（Cl2、S）反应的方程式并标出产物中铜元素的化合价。强调：Cu与 S反应生成Cu2S。
（3）铜能否和非强氧化性的酸（盐酸、稀硫酸）反应？原因？
教师指出：铜在一定条件下能和强氧化性的酸（浓硫酸、硝酸）反应生成Cu(Ⅱ)（专题4会学到）。
（4）指导实验：将铜粉投入到FeCl3溶液，有什么现象？原因？教师引导学生写出离子方程式（应用： FeCl3 溶液与铜反应制作印刷电路板）。
［学生活动］
（1）回忆旧知识，积极回答问题，写出反应的方程式
（2）分组实验：将铜粉投入到FeCl3溶液，观察现象，分析原因，写出离子方程式。
［归纳总结］
（1）与非金属反应：Cu + Cl2=== CuCl2 Cu + S=== Cu2S
（2）与强氧性的酸（浓H2SO4、HNO3）在一定条件下生成Cu(Ⅱ)
（3）与FeCl3溶液反应:Cu + 2Fe3+=2Fe2+ + Cu2+（实验现象：铜粉溶解，溶液颜色发生变化。）
（4）铜在不同条件下生成Cu（I）和Cu（Ⅱ）的规律
1.铜的化合物
［创设情景］
教师展示：无水硫酸铜粉末和硫酸铜晶体，两者如何转化？这一性质在化学实验中的用途是什么？
［提出问题］
（1）难溶性的碱和难溶性的碳酸盐热稳定性如何？
（2）Cu2(OH)2CO3可以写成Cu(OH)2·CuCO3的形式，Cu2(OH)2CO3加热分解的产物？写出反应的化学方程式。
［学生活动］
（1）学生思考做答：受热均易分解。
（2）写出转化方程式。
1.Fe2+与Fe3+的检验
［创设情景］ 教师展示：新制FeCl2和FeCl3溶液，观察溶液颜色。
［提出问题］
（1）如何检验溶液中Fe3+的存在？
演示实验：实验①：向盛有1mL0.1mol/LFeCl2溶液试管中加入3滴KSCN溶液；实验②：向盛有1mL0.1mol/L FeCl3溶液的试管中加入3滴KSCN溶液，比较实验现象。
（2）如何检验溶液中Fe2+的存在？
指导实验：实验③：向实验②试管溶液中，滴加几滴新制的氯水后，观察溶液的颜色。引导学生思考：说明了什么？从氧化还原角度分析原因？
［学生活动］
（1）学生通过观察得出结论。
（2）观看模拟动画或演示实验，说出实验现象，通过交流讨论发现Fe2+与KSCN溶液无明显现象，Fe3+与KSCN溶液作用，溶液呈血红色，在教师指导下写出反应方程式。
（3）学生积极思考得出结论：溶液变为血红色，说明溶液中有Fe3+生成，Fe2+与氯水反应生成Fe3+，学生利用氧化还原反应规律写出方程式。
［归纳总结］
（1）Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3
（2）2Fe2++ Cl22Fe3++2Cl
第3课时
铁、铜及其化合物的应用（二）
1.Fe2+与Fe3+的性质
［创设情景］
教师引导：综合分析铁分别与盐酸、氯气等反应的实验现象和产物，有何发现？
［提出问题］
（1）从氧化还原反应的角度思考：
①反应后的产物的价态与什么因素有关？
②Fe2+与Fe3+的性质有何不同？
③不同价态的铁元素之间是否可以相互转化？
（2）你认为有哪些氧化剂可以将Fe2转化成Fe3+？哪些还原剂可以将Fe3+转化成Fe2+？引导学生提出设想、选择实验方案、进行实验探究。（用氧化还原反应原理引导）
［学生活动］
（1）学生讨论并形成结论，提出加入强氧化剂，可以将Fe2+转化为Fe3+，加入还原剂可以将Fe3+转化为Fe2+的设想。
（2）学生分组讨论并提出实验方案：
Fe2+ Fe3+
①加入氯水 ②加过氧化钠 ③通入氧气（提示用双氧水） ④酸性高锰酸钾aq
Fe3+ Fe2+
①加入铁粉 ②铜粉 ③通入H2S溶液
［提出问题］
我们提出这些方案是否可行？现在我们对提出的方案进行探究。指导学生实验：
①取3ml FeCl2 溶液中加入几滴氯水，滴加KSCN 溶液。
②取3ml FeCl2 溶液中滴入KSCN 溶液，现象？再加入几滴双氧水，现象？
③取3ml FeCl2溶液中滴入KSCN 溶液，现象？再加入几滴酸性KMnO4，现象？
④取3ml FeCl3 溶液加入一小药匙铁粉后，滴加几滴KSCN溶液。
⑤取3ml FeCl3 溶液加入一小药匙铜粉。
⑥向3ml FeCl3 溶液通入H2S气体。
提问：这四支试管有什么现象产生？原因是什么？
引导学生从氧化还原反应角度分析并写出①、④、⑤、⑥号试管反应的方程式。
［学生活动］
（1）学生亲自动实验并观察现象。
（2）教师指导下写出离子方程式。
［归纳总结］
（1）反应后的产物的价态与氧化剂的强弱有关。
（2）实验现象： ①、②、③号试管的溶液都变成血红色了；④号溶液铁粉溶解，溶液颜色变浅；⑤号试管中铜粉溶解，溶液由浅绿色变蓝；⑥号试管中溶液由棕黄色变为浅绿色，并伴有淡黄色沉淀生成。
学生交流讨论得出：
①、②、③号试管中Fe2+均被强氧化剂氧化成Fe3+；④、⑤、⑥号试管中Fe3+均被还原剂还原成Fe2+
（3）学生在教师指导下写出离子方程式：
①号试管：2Fe2++ Cl22Fe3++2Cl
④号试管：Fe + 2Fe3+3 Fe2+
⑤号试管：Cu + 2Fe3+=2Fe2+ + Cu2+
⑥号试管：2Fe3＋（棕黄色）＋H2S2Fe2＋（浅绿色）＋S（淡黄色）↓＋2H＋
Fe2+与Fe3+的相互转化：
Fe2+与Fe3+的相互转化的应用及Fe2+与Fe3+的其它检验方法
［创设情景］
铁的不同价态之间相互转化，在生产生活和科学研究有着广泛的应用。
（1）在配制Fe2+溶液时加入少量铁粉；
（2）FeCl3 溶液与铜反应制作印刷电路板；
（3）为除去废水中Fe2+，常把废水中Fe2+氧化为Fe3+，再调节溶液的PH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀析出，教师引导学生讨论原因是什么？
［学生活动］
学生交流讨论得出：
（1）Fe2+溶液不稳定，易被空气中氧气氧化成Fe3+，加入少量铁粉或一根铁钉可以防止氧化而变质。
（2）利用Cu 可以把Fe3+还原成Fe2+这一性质即2Fe3+ + Cu==Cu2++2Fe2+。
（3）Fe3+在弱酸性条件下即可沉淀完全达到分离目的。
［提出问题］回忆第2课时内容： Fe3+、Fe2+的检验方法？
［学生活动］
学生思考积极回答：
Fe3+的检验：实验①：向盛有FeCl3溶液的试管中加入几滴KSCN溶液，溶液变为血红色，说明有Fe3+存在。
Fe2+的检验：实验②：向盛有FeCl2溶液的试管中加入3滴KSCN溶液，溶液无明显现象，再滴加几滴新制的氯水后溶液变为血红色，说明有Fe2+存在。
［提出问题］
根据以上所学知识思考：还可以采用哪些方法实现Fe3+、Fe2+的检验？试设计简单可行的实验方案。
指出：实验①②③④⑤的可行性已得到验证（实验④在初中学过）。
指导学生探究实验⑥可行性：向FeCl2溶液加入NaOH溶液，引导学生观察现象（溶液中生成白色絮状沉淀，在空气中颜色很快变为灰绿色，最后成红褐色），思考为什么会有这样的现象并强调产生实此验现象的原因？写出方程式。
［学生活动］
学生分组讨论并提出实验方案：
Fe3+的检验：
实验③：向FeCl3 溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液显血红色，再向溶液加入过量铁粉，颜色消失。
实验④：向FeCl3溶液加入NaOH溶液，有红褐色沉淀。
实验⑤：向FeCl3溶液中通入H2S气体，溶液由棕黄色变为浅绿色，并伴有淡黄色沉淀生成。
Fe2+的检验：
实验⑥：向FeCl2溶液加入NaOH溶液。
引导学生交流讨论得出：Fe(OH)2不稳定，易被氧化变质。
Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2↓（白色）4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3↓（红褐色）
［归纳总结］
Fe2+、Fe3+的检验方法
Fe3+的检验：实验①③④⑤
Fe2+的检验：实验②⑥
［课后思考］既然Fe(OH)2不稳定，极易被氧化变质，那么如何制取纯净的Fe(OH)2，设计可行的实验方案。
第4课时
三、钢铁的腐蚀
［创设情景］录像资料：钢铁腐蚀给人类的生产生活带来的危害。
［提出问题］
（1）你能从化学的角度解释钢铁腐蚀的本质吗？
（2）你从生活中发现钢铁的腐蚀速率与哪些因素有关？
［学生活动］学生交流讨论后得到：空气的湿度、环境的温度等因素影响钢铁的腐蚀速率。
［教师活动］进一步引导学生探究影响钢铁腐蚀速率的其它因素，并找出钢铁腐蚀速率的主要因素。
［创设情景］演示教材“观察与思考”中的实验（由于实验时间较长，所以可以将实验安排在兴趣活动时进行或播放演示实验的录象）。建议进行本书“实验指导”中的对比实验。
［学生活动］学生交流总结实验现象。
［创设情景］
（1）推测试管内液面上升的原因可能是什么。
（2）分析、归纳钢铁发生腐蚀的要素有哪些，推测在钢铁腐蚀过程中参加反应的物质是什么。
（3）得出你的实验结论。
［学生活动］学生思考钢铁腐蚀的原理，提出进一步需探究的问题。
［创设情景］阅读教材内容，进一步了解钢铁发生电化学腐蚀的原理。关于学生提出的其它问题可以建议学生通过其它途径自主解决。
本单元练习
课题：专题3 从矿物到基础材料
第二单元 铁、铜及其化合物的应用
一、选择题：
1、将8.4 g铁粉和3.2 g硫粉均匀混合密闭加热至红热，冷却后加入足量的盐酸，在标准状况下收集到的气体体积是（ ）
A．1.12 L B．2.24 L C．3.36 L D．4.48 L
2、人体血红蛋白中含有Fe2+离子，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2+离子转变成Fe3+离子，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有（ ）
A、酸性 B、碱性 C、氧化性 D、还原性
3、能与Fe3＋反应，且能证明Fe3＋具有氧化性的是①SCN－ ②Fe ③Fe2＋ ④Cu⑤H2S ⑥OH－ （ ）
A．①②③ B．②④⑤ C．①③⑥ D．①②⑤
4、将适量的铁粉加入FeCl3溶液中，充分反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等，则已反应的的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为（ ）
A、2∶3 B、3∶2 C、1∶2 D、1∶1
5、在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入铁粉，充分反应后，固体残渣用盐酸处理有气体放出，则与铁粉反应后的溶液中离子最多的是（ ）
A、Fe3+ B、Fe2+ C、Cu2+ D、H+
6、某铁的氧化物，用7mol·L－l的盐酸100mL在一定条件下恰好完全溶解，所得溶液再通入0.56L标准状况下的氯气时，刚好使溶液中Fe2＋完全转化为Fe3＋。则该氧化物的化学式可表示为（ ）
A．FeO B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7
7、在印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）
A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜 C．烧杯中铁铜都有 D．烧杯中铁铜都无
8、下列离子方程式正确的是（ ）
A．三氯化铁溶液中加入铁Fe3＋＋Fe2Fe2＋
B．氯化镁溶液中加入硝酸银溶液Ag＋＋Cl－AgCl↓
C．过量氯气通入溴化亚铁溶液中2Fe2＋＋2Br－＋2Cl22Fe3＋＋Br2＋4Cl－
D．氢氧化铜溶于稀硫酸中Cu（OH）2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O
9、将Cu片放入0.1mo1·L－1FeCl3溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中c（Fe3＋）∶c（Fe2＋）＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为（ ）
A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4
二、填空题
在FeCl3稀溶液中滴加KSCN溶液后呈血红色，反应的离子方程式是___________。若先往FeCl3溶液中加入一些NaF溶液，再滴加KSCN溶液，则不呈血红色；若再加入足够量FeCl3溶液，则会呈现血红色。对这一现象，有三种解释：①F－离子能还原Fe3＋离子，使之转化为Fe2＋离子；②F－离子能与Fe3＋离子结合成难电离的物质；③F－离子能与SCN－离子反应，消耗了加入溶液中的SCN－离子。对以上三种解释，认为错误的是______，理由是____________。
2、如何除去杂质，提纯下列各物质
混合物成分
提纯所用试剂的化学式
离子方程式
（1）FeCl2中含少量FeCl3杂质
（2）FeCl3中含少量FeCl2杂质
（3）FeSO4中含少量CuSO4杂质
3、将Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液，混合于某容器中充分反应（假定容器不参与反应），试判断下列情况下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，则容器中还可能有_________；
（3）若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有________，可能有________。
（4）若氯化铁有剩余．则容器中不可能有_________。
（5）由以上反应可知离子的氧化性强弱顺序为 。
4、根据右图实验装置和下述操作，回答下列有关问题：
按图中所示装置，用两种不同操作分别进行实验，观察B管中现象。
操作1．先夹紧止水夹a，再使A管开始反应。实验中在B管中观察到的现象是______________________，B管中发生反应的离子方程式为________________________。
操作2．打开止水夹a，使A管反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中在B管观察到的现象是_______________，B管中发生反应的离子方程式为_________________。
三、计算题
在100mL的FeBr2溶液中，通入2.24L的标准状况下的氯气，充分反应后，溶液中有的Br－被氧化成溴单质。求原FeBr2溶液的物质的量浓度。
参考答案：
一、选择题：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
B
A
B
D
B
BD
D
二、填空题
1、Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3 ①、③ 因为①F－离子还原性很弱，不能使Fe3＋还原为Fe2＋；③F－不能与SCN－离子反应，SCN－离子没有被消耗掉，所以当再加入FeCl3时，溶液又呈血红色
2、
混合物成分
提纯所用试剂的化学式
离子方程式
（1）FeCl2中含少量FeCl3杂质
Fe
Fe＋2Fe3＋3Fe2＋
（2）FeCl3中含少量FeCl2杂质
Cl2
2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－
（3）FeSO4中含少量CuSO4杂质
Fe
Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋
3、（1）Fe3＋、Cu2＋（2）Fe2＋、Fe3＋或Cu、Fc2＋（3）Fe、Cu Fe2＋（4）Fe、Cu（5）Fe3＋>Cu2>Fe2＋
4、操作1：先产生白色絮状沉淀后变成灰绿色，最后变成红褐色；
Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓、4Fe（OH）2＋2H2O4Fe（OH）3↓
操作2：打开止水夹时，B中的导管口有气泡冒出，夹紧时有白色沉淀生成，且一段时间颜色不变。
Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓
三、计算题
1、电子守恒法：1.2mo1·L－1
专题3从矿物质到基础材料
第三单元 含硅矿物与信息材料
【教学背景】
硅是带来人类文明的重要元素之一，硅及其化合物是元素化合物的重要基础知识。
本节内容不仅为形成化学的基本观念提供感性基础，也为了解化学与生活、化学与社会
发展、化学与技术进步之间的密切关系提供了丰富的素材。
【教学目标】
知识与技能目标
1．了解硅、二氧化硅、硅酸、硅酸盐的存在与性质，认识硅及其化合物在生活实际中的重要应用。
2． 要求学生查阅资料，学会通过查阅资料来获取知识的学习方法,培养对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力，培养自主学习和创新能力。
过程与方法目标
1．通过对自然界中存在的含硅化合物的学习，使学生了解硅元素在自然界的存在形式及硅酸盐的结构复杂性。
2．通过探究性实验掌握硅酸钠的有关知识；学会将硅酸盐的化学式书写氧化物的形式的方法和技巧。
3．通过对硅酸盐工业产品的了解，使学生了解到硅酸盐矿物的应用与人类文明的发展的密切关系。
4．利用图片、模型、表格、视频、实物、实验及多媒体教学手段等，增强直观性和形象性。
情感态度与价值观目的
1． 从传统材料到信息材料的学习，激发学生学习兴趣，增强学生研究、探索、发现新材料的意识；体会“化学――人类进步的关键”这句话的思想内涵，增强学生学习化学的兴趣。
2．了解我国材料科学发展的成就、社会及科学技术的发展对新型材料的要求，激发学生爱国主义热情，提高社会责任感。
【教学重点、难点】
重点：硅酸钠(sodium silicate)、单质硅(silicon)、二氧化硅(silica)的性质；硅酸盐(silicate)的氧化物形式的书写。
难点：单质硅（silicon）和二氧化硅(silica)的结构。
【课时安排】两课时
第一课时：硅酸盐矿物、传统材料与信息材料的介绍。
第二课时：单质硅、二氧化硅的结构和性质及它们的用途。
【教法学法】
（教学方法）探究式教学，多媒体教学法。
（学习方法）自主探究学习法，合作学习法。
采用“阅读理解→列表比较→分析讨论、交流→归纳总结→拓展研究”模式。
【教学资源】
课前准备
教师：
1．查阅整理：硅酸盐矿物图片、硅酸盐产品的生产和应用及新发展、信息材料—光导纤维的有关知识、集成电路的有关知识、分子筛的知识等。硅酸盐生产的录像和光导纤维的录像。
2．查阅整理：硅单质的结构和彩图、水晶和石英的结构和有关图片等。
3．实物准备：不同标号的水泥袋、各种类型的玻璃、陶瓷、砖瓦、陶土、光导纤维、水晶和石英的制品等。
4．模型准备：单质硅的结构球棍模型和二氧化硅的球棍模型。
5．演示实验准备：硅酸钠试剂、水、玻璃管、稀盐酸、氢氧化钠溶液、烧杯、胶头滴管、导管等。
学生：
1．查阅资料：硅元素在自然界的含量、自然界中存在的主要形式、硅酸盐产品的生产和应用及新发展、信息材料――光导纤维的有关知识、集成电路的有关知识、硅单质和二氧化硅的用途等。
实物准备：玻璃、水泥、陶瓷、砖瓦、河沙等实物。
【教学过程】
第一课时 硅酸盐矿物、传统材料与信息材料
学习课题
教师活动
学生活动
学习反馈
教学设想
1．课前查阅资料，提问引入新课
提问：（1）硅元素在地壳中的含量怎样？
（2）硅元素在自然界主要有哪些存在形式？
自学、归纳、交流、讨论回答问题。
（1）地壳中硅元素的含量仅次于氧，约占总质量的四分之一。
（2）硅元素在自然界中主要是以硅酸盐和二氧化硅的形式存在。地壳质量的92％是硅酸盐和二氧化硅。
（1）培养学生自学能力；
（2）让学生学会通过查阅资料来学习知识的学习方法。
过渡：硅元素在自然界中广泛存在，主要是硅酸盐和二氧化硅的形式，下面我们先来了解硅酸盐的有关知识。
2．硅酸盐(silicate)的结构
（1）多媒体展示：自然界中的一些硅酸盐的图片及其化学式；
（2）举例介绍如何将硅酸盐化学式改写成氧化物的形式；并要求学生练习后总结书写规律。
（3）追问：硅酸盐的结构怎样？为什么常改写成氧化物的形式？
（1）观察图片和化学式，总结；
（2）练习硅酸盐化学式的改写；
（3）分析总结交流讨论书写规律；
（1）硅酸盐的结构复杂。
（2）改写的规律：①各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列，中间用“?”间隔。③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。
（3）由于硅酸盐的结构复杂，为了学习研究的方便，常改写成氧化物的形式。
（1）创设情景，激发学习兴趣；
（2）通过训练，巩固知识，培养能力；
（3）通过主动探索得出规律，将知识升华，培养学习的主动性，增强探索意识。
过渡：在硅酸盐中，硅酸钠是极少数溶于水中的一种，用途广泛，下面我们先来学习它的有关知识。
3．硅酸钠(sodium silicate)的知识
（1）展示硅酸钠试剂；
（2）探究实验：硅酸钠的性质①加水溶解；并检验其溶液酸碱性；②向溶液中通二氧化碳或滴加稀盐酸；③再向②中滴加氢氧化钠溶液。（师生共同完成实验，部分实验由学生来探究演示。）
（3）说说硅酸钠的用途。
（1）动手参与、探索实验，观察、分析、思考实验现象，总结硅酸钠的性质；
（2）书写有关的化学、离子方程式；
（3）从性质思考用途。
（1）硅酸钠能溶于水；水溶液称水玻璃。水溶液呈碱性。
（2）向溶液通二氧化碳有白色沉淀生成，滴加稀盐酸也有白色沉淀生成。
Na2SiO3 + 2H2O + CO2 == H4SiO4↓+Na2CO3
Na2SiO3 + 2HCl + H2O == H4SiO4↓+ 2NaCl
在沉淀中加入氢氧化钠溶液，沉淀溶解：H4SiO4 + 2NaOH == Na2SiO3 + 3H2O
(3)硅酸钠能用于作黏合剂、防腐剂、防火作用等。
（1）通过实验探索，培养科学探究能力；
（2）让学生学会掌握：实验探索――分析总结――掌握知识的科学学习方法。
过渡：在丰富的硅酸盐中，除硅酸钠外，其它的在工农业生产中的作用如何？下面我们来了解传统的硅酸盐产品的有关知识。
4．硅酸盐产品（传统材料）
（1）请同学们展示收集的硅酸盐产品；
（2）请同学们简单说说它们是如何生产的？有什么共同点？
（3）播放一段录像（玻璃(glass)、水泥(cement)、陶瓷(china)的生产简介）。展示一些硅酸盐产品。
（4）要求学生总结传统的硅酸盐产品即传统材料：玻璃、水泥、陶瓷的生产原料和产品的主要成分。
（5）提供传统的硅酸盐产品的应用及新发展的有关资料和图片。
（1）学生展示收集的硅酸盐产品；
（2）部分学生回答问题；
（3）观看录像后讨论总结回答问题；
（4）讨论、总结硅酸盐产品的应用与社会发展的关系。提出对产品应用的新设想。
（1）玻璃、水泥、陶瓷生产的共同点是：都在高温下，发生了复杂的物理和化学变化。原料都有含硅元素物质，产品都含硅酸盐，且都是混合物。
（2）玻璃生产的原料：石英、纯碱、石灰石；产品主要成分：n(Na2SiO3)：n(CaSiO3)：n(SiO2)=1：1：4或n(Na2O):n(CaO):n(SiO2)=1:1:6。
两个主要反应：SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑.
水泥生产的原料：黏土、石灰石、少量的石膏；产品主要成分：2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3
（1）创设情景激活学生思维；主动参与体现学习主动性。
（2）了解产品的应用和新发展激发学习的热情，增强探索意识，树立远大理想，增强努力学习的责任感和使命感。
过渡：通过刚才的介绍，我们已经了解到硅酸盐产品传统材料在人类文明发展和社会进步的历程中，起到了很大的推动作用；但是随着科技的发展，这些传统材料又有了新的用途，如玻璃“老爷爷”又焕发出了青春活力――光导纤维的应用。下面我们一起来了解一下光导纤维的有关知识。
5．信息材料――光导纤维
（1）请同学们总结课前查阅的有关信息材料的资料，简述光导纤维的主要成分和用途；
（2）提供有关光导纤维的资料（简介、制造和作用）；播放光导纤维的介绍录像。
（3）展示实物：展示光导纤维并演示光在其中的传播实验。
（1）思维、总结、回答；
（2）阅读资料，交流、讨论总结；
（3）观察实验。
（4）谈谈对信息材料的应用的感想。
（1）光导纤维的主要成分是：石英玻璃；用途非常广泛，如：信息传递（光缆）、光的传递、医生的助手、国防方面、工业生产中等等。
（2）信息材料的使用，使社会的发展步伐大大加快，是社会进入信息时代的标志。
（1）创造变被动为主动的学习环境；实物观察提高对知识的理性认识；
（2）通过资料的阅读，拓宽视野，激发研究、探索的意识。
过渡：硅酸盐除了上面的一些作用外，它还可以用来筛分分子。
6．分子筛
(molecular sieve)
（1）提供分子筛的有关资料和图片；
（2）从资料的介绍，要求学生发挥想象，推测它又哪些方面的用途。
（1）阅读资料；
（2）思维、想象、推测总结，回答。
分子筛可用于：分离、提纯气体或液体混合物；还可以作干燥剂、离子交换剂、催化剂、催化剂载体、净化水、净化空气、防毒器械、食品保鲜、电子产品处理、石油化工等方面。
（1）创设情景，让学生主动参与；发挥思维想象力。
（2）激发学生研究、探索意识。
本课总结：通过以上内容的学习、了解、思维、探索，我们已经认识到硅这古老而具有青春活力的元素，伴随着人类历史发展的脚步，从传统材料到信息材料，为社会的发展创造了一个又一个的奇迹。同时我们也相信随着科技的发展，它们会创造更多的奇迹。
有关硅单质和二氧化硅的知识我们将在下节课一起讨论学习。
【作业】p83.1.2.6
第二课时 单质硅、二氧化硅的结构、性质及用途
学习课题
教师活动
学生活动
学习反馈
教学设想
1．引入新课
复习提问：（1）传统材料硅酸盐产品主要包括哪些？
（2）光导纤维的主要成分是什么？
（3）硅在自然界中无游离态，为什么？
是不是单质硅的性质很活泼？
思考、讨论问题并回答。
（1）主要有玻璃、水泥和陶瓷等。
（2）光导纤维的主要成分是：二氧化硅。
（3）硅在自然界中无游离态，不是硅单质性质活泼。（硅元素的亲氧性和地壳运动等因素）
温故知新，引入学习情境；设疑激发学生的思维，让学生带着疑问学习新知识，提高学习效率。
过渡：下面我们就一起来讨论学习硅单质的性质和用途。
2．课前查阅资料
（1）要求学生从查阅的资料和了解的知识总结硅单质的用途。
（2）提供集成电路的有关资料。
（3）问：资料中的应用体现了硅的哪些性质？
讨论、交流、总结、回答。
（1）硅的主要用途：是良好的半导体材料，是集成电路板的主要成分；制太阳能等；
（2）体现硅单质的导电性介于导体和绝缘体之间。
从学生了解的知识入手，学习效果好；提供资料，让学生自主归纳，主动参与，激发思维。
过渡：硅单质还有那些性质？
3．硅(silicon)单质的结构和性质
（1）提供硅单质的彩图。
（2）提供硅单质的结构图或结构模型；要求学生分析与哪种已学的物质的结构相似？
（3）要求学生根据已学知识类推硅单质有哪些物理和化学性质？
(4)整理硅的物理性质；
（5）介绍硅的主要化学性质。
（1）观察、讨论交流、类推、总结硅的物理性质。
（2）讨论类推硅的化学性质。
（3）学习硅的化学性质，有关化学、离子方程式的书写和氧化还原反应的电子转移的练习。
（1）从彩图得：硅是灰黑色有金属光泽、硬而脆的固体。
（2）从结构类推与金刚石的结构相似，是正四面体空间网状结构，性质也有相似之处。类推物理性质：熔沸点高、硬度大，难溶于溶剂。化学性质通常是稳定的。
（3）常温下硅只和单质氟、氢氟酸、强碱溶液反应。高温加热时，硅可以和氧气、氯气、氢气反应。
（1）通过图示来总结性质，培养锻炼学生的观察能力；
（2）由结构类推性质，培养锻炼学生的分析推理能力，加深对物质结构决定物质性质的理解。
（3）介绍硅的化学性质。
（4）让学生学会运用类推、对比分析的学习方法。
（思考探索）硅的性质通常时稳定的，那么自然界中为什么无游离态？请同学们课后查阅有关资料分析、讨论解决。
过渡：由于硅的性质使硅的用途非常广泛而且非常重要。
4．硅的用途
用多媒体展示一些用作原料制造的产品图片。
观察总结硅的用途。
主要用途：
（1）用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件；
（2）制造太阳能仪器装置；
（3）制造合金，如含硅4％（质量分数）的钢导磁性好制造变压器的铁芯；含硅15%(质量分数)的钢有良好的耐酸性等等。
提供图片，学习用途时能联系实际，有利于记忆，学习效率高。同时学习过程生动有形。提高学习兴趣。
过渡：硅的用途非广泛，特别是信息时代更离不开硅，自然界无游离态的硅，那么工业生产中是怎样生产硅的呢？
5．硅的工业制法
从用途引入，介绍工业生产高纯度硅的主要过程原理和主要化学方程式。
学习了解工业生产硅的过程及主要化学方程式。
制粗硅：SiO2 + 2C Si + 2CO
制纯硅：
Si + 2Cl2 SiCl4(液态)，SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl。
理论联系实际，激发学生学习热情和探索意识。
过渡：了解了硅的有关知识，我们再来学习二氧化硅的知识。
6．二氧化硅(silica)的结构、性质和用途
（1）要学生展示收集的二氧化硅的实物和相应产品；
（2）提供二氧化硅的在自然界的一些图片；多媒体展示二氧化硅的结构；
（3）要求学生结合结构和收集的资料总结类推二氧化硅的一些性质；
（4）介绍二氧化硅性质；要求思考二氧化硅与氢氟酸、强碱溶液反应的实际作用。
（5）多媒体展示二氧化硅的一些制品。
(6)播放光导纤维的生产和作用录像。
（1）展示收集物品；
（2）思考、交流、讨论、总结、类推二氧化硅的性质；
（3）学习二氧化硅的性质；
（4）总结二氧化硅的用途。
（1）二氧化硅是正四面体的空间网状结构，在自然界中有水晶、石英和沙等形式。
（2）性质：坚硬难溶难熔固体，是酸性氧化物，但是它不溶于水，也不与水反应；常温下只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。高温下与氧化钙、纯碱、石灰石等反应。
（3）用途：制石英玻璃、是光导纤维的主要原料；制钟表部件；可制耐磨材料；用于玻璃的生产；在光学仪器、电子工业等方面广泛应用。
运用结构分析推理性质的方法学习新知识，培养学生科学的学习方法；
在学习中主动参与，锻炼能力。
【提示】
CO2
SiO2
物理性质
无色无味气体，能溶于水。它的固体叫干冰。
难溶、难熔的固体，硬度大，熔沸点高。
化学性质
是酸性氧化物：能与水反应、与碱反应、与碱性氧化物反应；与过氧化钠反应；与碳酸钠溶液反应；有水时能溶解碳酸钙；高温与碳反应等。
是酸性氧化物，但不溶于水，不与水反应，常温只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应；高温可与氧化钙、纯碱、碳酸钙碳单质反应。
联系
CO2 + 2H2O +Na2SiO3 == Na2CO3 + H4SiO4↓(酸性：H2CO3强于H4SiO4或H2SiO3)
本课总结：这节课我们主要学习了硅单质和二氧化硅的结构和性质及用途，通过学习，我们了解到硅及其化合物在社会发展和人类文明进步历程中充当了一个非常重要的角色，可以说目前全球信息的流通、电子工业的发展都离不开硅的；我们也相信随着科技的发展，它们还会为人类文明的进步发挥更多的作用，创造更多的奇迹。希望同学们努力学习，掌握更多的科学知识，开发、研究硅这古老而又年轻的元素在更多方面的应用。
【作业】p83.3.4.5.7
【板书设计】
第一课时
一、硅酸盐矿物、硅酸盐产品（传统材料）和信息材料的介绍
1．硅在自然界的存在：地壳中含量仅次于氧，居第二位。（约占地壳质量的四分之一）；无游离态，化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅，据资料地壳质量的92％是硅酸盐和二氧化硅。
2．硅酸盐的结构：
（1）硅酸盐的结构复杂，常用氧化物的形式表示比较方便。硅酸盐结构稳定，在自然界中稳定存在。
（2）氧化物形式书写的规律：
①各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。
②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列，中间用“?”间隔。
③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。
3．Na2SiO3的性质：Na2SiO3易溶于水，水溶液俗称“水玻璃”，
是建筑行业的黏合剂，也用于木材的防腐和防火。
化学性质主要表现如下：
（1）水溶液呈碱性（用PH试纸测），通CO2有白色沉淀：Na2SiO3 + CO2 +2 H2O == Na2CO3 + H4SiO4↓（原硅酸，白色胶状沉淀），离子方程式：SiO32－ ＋ CO2 +2 H2O ＝＝ CO32－ ＋ H4SiO4↓。
原硅酸不稳定，易失水成硅酸：H4SiO4 == H2SiO3 + H2O（硅酸在方程式中可代替原硅酸书写。）
硅酸受热分解：H2SiO3 H2O + SiO2 ，
原硅酸和硅酸都是难溶于水的弱酸，酸性：H2CO3强于H4SiO4或H2SiO3。
(2)硅酸钠溶液中滴加稀盐酸有白色沉淀：
Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓，
离子方程式：SiO32－ ＋ 2H+ == H2SiO3↓.
(3)硅酸和氢氧化钠反应：H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O.
离子方程式：H2SiO3 ＋ 2OH－ ＝＝SiO32－ ＋2H2O 。
4．硅酸盐产品（传统材料）
主要原料
产品主要成分
普通玻璃
石英、纯碱、石灰石
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(物质的量比为1:1:4)
普通水泥
黏土、石灰石、少量石膏
2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3
陶瓷
黏土、石英沙
成分复杂主要是硅酸盐
制玻璃的主要反应：SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑.
5．信息材料――光导纤维：主要成分是石英玻璃。主要用于：信息传递（光缆）、光的传递、医生的助手（窥探镜）、国防方面、工业生产中等等。
6．分子筛：利用硅酸盐内部结构的空隙，可用于分离、提纯气体或液体混合物；还可以作干燥剂、离子交换剂、催化剂、催化剂载体、净化水、净化空气、防毒器械、食品保鲜、电子产品处理、石油化工等方面。
第二课时
二、硅单质
1．硅单质的结构：正四面体空间网状结构。与金刚石类似。
2．性质：（1）物理性质：晶体硅是灰黑色有金属光泽，硬而脆的固体；导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂。
（2）化学性质：常温只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。性质稳定。
Si +2F2 == SiF4（气态）, Si + 4HF == SiF4 +2 H2,
Si +2NaOH + H2O == Na2SiO3 +2H2↑, （Si +2NaOH + 4H2O == Na2SiO3 +2H2↑+ 3H2O.）
加热高温：Si + O2 SiO2 , Si + 2Cl2 SiCl4 （液态）， Si +2H2 SiH4（气态）
3.硅的用途：（1）用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件；（2）制造太阳能；（3）制造合金，如含硅4％（质量分数）的钢导磁性好制造变压器的铁芯；含硅15%(质量分数)的钢有良好的耐酸性等。
4．工业生产硅：
制粗硅：SiO2 + 2C Si + 2CO
制纯硅：Si + 2Cl2 SiCl4(液态)
SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl
三、二氧化硅的结构和性质：
1．SiO2的结构：正四面体的空间网状结构。（可以理解为在晶体硅的结构中两个硅原子中间插入一个氧原子。）
2．SiO2在自然界中有较纯的水晶、含有少量杂质的石英和普遍存在的沙。自然界的二氧化硅又称硅石。
3．SiO2物理性质：硬度大，熔点高，难溶于溶剂的固体。
4．SiO2化学性质：常温下，性质稳定，只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。
SiO2 + 2F2 == SiF4 + O2 , SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O （雕刻玻璃的反应),
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O （实验室装碱试剂瓶不能用玻璃塞的原因）.
加热高温：SiO2 + 2C Si +2 CO, SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑
SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑，SiO2 + CaO CaSiO3 .
5．SiO2的用途：制石英玻璃，是光导纤维的主要原料；制钟表部件；可制耐磨材料；用于玻璃的生产；在光学仪器、电子工业等方面广泛应用。
附: 课前准备的阅读资料:
传递信息的使者--光导纤维
光导纤维又称导光纤维﹑光学纤维，是一种把光能闭合在纤维中而产生导光作用的纤维。它能将光的明暗﹑光点的明灭变化等信号从一端传送到另一端。光导纤维是由两种或两种以上折射率不同的透明材料通过特殊复合技术制成的复合纤维。它的基本类型是由实际起着导光作用的芯材和能将光能闭合于芯材之中的皮层构成。光导纤维有各种分类方法：按材料组成万分可分为玻璃﹑石英和塑料光导纤维；按形状和柔性分为可挠性和不可挠性光导纤维；按纤维结构分为皮芯型和自聚集型（又称梯度型）；按传递性分为传光和传象光导纤维；按传递光的波长分为可见光﹑红外线﹑紫外线﹑激光等光导纤维。
众所周知，玻璃是一种宁折不挠的硬性材料，它既不耐冲击，又不能拗屈。但把玻璃抽成细丝后，它就会一反常态地变得柔软耐磨，可挠易弯， 还具有不燃烧﹑耐腐蚀﹑隔热﹑吸音﹑强度大的特点。如经树脂涂层和印染处理，还可作为室内装饰用布。人们又发现，玻璃纤维的细度越细，则柔韧性越好，合股线的强力也就越高。又由于玻璃的透光性能好，还有传递光能的作用，因此，从70年代起，人们就成功地将二氧化硅玻璃纤维用于光通讯技术。这是第一代光导纤维，它是用二氧化硅玻璃纤维做芯线，线外用甲基丙烯酸酯涂膜，以增强光导纤维的机械强度和防止光能散射。通讯的原理是用玻璃纤维接受光讯号﹑再传导给光调制器﹑并经光探测器和光接受机，通过接口件转换成电磁讯号。这种光导纤维的重量只有普通电话电缆的千分之一。而且这种通讯方法具有容量大﹑抗干扰性好﹑能量衰耗小等特点，但是，这种光导纤维的抽丝和对接难度大，推广应用困难。于是，1964年美国首先研制成功了第二代光导纤维，它采用合成材料做芯线（如用重氢取代氢离子的聚甲基丙烯酸甲酯做芯线），外层涂料用聚乙烯或聚四氟乙烯。也有采用丙烯腈做芯线，用聚苯乙烯做涂料的光导纤维。这种光导纤维的芯线透射率高，涂层折射率低，光能损耗低于20dB，而且加工技术简单，可加工极细的光导纤维，目前应用的细度可达0.005mm以下，可方便地根据需要来加工导线的长度，这样可减少接头的损耗，而且柔软度优于玻璃纤维，便于推广使用。
光导纤维一般以束﹑缆﹑板﹑管等形式使用。制造有机导光纤维的内芯和涂层材料很多，有的在聚甲基丙烯酸甲酯纤维上覆盖一层聚乙烯或其他不同折射率的材料（如聚四氟乙烯），还有的采用聚丙烯腈树脂覆盖腈纶芯丝。
在选择光导纤维的基材时，一般要求芯料的透光率高，而涂层材料要求折射率低，并且要求芯料和涂料的折射率相差越大越好。在热性能方面，要求两种材料的热膨胀系数相接近，若相差较大，则形成的光导纤维产生内应力，使透光率和纤维强度降低。另外，要求两种材料的软化点和高温下的粘度都要相接近，否则，会导致芯料和涂层材料结合不均匀，将会影响到纤维的导光性能。
影响光导纤维使用性能的因素很多，光导纤维的集光能力﹑透光性﹑分辨率和对比度是影响光导线传像能力的主要指标。数值孔径用于表示光导纤维集光能力的大小和接收光的多少，而数值孔径的大小直接与光导纤维芯料和涂层的折射率有关，芯料与涂层的折射率相差越大，则集光能力就越强，光导纤维的透光性则与所使用的材料﹑数值孔径及纤维的几何尺寸有关，并随着纤维长度的增加而很快地下降。图像的清晰程度是由分辨率决定的， 而分辨率与光导纤维的直径成反比，因此光导纤维的直径尽可能地细。影响光导纤维对比度的因素主要有纤维的集光能力﹑透光能力﹑分辨能力和涂层的厚度。但涂层厚薄的程度宜适中，涂层厚度太厚会产生光的相互干扰，太薄则会漏光。
采用光导纤维进行通讯，不仅能节省大量的金属资源，而且使用寿命长，结构紧凑，体积小，性能比电缆好得多，具有容量大﹑抗干扰性好﹑能量衰耗小，传送距离远﹑重量轻﹑绝缘性能好﹑保密性强﹑成本低等特点。就容量而言，是非常惊人的，一根直径只有千分之一毫米的光导纤维，可以同时传递32000对电话。如果采用激光通讯，一条光电缆能同时接通100亿条电话线路和1000万套电视通讯，可供全世界每人2 部电话使用。而且光导纤维通讯的频率范围宽﹑传递的音质好，图像清晰﹑色彩逼真。同时，由于光导纤维通讯的光能频率高，具有极好的抗干扰性，特别是使用激光光源时更为突出，把抗干扰性又提高了一步。光能在光导纤维中屏蔽传导﹑不易泄露﹑不易被截获﹑具有良好地保密性。更不受空间各种频率电磁波的干扰，也不会受到风﹑雨﹑雷﹑电的影响，是真正的全天候式安全通讯技术。
光导纤维的特性决定了其广阔的应用领域。由光导纤维制成的各种光导线﹑光导杆和光导纤维面板等，广泛地应用在工业﹑国防﹑交通﹑通讯﹑医学和宇航等领域。
光导纤维最广泛的应用在通信领域，即光导纤维通信。自20世纪60年代以来，由于在光源和光纤方面取得了重大的突破，使光通信获得异常迅速的发展。作为光源的激光方向性强﹑频率高，是进行光通信的理想光源；光波频带宽，与电波通信相比，能提供更多的通信通路，可满足大容量通信系统的要求。因此，光纤通信与卫星通信一并成为通信领域里最活跃的两种通信方式。
在医学上，光导纤维可以用于食道﹑直肠﹑膀胱﹑子宫﹑胃等深部探查内窥镜（胃镜﹑血管镜等）的光学元件和不必切开皮肉直接插入身体内部，切除癌瘤组织的外科手术激光刀，即由光导纤维将激光传递至手术部位。
在照明和光能传送方面，利用光导纤维进短距离可以实现一个光源多点照明，光缆照明，可利用塑料光纤光缆传输太阳光作为水下﹑地下照明。由于光导纤维柔软易弯曲变形，可做成任何形状，以及耗电少﹑光质稳定﹑光泽柔和﹑色彩广泛，是未来的最佳灯具，如与太阳能的利用结合起来将成为最经济实用的光源。今后的高层建筑﹑礼堂﹑宾馆﹑医院 ﹑娱乐场所﹑甚至家庭依据都可直接使用光导纤维制成的天花板或墙壁，以及彩织光导纤维字画等，也可用于道路﹑公共设施的路灯﹑广场的照明和商店橱窗的广告。此外，还可用于易燃﹑易爆﹑潮湿和腐蚀性强的环境中不宜架设输电线及电气照明的地方作为安全光源。
在国防军事上，光导纤维也有广泛的应用，可以用光导纤维来制成纤维光学潜望镜，装备在潜艇﹑坦克和飞机上， 用于侦察复杂地形或深层屏蔽的敌情。
在工业方面，可传输激光进行机械加工；制成各种传感器用于测量压力﹑温度﹑流量﹑位移﹑光泽﹑颜色﹑产品缺陷等；也可用于工厂自动化﹑办公自动化﹑机器内及机器间的信号传送﹑光电开关﹑光敏元件等。
此外，还可用于火车站﹑机场﹑广场﹑证券交易场所等大型显示屏幕；短距离通讯和数据传输；将光电池纤维布与光导纤维布巧妙地结合在一起制成夜间放光的夜行衣，不仅为夜行人起照明作用，还可提高司机的观察视距，能够有效地减少交通事故的发生。
光导纤维也存在一些不足之处：一是耐热性能差，一般只能在80℃以下长期使用，只有少数产品可在135℃以上的温度中工作；二是耐溶剂﹑耐老化性能差，化学试剂﹑氧﹑光﹑高能辐射等会引起分子主链断裂。
光导纤维必将在通讯﹑国防﹑医疗﹑照明及各种技术传导的现有基础上出现新的突破，更广泛的普及应用于各个领域。
光导纤维问世
光导纤维提供了一个途径，光在具有全内反射性能的玻璃纤维里进行传导。但在60年代中期科学家们也认真地考虑过其它的可能性。早在1820年。Augustine-Jean Fresnel就知道了在一个平玻璃板中的光收集的方程式。1900年，D. Hondros和Pete Debye 将这些反应式推广到玻璃线（当时的说法）。但是直到1964年，贝尔实验室 的Stewart Miller 才推导出探索作为一种有效的长距离传送媒体玻璃的具体方法。
1970年，Corning 玻璃厂Donald Keck，Peter Schultz和 Robert Maurer成功地准备了第一捆有足够透明度的光纤维，使纤维-光通讯成为现实。
虽然人们早知道头发丝那么细的玻璃股能将光传送过短的距离，而且工业和医学中要把光送到其它方式都无法接近的地方时也正应用着这一技术，但是光穿过30英尺长的纤维，就一般要失去99％的威力。
1966年，英格兰标准实验室的Charles Kao 和George Hockham 断定可以获得透明度高得多的纤维。在一篇具有里程碑意义的理论性论文中，他们表明现存纤维高损失的性能理论上是由玻璃中的微小杂质--主要是水和金属--而不是玻璃本身固有的局限造成的。他们预言纤维中的光损失可以从每千米1000分贝急剧降到不到20分贝。假如有这样的进步，那么扩大信号的放大器就可以设置在每隔几英里还不是几码处--比得上用来放大传统电话线中的微弱信号的扩音器间隔了。
和十年前Townes 和 Schawlow 的著作一样，Kao-Hockham 的论文激励了许多研究人员制造这种低损耗的纤维。1970年，当Donald Keck, Peter Schultz和Robert Maurer 在 Corning 玻璃厂成功地用Kao和Hockham 提出的晶体纯度制作了一段几百码长的光导纤维时，终于取得了突破。其后不久，贝尔实验室的 Panish 和 Hayashi 展示了可以在室温下持续工作的半导体激光发生器，John MacChesney 和工友们也在贝尔实验室独立研究制出了纤维制作方法。
这些行动标志着一个转折点。现在有了把纤维一光通讯带出物理实验室，投入主流工程领域的途径。在其后的十年中，随着研究的进行，光导纤维的透明度不断提高。到了1980年，最好的纤维的透明度如此之高，信号可以在变得弱得无法探测到之前传播150英里。如果世界上的海水有这么清澈，一个人可以航行穿过太平洋的最深处，象看游泳池底一样容易地看到海洋底。
但是用传统的方法，还制作不出有如此透明度的光纤维。突破是伴随着人们意识到没有任何吸光金属杂质的纯石英玻璃，只能直接从蒸气分量中获取，这样才能避免用传统的熔炉方式获取时不可避免的污染而来的。现在改进集中在选择蒸气分量的正确平衡和优化它们的反应。技术的发展极大依赖于19世纪由Willard Gibbs 最先支持，并由三代化学家改进的一门科学-化学热力学方面的知识。
锆石耳环?????????????????????? 红柱石
石榴子石????????????????????????????????? 镁橄榄石
专题3 从矿物到基础材料
第一单元 从铝土矿到铝合金
学海导航：
化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质基础。本专题以自然界的一些矿物为例，介绍了如何利用化学变化实现物质间的转化，并介绍了这些产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。让我们从科学、技术和社会相互影响的角度，体会化学在综合利用自然资源中的作用。
学习方法：观察实验→对比归纳→深化认识→形成网络→提高能力。
1．氧化铝(Al2O3)：典型的两性氧化物，既能溶于强酸，又能溶于强碱
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH－= 2AlO2－+ H2O 用途：（1）耐火材料(Al2O3熔点高)（2）冶炼金属铝
2．氢氧化铝Al(OH)3：典型的两性氢氧化物，既能溶于强酸，又能溶于强碱 Al(OH)3 + 3H+ ＝ Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH－＝ AlO2－+ 2H2O Al3+、AlO2－、Al(OH)3之间的关系可用下式表示
从铝土矿中提取铝的过程中的的化学方程式
①Al2O3 + 2 NaOH = 2NaAlO2 + H2O ② NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3( + NaHCO3
③ 2Al(OH)3 ===== Al2O3 + 3H2O ④ 2Al2O3 ===== 4Al + 3O2↑
3．硫酸铝钾
（1）明矾：化学式KAl(SO4)2·12H2O（十二水合硫酸铝钾），无色晶体，易溶于水。 （2）明矾净水原理：明矾溶于水发生水解反应，生成Al(OH)3胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。
4．铝
（1）铝在常温下能很快被氧化，形成致密的氧化膜，因而具有一定的抗腐蚀性。
（2）跟酸的反应
非氧化性酸：2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
强氧化性酸：常温下铝遇浓硫酸或浓硝酸，会在铝表面生成致密的氧化膜而发生钝化。
（3）跟碱的反应 铝能和强碱溶液反应。该反应可理解为铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐： 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑ Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O 简写为：2Al + 2H2O + 2NaOH = 2NaAlO2 + 3H2↑ （4）与氧化物的反应： 铝热反应：2Al ＋ Fe2O3 ==== Al2O3 ＋ 2Fe 2Al ＋ Cr2O3 ==== Al2O3 ＋ 2Cr
特点： 放出大量热，使生成的金属呈液态。本质：铝从金属氧化物中夺取氧，表现出很强的还原性。
应用：焊接钢轨和冶炼某些难熔金属（如V、Cr、Mn等）。
例题解析：
例1．（1）100 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液与60 mL 6 mol·L-1的KOH溶液混合后，生成沉淀的质量是_______g。 （2）若在200 mL 0.5 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中加入2 mol·L-1的NaOH溶液，可得到7.8 g Al(OH)3沉淀，则NaOH溶液的体积为_________mL。 解：（1）n(Al3+)=0.1 L × 1 mol·L-1=0.1 mol n(OH-)=0.06 L × 6 mol·L-1=0.36 mol Al3+ ~ 3OH- ~ Al(OH)3 Al(OH)3 ~ OH- ~ AlO2- 1 3 1 1 1 0.1 0.3 0.1 (生成) 0.06 0.36-0.3 (继续溶解) ∴n(Al(OH)3)=0.1 mol－0.06 mol=0.04 mol ∴mAl(OH)3=78 g/mol × 0.04 mol=3.12g （2）n(Al(OH)3)= =0.1mol n(Al3+)=0.2L×0.5mol/L×2=0.2mol 画出NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中生成沉淀的图像。 ∵Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O ∴当NaOH溶液刚滴入Al2(SO4)3中，立即生成沉淀，n(OH-)=3n(Al3+)=0.6mol时，沉淀量最大，n(Al(OH)3)=0.2mol；随着NaOH溶液继续滴加，溶液中无Al3+，Al(OH)3与过量NaOH生成NaAlO2而溶解，当过量n(NaOH)=n(Al3+)时，Al(OH)3完全溶解。
由图可知：当n(Al(OH)3)=0.1 mol时，对应2个NaOH值。 a=0.3mol (NaOH不足) VNaOH= = =0.15L=150mL b=0.7mol (NaOH过量) VNaOH= =0.35L=350mL 例2． 向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量的变化曲线图（如图），请指出A、B两点的意义 ，OA与AB段发生反应的离子方程式。
解析：本题要求能够在熟练掌握Al3＋与OH―反应的基础上，充分对化学反应的本质有清楚的认识。明矾KAl(SO4)2·12H2O在水溶液中存在下面的电离方式：KAl(SO4)2=K＋+Al3＋+2SO42―，加入Ba(OH)2后，Ba2＋要和SO42―生成BaSO4沉淀，Al3＋要和OH―先生成沉淀Al(OH)3，随着Ba(OH)2的加入Al(OH)3又要和OH―生成AlO2―溶解，所以要全面考虑本题中所给的各离子之间的关系，在开始加入Ba(OH)2时BaSO4和Al(OH)3同时沉淀，当Al3＋全部沉淀时，Ba2＋还没有完全沉淀，而当Ba2＋全部沉淀时，Al3＋转变成了AlO2―。
答案： A点表示生成的全部Al(OH)3和部分BaSO4沉淀，B 点表示此时的沉淀全部为BaSO4。OA段的离子方程式为：Al3＋+3OH―=Al(OH)3↓ Ba2＋+SO42―=BaSO4↓，AB段的离子方程式为：Al(OH)3+OH―=AlO2―。
习题精练：
一．选择题
1．将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1mol·L-1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是
A、1︰2︰3 B、6︰3︰2 C、3︰1︰1 D、1︰1︰1
2. 铝分别与足量的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HCl和NaOH物质的量之比为
A．3:1 B．2:1 C．1:1 D．1:3
3．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是
A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠
4．把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO42－全部转化为BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是
A、Al3+ B、Al(OH)3 C、AlO2－ D、Al3+和Al(OH)3
5．铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是
A．不易生锈 B．导电性好 C．密度小 D．强度高
6．等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5︰6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是
A 甲、乙中都是铝过量 B 甲中铝过量、乙中碱过量
C 甲中酸过量、乙中铝过量 D 甲中酸过量、乙中碱过量
7．某些化学试剂可用于净水。水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为 [Al2(OH)nClm·yH2O]X ，式中m等于
A．3-n B．6-n C．6+n D．3+n
8．铝热剂中铝的作用是
A．催化剂?? ???? B．氧化剂? ???? C．还原剂?????? D．填充剂
9．将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L（标准状况），原混合物的质量可能是
A.2ｇ B.4ｇ C.8ｇ D.10ｇ
10．甲、乙两烧杯中各盛放有100 mL 3 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液，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.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.8g
二．填空题
11．请写出下列反应的离子方程式
①金属铝溶于盐酸中 。
②铝片与氢氧化钠溶液反应 。
③氢氧化铝与足量盐酸反应 。
④氯化铝溶液中加入过量氨水 。
12．为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验。
⑴ 若取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体（标准状况，下同）体积为b L。反应的化学方程式是_______________________________________________________________。样品中铝的质量是________________g。
⑵ 若取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是：______________________________，氧化铁和铝的质量比是_______________。
⑶ 待⑵中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与⑴中所得气体的体积比c: b=__________________
13．铝土矿中常含有少量的SiO2和Fe2O3，写出实验室由铝土矿制取纯净Al2O3时需加入的试剂和反应方程式：
(1) 加 过量，过滤除去 沉淀，方程式为 ， .
(2) 加 过量，过滤除去 ，方程式为 ， .
(3) 通入 过量，过滤得到 ，方程式为 .
(4) 煅烧 可以得到纯净的Al2O3，方程式为 .
14．某混合物A，含有KAl(SO4(2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：
据此判断：
(1( 固体B所含物质的化学式 。
(2( 固体E所含物质的化学式 。
(3( 反应①的离子方程式为 。
三．计算题
15．向100 mL 0.2 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中加入85.7 mL 0.7 mol·L-1的NaOH溶液，求生成Al(OH)3沉淀的质量是多少?
16．用戳有很多小孔的铝箔包好一小块钠放入盛有水的水槽中，用排水法收集得标准状况下的氢气1.344 L，再向水槽内的无色透明溶液中逐滴加入0.5 mol·L-1 AlCl3溶液，至20 mL时开始出现沉淀，当加入40 mL时析出沉淀量达最大值。试求钠块质量和最多析出沉淀的物质的量。
第二单元 铁、铜的获取及应用
学海导航：
本单元是在学生已有的一些有关铁和铜知识的基础上，结合氧化还原反应、离子反应、电化学腐蚀等知识进一步学习铁、铜及它们的一些重要化合物的化学性质。本节某些内容我们在以前的学习中可能已有所涉猎，但还应通过阅读教材、认真观察教师的演示实验，在增强感性认识的同时积极思考，运用前面学过的理论知识理解有关物质的性质，并对自己的结论进行验证。
铁、亚铁盐、铁盐之间的关系，是较为重要的“铁三角”关系。我们可在借助教材演示实验的帮助下理解该内容，并注意分析三者之间转换的条件。
本单元建议采用“复习 ( 讨论 ( 演示 ( 归纳”的方法
1.炼铁
(1)反应原理：在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。?
(2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气
(3)设备：高炉
(4)生产过程
①还原剂的生成 C+O2 ===== CO2 CO2+C =====2CO
②铁矿石还原成铁 Fe2O3+3CO ===== 2Fe+3CO2↑
③除脉石、炉渣的形成 CaCO3 ===== CaO+CO2↑ SiO2+CaO ===== CaSiO3
2.铁的性质
(1)物理性质：银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。
(2)化学性质：铁是较活泼的金属，常显+2、+3价，且通常Fe3+比Fe2+稳定。
①铁三角（见右图）
②Fe2+与Fe3+离子的检验；
溶液是浅绿色
与KSCN溶液作用不显红色，再滴氯水则变红
加NaOH溶液现象：白色沉淀 ( 灰绿色 ( 红褐色
(1) 与无色KSCN溶液作用显红色
(2) 溶液显黄色或棕黄色
(3) 加入NaOH溶液产生红褐色沉淀
3．铜的物理性质
铜是一种紫红色的金属，具有良好的导电导热性和延展性
4．铜的冶炼
(1) 高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)，得粗铜（99.5%～99.7%）；
(2) 电解精炼，得纯度较高的铜（99.95%～99.98%）。
5．金属的腐蚀
金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。
金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀实质：金属和非电解质或其它物质相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生。电化学腐蚀实质：不纯金属或合金在电解质溶液中发生化学反应，过程有电流产生。
例题解析：
例1．在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+
分析：解此题要掌握单质铁有还原性能和Cu2+、H+、Fe3+反应。另外，铁能被磁铁吸引是铁的一种重要物理性质。现在Fe单质有剩余则Cu2+、H+、Fe3+分别被还原为H2、Cu、Fe2+，故溶液中Fe2+最多，答案为C。
例2．将54.4 g铁和氧化铁的混合物，投入足量的稀H2SO4中，充分反应后收到4.48 L H2（标况），并测得溶液中既没有铁离子也没有固体残留。求原混合物中铁和氧化铁质量各为多少克？
分析：将Fe 、Fe2O3 的混合物溶于H2SO4后，Fe 和Fe2O3分别生成FeSO4、H2和Fe2(SO4)3 ，这时Fe还可以和Fe3+反应,即铁和两种物质都发生了反应，而反应后无Fe3+和Fe，说明上述反应恰好将Fe3+和Fe完全转化为Fe2+。
答案：混合物中含铁22.4克，Fe2O3 32克，反应消耗H2SO4 0.8 mol。
例3．两种金属组成的混合物共20 g，与足量的盐酸充分反应后，共放出氢气1 g，则原混合物中的组成不可能的是 ( (
A( Zn和Mg B( Fe和Mg C( Zn和Fe D( Fe和Cu
解析：根据金属与盐酸反应的化学方程式可得如下关系式：
Mg ～ H2 Fe ～ H2 Zn ～ H2 Cu不与盐酸反应，
24 2 56 2 65 2
由上可知，与盐酸反应生成1 g氢气，Mg需12 g，Fe需28 g，Zn需32(5 g。若要使与盐酸反应生成1 g氢气，而混合金属为20 g，则要求混合金属中一种的质量应小于20 g(如Mg(，和另一个大于20 g（如Fe、Zn）或不生成氢气的铜组合才行。
答案：CD。
例4.铁氧体法是处理含铬有毒废水的常用方法.其原理是：用FeSO4把废水中Cr2O72-离子还原为Cr3+离子，并通过调节PH值，使生成物组成符合类似于Fe3O4（铁氧体）的复合氧化物Cr3+xFe3+2-xFe2+O4.
问：处理废水时，需加至少为废水中铬（用CrO3表示）的质量多少倍的固体FeSO4·7H2O？实际处理时可能怎样?
分析：本题是新信息与已有知识结合类型的能力性测试题，要求具有较强的观察能力及逻辑思维能力.Cr3+xFe3+2-xFe2+O4就是R3O4，即M2O3·FeO，其中M3+有一部分是Fe3+，另一部分是Cr3+.
那么Cr3+、Fe3+从哪里来?有何比例呢?
由题意知发生的反应式为：
Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
从反应不难看出n(Cr3+)∶n(Fe3+)=1∶3.要符合M2O3·FeO的组成，即n(M3+)∶n(Fe2+)=2∶1，当有4 mol M3+(1 mol Cr3+和3 mol Fe3+)时，应还需2 mol Fe2+，所以一共需要用5 mol FeSO4·7H2O.
故加入FeSO4·7H2O的质量为CrO3的倍数为：
==13.9
实际上用量可能要比理论值大，因为绿矾比较容易被氧化而变质.
习题精练：
一．选择题
1．某500mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+，加入0.2 mol 铁粉，待Fe3+完全还原后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变）
A．0.4 mol·L-1 B．0.6 mol·L-1 C．0.8 mol·L-1 D．1.0 mol·L-1
2．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其铁元素与氧元素的质量比为21∶8，则混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比可能是( )
A.1∶2∶1 B.2∶1∶1 C.1∶1∶1 D.2∶2∶5
3．某人设想利用①3FeCl2+4H2OFe3O4+6HCl+H2
②Fe3O4+Cl2+6HCl3FeCl3+3H2O+O2 ③3FeCl33FeCl2+ Cl2这三个反应的联合与循环，主要用来生产能解决环境和能源问题的某种气体，该气体是( )
A.O2 B.Cl2 C.HCl D.H2
4．将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等．则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是（ ）
A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．1∶1
5．已知某硫酸、硫酸亚铁、硫酸铁混合液100 mL中，各阳离子浓度相等，硫酸根离子总浓度是6 mol·L-1，此溶液中还可溶解的铁粉的质量为（ ）
A．11.2g B.16.8g C.33.6g D.5.6g
6．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL（标准状况）的气体。所得溶液中，加入KSCN溶液无血红色出现，那么若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁（ ）
A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.无法确定
7．把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为
A. 52.4% B. 70% C.47.6% D.30%
8．在含Fe3＋的溶液中加入铜粉与铁粉，充分反应发现溶液中Cu2＋存在，下列说法错误的是（ ）
A．容器中已肯定无Fe粉存在
B．容器中肯定无Cu粉存在
C．溶液中Fe2＋比Cu2＋多
D．溶液中可能存在Fe3＋
9．在加热情况下，用足量CO还原7 g铁的氧化物组成的混合物，产生气体全部通入足量石灰水中得到12.5 g沉淀，此混合物不可能为： A、FeO、Fe2O3 B、FeO、Fe3O4 C、Fe2O3、Fe3O4 D、FeO、Fe2O3、Fe3O4 10．在FeCl3与CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉，反应完毕后，剩余固体的质量恰好与所加铁粉的质量相等，则原混合液中FeCl3与CuCl2的物质的量之比为 Ａ．5∶2 Ｂ．４∶３ Ｃ．２∶７ Ｄ．７∶４
二．填空题
11．在化学反应4CO＋RxOy4CO2＋3R中，x∶y＝3∶4，若R和CO的质量比为3∶2时，则R的相对原子质量是 ，RxOy的相对分子质量是 。
12．铁是自然界分布最广的金属元素之一，在地壳中的质量约占5%左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）等。
（1）写出赤铁矿炼铁的主要化学方程式 ；
（2）红热的铁能跟水蒸气反应，有一种产物是可燃性气体，则其反应式为
;
在常温下，铁跟水不起反应。但是，在水和空气里的氧气及二氧化碳等的共同作用下，铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蚀措施之一，油漆防腐蚀的主要原理是 。
（3）铁元素是人体的重要营养元素，举一例说明铁元素在人体中的重要作用。
。
13．孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成可表示为：xCuCO3·yCu(OH)2（x、y为正整数且x≤2，y≤2）
（1）孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时，孔雀石消耗的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1；石青则为3:1，请推算它们的化学组成。
孔雀石__________________________；石青__________________________；
（2）现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量盐酸，生成CO2 3.36 L（标准状况下）；加热另一份样品使其完全分解，得到CuO 20 g，试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。
14．怎样用化学方法除去下列物质中混有的少量杂质，写出有关反应的离子方程式。
（1）铜粉中混有铁粉
（2）铁粉中混有铝粉
（3）FeCl2溶液中混有FeCl3
（4）FeCl2溶液中混有CuCl2
（5）FeCl3溶液中混有FeCl2
三．计算题
15．某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为1.96 g的该结晶水合物，分别制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀，随即沉淀变为灰绿色，最后带有红褐色；加热该混合物，逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；用稀盐酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体2.33 g。另一份加入含0.001 mol KMnO4的酸性溶液，MnO4-恰好完全被还原为Mn2+。
请回答以下问题：
(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是 和 ，阴离子是 。
(2)试通过计算确定该结晶水合物的化学式。
第三单元 含硅矿物与信息材料
学海导航：
本单元有较多与生产和生活实际相联系的内容以及新的科学技术知识，因此在学习硅和二氧化硅性质的同时，注意联系生产和生活中常见的物质和现象，了解与我们生活密切相关的硅酸盐产品，以及广泛应用于各领域的含硅材料。
本单元建议采用“阅读教材 ( 查阅资料 ( 讨论归纳”的学习方法
1．二氧化硅的化学性质
(1)酸性氧化物：SiO2是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但不溶于水。
SiO2＋CaO ====== CaSiO3
SiO2＋2NaOH = Na2SiO3 + H2O
SiO2 ＋ 4HF === SiF4 ＋ 2H2O
(2)弱氧化性 SiO2＋2C ====== Si + 2CO
2．二氧化硅的用途
(1)SiO2是制造光导纤维的主要原料。
(2)石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等。
(3)水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等。
(4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
3．硅酸钠
Na2SiO3固体俗称泡花碱，水溶液俗称水玻璃，是无色粘稠的液体，常作粘合剂、防腐剂、耐火材料。放置在空气中会变质，发生反应方程式为：
Na2SiO3 ＋ CO2 ＋ H2O === H2SiO3( ＋ Na2CO3
4．硅酸盐
硅酸及其缩水结合而成的各种酸所对应的盐统称硅酸盐。
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类很多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。其表示方式：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水。
如：滑石Mg3(Si4O10)(OH)2 可表示为3MgO·4SiO2·H2O
5．硅酸盐工业简介
以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称硅酸盐工业。主要包括陶瓷工业、水泥工业和玻璃工业，其反应包含复杂的物理、化学变化。
水泥的原料是黏土和石灰石，在水泥回转窑里高温煅烧后，再加入石膏，磨细。
玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，普通玻璃的大致成分为Na2O·CaO·6SiO2。
6．硅的工业制法
SiO2＋2C ======Si＋2CO↑
Si + 2Cl2 ====== SiCl4
SiCl4 + 2H2 ====== Si + 4HCl
7．硅的主要物理性质
晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，它的结构类似于金刚石，熔沸点较高，是良好的半导体材料。
例题解析：
例1．Al2O3·2SiO2·2H2O是一种 ( )
A．混合物 B．硅酸盐
C．两种氧化物的水化物 D．铝酸盐
解析：硅酸盐的种类繁多，结构复杂，人们通常用金属氧化物和二氧化硅的形式来表示组成，如Na2SiO3改写成Na2O·SiO2．解此类题时，先把题目所给氧化物反写过来则为Al2(Si2O5)·(OH)4，为高岭石，即为硅酸盐，不是混合物，也不是两种氧化物的水化物，更不是铝酸盐．答案为B。
例2．矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的．此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程．例如钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土〔Al2Si2O5(OH)4〕，此反应的离子方程式为2KAlSi3O8＋2H2CO3＋9H2O====2K＋＋2HCO3-＋4H4SiO4＋Al2Si2O5(OH)4，这个反应能够发生的原因是_____________________________________________________________________________________。
解析：分析反应前后的酸的酸性强弱，正反映了由较强的酸制取较弱的酸这一普遍规律．亦即解释复杂的化学反应发生的原因应用的是极其简单的化学原理．
答案：碳酸的酸性比原硅酸强，由较强的酸可制得较弱的酸．
例3．普通玻璃中Na2SiO3∶CaSiO3∶SiO2＝ 1∶1∶4 (物质的量之比)，若以a Na2O·b CaO·m SiO2表示此玻璃的组成， 则a∶b∶m＝ 。
解析：由于硅酸盐的组成相当复杂，通常人们用氧化物的形式来表示其组成，因此我们必须学会盐与氧化物形式的改写。Na2SiO3可改写为Na2O·H2O，CaSiO3可改写为CaO·H2O，所以普通玻璃的组成可表示为Na2O·CaO·6SiO2。则a∶b∶m＝1∶1∶6。
例4．17g样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2 ），放入盛100 mL NaOH溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol·L-1稀H2SO4溶液，生成的沉淀的物质的量与加入H2SO4溶液的体积关系如图。试求：①加入NaOH溶液的浓度；②b＝5时。样品中各成分的质量分数。
解析：① 沉淀达最大量时，溶液中仅Na2SO4 ，沉淀是Al(OH)3、Fe2O3、H2SiO3
∴电荷守恒 n(Na＋)＝2n(SO42－)
c(NaOH)×0.1L＝2×10mol/L×0.025L
c(NaOH)＝5 mol/L
② 由图可知溶解Al(OH)3消耗30mLH2SO4
n(Al3＋)＝＝0.2 mol
n(Al2O3)＝102g/mol×0.1 mol＝10.2g
总OH－＝溶Al2O3耗＋溶SiO2 耗＋余OH－
0.1L×5 mol/L＝0.1 mol×2＋n(SiO2 )×2＋b×10mol/L×2
已知b＝5 ∴n(SiO2 )＝0.1 mol＝60g/mol×0.1 mol＝6g
推知Fe2O3％
或解：达最大沉淀耗H＋＝余OH－耗＋沉淀AlO2－耗＋沉淀SiO32－耗
10mol/L×0.025L×2＝b×10mol/L×2＋0.2mol×1＋n(SiO32－)×2
习题精练：
一．选择题（每小题有1~2个答案）
1．在反应SiO2+3CSiC+2CO↑中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ( )
A．1∶3 B．3∶1 C．2∶1 D．1∶2
2．SiO2和CO2的共同点是
A．都能与水化合生成相应的酸 B．都能与强碱溶液反应生成盐和水
C．熔点都比较低 D．常温下都是固体
3．关于水玻璃的性质和用途的叙述正确的是 ( )
A．它是一种矿物胶，既不能燃烧，也不受腐蚀
B．建筑工业上可作粘合剂，耐酸水泥掺料
C．木材、织物浸过水玻璃后，具有防腐性能且不易燃烧
D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
4．能溶解SiO2的物质是 ( )
A．硝酸 B．盐酸 C．氢氟酸 D．烧碱溶液
5．下列说法均摘自某科普杂志，你认为无科学性错误的是 ( )
A.铅笔芯的原料是重金属铅，儿童在使用时不可用嘴吮咬铅笔，以免引起铅中毒
B.CO有毒，生有煤炉的居室可放置数盆清水，这样可有效地吸收CO，防止煤气中毒
C.“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中CO2的缓释，有利于植物的光合作用
D.硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”
6．光纤通信70年代后期发展起来的一种新型通信技术，目前长距离光纤通信系统已投入使用，光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成( )
A 碳 B 石英 C 锗 D 硅
7．将45 g SiO2与 75 g CaCO3共热，生成CO2的质量为 ( )
A．54g B．45g C．33g D．39.6g
8．用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中不正确的是（ ）
A．钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为CaO·Al2O3·3Si O 2 ·3H2O
B．镁橄榄石Mg2SiO4表示为2MgO·SiO2
C．正长石KAlSi3O8表示为K2O·Al2O3·3SiO2
D．高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为Al2O3·2SiO3·2H2O
9．科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中错误的是
A．自然界硅的贮量丰富 B．自然界中存在大量单质硅
C．高纯度的硅被用于制作计算机芯片 D．光导纤维的主要成分是SiO2
10．镁橄榄石(2MgO·SiO2)中阴离子是 ( )
A. SiO32- B. SiO64- C. SiO44- D. SiO54-
二．填空题
11．三硅酸镁被用来治疗胃溃疡是因为该物质不溶于水，服用后中和胃酸作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物形式为_______________________，写出其与胃酸反应的化学方程式： __________________________________________________________________________________________。
12．用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O，并含少量的CaO·Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物)。其实验步骤如下：将土样和纯碱混匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤，弃去残渣，溶液用盐酸酸化，经过滤，分别得到沉淀和溶液，溶液即为净水剂。
(1)写出熔融时的主要成分与纯碱反应的化学方程式(Al2O3和SiO2与纯碱反应相似，生成偏铝酸盐或硅酸盐和二氧化碳)：
__________________________________________________________________________________________。
__________________________________________________________________________________________。
(2)最后的沉淀物是____________。
生成该沉淀的离子方程式是__________________________________________________________________。
(3)实验中常用的有瓷坩埚，氧化铝坩埚和铁坩埚。本实验在熔融土时，应选____________坩埚。
13．把河沙(主要成分中SiO2)跟镁粉按质量比(质量比约为15:24)混合均匀，装入试管中加热大约1 min后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物。待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物。
⑴写出河沙与镁粉在加热条件下的化学方程式
________________________________________________________________________________________，
⑵生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是(填化学式)___________。
⑶写出产生“爆炸声”的化学方程式____________________________________________________________。
三．计算题
14．把13 g含有SiO2的CaCO3固体在高温下加热到质量不再改变，冷却后称量为8.6 g
（1）生成的CO2在标准状况下的体积是多少升？
（2）原物质中含SiO2的质量是多少克？
15．已知高温下能发生反应Si + C ==== SiC，现在SiO2和炭粉混合物共a mol，在高温中电炉中充分反应，反应完全后，冷却得到残留固体。
（1）写出可能发生的反应方程式
（2）若SiO2与混合物的物质的量之比为x(0专题3 从矿物到基础材料
第一单元 从铝土矿到铝合金
习题精练：
一．选择题
1． C 2. A 3． C 4． C 5． B 6． B 7． B 8． C 9． BC 10． A
二．填空题
11．①2Al + 6H+ = 2AlCl3 + 3H2↑
②2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑
③Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O
④Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+
12．⑴ 2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑，9b/11.2
⑵ 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3，80：27
⑶ 2：3
13．(1) HCl SiO2 Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O
Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
(2) NaOH,Fe(OH)3 FeCl3+3NaOHFe(OH)3↓+3NaCl
AlCl3+4NaOHNaAlO2+3NaCl+2H2O
(3) CO2 Al(OH)3 NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3↓+NaHCO3
(4) Al(OH)3 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
14．(1( Al2O3
(2( K2SO4、(NH4(2SO4
(3(AlO2-＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3(＋CO32-或AlO2-＋CO2＋2H2O ＝ Al(OH)3(＋HCO3-
三．计算题
15．1.56g
16．解析：2 Na + 2 H2O = 2 NaOH + H2↑、2 Al+2 NaOH+2H2O = 2 NaAlO2+3 H2↑
设Na＝x、Al＝y
氢气1.344L，0.06 mol＝＋…………①
Na产生的NaOH＝溶Al耗＋溶AlCl3耗
x＝y＋0.5mol/L×0.02L×4…………②
∴得n(Na)＝0.06mol合1.38g
n(Al)＝0.02mol
最大沉淀由Al元素守恒：n(Al(OH)3)＝溶液中原有＋加入的
＝0.02mol＋0.5mol/L×40mL
＝0.04mol
第二单元 铁、铜的获取及应用
习题精练：
一．选择题
1．C 2．CD 3．D 4．A 5．A 6．C 7．B 8．B 9．B 10．C
二．填空题
11．56；232
12．（1）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
（2）3Fe+4H2O(气) Fe3O4+4H2 将金属与空气和水隔离
（3）血红素中含铁，人体缺铁会造成贫血
13．（1）设孔雀石的化学式为xCuCO3?yCu(OH)2
则依题意 ＝ ＝ 孔雀石的化学式为 CuCO3?Cu(OH)2
又设石青的化学式为 xCuCO3?yCu(OH)2
则依题意 ＝ ＝ 石青的化学式为 2CuCO3?Cu(OH)2
（2）设该样品中孔雀石物质的量分数为x，则石青为 1- x
＝ ＝ 孔雀石与石青物质的量之比为1:1
14．（1）加入过量盐酸 Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑
（2）加入过量NaOH 2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑
（3）加入过量Fe Fe＋2Fe3＋＝3Fe2+
（4）加入过量Fe Cu2＋＋Fe＝Fe2＋＋Cu
（5）通入Cl2 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－
三．计算题
15．(1)NH4+、Fe2+，SO42-
(2)据题意：n(SO42-)= =0.01mol
5Fe2+ + Mn04—+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
5 1
n(Fe2+) O.001 mo1
n(Fe2+)=O.001 mol×5=0.005mol
根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理，n(NH4+)+2n(Fe2+)=2n(SO42—) n(NH4+)=O.01 mol
n(H2O)==O.03 mol
该结晶水合物的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O[或(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]
第三单元 含硅矿物和信息材料
习题精练：
一．选择题
1．D 2．B 3．AC 4．CD 5．CD 6．B 7．C 8．C 9．B 10．C
二．填空题
11．2MgO·3SiO2·n H2O，
化学方程式为：2MgO·3SiO2·n H2O +4HCl=2MgCl2+3SiO2+(2+n) H2O
12．(1)Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑； SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
(2)H2SiO3； SiO32-＋2H+＝H2SiO3
(3)铁
13．⑴SiO2+4Mg2MgO+Mg2Si
⑵SiH4 ⑶SiH4+2O2SiO2+2H2O
三．计算题
14．解：（1）m(CO2)=13g－8.6g =4.4g
V(CO2)=×22.4L/mol=2.24L (4’)
（2）CaCO3 ~ CO2
100g 44g
m(CaCO3) 4.4g
∴m(CaCO3)=10g (3’)
∴原物质中含m（SiO2）=13g－10g=3g
15．（1）SiO2 + 2CSi + 2CO((SiO2 + 3CSiC + 2CO((
（2）(当1>x> ∴Si：a mol
(x= Si：a mol 或 a mol
( Si：（4x－1）a mol SiC：（1－3x）amol
( SiC：amol或amol或axmol
(>x>0 SiC：xamol C：(1－4x)amol
专题3：第三单元 含硅矿物与信息材料
——二氧化硅与信息材料
【学海导航】
1、知道二氧化硅的物理性质和化学性质。了解二氧化硅制品在高科技信息产业中的应用。
2、认识单晶硅的使用给人类文明进程所带来的重大影响。
【主干知识】
一、二氧化硅（SiO2）
1、存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。
天然二氧化硅的矿物有：硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等。
2、物理性质：①状态： ；②熔、沸： ；③硬度： ；④水溶性 。
3、化学性质：
（1）结构：二氧化硅晶体与金刚石结构相似，具有高硬度、高熔沸点特征。
（2）具有酸性氧化物的通性；
①二氧化硅与氧化钙（高温）： SiO2＋ CaO——
②二氧化硅与氢氧化钠溶液： SiO2＋ NaOH——
〖思考〗实验室盛放碱液的试剂瓶常用 塞，不用 塞，就是为了防止玻璃受碱液腐蚀生成Na2SiO3而使瓶口和塞子粘在一起。
写出反应的离子方程式： 。
③二氧化硅与碳酸钠（高温）： SiO2＋ Na2CO3——
（3）不跟酸（除 外）反应： SiO2＋ HF—— （雕刻玻璃、腐蚀玻璃）
（4）与C反应（高温）： ①SiO2＋ C—— ②SiO2＋ C——
4、用途：即为硅石、水晶、石英、玛瑙、石英砂等的用途。
用于制造光导纤维、石英玻璃、电子光学仪器、精密仪器轴承、耐磨器皿等。
二、硅
1、物理性质：晶体硅是 色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很 ，硬度也很大（因为它的结构类似于金刚石），是良好的 材料，广泛应用于电子的各个领域。
2、化学性质：很稳定
（1）常温下不与O2、Cl2、H2、浓H2SO4、浓HNO3等反应。
（2）加热或高温时有强还原性：
Si＋ O2――
Si＋ C――
Si＋ Cl2――
（3）常温下能与氟气（F2）、氢氟酸（HF）反应：
Si十 F2――
Si十 HF――
3、硅的制备
工业上用炭自在高温下还原二氧化硅的方法，制得含有少量杂质的粗硅。将粗硅在高温下跟
氯气气反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，就可以得到高纯度的硅。
工业制法：二氧化硅－→粗硅－→四氯化硅－→精硅（写出化学方程式）
（1） SiO2＋ C―― （制粗硅）
（2） Si＋ Cl2―― （分馏、提纯）
（3） SiCl4＋ H2―― ＋ （制纯硅）
【课堂练习1】地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物,不具有的性质 ( )
A、熔点很高 B、能与水反应生成对应的酸
C、可与纯碱反应 D、与碳在高温下反应可制取两元素中的一种单质
【课堂练习2】将30gSiO2和足量的碳在高温下发生反应SiO2+2C == Si+2CO↑，下列叙述中正确的是 ( )
A.有0.5molSiO2参加反应 B.反应中有12g碳被还原
C.反应中生成了2.24LCO(标准状况) D.反应中有0.5×6.02×1023个电子发生转移
【达标提高】
1下列物质中在一定条件下能与SiO2起反应的是 ( )
①浓H2SO4；②H2O；③浓硝酸；④氢氟酸；⑤KOH溶液；⑥氧化钙；⑦碳酸钠
A、①②⑥ B、②④ C、④⑤⑥⑦ D、③④⑤⑥
2下列各组物质间，不能发生反应的是 ( )
A、二氧化硅与氧化钙（高温） B、二氧化硅与氢氧化钠（常温）
C、二氧化硅与碳（高温） D、二氧化硅与浓硝酸（常温）
3、关于硅的说法不正确的是 ( )
A、晶体硅是非金属元素，它的单质是灰黑色的有金属光泽的固体
B、晶体硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体
C、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
D、加热到一定温度时，硅能与碳、氧气等非金属反应
4、关于硅的说法中，不正确的是 ( )
A、硅是地壳中含量较丰富的元素
B、在自然界里，硅存在于各种矿物质和岩石中的形式是硅酸
C、晶体硅的结构与金刚石相似，都具有较高的熔沸点
D、晶体硅是良好的半导体材料
5、工业上制造金刚砂（SiC）的化学方程式是SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑，在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是 ( )
A、1︰2 B、2︰1 C、1︰1 D、3︰5
6、用光导纤维制造内窥镜，探视病人内脏疾病，这是利用了光导纤维下列性能中的( )
A.不发生广辐射 B.能传输大量信息，且不怕腐蚀
C.无论怎样绕曲，都能很好的传导光线 D.熔点高，耐高温
7、下列物质中，不能用玻璃瓶来盛装的是 ( )
A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液
8、下列物质中，主要成分不是二氧化硅的是 ( )
A.金刚砂 B.玛瑙 C.水晶 D.石英
9、要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是 ( )
A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液
10、15gSiO2和足量的C在高温下发生反应：SiO2＋3C＝＝SiC＋2CO↑。下列叙述正确的（ ）
A、氧化剂和还原剂的质量比为1：2 B、SiO2是还原剂
C、反应中有6gC被氧化 D、反应中生成了28gCO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11、有A、B、C、D、E五种都含硅元素的物质，它们能发生如下变化：（1）C受热后失水生成D；（2）A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀E；（3）D烧碱反应生成A和水；（4）B在空气中燃烧生成D；（5）D在高温下于碳酸钙反应生成E和一种气体；（6）A溶液与盐酸反应可生成白色胶状沉淀；（7）D在高温下与碳反应生成单质B。试推测A、B、C、D、E各为何物？并写出（1）－ （7）各个变化的化学方程式。
12、硅可与浓烧碱溶液反应，其化学方程式为：Si＋2NaOH＋H2O＝＝Na2SiO3＋2H2↑
（1）将7克硅跟足量的浓烧碱溶液反应，在标准状况下放出氢气多少升？
（2）将上述反应得到的溶液跟足量的盐酸反应，生成的沉淀经高温灼烧，可得到固体多少克？
班级：高一（ ）班 姓名： 学号： 成绩：
专题三：第二单元 铁、铜的获取及性质
——从自然界获取铁和铜
【学海导航】
了解铁、铜在自然界的主要存在形式和铁、铜的冶炼方法
了解铁、铜的物理性质，掌握铁、铜的化学性质
【主干知识】
铁、铜的存在：
铁、铜在自然界中主要以 的形式存在。常见的有磁铁矿 、赤铁矿 ，常见的铜铁矿有黄铜矿（CuFeS2）、孔雀石 等。
铁的冶炼：
工业上铁的冶炼是在 中进行的。原料有 、 、 和 等。在冶炼过程中，铁元素被还原，还原剂是 ，产生还原剂的化学方程式
、 。由于矿石中有杂质，需除去，所加造渣剂为 ，反应方程式为 。
用这种方法炼出的铁是含碳2%～4.5%的 ，将生铁进一步冶炼，就可以得到用途广泛的钢。
铜的冶炼：
工业上用高温冶炼黄铜矿得到铜。次冶炼得到的铜，其含量达到99.5%～99.7%。通过 法精炼铜，同等含量可以达到99.95%～99.98%。
铁、铜的物理性质：
铁是 色金属，可以被磁铁吸引。而铜是 色金属 。铁和铜都有良好的 性和 性。铁和铜的密度 ，熔沸点 。
铁、铜的化学性质：
〖教材P72交流与讨论〗在以前的学习中，我们已经了解了铁、铜与其他物质发生的一些反应，请你写出相关的化学方程式或离子方程式，并指出反应中的氧化剂和还原剂
1.与非金属单质的反应（如与O2、Cl2、S等反应）
2.与酸的反应
3．与盐溶液的反应
Fe+CuSO4_______
Cu+AgNO3_______
〖结论〗：铁和铜在一定条件下可以与某些非金属、酸和盐溶液发生反应。铁、铜在反应过程中充当 剂。铜在反应过程中一般转化为 价的铜的化合物。铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜等溶液）生成 的铁的化合物，而与氧化性较强的氧化性（如氯气等）反应转化为 的铁的化合物。
【精彩例题】
例1．下列物质中，不能由Fe跟非金属单质直接化合而成的是 （ ）
A Fe3O4 B CuS C FeCl3 D FeCl2
2. 常温下，不能用铁制容器存放的物质是 （ ）
A 浓H2SO4 B 浓氨水 C CuSO4溶液 D KOH溶液
3，下列关于铁的叙述中错误的是 （ ）
A 纯净的铁是光亮的银白色金属
B 铁能被磁体吸引
C 铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态
D 常温下，铁与浓HNO3不反应
【巩固练习】
一．选择题（每题有1个答案）
1．下列物质混合时，铁能溶解但无气体产生的是 ( (
A( 铁粉与盐酸 B( 铁屑与稀硫酸
C( 铁粉与硫酸铜溶液 D( 铁钉浸入水中
2．在含有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是 （ ）
A.Mg B. Cu C. Ag D. H2
3．CuS和Cu2S都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末的方法合理的是 （ ）
A .将两种样品分别溶于硝酸，区别反应快慢
B.将两种样品分别溶于硝酸，区别溶液的颜色
C.取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的质量
D.取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的颜色
4．现有2 mol/L的盐酸和硫酸溶液各100 mL，分别加入等质量的铁粉，反应结束时，所生成的气体质量比为2∶3，则往酸中加入的铁粉的质量为 （ ）
A．8.4 g B．5.6 g C．2.8 g D．16.8 g
5．由FeSO4和Fe2(SO4)3组成的混合物中，含硫为a％，则所含铁的质量百分含量为 ( )
A.3a％ B.(100-2a)％ C. 20％ D. 1-3a％
6．在Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子中，具有相同的 ( )
A. 质子数 B. 最外层电子数 C. 核外电子数 D. 电荷数
7．在化学反应：3Fe＋4H2O Fe3O4＋3H2↑中，H2O作 ( (
A( 还原剂 B( 氧化剂 C( 催化剂 D( 溶剂
8．质量相同的下列金属, 分别跟足量盐酸完全反应产生氢气体积最多的是 （ ）
A．钠 B．铝 C．镁 D．锌
9．下列物质中，不属于合金的是 （ ）
A.硬铝 B.黄铜 C.钢铁 D.水银
10．下列铁的化合物中，铁的质量分数最高的是 ( (
A( FeS2 B( FeO C( Fe2O3 D( Fe3O4
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二．填空题
11．Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。
自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿，金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石。请填空：
①写出磁铁矿主要成分的化学式： 。
②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式： 。
③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式： 。
④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式： 。
12．在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化
请填写以下空白:
(1)孔雀石的主要成份是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜)受热易分解。上图中的F是
(2)写出明矾溶液与过量的NaOH溶液反应的离子方程式
(3)图中所得G和D都为固体混合后在高温下可发生反应写出该反应化学方程式
(4)每生成1mol D同时生成 mol E
13．下图表示某种盐的制备步骤：
已知：水合盐B含有45.3%的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。
请写出物质的化学式或名称：
A___________B____________C____________D____________
E____________F____________。
三．计算题
14．孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成可表示为：xCuCO3·yCu(OH)2（x、y为正整数且x≤2，y≤2）
（1）孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时，孔雀石消耗的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1；石青则为3:1，请推算它们的化学组成。
孔雀石__________________________；石青__________________________；
（2）现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量盐酸，生成CO2 3.36 L（标准状况下）；加热另一份样品使其完全分解，得到CuO 20 g，试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。
班级：高一（ ） 姓名： 学号 成绩
专题3 从矿物到基础材料
从铝土矿中提取铝
【学海导航】
1.了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要形式，了解工业上从铝土矿获得铝的方法，从金属铝冶炼方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响。
2.了解两性氧化物的概念，知道氧化铝是两性氧化物
3．通过相关探究活动进一步了解学习的一般过程和方法
学习方法：观察实验→对比归纳→深化认识→形成网络→提高能力。
【主干知识】
1. 元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量的 。在地壳中含量依次降低的金属是 、 、 。
2.铝土矿的主要成分为 ，还有少量的 、 等杂质。
3.从铝土矿制备铝的工艺流程图
4.铝土矿中的氧化铝能与氢氧化钠溶液反应，生成 ，向其溶液中通入二氧化碳，生成 和 。
写出上述两个化学反应方程式 ；
。
5. 由于氧化铝较稳定，而铝单质的性质又较活泼，因此，工业上采用 方法冶炼铝，反应方程式为 。
冰晶石在冶炼中所起的作用 ，其成分是
6.我们把既可以跟酸反应生成盐和水，又可以跟碱反应生成盐和水的氧化物称为 ，如 、 、 。
【精彩例题】
例题1 某混合物A，含有KAl(SO4(2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：据此判断：(1( 固体B所含物质的化学式 。
(2( 固体E所含物质的化学式 。
(3( 反应①的离子方程式为 。
【巩固练习】
1．从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是
A.铝土矿溶于NaOH溶液中 B.偏铝酸钠溶液的酸化
C.灼烧氢氧化铝固体 D.电解熔融的氧化铝
2.将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是
A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠
3.铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是
A．不易生锈 B．导电性好 C．密度小 D．强度高
4.某些化学试剂可用于净水。水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为 [Al2(OH)nClm·yH2O]X ，式中m等于
A．3-n B．6-n C．6+n D．3+n
5.用于飞机制造业的重要材料的是 （ ）
A．Mg-Al合金????? B．Cu-Sn合金????? C．Al-Si合金????? D．不锈钢
6.1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，而加以控制使用.铝在下列应用时应加以控制的是（ ）
①制铝合金 ②制电线 ③制炊具 ④银色漆颜料 ⑤明矾净水 ⑥明矾与苏打制食品膨松剂 ⑦易拉罐 ⑧用Al(OH)3凝胶制胃舒平药片 ⑨包装糖果和小食品
A.③⑤⑧⑨ B.⑥⑧⑨ C.③⑤⑨ D.③⑤⑥⑦⑧⑨
7.在天平的左右两边各放一个烧杯，加入足量盐酸并使天平保持平衡，向左边烧杯中加入14.4g Mg，向右边烧杯中加入14.4g Al，此时天平不再平衡，下列操作可使天平恢复平衡的是 （ ）
A．右边加0.45g Al B．左边加0.98g Mg
C．左边加14.4g Mg，右边加15.3g Al D．左边加14.4g Mg，右边加14.85g Al
8.将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L（标准状况），原混合物的质量可能是
A.2ｇ B.4ｇ C.8ｇ D.10ｇ
9.铝土矿中常含有少量的SiO2和Fe2O3，写出实验室由铝土矿制取纯净Al2O3时需加入的试剂和反应方程式：
(1) 加 过量，过滤除去 沉淀，
离子方程式为 ， .
(2) 加 过量，过滤除去 ，
离子方程式为 ， .
(3) 通入 过量，过滤得到 ，离子方程式为 .
(4) 煅烧 可以得到纯净的Al2O3，方程式为 .
10.超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为：Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量，进行了以下两个实验：
⑴称取10.00g样品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36L（标准状况）。
①上述反应的化学方程式为 ；
②该样品中的A1N的质量分数为 。
⑵另取10.00g样品置于反应器中，通入2.016L（标准状况）O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L－1（已折算成标准状况，AIN不跟O2反应）。 该样品中含杂质炭 g。
11．工业上从铝土矿(含氧化铝、氧化铁等)制取铝的流程如图所示 ：
经分析，生产原料(铝土矿)和提取Al2O3后的残渣(赤泥)的部分成分见下表(以氧化物表示)且已知铝土矿中的Fe2O3全部转入赤泥。
(1)生产中每消耗1t铝土矿将产生多少吨赤泥？
(2)试计算出每炼1t铝，理论上需要多少吨铝土矿？
专题3：第三单元 含硅矿物与信息材料
——硅酸盐矿物与硅酸盐产品
【学海导航】
1、了解硅在自然界的存在形式,了解硅及其化合物的应用与人类文明发展的密切联系。
2、掌握陶瓷、水泥、玻璃等重要的硅酸盐产品。
【主干知识】
1、硅的存在：
（1）在地壳中的含量仅次于 ，居于第 位；
（2）在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态态存在的硅。如 、 等；
（3）化合态的硅广泛存在于地壳的各种矿物和岩石里，是构成矿物和岩石的主要成分。
2、硅酸盐极其性质
（1）硅酸盐组成的表示方法
①盐化学式法
如:硅酸钠：Na2SiO3、硅酸钙：CaSiO3，此法用于组成简单的硅酸盐。
②盐氧化物法
如:锆石：__________________ 红柱石___________________
镁橄榄石：_______________ 钙铝石榴子石______________
（2）硅酸盐的性质
①Na2SiO3是极少数可溶于水的硅酸盐的一种,其它可溶性的硅酸盐还有________、_________
②Na2SiO3的水溶液俗称________,是建筑业中常用的一种_________,也是一种矿物胶;用水玻璃浸泡过的木材、纺织品既___________又__________。
③Na2SiO3溶液呈碱性,易吸收空气中的CO2,化学方程式______________________________,因此Na2SiO3溶液要________保存。
3、硅酸盐产品(查阅资料或者参观玻璃厂、水泥厂了解水泥和玻璃是如何生产的)
（1）陶瓷：中国是瓷器之都,新石器时代就已经掌握了炼陶技术,陶瓷不仅广泛应用于生活,而且在电子工业,原子能工业,宇航事业等方面发挥越来越重要的作用。
（2）水泥：建筑业中使用最普遍的基础材料。
制造原料：_______(主要成分______),___________;
主要设备：__________________
生产条件：__________________
(注意:生产过程中加入石膏的作用_____________________________)
（3）玻璃：一种重要的工农业原料。
制造原料：____________,____________,___________;
主要设备：__________________
生产条件：__________________
成分：__________________
【课堂练习1】给下列溶液中通入CO2气体，不可能产生沉淀的是 （ ）
(A)氯化钙和硝酸钡的混合液 (B)稀的水玻璃
(C)偏铝酸钠溶液 (D)碳酸钠饱和溶液
【课堂练习2】在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料是 （ ）
(A)生石灰 (B)石灰石 (C)石英 (D)纯碱
【课堂练习3】 应用带胶塞的玻璃试剂瓶保存的溶液是 （ ）
（A）烧碱 （B）硫酸钠溶液 （C）水玻璃 （D）浓硫酸
【课堂练习4】氢氧化铝胶囊、碳酸氢钠粉剂都因能同胃酸反应，曾用来治疗胃酸过多。三硅酸镁（2MgO·3SiO2·nH2O）和氢氧化铝胶囊一样，在治疗时作用更持久。试写出三硅酸镁同胃酸的主要成分作用的离子方程式： 。
【达标提高】 （一看就懂，一做就会）
1
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1、在自然界里，硅存在于地壳的各种矿物和岩石中的形式是 （ ）
A、晶体硅 B、二氧化硅 C、硅酸 D、硅酸盐
2、下列说法中不正确的是 （ ）
A、硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅
B、水泥、普通玻璃都是混合物
C、生产水泥和玻璃都必须用石灰石
D、用纯净的石英制成石英玻璃,它的膨胀系数小,常用来制造耐高温的化学仪器
3、下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是 （ ）
A、水晶 B、陶瓷 C、水玻璃 D、普通玻璃
4、融化烧碱应选用的坩埚是 （ ）
A、铁坩埚 B、 玻璃坩埚 C、石英坩埚 D、瓷坩埚
5、下列各组离子在水中能大量共存的是 （ ）
A、K+、H＋、SiO32－、S2－ B、Na+、K+、OH-、SiO32-
C、Na+、Cl-、OH－、HCO3 D、Na+、H+、NO3-、SO42-
6、高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的数值分别为 （ ）
A、7、2 B、5、4 C、6、3 D、3、6
7、下列反应不能一步得到的是 （ ）
A、SiO2―→Na2SiO3 B、SiO2―→H2SiO3
C、Na2SiO3―→SiO2 D、H2SiO3―→SiO2
8、现有石灰石、二氧化硅、硅酸钠三种白色粉末，要用一种试剂鉴别，可选用（ ）
A、氢氧化钠溶液 B、盐酸 C、硝酸银溶液 D、氯化钙溶液
9、下列物质中，既不能与盐酸反应，又不能烧碱溶液反应的是 （ ）
A、水玻璃 B、二氧化硅 C、一氧化碳 D、氧化铝
10、向下列物质的饱和溶液中通入CO2，不发生反应的是 （ ）
A、NaAlO2 B、NaHSO4 C、Na2SiO3 D、Ca(ClO)2
11、能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂是 （ ）
A、KOH溶液 B、浓H2SO4 C、水玻璃 D、氢氟酸
12、等质量的Si和O2在密闭容器中反应后，剩下固体中含氧质量分数是 （ ）
A、＜50% B、＝50% C、＞50% D、不能确定
13、有三种无色透明溶液：Ca(HCO3)2溶液、Na2SiO3溶液和澄清石灰水，在上述溶液中分别通入CO2气体。试根据实验现象判断：
（1）生成白色沉淀，此沉淀溶于盐酸而不溶于氢氧化钠溶液，则原溶液为 。
（2）生成白色沉淀，此沉淀不溶于盐酸而溶于氢氧化钠溶液，则原溶液为 。
14、普通玻璃的成分Na2CaSi6O14，以氧化物形式可表示为 ，钾云母的化学式是K2H4Al6Si6O24，以氧化物形式可表示为 正长石的化学式KAlSi3Ox，
x是 ,以氧化物形式可表示为
15、某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O并含少量CaO、Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物)，其实验步骤如下：?将土样和纯碱混匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤，弃去残渣，滤液用盐酸酸化，经过滤分别得到沉淀和溶液，溶液即为净水剂。
(1)写出熔融时主要成分与纯碱反应的化学方程式(Al2O3与纯碱的反应和SiO2与纯碱的反应相似) _______________________________________
(2)最后的沉淀物是 ，生成该沉淀的离子方程式是
(3)实验室中常用瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验应选用的坩埚为 。
16、钾玻璃中含有18.4℅的氧化钾、11.0℅的氧化钙、70.6℅的二氧化硅。计算三种氧化物的物质的量之比。若需要制造5.1吨钾玻璃，需用碳酸钾、石灰石和二氧化硅各多少吨？写出制取钾玻璃的反应方程式。
班级：高一（ ）班 姓名： 学号： 成绩：
专题三：第二单元 铁、铜的获取及性质
——钢铁的腐蚀
【学海导航】
了解金属腐蚀的利弊，了解化学腐蚀和电化学腐蚀的原理
了解防止金属腐蚀的一般方法
【主干知识】
1．金属的腐蚀是指 ，发生化学反应被侵蚀损耗的过程，在金属腐蚀的过程中金属 电子而被 。金属的腐蚀有 和 两大类。金属腐蚀的实质是 。
2．金属跟周围的物质接触 而引起的腐蚀叫 。如 、 。
3．钢铁不是纯净的铁。通常含有少量的 等杂质。在 的空气中，钢铁的表面形成了一层 溶液的薄膜，金属接触电解质溶液后，较活泼的铁 而被氧化成 ，溶液中的 则在碳上 被还原成 。 Fe2+ （或Fe(OH)2）被空气氧化成 （或 ），随着溶液pH 值的增大，溶液中的 与 结合生成 ，最后生成 。把上述情况下钢铁发生的腐蚀称为 。整个过程中的化学方程式为：
。
4．钢铁的防护主要有三种方法： 、 和 。
在钢铁表面镶嵌比铁 的金属如锌，也能起到防止钢铁腐蚀的作用。其原理是利用锌的 性比铁强，更 失去电子而被腐蚀，从而使钢铁得到保护。
【精彩例题】
1、下列事实不能用电化学原理解释的是 （ ）
A 铝片不需要特殊的保护方法。
B 炒过菜的铁锅未清洗易生锈。
C 轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌。
D 镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。
2.下列现象与电化学腐蚀无关的是不是 （ ）
黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
生铁比纯铁芯（几乎是纯铁）容易生锈
铁制器件配有铜制配件，在接触处容易生锈
银制奖牌（纯银制成）久置后表面变暗
【巩固练习】
一．选择题
1．关于铁的叙述，错误的是 （ ）
纯净的铁是光亮的银白色金属
铁能被磁铁吸引
铁是地壳中含量最多的金属元素
纯铁的抗腐蚀能力很强，铁在干燥的空气里不易被氧化
2.下列方法不能用于进行金属防腐处理的是 （ ）
A．油漆 B.铝热反应 C。电镀 D。制成合金
3．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是 （ ）
A在含铁元素较多的酸性土壤中
B在潮湿疏松透气的土壤中
C在干燥致密不透气的土壤中
D在含有碳粒较多，潮湿透气的土壤中
4.下列事实不能用电化学腐蚀知识解释的是 （ ）
A轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌快
B铝片不用特殊方法保存
C纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后反应速率加快
D镀锌铁比镀锡铁更耐用
5．为了保护地下钢管不受腐蚀可采用的方法是 （ ）
A将它与直流电源负极相连
B将它与直流电源正极相连
C将它与铜板相连
D将它与锌板相连
6．电子工业中常用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板，欲从腐蚀后的废液中回收Cu及制取纯净的FeCl3溶液，需要下列试剂：①蒸馏水、②铁粉、③浓H2SO4、④浓盐酸、⑤烧碱、⑥浓氨水、⑦Cl2中的 （ ）
A．①②④⑦ B．①③④⑥ C．②④⑥⑦ D．①④⑥⑦
7．根据Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu、2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2两个反应，判断Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋的氧化性顺序为 （ ）
A．Cu2＋＞Fe2＋＞Fe3＋ B．Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋
C．Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋ D．Fe2＋＞Fe3＋＞Cu2＋
8．在高温下，用一氧化碳还原m g氧化铁，得到n g铁，已知氧的相对原子量为16，则铁的相对原子量为 （ ）
A． B． C． D．
9．将1.12克铁粉加入2摩/升氯化铁溶液25毫升中，充分的反应后，其结果是（ ）
铁有剩余
B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色
C．Fe2+与Fe3+物质的量之比为6 ：1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2 ：5
10．有一铁的氧化物样品，用5 mol·L－1盐酸140 mL恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标况下0.56 L氯气，亚铁离子全部变成Fe3＋，则该氧化物可能的化学式为（ ）
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O6 D．Fe5O7
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二．填空题
11．如图所示，大试管中是螺旋状的光亮的铁丝，把试管倒插在水中，放置 约一周时间，观察到铁丝表面有 生成，试管内水面将 ，产生以上现象的原因是 。
12．在化学反应中，铜元素可表现为0、＋1、＋2价。
⑴在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜【即：曾青（CuSO4）跟铁反应就生成铜】。试写出该反应的化学方程式：
⑵铜器表面有时会生成铜绿Cu2(OH)2CO3，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式： 。
13．有6瓶白色同体试剂，分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠。现只提供蒸馏水，通过下面的实验步骤即可鉴别它们。填写下列空白：
⑴各取适量固体试剂分别加入6支试管中，加入适量蒸馏水，振荡试管。观察到的现象是
被l检出的物质的化学式（分子式）是 。
⑵分别取未检出的溶液，往其中加入上述已检出的溶液，观察到的现象和相应的离子方程式是 被检出的物质的化学式（分子式）是 。
⑶鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是
三．计算题
14．已知X为FeO和CuO的混合物，取两份等质量的X样品进行下列实验：
⑴写出①、②和③步所有反应的化学方程式；
； 。
； 。
； 。
⑵设从③步所得固体D的质量为32 g，溶液E中只含有一种金属离子，气体F在标准状况下体积为5.6 L，试计算取用的每份X的质量和X中FeO与CuO的质量比。
班级：高一（ ）班 姓名： 学号： 成绩：
专题三：第二单元 铁、铜的获取及性质
——铁、铜及其化合物的应用
【学海导航】
掌握铁、铜及其重要化合物的主要性质；
掌握Fe2+与Fe3+的相互转化
【主干知识】
铁的氧化物的性质比较：
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
色态
铁的价态
水溶性
稳定性
与酸的反应
共性
Fe(OH)2和Fe(OH)3
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
状态
化学性质
制法
★转化
3．Fe2+与Fe3+的检验
物质
Fe2+
Fe3+
溶液颜色
化学性质
检
验
观察法
碱法
SCN-法
氧化还原法
4．氧化铜和氢氧化铜：
化学式
CuO
Cu(OH)2
状态
O
化学性质
制法
转化
【精彩例题】
1．某500mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+，加入0.2 mol 铁粉，待Fe3+完全还原后，溶液中Fe2+的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变） ( )
A．0.4 mol·L-1 B．0.6 mol·L-1 C．0.8 mol·L-1 D．1.0 mol·L-11、★2.铁屑溶于过量的盐酸后，在加入下列物质，会有三价铁生成的是 （ ）
A、硫酸 B、氯水 C、硝酸锌 D、氯化铜
★3、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 （ ）
A、Fe3+、Fe2+、Cl-、OH- B、Fe2+、H+、Na+、NO3-
C、H+、Fe2+、SO42-、Cl- D、Fe3+、NO3-、K+、Cl-
E. Fe2+、NO3-、K+、Cl-
【巩固练习】
选择题（每小题有一个正确答案）
1．向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100ml1mol·L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224ml(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现.若用足量的CO在高温下还原相同的质量的此混合物，能得到铁的质量是 （ ）
A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.无法计算
2．某磁铁矿石200 t，经分析其中含有铁元素86(9 t (杂质中不含铁元素) 。则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为 ( (
A( 50% B( 60% C( 65% D( 70%
3．向铁和Fe2O3的混合物中加入足量稀H2SO4，充分反应后生成FeSO4溶液，当生成的Fe2+和H2的物质的量之比为4 ∶1时，反应中关系量正确的是 （ ）
A．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶1
B．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为2∶1
C．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶2
D．被氧化的铁与被还原的铁离子物质的量之比为1∶3
4．根据Fe+CuCl2=FeCl2+Cu；2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2两个反应，判断Fe3+、Fe2+、Cu2+的氧化性强弱顺序为 （ ）
A．Cu2+>Fe2+>Fe3+ B．Fe3+>Fe2+>Cu2+ C．Fe3+>Cu2+>Fe2+ D．Fe2+>Fe3+>Cu2+
5．为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好选用 （ ）
A．烧碱溶液 B．浓氨水 C．镁粉 D．铁粉
6．把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应，所得溶液中的金属离子 （ ）
A．是Fe3+和Cu2+ B．是Fe2+和Cu2+ C．是Fe2+和Fe3+ D．只有Fe2+
7．在印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后下列结果不可能出现的是( )
A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜
C．烧杯中铁铜都有 D．烧杯中铁铜都无
8．将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是 （ ）
A.FeS B.Fe2O3 C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3
★9．将3.48gFe3O4完全溶解在100mL1mol/L硫酸中，加入25mLK2Cr2O7溶液，恰好使溶液中Fe2+全部转化为Fe3+，Cr2O72-还原为Cr3+。则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为（ ）
A. 0.05mol/L B. 0.1mol/L C. 0.2mol/L D. 0.3mol/L
★10．将40 mL 1.5 mol·L－1的CuSO4溶液与30 mL 3 mol·L－1的NaOH溶液混合，生成浅蓝色沉淀，假如溶液中[Cu2＋]或[OH－]都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组成（ ）
A Cu(OH)2 B CuSO4·Cu(OH)2
C CuSO4·2Cu(OH)2 D CuSO4·3Cu(OH)2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
二．填空题
11．向FeCl3溶液中加入a g铜粉，搅拌全部溶解，然后再向其中加入b g铁粉，经充分反应后得滤渣c g ，若已知a＞b＞c，则推断c g滤渣是________，滤液中存在的阳离子是_________.
12．用CO还原赤铁矿可得到一种具有银白色金属光泽的单质A，A在纯氧中燃烧可得到一种黑色固体B，将A投入到稀盐酸溶液中，可产生一种可燃性气体C，将A投入硫酸铜溶液中，生成一种红色固体，
(1) 写出A、B、C、D的名称：
A ，B ，C ，D ；
(2) 写出各步反应的化学方程式：
① ，② ，
③ ，④ 。
13．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出 l.12 L（标况）气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：
（1）①中引发铝热反应的实验操作____________________________________，产物中的单质B是________。
（2）②中所发生的各反应的化学方程式是___________________________。
（3）③中所发生的各反应的离子方程式是__________________________________。
（4）若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c（Mg2+）为____________， c（Fe2+）为_____________。
三．计算题
14．将55 g铁片放入硫酸铜溶液片刻，取出洗涤干燥后称重，质量为56.6 g，求参加反应的铁和生成的铜的质量。
班级：高一（ ）班 姓名： 学号： 成绩：
高一化学教学案一体化 第一单元 从铝土矿到铝合金
铝的性质
【学习目标】
1、知道铝的物理性质和化学性质
2、了解铝在生产生活中的重要应用
【主干知识】
铝的物理性质
铝是一种较软________色的轻金属固体，密度为2.70 g/cm3 , 仅为铁的三分之一，熔点660.4℃。
〈小知识〉 按不同的分类标准，可对金属从不同的角度进行分类
冶金工业的分类方法
黑色金属：铁、铬、锰（实际颜色并非黑色）
有色金属：除以上三种以外的金属
根据金属密度的大小
轻金属：密度小于4.5g/cm3的金属。如钠、钾、镁、铝等。
重金属：密度大于4.5g/cm3的金属。如铁、铜、银、汞等。
根据地壳中的含量
常见金属：如铁、铜、锡、镁、铝等
稀有金属：如钽、锆、铌等。
铝的化学性质
铝的原子结构示意图为_________________，最外层电子数是_______，易________
电子（填得或失），被_________（填氧化或还原），在反应中常作为____________(填氧化剂或还原剂)，具有较强的_________(填氧化性或还原性)，所以说铝是较活泼的金属元素。
1、与非金属的反应
常温下，在空气中铝的表面能形成致密的氧化膜而失去金属光泽，由于氧化膜能阻止金属继续氧化，所以铝具有抗腐蚀性。
练习 写出铝分别与氧气、氯气反应的化学方程式。
Al＋ O2―― Al＋ Cl2――
2、与水反应（用砂纸擦亮去掉铝表面的氧化膜）
Al＋ H2O（沸）――
3、与酸反应
a、与非氧化性酸（如盐酸）反应
Al＋ H＋ ――
b、与氧化性酸反应
铝被冷的浓H2SO4或浓HNO3所钝化。因此常用铝桶装运浓H2SO4、浓HNO3。
4、铝与强碱溶液的反应
Al＋ NaOH＋ H2O――
该反应的氧化剂是 ，标出电子转移的方向和数目。
5、与某些氧化剂反应（铝热反应）
Al＋ Fe2O3 ――
铝热剂：铝粉和某些金属氧化物（氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、五氧化二钒、三氧化二铬、二氧化锰等）
② 应用：野外焊接、冶炼难熔金属
写出V2O5、MnO2、Cr2O3分别与Al发生铝热反应的化学方程式：
______________________
_________________________________________________
_________________________________________________
【精彩例题】
1、某无色透明溶液能与铝作用放出氢气, 此溶液中一定能大量共存的离子组是（ ）
A、Cl-、SO42-、Na+、K+ B、K+、ClO-、Na+、NO3-
C、HCO3-、Na+、NO3-、K+ D、NO3-、Ba2+、Cl-、NH4+
2、两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比为 （ ）
A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、1：4
【达标提高】
一．选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
1、用于飞机制造业的重要材料的是
A．Mg-Al合金????? B．Cu-Sn合金????? C．Al-Si合金????? D．不锈钢
※2、将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1mol·L-1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是
A、1︰2︰3 B、6︰3︰2 C、3︰1︰1 D、1︰1︰1
3、能用铝为原料来冶炼难熔的金属主要是因为
A．铝的密度小, 熔点较低
B．铝在空气中燃烧, 放出大量的热
C．铝在金属活动性顺序表排在较前面
D．铝具有还原性、发生氧化还原反应时放出大量的热
4、铝分别与足量的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HCl和NaOH物质的量之比为
A．3:1 B．2:1 C．1:1 D．1:3
5、将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是
A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠
6、相同质量的镁条分别在下列气体中充分燃烧，所得固体物质的质量最大的是
A、O2 B、N2 C、CO2 D、空气
7、用铝热法还原下列化合物，制得金属各1mol，需消耗铝最少的是：
A、MnO2 B、WO3 C、Co3O4 D、Cr2O3
8、a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg5种金属中的一种。已知：①a、c、e均能与稀硫酸反应放出气体；②b与d的硝酸盐反应，置换出单质d；③c与强碱反应放出气体；④c、e在冷浓硫酸中发生钝化。由此可判断a、b、c、d、e依次为
A、Fe Cu Al Ag Mg B、Al Cu Mg Ag Fe C、Mg Cu Al Ag Fe D、Mg Ag Al Cu Fe
9、把Al和Fe3O4粉配成铝热剂，分成两等份，前一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量的盐酸充分反应，后一份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成气体的物质的量之比为
A．1︰3 B．9︰8 C．3︰4 D．4︰3
10、由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应生成的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是
A、锌 B、铁 C、铝 D、镁
11、下列用途主要是体现铝的物理性质的是
家用铝锅 ②盛浓硝酸的容器 ③制导线 ④焊接钢轨 ⑤包装铝箔 ⑥炼钢的脱氧剂
⑦做防锈油漆 ⑧做合金用作飞机制造业材料 ⑨工业做热交换器
A、①②③④ B、③④⑥⑦⑧⑨ C、①③⑤⑦⑧⑨ D、①③②④⑥⑧
※12、将amol钠和amol铝一同投入到m g足量的水中，所得溶液密度为d g·ml－1，该溶液中溶质的质量分数为
A、82/（46a＋m） % B、8200a/（46d＋2m ）%
C、8200a/（46a＋m） % D、8200a/（69a＋m） %
二．填空题
1、除去铁粉中混有的少量铝粉时，应用的化学试剂是________，发生的化学反应是______________________________．
2、请写出下列反应的离子方程式
①金属铝溶于盐酸中：
_____________________________________________________________
②铝片与氢氧化钠溶液反应：
_____________________________________________________________
3、哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸氨(NH4ClO4)混合物作为固体燃料。加热铝粉使其氧化并放出大量热量，促使混合物中另一种燃料分解。m mol高氯酸氨分解时除产生2m mol水蒸气和m mol氧气外，其他组成元素均以单质气体形式放出，因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及的化学方程式：
（1） 。
（2） 。
根据此反应原理，1mol高氯酸氨分解所产生的气体有 mol。
4、为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验。
⑴ 若取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体（标准状况，下同）体积为b L。反应的化学方程式是________________________________________________
样品中铝的质量是________________g。
⑵ 若取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是：
______________________________，氧化铁和铝的质量比是_______________。
⑶ 待⑵中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与⑴中所
得气体的体积比c: b=__________________
班级：高一（ ）班 姓名： 学号： 成绩：
高一化学教学案一体化 第三单元 从铝土矿到铝合金
铝的氢氧化物
【学习目标】
1、知道氢氧化铝的性质，了解铝及其化合物在生产生活中的重要应用
2、了解两性氢氧化物的概念，知道氢氧化铝是两性氢氧化物
【主干知识】
氢氧化铝的制备
Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+
氢氧化铝的受热易分解:
两性氢氧化物：即可以与强酸反应生成盐和水，又可以与强碱反应生成盐和水
Al(OH)3 + 3H+ ＝ Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH－＝ AlO2－+ 2H2O
【疑难辨析】
Al(OH)3沉淀量的计算
讨论：向含有amolAlCl3的溶液中加入含bmolKOH的溶液，求生成沉淀的物质的量
分析： n(OH-) ：n(Al3+) Al元素的存在形式 Al(OH)3沉淀量
b：a ______时， Al3++Al(OH)3
b：a ______时 Al(OH)3
____b：a ____时 Al(OH)3+AlO2－
b：a ______时， AlO2－
例1、向100 mL 0.2 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中加入100 mL 0.9 mol·L-1的NaOH溶液，求生成Al(OH)3沉淀的质量是多少?
例2、0.1mol/LAl2(SO4)3的溶液100mL中加入0.5mol/LNaOH溶液得到1.17g沉淀，求加入NaOH溶液的的体积。
铝三角
铝元素存在的三种常见重要化合态Al3+、AlO2－、Al(OH)3,它们之间怎样两两相互转换?
1、Al3+ Al(OH)3 Al3+
________________________________________
________________________________________
2、AlO2－Al(OH)3
____________________________________________________________
________________________________________
3、Al3+AlO2－、 Al(OH)3 AlO2－
____________________________________________________________
________________________________________
【达标提高】
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
1、既能与NaOH溶液反应，又能与H2SO4溶液反应的物质是：
A．NaHCO3 B．Al(OH)3 C．NaHSO4 D．Na2CO3
2、在使溶液中的AlO2-完全转化成Al(OH)3，应选择的最好试剂是：
A．H2SO4 B．HCl C．CO2 D．NH3·H2O
3、下列反应最后有沉淀生成的是：
A．AlCl3溶液加过量NaOH溶液 B．NaAlO2溶液加过量盐酸
C．NaAlO2溶液通入过量CO2 D．石灰水通入过量CO2
4、下列离子方程式书写错误的是
A、铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH-=2AlO2-+H2↑ B、Al(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O C、NaAlO2溶液中通入足量的CO2：2AlO2-+ CO2+3H2O= 2Al(OH)3↓+CO32- D、Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
5、一块镁铝合金溶于稀盐酸后，加入过量氢氧化钠溶液，此时溶液中存在：
A．MgCl2 B．AlCl3 C．NaAlO2和NaCl D．Mg(OH)2和Al(OH)3
6、下列关于Al(OH)3的性质的叙述错误的是
A、Al(OH)3 是难溶于水的白色沉淀
B、Al(OH)3 能吸附水中的悬浮物
C、Al(OH)3 能溶于氨水
D、Al(OH)3属于两性氢氧化物
7、把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO42－全部转化为BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是
A、Al3+ B、Al(OH)3 C、AlO2－ D、Al3+和Al(OH)3
8、下列实验操作与实验现象不相符的是
A．将0.1mol / L AlCl3溶液逐滴加入0.1mol / L的等体积的NaOH溶液中振荡, 现象为沉淀(溶解(沉淀(沉淀增多
B．将0.1mol /L AlCl3溶液逐滴加入0.4mol / L等体积的NaOH溶液中振荡, 现象为沉淀(沉淀增多
C．将0.4mol / L AlCl3溶液逐滴加入0.1mol / L等体积的NaOH溶液中振荡, 现象为沉淀(溶解(沉淀(沉淀增多
D．将0.4mol / L NaOH溶液逐滴加入0.1mol / L等体积的AlCl3溶液中振荡, 现象为沉淀(沉淀增多(沉淀减少(沉淀消失
9、用稀H2SO4、NaOH和Al为原料制取Al(OH)3, 有下列三种不同的途径
甲:
乙:
丙:
若制取等量的Al(OH)3则
A．甲、乙消耗的原料同样多 B．乙消耗的原料最少
C．丙消耗的原料最少 D．三者消耗的原料同样多
10、在NaAlO2溶液中，通入amolHCl气体，生成bmol沉淀后，又通入cmolHCl气体时，
沉淀恰好溶解，则原NaAlO2溶液中含NaAlO2的物质的量是
A. mol B. mol C. mol D.cmol或mol
11、将AlCl3溶液和NaOH溶液等体积混合，得到的沉淀物中和溶液中所含的铝元素质量相等，则原AlCl3溶液和NaOH溶液的摩尔浓度之比可能是（ ）
A、1：3 B、2：3 C、1：4 D、2：7
12、有一块Al—Fe合金, 溶于足量的盐酸中, 再用过量的NaOH溶液处理, 将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼热, 完全变成红色粉末与原合金质量恰好相等, 则合金中铝的质量
分数为
A、70% B、47.6% C、52.4% D、30%
13、在H2SO4酸化过的Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀W(g)与所加NaOH溶液体积V的关系如图，其中正确的是
14、请写出下列反应的离子方程式
①金属铝溶于盐酸中 __________________________________________________
②铝片与氢氧化钠溶液反应 __________________________________________________
③氢氧化铝与足量盐酸反应 __________________________________________________
④氯化铝溶液中加入过量氨水_________________________________________________
15、下列五个图中，横坐标表示加入的物质的量，纵坐标表示生成沉淀的量从
E中选择各题要求的序号填入表中
A B C D E
溶液
加入的物质
答案序号
饱和石灰水
通CO2至过量
AlCl3溶液
通过量的NH3
含少量NaOH的NaAlO2溶液
通过量的CO2
NaAlO2溶液
滴加稀HCl至过量
MgCl2 AlCl3的混和液
滴加NaOH至过量
16、现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积为图所示，求原溶液中Cl－、SO42-的物质的量之比为多少？
17、将1.02g Al2O3和Fe2O3的混合物溶解在过量的100mL0.05mol/L的稀H2SO4中，然后向其中加入NaOH溶液，使Fe3＋、Al3＋刚好完全转化为沉淀，共用去NaOH溶液100mL，则NaOH溶液物质的量浓度为多少？
课件23张PPT。欢迎光临指导欢迎光临指导铝的性质授课老师 黄海云一、铝的物理性质银白色金属，密度小、良好的导电导热性和延展性。二、铝的原子结构铝的原子结构示意图为K Ca Na Mg Zn Fe Sn Pb H Cu Hg … Al结论:Al的化学性质活泼,具有较强还原性三、铝的化学性质1、与非金属（O2、S、Cl2等）的反应现象：铝在氧气中剧烈燃烧，放出大量的热、发出耀眼的白光。反应方程式：问题探究1.铝锅为什么可以用来煮饭？2.能写出Al和S、Cl2反应的化学方程式吗？铝具有良好的导热性能、常温下铝的表面被氧化，生成一层致密氧化物薄膜。2Al+6HCl= 2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑铝条未发生明显变化铝条未发生明显变化铝条上产生大量无色的气泡
铝条上产生大量无色的气泡活动与探究课本P65：铝的性质实验在上述反应中，铝表现出哪些性质？交流与讨论（2）、常温下，铝能与稀盐酸、氢氧化钠溶液反应放出气体，经检验为氢气。（1）、铝放入浓硫酸、浓硝酸中均未发生明显变化。（常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜而发生钝化）2Al+6HCl= 2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑原因？与酸反应A.与非氧化性酸反应B.与强氧化性酸反应 反应较复杂，但不生成氢气( ) ×2 铝与氢氧化钠反应是多步反应的结果：2Al+6H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑+4H2OAl(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O 2Al+6H2O==2Al(OH)3+3H2↑反应的机理：＋2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ 标出铝与氢氧化钠反应的电子转移情况，并写出该反应的离子方程式。 或 2Al+2H2O+2OH－==2AlO2－ +3H2↑ 2Al+6H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑+4H2O 失2×3 e－得6×e－试试看： 2Al+6H2O+2OH－==2AlO2－ +3H2↑+ 4H2O6e－4、铝和盐溶液反应根据金属活动性顺序的应用，铝能把排在它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如2Al+3CuSO4 ＝3Cu+Al2(SO4)32Al+3Cu2+＝3Cu+2Al3+5、铝与某些氧化物反应现象：化学方程式：放出大量的热、发出耀眼的光芒、有熔融物生成。铝热剂该反应的用途：焊接铁轨、冶炼金属—铝热反应铝热反应用于焊接钢轨铝热反应用于“定向爆破” ，主要是利用铝热反应熔断钢筋 使楼房定向倒塌 练习：
Al分别与Cr2O3 、 MnO2 、V2O5 的反应小 结铝化学性质活泼，反应中均作还原剂。1、与非金属（O2、S、Cl2等）的反应2、常温下，铝能与稀盐酸、氢氧化钠溶液反应放出氢气。2Al+6HCl ＝ 2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑4、铝与某些氧化物反应—铝热反应3、铝和盐溶液反应2Al+3CuSO4 ＝3Cu+Al2(SO4)31（江苏（化）04-8）铝分别与足量的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HCl和NaOH物质的量之比为( )
A．1:1 B．2:1 C．3:1 D．1:3
2、 除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用下列溶液中的（ ）
A 盐酸 B 稀硝酸 C 氨水 D 浓氢氧化钾
溶液CD练习：作业：
（1）课本68页 7 、8
（2）导学大课堂68面的内容
（3）预习下一节的内容 焊接铁轨 3 甲、乙两烧杯中各盛有100mL3 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液，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.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.8g
A4、 取两份铝粉，一份投入足量浓氢氧化钠溶液中，一份投入足量盐酸中，充分反应，产生等量氢气。则两份铝粉的质量之比为：
A 1: 2 B 1: 3 C 3 : 2 D 1 : 1
5(上海（化)04-16)将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是( )
A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D.氢氧化钠
C欢迎光临指导欢迎光临指导专题三 从矿物到基础材料第一单元 从铝土矿到铝合金铝的性质授课老师 黄海云小 结铝化学性质活泼，反应中均作还原剂。1、与非金属（O2、S、Cl2等）的反应2 铝跟水的反应
铝跟冷水几乎不反应，跟沸水能发生缓慢的反应课件13张PPT。铝的氢氧化物P66（1）物理性质：
氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。(与氢氧化铁类似，易形成胶体溶液)
（2）化学性质：
不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。2Al(OH)3 ＝ Al2O3＋2H2O
这是工业上制取纯净氧化铝的方法。氢氧化铝 Al(OH)3不溶性碱有类似性质2019/2/27Al(OH)3 白色固体 氢氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水，所以氢氧化铝是两性氢氧化物。
与酸反应：Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O
与碱反应： Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
活动与探究：P66实验1：AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl 、不溶于弱酸、弱碱中，而溶解
在强酸、强碱中，常用此鉴别Al(OH)3。Al3＋+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4＋实验2：偏铝酸钠
Al(OH)3 白色絮状沉淀、不溶于弱酸、弱碱中，而溶解在强酸、强碱中，常用此鉴别Al(OH)3。氢氧化铝既能跟酸反应生成盐和水，又能跟碱反应生成盐和水，所以氢氧化铝是两性氢氧化物。 与酸反应：
Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O
Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O氢氧化铝的两性可以下电离方程式来说明：
当Al(OH)3遇碱时反应向左方向发展，遇酸时反应向右方向发展。
注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO2）。 (2)氢氧化铝与酸、碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。（比醋酸弱的）
酸式电离 碱式电离H++AlO2- +H2O Al(OH)3 Al3++3OH-2019/2/27复盐的概念:
由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。
思考：复盐是纯净物还是混和物？
硫酸铝钾的电离:
KAl(SO4)2 ＝ K+＋ Al3+ ＋ 2SO42-
溶液中有三种自由移动的离子，两种阳离子，一种阴离子。硫酸铝钾 KAl(SO4)2
KAl(SO4)2·12H2O（明矾）是强电解质明矾是常用的净水剂 高铁酸钾
（K2 FeO4）复盐的概念:
由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。
思考：复盐是纯净物还是混和物？
硫酸铝钾的电离:
KAl(SO4)2 ＝ K+＋ Al3+ ＋ 2SO42-
溶液中有三种自由移动的离子，两种阳离子，一种阴离子。二、硫酸铝钾 KAl(SO4)2·12H2O是强电解质2019/2/27（1） AlCl3+3NH3.H2O ＝Al(OH)3↓+3NH4Cl(2) AlO2- 通入CO2气体NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓+ NaHCO3 AlO2- + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓+ HCO3- 3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
3AlO2- +Al3+ +6H2O=4Al(OH)3↓特殊反应：H2O+AlO2- +HCO3 - = Al(OH)3↓+CO32-氢氧化铝的实验室制法____氨水与铝盐反应(3)偏铝酸盐和铝盐相混(可溶)Al3++3NH3.H2O ＝Al(OH)3↓+3NH4+（1）AlCl3+3NH3.H2O ==Al(OH)3↓+3NH4Cl(2) AlO2- 通入CO2气体NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓+ NaHCO3 AlO2- + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓+ HCO3- 3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
3AlO2- +Al3+ +6H2O=4Al(OH)3↓特殊反应: H2O+AlO2- +HCO3 - = Al(OH)3↓+CO32-氢氧化铝的实验室制法____氨水与铝盐反应(3)偏铝酸盐和铝盐(可溶)相混Al3++3NH3.H2O ==Al(OH)3↓+3NH4+有关方程式Al3++3OH- ＝Al(OH)3↓ Al3++4OH- ＝ AlO2- +2H2OAl3++3NH3·H2O ＝ Al(OH)3 ↓+3 NH4 +AlO2- +H+ +H2O ＝Al(OH)3 ↓AlO2- +4H+ ＝Al 3+ + 2H2O2AlO2- +CO2 +3H2O ＝2 Al(OH)3 ↓ +CO3 2－AlO2- +CO2 +2H2O ＝ Al(OH)3 ↓ +HCO3－Al(OH)3+3H+ ＝ Al3+ +3H2OAl(OH)3+OH- ＝ AlO2- +2H2O 3AlO2- +Al3+ +6H2O=4Al(OH)3↓1：31：41：11：4特殊反应： H2O+AlO2- +HCO3 - = Al(OH)3↓+CO32-沉淀（克）Al3++3NH3·H2O ＝ Al(OH)3 ↓+3 NH4 +一些互滴实验往AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量往NaAlO2溶液中加入 稀盐酸至过量往NaOH溶液中加入AlCl3溶液至过量往稀盐酸溶液中加入 NaAlO2至过量2019/2/27作业： 课本P6： 4 5课件12张PPT。专题三 从矿物到基础材料第一单元 从铝土矿到铝合金从铝土矿中提取铝有关方程式Al3++3OH- ＝Al(OH)3↓ Al3++4OH- ＝ AlO2- +2H2OAl3++3NH3·H2O ＝ Al(OH)3 ↓+3 NH4 +AlO2- +H+ +H2O ＝Al(OH)3 ↓AlO2- +4H+ ＝Al 3+ + 2H2O2AlO2- +CO2 +3H2O ＝2 Al(OH)3 ↓ +CO3 2－AlO2- +CO2 +2H2O ＝ Al(OH)3 ↓ +HCO3－Al(OH)3+3H+ ＝ Al3+ +3H2OAl(OH)3+OH- ＝ AlO2- +2H2O 3AlO2- +Al3+ +6H2O=4Al(OH)3↓1：31：41：11：4特殊反应： H2O+AlO2- +HCO3 - = Al(OH)3↓+CO32-铝三角：NH3·H2OH+过量OH-过量H+CO2
+H2O OH-导学大课堂P69OH－H＋Al3+Al(OH)3AlO2-铝元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量的7.73 %含量：O＞Si ＞Al ＞Fe 2019/2/27从铝土矿中提取铝铝土矿的成分：要从铝土矿中提取铝，必须先制备较纯的氧化铝工艺流程图见课本P62问题： 1、用NaOH溶液溶解铝土矿的目的是什么？主要成分：Al2O3少量：Fe2O3、SiO2等杂质两性氧化物——既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物。氧化铝的主要性质：（1）物理性质：白色、不溶于水的固体，熔点很高。（红宝石、蓝宝石的主要成分）（2）化学性质—是典型的两性氧化物① 不与水反应氧化铝 Al2O3 ② 和酸反应：
Al2O3 +6HCl == 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 6H+ ==2Al3+ + 3H2O
（Al2O3表现了碱性氧化物的性质）③ 和碱反应：
Al2O3 + 2NaOH === 2NaAlO2 + H2O
Al2O3 + 2OH- === 2AlO2- + H2O
（Al2O3表现了酸性氧化物的性质）（3）主要用途：
① 作耐火材料：制耐火管、耐火坩
埚、耐高温的实验仪器等
② 冶炼铝的原料. 向过滤后所得溶液中通入二氧化碳的酸化步骤中，除了得到氢氧化铝以外，过滤所得滤液的主要成分是什么？
工业提取铝的工艺流程中
问题2：问题3： 你认为工艺流程合理吗？哪里 需要修改或调整？从铝土矿制备铝的工艺流程Al2O3
Fe2O3
SiO2过量NaOH
溶液过滤①Fe2O3除去NaAlO2
Na2SiO3
NaOH
溶液过量盐酸过滤②
AlCl3
NaCl
HCl
溶液
过量氨水过滤③滤液除去H2SiO3除去△④Al2O3通电⑤Al 方法1：Al(OH)3碱溶法Al2O3
Fe2O3
SiO2过量盐酸过滤①SiO2除去
AlCl3
FeCl3
HCl
溶液
过量NaOH
溶液过滤②Fe(OH)3除去NaAlO2
NaCl
NaOH
溶液过量CO2过滤③滤液除去Al(OH)3△ ④Al2O3通电⑤Al 方法2：酸溶法铝三角：Al(OH)3Al3+AlO2-NH3H2O H+过量OH-过量H+CO2
+H2O OH-Al2O3 OH-H+作业： 课本P67： 1
做在作业本上：P68：8
预习下节：铝的性质课件13张PPT。从铝土矿中提取铝一、铝的物理性质银白色金属，密度小、良好的导电导热性和延展性。
练习1、铝土矿是含铝元素的矿物资源， 主要成份是Al2O3，同时有少量的Fe2O3和SiO2 ，工业上常以铝土矿为原料制取纯净的Al2O3写出如何制纯Al2O3的过程及有关反应方程式。 练习：Al2O3 + 2NaOH === 2NaAlO2 + H2O
Al2O3 + 2OH- === 2AlO2- + H2O
SiO2 + 2NaOH === Na2SiO3 + H2O2AlO2-+CO2 +3H2O ＝2 Al(OH)3 ↓ +CO3 2－AlO2-+CO2 +2H2O ＝ Al(OH)3 ↓ +HCO3－2NaAlO2+CO2 +3H2O ＝2 Al(OH)3 ↓ +Na2CO3NaAlO2+CO2 +2H2O ＝Al(OH)3 ↓ +NaHCO3Na2SiO3+CO2 +H2O ＝ H2SiO 3 ↓ +Na2CO3Al2O3
Fe2O3
SiO2过量NaOH
溶液过滤①Fe2O3除去NaAlO2
Na2SiO3
NaOH
溶液过量盐酸过滤②
AlCl3
NaCl
HCl
溶液
过量氨水过滤③滤液除去Al(OH)3Al2O3方法1：H2SiO3除去Al2O3 + 2NaOH === 2NaAlO2 + H2O
Al2O3 + 2OH- === 2AlO2- + H2O
SiO2 + 2NaOH === Na2SiO3 + H2ONa2SiO3+ 2HCl ＝ H2SiO 3 ↓ +2NaClNaAlO2+4HCl ＝ AlCl3 + 2H2O +NaClAlO2-+4H+ ＝Al 3+ + 2H2OSiO32- + 2H+＝ H2SiO 3 ↓Al3++3NH3·H2O ＝ Al(OH)3 ↓+3 NH4 +Al2O3
Fe2O3
SiO2过量盐酸过滤①SiO2除去
AlCl3
FeCl3
HCl
溶液
过量NaOH
溶液过滤②Fe(OH)3除去NaAlO2
NaCl
NaOH
溶液过量CO2过滤③滤液除去Al(OH)3Al2O3方法2：Al2O3 +6HCl == 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 6H+ ===2Al3+ + 3H2OFe2O3 +6HCl == 2FeCl3 + 3H2O
Fe2O3 + 6H+ ===2Fe3+ + 3H2OFeCl3 +3NaOH == Fe(OH)3↓ + 3NaCl
Fe3+ + 3OH- === Fe(OH)3↓ Al3++4OH- ＝ AlO2- +2H2OAlCl3 + 4NaOH === NaAlO2 + 3NaCl+2H2OAlO2-+CO2 +2H2O ＝ Al(OH)3 ↓ +HCO3－
NaAlO2+CO2 +2H2O ＝ Al(OH)3 ↓ +NaHCO3Al2O3
Fe2O3
SiO2过量NaOH
溶液过滤①Fe2O3除去NaAlO2
Na2SiO3
NaOH
溶液过量盐酸过滤②
AlCl3
NaCl
HCl
溶液
过量氨水过滤③滤液除去Al(OH)3Al2O3
Fe2O3
SiO2过量盐酸过滤①SiO2除去
AlCl3
FeCl3
HCl
溶液
过量NaOH
溶液过滤②Fe(OH)3除去NaAlO2
NaCl
NaOH
溶液过量CO2过滤③滤液除去Al(OH)3Al2O3方法1：方法2：H2SiO3除去△Al2O3H+OH－OH－H+Al(ＯＨ)3NH3·H2O或OH－H+OH－CO2、 H2O或H+△Al2O3AlO2－Al3+
1mol1mol4mol4mol3mol1mol3mol1mol1、 Al2O3的性质：两性氧化物2、Al3+、AlO2－ 、Al(OH)3的相互转化3、Al(OH)3的性质：(1)两性(2)受热易分解课件48张PPT。随处可见的含硅化合物及产品第三单元 含硅矿物与信息材料1.硅元素(silicon)在地壳中的含量一.硅的存在 2. 硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤 二.硅酸盐及其产品1.硅酸盐组成的表示方法 硅酸盐的种类多、结构很复杂，其组成表示方法一般有两种：1）盐化学式法如：硅酸钠Na2SiO3 、硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于组成较简单的硅酸盐。 2）盐氧化物法金属氧化物写在前面，再写SiO2，最后写H2O；氧化物之间用“·”隔开。对于复杂的硅酸盐，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。练习：把下列式子改写成氧化物的形式1、蛇纹石：H4Mg3Si2O9
2、钙长石：CaAl2SiO6
3、石棉：CaMg3Si4O12
4、长石：KAlSi3O8
5、普通玻璃： CaNa2Si6O14
6、黏土：Al2(Si2O5)(OH)4CaO· 3MgO·4SiO2K2O·Al2O3·6SiO2 CaO·Na2O·6SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O3MgO·2SiO2 ·2H2OCaO·Al2O3·SiO2 2.硅酸盐的性质 1) Na2SiO3的性质 Na2SiO3俗称“泡花碱”，其水溶液俗称“水玻璃”。水玻璃是一种无色粘稠的液体，显碱性，易吸收空气中的CO2生成硅酸沉淀。Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaClNa2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3↓+ Na2CO3▲硅酸钠要密封保存用途：粘合剂，防腐剂、防火剂2）三大硅酸盐产品：陶瓷、水泥、玻璃t1）陶瓷陶器的制作工序2）水泥A.主要成分
硅酸三钙（3CaO?SiO2)、硅酸二钙（2CaO?SiO2）铝酸三钙（3CaO?Al2O3）
B.制备：
a.原料：粘土(SiO2 )、石灰石、石膏（适量）
b.设备：水泥回转窑
c.条件：高温锻烧
d.加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度水泥回转窑雄伟的体育馆让人骄傲的三峡工程世贸大厦3）玻璃A.原料：纯碱、石灰石、石英（SiO2)
B.设备：玻璃熔炉
C.条件：高温熔融
D.成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2
E.主要反应：Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑
F.种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等三.二氧化硅
（ SiO2 ）二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅也叫硅石，是一种坚硬难熔的固体。1.存在：硅石结晶形（石英）无定形（硅藻土）水晶玛瑙石
英
制
品水晶水 晶 制 品玛瑙2.物理性质：固体
熔沸点比较高
不溶于水
硬度比较大联想-------沙子3.结构：SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定 4.化学性质：联想CO2均属于酸性氧化物CO2 ＋ CaO＝CaCO3CO2 ＋2NaOH＝
Na2CO3+H2OCO2 ＋ H2O＝H2CO3不反应SiO2 ＋2NaOH＝
Na2SiO3+H2OSiO2 + 4HF =SiF4 ↑+ 2H2OA.酸性氧化物B.氧化性C.与盐反应D.亲氟性（雕刻玻璃）SiO2 ＋2NaOH＝Na2SiO3+H2O1. 为什么在实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？ 2.实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？3.某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物.是否正确?想一想5.用途：制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器。利用石英晶体制造石英电子表、石英钟等。光学纤维胃镜二氧化硅的用途练习：1、下列物质能与SiO2起反应的是 （ ）
①浓H2SO4 ②H2O ③盐酸
④HF ⑤KOH溶液 ⑥氧化钙
A、①②⑥ B、②④
C、④⑤⑥ D、③④⑤⑥ C2.实验室现提供下列试剂瓶, ①细口磨口塞玻璃瓶瓶②广口瓶③细口橡皮塞玻璃瓶④棕色广口瓶⑤细口塑料瓶，如果你是实验室管理员,你将如何存放下列药品?你的依据是什么?
a.二氧化硅______ b.氢氧化钠溶液____
c.硝酸银晶体_____ d.氢氟酸___
e.浓硫酸____ ②③④⑤①3.指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A-E选项中选择正确答案填入括号内。
①SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O ( )
②SiO2+2C=高温=Si+2CO? ( )
③SiO2+3C=高温=SiC+2CO? ( )
④SiO2+4HF==SiF4 ? +2H2O ( )
A、作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀
B、弱氧化性 C、酸性氧化物的通性
D、未参加氧化还原反应C
B
D
A四.硅1、物理性质 硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。
导电性介于导体和绝缘体之间。既不易失去电子,也不易得到电子2.结构3.化学性质 常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸
和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、
硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟
一些非金属反应。Si＋2NaOH ＋ H2O ＝ Na2SiO3 ＋ 2H2↑
Si ＋ 4HF ＝ SiF4 ↑ ＋ 2H2 ↑4.硅的工业制法与氯反应：Si ＋2Cl2 ＝ SiCl4(温度为400～500℃)5.硅的用途：硅是一种重要的非金属单质，它的用途非常广泛。作为良好的半导体材料，硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。晶体管集成电路卫星的翅膀汽车的尾巴在太阳能方面的利用五.硅酸 硅酸是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱），溶解度很小。由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。用途:可作干燥剂和催化剂的载体在试管中加入3-5ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察现象。滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红色消失，并有透明胶状物质生成Na2SiO3溶液呈碱性，与酸反应生成了H2SiO3Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：
①光导纤维的主要成分
②目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是
③神奇无比的集成电路蕊片的主成分
④用作吸附剂、催化剂的载体的人造分子筛大多是一类为 的化合物
⑤写出工业上制备该元素的单质及提纯的化学方程式二氧化硅 半导体硅 硅铝硅酸盐 课件14张PPT。从自然界获取铁和铜高炉炼铁铁、铜是人类使用最早、应用最广泛的两种金属铁、铜的存在及使用历史司母戊鼎铜钱匕首剑铜刃铁钺，商中期，残长11.1cm，阑宽8.5cm铁和铜在自然界中存在方式如何？
阅读课本P69常见铁矿石磁铁矿 Fe3O4 （黑）
赤铁矿 Fe2O3 （红）
黄铁矿 FeS2 （黄）常见铜矿黄铜矿 CuFeS2
孔雀石 CuCO3·Cu(OH)2问题1：人类首先发现并应用的是铜，其后是铁，为什么？问题2：原始阶段使用量发展较快的是铜，而不是铁，为什么？自然界存在游离态的铜 铜比铁易冶炼从矿石中获得铁和铜将化合态的铁铜转化为单质铁铜的方法：干态热还原法：湿态冷还原法：FeSO4+Zn=Fe+ZnSO4CuSO4+Zn=Cu+ZnSO4铁铜被还原工业冶炼铁、铜： 应用氧化还原反应的原理，在一定条件下用还原剂将铁、铜从其化合物里还原出来。(1)工业炼铁：1、原料：铁矿石、焦碳、空气、石灰石2、反应器：炼铁高炉3、化学反应过程：造渣工业冶炼铁、铜合金产生热和还原剂宝钢炼铁厂(2)工业炼铜黄铜矿
(CuFeS2)高温分解粗铜电解精炼高纯铜资料卡：生物炼铜铁铜的性质1、铁、铜的物理性质铁：银白色金属光泽，质软，有良好的导电性、导热性、延展性。(具金属的通性) 粉末黑色，能被磁石吸收铜：紫红色金属光泽，具金属的通性。粉末为紫红色。2、铁、铜的化学性质P72交流与讨论2、铁、铜的化学性质①与非金属反应：Fe 2Fe+Br2= 2FeBr3 产物Fe的价态活泼不活泼Cu 产物Cu 的价态+2、+3+3+2+2+1②与盐溶液反应Fe+Cu2+ == Fe2+ + CuCu+2Ag+ == Cu 2+ + 2Ag③铁与水的反应3Fe＋4H2O(g) === Fe3O4+4H2④铁与酸的反应Fe+2H＋ = Fe2++H2↑Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O钝化 钝化：空气中：Mg、Al 浓酸中：Al、Fe常温金属的通性１、通常情况下，除汞为液体外，其余都是固体。２、都有金属光泽（粉末状时一般呈暗灰色或黑色）３、大多数金属有良好的导电性、导热性和延展性。４、原子最外层电子数小于４，具有还原性。金属的分类作业：
课本p77---78 : 1、2
9
做在作业本上 课件10张PPT。铁 铜及其化合物的应用 第二课时硫酸亚铁适应症:用于各种原因引起的慢性失血,营养不良、妊娠、儿童发育期等引起的缺铁性贫血.贮藏:避光,密闭保存 信息提示在含有Fe３＋溶液中加入硫氰化钾(KSCN)溶液,溶液变成血红色,而在含有Fe２＋的溶液中加入硫氰化钾(KSCN)溶液,溶液不变色.化学上常用硫氰化钾溶液检验溶液中是否存在Fe３＋.探究实验Fe２＋如何向Fe３＋转化加入氧化剂实验验证实验方案实验现象实验结论问题是不是所有的氧化剂都能实现其转化？ Fe3+如何向Fe2+转化？
讨论结论亚铁化合物既具有氧化性又具有还原性，遇较强氧化剂时被氧化成三价铁的化合物
+3价铁离子只具有氧化性，遇较强还原剂时会被还原成亚铁化合物。
谢谢！课件15张PPT。钢铁的腐蚀与防护金属的腐蚀你知道吗？钢铁为什么比铝易腐蚀？钢铁在哪些场所易被腐蚀？腐蚀的条件又是什么？ 指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 P75金属腐蚀后的特征： 在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化金属腐蚀的本质： 本质是金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）。金属腐蚀的类型有哪些？化学腐蚀： 金属跟接触到的物质（如SO2、Cl2、O2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀次要电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生氧化还原反应，比较活泼的金属失去电子被氧化。主要特点：是有电流产生 为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？钢铁潮湿空气水膜CO2、 SO2、H2S电解质溶液铁C 原电池科学探究：原电池：活泼金属：杂质(C或较不活泼的金属)失电子，转移到杂质上电解质溶液中的物质在杂质上得到电子根据电解质溶液的酸碱性的不同电化学腐蚀可分为两种。1、吸氧腐蚀发生条件：钢铁表面吸附的水膜中溶有O2 并呈极弱酸性或中性或碱性，反应中O2 得电子被还原为OH-铁：2Fe－4e－＝2Fe2＋O2+2H2O+4e- =4OH-杂质：2Fe＋O2+2H2O=2Fe(OH)2总式：又 4 Fe(OH)2＋O2+2H2O= 4Fe(OH)3
2Fe(OH)3=Fe2O3 ·xH2O(铁锈）+(3-x)H2O2、析氢腐蚀发生条件：钢铁表面吸附的水膜呈现较强酸性。反应时有 H2 析出铁：Fe－2e－＝Fe2＋杂质：2H2O+2e－=H2↑+2OH-总式：Fe＋2H2O=Fe(OH)2+H2↑又4 Fe(OH)2＋O2+2H2O= 4Fe(OH)3
2Fe(OH)3=Fe2O3 ·xH2O(铁锈）+(3-x)H2O思考与交流
根据你的所学知识以及生活经历，说说金属有哪些防护方法？金属的防护方法（常见）1、改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力（不锈钢、青铜器）2、在金属表面覆盖保护层①涂矿物质油脂，油漆或覆盖搪瓷、塑料。②镀抗蚀金属－－电镀法。③用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜。3、电化学保护法（原电池原理）(轮船船身上的锌块、地下钢铁管道接镁块)隔开空气和水小结：金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀本质都是发生氧化反应(活泼金属失电子)电化学腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀
水膜呈弱酸性或中性、碱性水膜呈较强酸性(主)(主)事物都是一分为二的，金属的腐蚀有弊也有利较活泼的金属被腐蚀解析P75实验练习：1、下列事实不能用电化学原理解释的是（ ）
A 铝片不需要特殊的保护方法。
B 炒过菜的铁锅未清洗易生锈。
C 轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌。
D 镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。A2、在实验室欲加速制取氢气，最好的方 法是采用 （ ）。
（A）纯锌跟稀硫酸溶液 （B）纯锌+稀盐酸
（C）粗锌（含少量铜）跟稀硫酸溶液 （D）粗锌（含少量铜）跟醋酸溶液C作业：
课本P78： 8
课本P85：5 、6 、7
(其中1、2、3、8、9做在课本上)
完成导学大课堂 P78—79
下节课评讲相关习题3．埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀过程速率最慢的是 （ ）。
（A）在含铁元素较多的酸性土壤中 （B）在潮湿疏松的碱性土壤中
（C）在干燥致密不透气的土壤中 （D）在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中C金属与接触物直接反应不纯金属或合金与电解质溶液形成原电池无电流产生有电流产生金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀两者往往同时发生，但电化腐蚀更普遍化学腐蚀与电化腐蚀比较
