重要金属教案.doc

金属元素单质的性质和制法 教学目标知识技能：根据金属元素在周期表中的位置和原子结构特征，归纳、整理金属单质的性质和制法内在规律。能力培养：通过分析和讨论，培养学生对金属单质性质和制法进行归纳重组，统摄整理和综合演绎能力，并能做“意义记忆”和“逻辑记忆”的能力。科学思想：通过对金属活动性顺序和原子结构的理解，进行“结构决定性质与制法”的辩证唯物主义教育。科学方法：通过问题的分析、讨论，引导学生掌握实践归纳、总结、探究式学习方法，逐步形成学习方法的新模式。重点、难点重点：金属单质的性质：金属活动性顺序的理解和应用。难点：金属活动性顺序的理解和应用。教学过程设计教师活动【板书】一、金属元素在周期表中的位置和原子结构特征【讲解】在已发现的109种元素中，除22种非金属元素外，其余87种都属于金属元素。它们位于周期表中的位置如下所示（见右侧）。【提问】金属元素原子结构特征是什么？学生活动记笔记，开始回忆标题中的相关内容。【板书】原子最外层电子：一般3个。价电子：主族最外层电子；副族最外层+次外层电子。半径：同一周期原子r金属r非金属；同一元素的原子和阳离子r原子r阳离子【板书】二、金属的晶体结构和物理性质1金属晶体【讲述】金属晶体是由金属阳离子通过自由电子的强烈相互作用（即金属键）形成的晶体。这一结构特征决定了金属具有的通性。回忆笔记：【投影】例题1 下列说法正确吗？为什么？（1）含有金属阳离子的晶体一定含有阴离子。（2）在离子晶体中既有阴离子，又有金属阳离子。（3）离子晶体的化合物其熔点一定高于金属晶体。引导学生思考、回答。回答：（1）不正确。在金属晶体内就不存在阴离子。（2）不正确。由铵根离子形成的离子晶体所含的阳离子不是金属阳离子。（3）不正确。不同金属晶体熔点高低有的相差较大，如钨的熔点3410，而离子晶体的熔点一般在800左右。【板书】2金属的物理性质【讲述】金属都具有金属光泽、良好的导电、导热性和延展性。而密度、颜色、硬度、熔点等，不同金属之间存在一定的差别。【投影】例题2 判断、填空题：（1）金属可分为重金属和轻金属，其中密度大于_的叫做重金属，如（举5种）_。（2）金属又可分为黑色金属和有色金属，其中Fe、Cr、Mn常称为_。（3）在金属中，熔点最低的是_，硬度最大的是_。引导学生思考、回答。回答：（1）4.5gcm-3，Cu、Hg、Ag、Pb、Ba（2）黑色金属（3）Hg、Cr【板书】三、金属的化学性质【讲述】金属原子易失去价电子成为阳离子，因而表现出较强的还原性。由于不同的金属原子结构、原子半径的不同，表现的还原性也有强弱不同。【提问】请写出金属活动性顺序，并按它们的活动性顺序把有关反应的难易条件总结出来。（指导学生讨论回答，并填表整理）讨论回答（并列表投影展示）金属活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金属活动性（还原性）：由强弱与O2：与Cl2：与水：与酸：与盐：【投影】下图表示物质之间的相互转化关系：（1）若单质甲为金属，单质乙为非金属，指出它们的物质名称，并写出有关反应的化学方程式。（2）若单质甲为非金属，单质乙为金属，指出它们的物质名称，并写出有关反应的化学方程式。分析、讨论：X+甲Y+丙，是置换反应。X与Z都是含Z、丙两种元素的化合物，则：X+丙Z，为相同元素的不同价态的转化，可以考虑下列化合物转化的有：CO2 CO；FeBr2 FeBr3； FeCl2 FeCl3；FeCl3 FeCl2； SO2 SO3；NO NO2等。若甲为金属，乙为非金属，能形成X与甲置换关系的可能有：由于单质丙的不一致性，后者可以删去，答案只有前者。若甲为非金属，乙为金属，能形成X与甲置换关系的只有：答案：（1）X：二氧化碳；Z：一氧化碳；Y：氧化镁甲：镁；乙：氧气；丙：碳（化学方程式从略）。（2）X：溴化铁；Y：氯化亚铁；Z：溴化铁；甲：氯气；乙：铁；丙：溴。（化学方程式从略）【投影】有 A、B、C、D、E五种金属。已知：E的氧化产物比D的氧化产物氧化能力强；A投入E的盐溶液中可得E单质；在以A、D为极板形成的原电池中，D极上发生还原反应；电解含有A、B、C、E离子的盐溶液时，B离子最先在电极上放电，其次是E离子，而A、C离子则不能在电极上放电；C的碳酸盐的溶解度大于它的酸式碳酸盐。推出五种金属的活动顺序是_。判断金属活动性强弱顺序，也就是判断出金属在反应中失去电子的难易。可以根据金属活动性顺序和金属元素在周期表中位置结合试题进行分析、判断。由：氧化性E离子D离子，说明金属性DE。由：A能从盐溶液置换出E，说明金属性AE。由：根据原电池工作原理，活泼金属为负极，发生氧化反应；不活泼金属为正极，发生还原反应，说明AD。由：根据金属离子在溶液中放电顺序一般恰好与金属活动性顺序相反，说明金属性强弱A（或C）EB。由：只有碱金属元素才具有碳酸盐的溶解度大于相应酸式碳酸盐的溶解度。总结分析，金属的活动性顺序为：CADEB。【答案】CADEB。【小结】本节只对金属单质化学性质规律进行了总结，不同的金属特性，将在以后的课中复习。【板书】四、金属的冶炼【提问】什么是金属的冶炼？其本质上是怎样的一个过程？引导学生分析，回答，并进行笔记整理（见右侧内容）。原理：将金属化合物或矿石通过还原反应的方法使金属阳离子还原成金属单质的过程。【投影】设计化学方法怎样实现Ag+Ag。要求写出各方案的原理，并写相应反应的离子方程式。学生分析、讨论：方案A：置换法。用铁置换出银：2Ag+Fe=Fe2+2Ag方案B：银氨溶液还原法。先使Ag+转化成银氨溶液，然后用葡萄糖溶液去还原：2Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+AgOH+2NH3H2O=Ag（NH2）2+OH-+2H2O方案C：电解法：粗Ag为阳极，精Ag为阴极，NO3-溶液为电解液。4AgNO3+2H2O 4Ag+O2+4HNO3【提问】在溶液中能实现Mg2+Mg；Al3+Al和Na+、Na吗？为什么？学生：Na+、Mg2+、Al3+的得电子能力比溶液中的H+强，所以很难被还原成金属。【讲解】由此可以看出，随着不同金属的阳离子的氧化能力不同，主要有：电解法、还原剂法、加热法等，我们可以根据金属活动顺序把金属冶炼的方法规律总结如下：学生思考、记笔记： K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au、熔融电解法 高温还原剂法 加热法 溶液电解法金属阳离子：得电子（氧化性）：弱强【投影内容见右】【提问】请同学通过Na、Al、Fe、Hg的生成冶炼的方法，写出化学方程式。学生回答：Na和Al用熔融电解法冶炼：2NaCl 2Na+Cl22Al2O3 4Al+3O2Fe用高温还原剂法：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2Hg用加热法或溶液电解法：2HgO 2Hg+O22Hg（NO3）2+2H2O 2Hg+O2+4HNO3 精选题 一、选择题1下列质量相同的各组金属混合物，分别与足量的盐酸反应，在相同状况下产生H2的体积也相同。其中含铝的质量最少的金属混合物是 （ ）AFe和AlBZn和AlCMg和AlDNa和Al2下表中的各组元素的单质，将0.02 mol甲放入1L 0.01 mol L-1的盐酸中，完全反应后过滤，再往溶液中（假设无损耗）加入0.01 mol乙，整个过程中放出氢气的量最多的是 （ ）3下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是 （ ）A在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多B同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强C甲能跟稀硫酸反应放出氢气，而乙则不能D将甲、乙作电极组成原电池时，甲溶解了，乙放出H24a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知：a、C都能跟稀硫酸反应放出气体；b跟d的硝酸盐溶液反应，会有单质d析出；C跟强碱溶液反应放出气体；c、e在冷浓硝酸中发生钝化。由此可判断a、b、c、d、e依次为 （ ）AFe、Cu、Al、Ag、Mg BAl、Cu、Mg、Ag、FeCMg、Cu、Al、Ag、FeDMg、Ag、Al、Cu、Fe5某单质X能从盐的溶液中置换出单质Y。由此可知 （ ）A当X、Y都是金属时，X一定比Y活泼B当X、Y都是非金属时，Y一定比X活泼C当X是金属时，Y可能是金属，也可能是非金属D当X是非金属时，Y可能是金属，也可能是非金属6相等物质的量的短周期金属元素单质A和B，分别加入足量的酸，其中A中加入的是盐酸，B中加入的是稀硫酸，二者完全反应后生成的H2体积分别为VA和VB（同温、同压下），并且VAVB。若要确定反应生成物中A和B的阳离子电荷数，至少还需要给出的数据有 （ ）AVA和VB的比值（即VA/VB）BVA的值或VB的值CA和B的摩尔质量D盐酸和稀硫酸物质的量浓度714.0g的铜、银金属混合粉末，跟足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L标准状况下的氧气混合，通过水中恰好完全被吸收。则原金属混合粉末中铜的质量分数为 （ ）A68.86 B45.71C22.86 D11.438将8.4g铁粉和3.2g硫粉均匀混合加热至红热时，停止加热后使反应进行完全，冷却后，向所得固体加入足量的盐酸，在标准状况下得到的气体体积是 （ ）A1.12L B2.24LC3.36L D4.48L9相等物质的量的钠、镁、铝分别与相等质量且过量的稀硫酸反应，反应完全后三种溶液的质量（用m金属表示）大小关系为 （ ）AmNamMgmAlBmNa=mMg=mAlCmNa=mMgmAlDmNamMgmAl10铊（Tl）是硼族元素，是超导体材料的组成元素之一，下列关于铊的叙述可能不正确的是 （ ）是易导电的银白色金属；反应后能生成+3价的化合物；Tl（OH）3是两性氢氧化物；Tl3+的氧化能力比Al3+氧化能力强；金属铊能跟稀HNO3反应生成硝酸盐。A、 B、C、 D、二、非选择题11如果1 mol金属投入含1 mol酸的溶液中产生1 mol H2，下列哪种情况是可能的_。一价金属和二元酸 二价金属和二元酸三价金属和二元酸 三价金属和一元酸二价金属和三元酸 一价金属和一元酸12用钠、镁、铝分别与盐酸反应，填写下面几种情况的空白。（1）称取相同质量的钠、镁、铝，然后再分别与足量的盐酸反应，产生的氢气在通常条件下的体积比为_。（2）取相同物质的量的钠、镁、铝，后再分别与足量的盐酸反应，产生的氢气的质量比为_。（3）如果要制取相同体积的氢气（同温、同压下），与足量盐酸分别反应时所消耗的钠、镁、铝的质量比为_；物质的量之比为_。13X、Y、Z是主族元素的单质，U、V的化合物。它们会有如下反应（式中的反应系数和条件均已略去）：X+UV+Y X+ZV Y+ZU（1）若X、Y的组成元素不是同一族，请写出符合式的3个不同的化学方程式，并要求3个式子中的3种X和3种Y，分别由不同族的元素组成。_。（2）今有某化合物W，它跟化合物U或CO2反应，都能生成单质Y。符合题设的3个反应式关系的单质X是_，单质Y是_，单质Z是_，化合物W为_。14在标准状况下进行下列实验，甲、乙、丙各取30.0mL同浓度的盐酸，加入同一镁、铝合金粉末产生气体，有关数据列表如下：（1）盐酸的物质的量浓度为_molL-1，在表中可作为计算依据的是（填写实验序号，要求全部写出）：_。（2）根据实验序号_中的数据，可计算出镁、铝合金中镁和铝的物质的量之比为_。1511.5g铝、铜、镁合金溶于足量盐酸中，直到反应无气体放出，收集到的气体在标准状况下体积为5.6L。将反应的不溶物溶于足量稀硝酸中时，被还原的HNO3的质量为4.2g。试计算合金中各金属成分的质量分数。 答 案 一、选择题1C 2B 3C、D 4C 5A、C6A 7C 8C 9C 10D二、非选择题1112（1）23129（2）123（3）23129 63213（1）2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Mg+CO2=2MgO+C2F2+2H2O=4HF+O2（2）F2 O2 H2 Na2O214（1）1 molL-1 乙、丙（2）甲1115Al：23.48；Cu：55.65；Mg：20.87重要金属化合物的性质 教学目标知识技能：进行归纳、整理中学重要金属元素的氧化物、氢氧化物的性质规律。能力培养：培养学生对化学知识的归纳、整理的学习能力，能在对比的情景下进行化学知识的“逻辑的记忆”和“理解的掌握”，并逐步提高解决化学问题的能力。科学思想：培养学生树立“结构决定性质”的意识和实事求是的分析态度。科学方法：通过问题的讨论和分析，引导学生理解问题解决式和启发讨论学习方法。重点、难点重点：总结比较常见金属氧化物，氢氧化物的性质规律和应用。难点：常见金属的化合物中氧化性，还原性反应的规律和应用。教学方法：启发、讨论、对比、归纳。教学过程设计教师活动【板书】一、金属的氧化物【提问】请同学写出下列元素对应氧化物的化学式和色态。（老师巡视，指点答疑，并指导学生整理笔记）学生活动学生思考，填写在笔记里。元素白色固体：Na2O、MgO、Al2O3、ZnO淡黄色粉末：Na2O红色固体：Fe2O3、Cu2O、HgO黑色粉末：FeO、Fe3O4、CuO、Ag2O【提问】请同学们分析一下这些金属氧化物的化学性质有何规律？可从下面几点去考虑：（1）加热是否分解（2）与水反应（3）与强酸（H+）反应（4）与强碱（OH-）反应（5）与氨水反应（6）与H2或CO反应 并写出相应反应的化学方程式。学生讨论、分析、整理笔记。（1）热稳定性2Ag2O 4Ag+O2 2HgO 2Hg+O24Cu 2Cu2O+O2规律：只有HgO、Ag2O、CuO等不活泼的金属氧化物加热易分解。（2）与水反应Na2O+H2O=2NaOH MgO+H2O Mg（OH）22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2规律：只有活泼金属（A、A）氧化物能与水反应。（3）与酸反应MgO+2H+=Mg2+H2OAl2O3+6H+=2Al3+3H2OCuO+2H+=Cu2+H2O规律：碱性氧化物或两性氧化物能与酸溶液反应生成盐和水。（4）与强碱溶液反应Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OZnO+2OH-=ZnO22-+H2O规律：只有两性氧化物能与强碱反应生成盐和水。（5）与氨水反应Ag2O+4NH3H2O=2Ag（NH3）2+2OH-+3H2OZnO+4NH3 H2O=Zn（NH3）42+2OH-+3H2O规律：易形成氨合离子的金属氧化物能与氨水反应。（6）与还原剂的反应CuO+H2 Cu+H2OFe2O3+3CO 2Fe+3CO2ZnO+C Zn+CO规律：“Al”以后的金属的氧化物能与H2、C、CO等还原剂高温下发生氧化还原反应。【小结】金属氧化物所发生的这些反应，总结起来，主要是金属氧化物的下列性质：碱性氧化物两性氧化物热稳定性络离子的形成氧化性其中要注意的是：Na2O2是由Na+和O22-构成的过氧化物。Fe3O4可以看是FeOFe2O3【板书】二、金属氢氧化物【提问】请同学写出这些金属元素对应的氢氧化物化学式。（老师巡视、指点、答疑）【提问】这些金属氢氧化物常见的颜色特征是什么？请总结之。（老师指导下学生分析回答）学生思考、填写在笔记本上。学生思考总结如下：白色：NaOH、Mg（OH）2、Al（OH）3Zn（OH）2、Fe（OH）2、AgOH红褐色：Fe（OH）3蓝色：Cu（OH）2【提问】这些金属氢氧化物对水的溶解性规律是什么？请总结之。（指导学生分析、回答）A和部分A金属氢氧化物都易溶于水，如NaOH，KOH，Ba（OH）2。Ca（OH）2是微溶性的。其它的都是难溶性的，如Mg（OH）2、Fe（OH）3、Cu（OH）2【提问】请同学分析总结这些氢氧化物的化学性质规律是什么。可从下面几点去思考，回答。（1）加热是否分解（2）与强酸（H+）反应（3）与强碱（OH-）反应（4）与氨水反应（5）是否容易被氧化（6）是否能被还原（指导学生分析，回答）学生讨论，分析，整理笔记。（1）热稳定性2AgOH Ag2O+H2OCu（OH）2 CuO+H2O2Fe（OH）3 Fe2O3+3H2O规律：金属活动顺序“Mg”以前的金属氢氧化物稳定性好，难分解。“AgOH”常温下易分解。“MgHg”的氢氧化物常温下难分解，受热或灼烧易分解。（2）与强酸（H+）的反应Mg（OH）2+2H+=Mg2+2H2OAl（OH）3+3H+=Al3+3H2O（3）与强碱（OH-）反应Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O规律：只有两性氢氧化物才能与强碱溶液反应。（4）与氨水作用AgOH+2NH3H2O=Ag（NH3）2OH+2H2O*Cu（OH）2+4NH3H2O=Cu（NH3）4（OH）2+4H2O* Zn（OH）2+4NH3H2O=Zn（NH3）4（OH）2+4H2O规律：易形成氨络合物的金属氢氧化物能与氨水反应。（5）与氧化剂反应4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3规律：低价金属氧化物具有还原性。【小结】金属氢氧化物所发生的反应，总结起来，主要有：热稳定性酸性（H+）碱性（OH-）络合剂还原性【投影】右图试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样如右图所示进行实验：试回答在题右的两个问题。（指导学生读题、审题并形成解题的思路）。（1）请写出步骤中所发生的全部反应的离子方程式_。（2）若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量为m，则每份试样X中氧化铜的质量为_（用m表示）。思路引导A：根据试样X在和的反应以确定出溶液Y和粉末Z的成分。思路引导B：溶液Y和Z发生的反应，只能是Fe和CuCl2和过量盐酸之间的置换反应，进而引导分析试样中CuO的质量关系。学生审题，并进行如下的分析：在反应中，会发生如下反应：FeO+2HCl=FeCl2+H2OCuO+2HCl=CuCl2+H2O在反应中，会发生的反应有：FeOCO Fe+CO2CuO+CO Cu+CO2那么，溶液Y中含FeCl2和CuCl2，粉末Z中含Fe和Cu：Fe+Cu2+=Fe2+CuFe+2H+=Fe2+H2由于反应后溶液强酸性，且不会有Cu2+说明Z中Fe完全溶解了。不溶物W全部是金属铜，应是两份试样中的CuO转化生成的Cu。则每份试样中CuO的质量为：答案：（1）方程式从略。【投影】已知Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经H2还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。要求只从下列试剂中选择：浓H2SO4、浓HNO3、稀H2SO4、稀HNO3、FeCl3。溶液及pH试纸。引导学生分析，设计出实验方案。首先应理解题目给予的信息：即：2Cu+ Cu+Cu2+给我们提示，应该选择酸溶液为鉴定试剂。CuO经H2还原所得的红色产物可能是Cu和Cu2O的混合物。其中不溶于稀H2SO4，但能溶于浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3和FeCl3溶液，其结果都会生成Cu2+；CuO是碱性氧化物，可溶于酸，同时又会发生自身氧化还原反应。最后可确定稀H2SO4为鉴定试剂。【答案】取少量红色产物加入稀H2SO4充分搅拌，如溶液呈蓝色，则证明有Cu2O，反之没有。【投影】Fe3O4可以写出Fe2O3FeO，若把Fe3O4看成是一种盐，又可写成Fe（FeO2）2。根据化合价规律和化学式书写方法，把Pb3O4用上述氧化物形成表示，其化学式为_；若看成是一种盐，化学式为_。又知，高价Fe不能把HCl氧化，而高价Pb能把HCl氧化成Cl2。试分别写出Fe3O4、Pb3O4与盐酸反应的化学方程式。引导学生分析，回答：铅（Pb）是A族元素，化合价只有+2价和+4价。根据Fe3O4写成Fe2O3FeO形式，+4价P：b的氧化物写在前，+2价的氧化物写在后，则有：PbO22PbO。）2则不符合规律。Fe3+不能氧化HCl，所以Fe3O4与HCl反应生成两种盐，属于复分解反应；而Pb4+有强氧化性，能把HCl氧化成Cl2，这时会生成Pb2+Cl2的盐。【答案】PbO22PbO；Pb2（PbO4）；Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O；Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2+4H2O精选题 一、选择题1某铁的氧化物用1.4 molL-1盐酸50mL恰好溶解，所得溶液还能和56mL（标准状况下）Cl2反应，那么该氧化物的化学式为（ ）AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O72某溶液中含有NH4+、Mg2+、Fe2+、Al3+4种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（ ）ANH4+ B Mg2+ CFe2+ D Al3+3在下列4种化合物：NaHCO3，Al2O3，（NH4）2S，NH2CH2COOH中，跟盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是（ ）A只有、 B只有、 C只有、 D、4下列物质长期放置在空气中容易变质，但不属于氧化还原反应的是（ ）ACaO BNa2O2CNa2SO3 DFeSO45用含硫量较高的生铁炼钢时，应该采取的措施是（ ）A使用较多的生石灰B加入较多的焦炭C加入较多的硅铁D掺入含磷较高的废钢6一定量的CuO和0.5L稀硫酸充分反应后，再将一根50g铁棒插入上述反应后的溶液中，当铁棒质量不再增加时，铁棒增重0.24g，并收集到224mL（标准状况下）氢气。由此可推知CuO的质量 ）A2.40g B8.00gC6.40g D1.92g7把5.6g铁粉和4.8g硫粉混合均匀后放在石棉网上加热，充分反应后残留的固体是（ ）A全部是FeS BFe和FeSCFeS和S DFeS和铁的氧化物8向10 mL 0.1 molL-1的CuSO4溶液中加入10 mL 0.15 molL-1NaOH溶液时，产生一种蓝色沉淀，溶液中的Cu2+几乎被沉淀完全，该蓝色沉淀的主要成分为（ ）ACu（OH）2 BCu2（OH）2CO3C3Cu（OH）2CuSO4 DCu（OH）2CuOH9将含杂质的4.00g氢氧化钠固体配成1000mL溶液，取20mL置于锥形瓶中，用0.100 molL-1盐酸滴定（用甲基橙作指示剂），消耗盐酸21.00 mL，则氢氧化钠中含有的杂质可能是 （ ）ANa2S04 BNa2CO3CNaHCO3 DCa（OH）210为了除去酸性氯化铝溶液中的Cu2+，下列实验步骤顺序和所用试剂都正确的是 （ ）通过CO2 加盐酸 加过量NaOH溶液 加AlCl3 过滤A B C D二、非选择题11用金属钠制取氧化钠，通常采用以下方法：2NaNO3+10Na 6Na2O+N2。试说明为什么不采用钠在氧气中燃烧而采用这种方法来制取氧化钠的原因：_。12AI分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间的相互转化关系如下图所示（部分反应物，生成物从略）：已知：A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素；G为主族元素的固态氧化物。（1）写出下列物质的化学式：E_、F_、J_。（2）写出有关反应的化学方程式：_13电子工业常用一定浓度的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷线路板。有关反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入8.00102mL某FeCl3溶液A中，一段时间后，将该线路板取出，向所得的溶液B中加入铁粉mg，充分反应后剩余固体质量为ng，把固体滤出并从滤液C（忽略反应前后溶液体积的变化）中取出20.00mL，向其中滴入3.00molL-1AgNO3溶液60.00mL时，溶液中的Cl-恰好完全沉淀。（1）溶液A中FeCl3的物质的量浓度为_。（2）假若铁粉不再溶解，向溶液B中加入的铁粉质量至少应该大于_。（3）讨论当剩余固体的组成不同时，m与n可能的取值范围，并填入下表：（4）当m=100.0，n=96.8时，溶液B中FeCl2的物质的量浓度为_。 人大附中 李新黔钠 镁 教学目标知识技能：使学生充分认识以钠元素为核心的碱金属元素的性质及其递变规律，进一步加深对“结构决定性质”的理解；掌握金属钠、镁及其重要化合物的性质及用途。能力培养：通过碱金属元素、镁及其重要化合物的转化关系的教学，培养学生的归纳能力；通过学生利用所学知识处理具体化学问题的教学，培养学生分析问题的能力和解决实际问题的综合能力。科学思想：通过认识碱金属、镁的原子结构与其性质的关系，使学生感悟到事物的现象与本质的辩证关系；通过具体化学问题解决方案的设计，使学生体会到化学科学的重要，认识其与生产、生活的联系。科学品质：通过学生讨论、归纳、设计实验、探究结论，激发学生的学习兴趣，培养学生的严谨、求实、团结、合作的精神。科学方法：培养学生研究事物和探究事物规律的科学方法。重点、难点 金属钠、镁及其重要化合物的性质和用途。利用所学知识解决实际问题过程中如何将理论与实践相结合。教学过程设计 第一课时 教师活动【引言】下面我们复习碱金属及其化合物。【板书】一、碱金属元素【过渡】碱金属是非常活泼的金属元素，具有相似性和递变性，这可从碱金属元素的原子结构方面给予解释。【提问】碱金属元素在原子结构和主要化学性质方面有怎样的变化规律？【板书】1碱金属元素的原子结构与化学性质的关系学生活动学生活动倾听，领会复习思路：结构性质讨论、回忆所学知识，归纳完善知识结构。充分讨论归纳如下：【投影】【板书】碱金属单质有强的还原性，结构决定性质【引言】金属钠是碱金属族元素的代表，请回忆它的主要化学性质并书写相应的化学方程式。回忆、再现金属钠的化学性质。【板书】2钠及其重要化合物之间的转化关系【板书】（1）金属钠的化学性质【投影】金属钠的主要性质【过渡】请将金属钠及其重要化合物之间的转化关系画成网络图的形式。【板书】（2）金属钠及重要化合物之间的转化关系书写相应的化学方程式：4Na+O2=2Na2O2Na+O2 Na2O22Na+2H2O=2NaOH+H22Na+2H2O+CuSO4=Cu（OH）2+Na2SO4+H22CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2回忆金属钠及其化合物之间的关系，构建网络化、系统化的知识结构。在教师的指导下最终建立如下关系。【投影】钠及其化合物之间的转化关系：要求学生完成相应的化学方程式。【过渡】根据所学的碱金属元素的知识，下面我们解决几个具体的实际问题。【板书】3实际应用（1）碱金属单质的保存问题【提问】金属钠在空气中长期放置将转化为何物？请给予合理的解释。结合所学知识讨论得出：金属钠在空气中长期放置将转化为Na2CO3。合理的解释是：【板书】 【提问】在实验室中金属钠应如何保存？【提问】金属锂的保存方法与钠一样吗？为什么？回答：保存在煤油中。回答：不一样。金属锂的密度比煤油还小，应保存在石蜡油中。【板书】金属锂保存在石蜡油中，金属钠、钾保存在煤油中。【板书】（2）Na2O和Na2O2混合物含量的测定【提问】Na2O和Na2O2是金属钠的氧化物，二者有哪些差别？【投影】Na2O与Na2O2的比较：回忆二者的色、态、电子式，二者与水、酸、酸性氧化物的反应的差别。并填写表格。【评价】教师评价学生填写的情况。【过渡】根据Na2O和Na2O2的以上差别，下面解决一个实际问题。【投影】现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，请设计一个最简单的实验装置测定Na2O2的纯度。结合Na2O和Na2O2的性质进行讨论。提出设计方案。【思考】根据怎样的反应原理测定：需测定的数据有哪些？从操作的简便性上分析，是采用与水反应的方案简单，还是采用与CO2反应的方案简单？设计反应装置图。回答：Na2O2与水或CO2反应可产生O2，使样品与足量的水或CO2反应，测定生成的O2的体积就可计算出Na2O2的质量，从而可计算出样品中Na2O2的含量。样品的质量W与足量的水或CO2反应产生的O2的体积V。若采用与CO2反应的方案，则需有CO2气体的发生装置，且量气前需除去混在O2中的CO2。显然操作不如采用与水反应的方案简单。讨论设计反应装置图。【投影】Na2O和Na2O2混合物中成分含量的测定装置：【提问】Na2O2的含量的表达式Na2O2=_。计算得出：Na2O2=78V/112W100【板书】【板书】（3）Na2CO3粉末中含有NaHCO3的验证【过渡】请回忆Na2CO3和NaHCO3的性质，填写表。【投影】Na2CO3和NaHCO3的比较：回忆Na2CO3与NaHCO3的性质，填写表格，并领会对比法在学习中的应用。指导学生填表，并要求学生重点探讨下列问题。【提问】为什么等物质的量浓度的Na2CO3水溶液的碱性强于NaHCO3？Na2CO3与NaHCO3之间如何转化？回答：等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液前者的水解程度大于后者。Na2CO3 NaHCO3【过渡】根据Na2CO3和NaHCO3的以上差别，下面解决一个实际问题。【投影】某Na2CO3粉末中含有NaHCO3，请用实验的方法证明。【思考】利用怎样的化学原理达到目的？设计出实验装置图。讨论得出实验方案。回答：利用NaHCO3受热分解（Na2CO3受热不分解）产生CO2，而CO2可使澄清石灰水变浑的性质可验证Na2CO3中是否含NaHCO3。装置图如下：用该装置能否测定样品中的NaHCO3的含量？若能，还需测定的数据是什么？能。还需测定生成的CaCO3沉淀的质量。【板书】NaHCO3热分解法可测定Na2CO3粉末中的NaHCO3的含量。【板书】小结：领会比较学习法的应用。 第二课时 教师活动【引言】下面我们复习金属镁及其重要化合物的知识。【板书】二、镁及其重要化合物学生活动倾听，回忆镁及其重要化合物的有关知识。【板书】1镁的原子结构与性质的关系【提问】画出镁的原子结构示意图，推测单质镁应具有怎样的性质。写出镁的原子结构示意图：推测：单质镁有强还原性。【板书】 单质镁有强还原性。【板书】2镁及其重要化合物之间的相互转化【提问】回忆所学知识，按下表填写含镁元素的物质的化学式：回忆并填表：【提问】根据已有的元素化合物的知识，列出上表中各物质之间的关系。回忆镁及其重要化合物的性质，完成知识网络图如下：【投影】【要求】能够正确书写相关的化学方程式。【过渡】下面我们就利用上表的知识，结合其它元素化合物知识，探讨解决下列化学问题的方法与途径。倾听，做好知识和心理准备。【板书】3几个化学问题的探讨【投影】例1 已知MgCl26H2O晶体在空气中加热时，释放出部分结晶水，同时生成Mg（OH）Cl或MgO，在干燥HCl气流中加热可得到无水MgCl2。请用MgCl26H2O制备无水MgCl2。加工信息并讨论。探索制备无水MgCl2的途径。【思考】直接加热MgCl26H2O能否得到无水MgCl2？为什么？如何用MgCl26H2O制得到无水MgCl2？说明这样做的化学原理。若要完成该实验，所用装置图应包括几部分？设计该实验的流程图。思考后回答：直接加热MgCl26H2O不能得到无水MgCl2，原因是加热释放的水可使MgCl2水解生成Mg（OH）Cl，最终得到的是MgO。将MgCl26H2O在干燥的HCl气流中加热即可得到无水MgCl2。化学原理：MgCl2水解呈酸性，在HCl气流中加热，增大了H+浓度，可使其水解平衡向左移动。抑制MgCl2的水解。MgCl2+2H2O Mg（OH）2+2HCl包括四部分：HCl气体发生装置、干燥装置、MgCl26H2O晶体加热装置、尾气吸收装置。流程图如下：【投影】加热MgCl26H2O制无水MgCl2的流程图：【提问】应选用何种干燥剂干燥HCl气体？选择怎样的尾气吸收装置？请设计出实验装置图。回答：用浓硫酸干燥HCl气体。由于HCl气体极易溶于水，故选用下面的尾气吸收装置：设计出实验装置图如下：【投影】加热MgCl26H2O制无水MgCl2的装置图：【投影】例2 如何证明镁条在空气燃烧得到的粉末主要是MgO，而不是Mg3N2？说明依据的化学原理，写出相应的化学方程式。【提问】空气中N2的含量远远大于O2，为什么Mg在空气中燃烧时，主要生成MgO？思考与讨论，回忆MgO与Mg3N2的差别得出：取粉末加少量水，微热，用湿润的红色石蕊试纸检验是否有NH3产生。依据的化学原理是：Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3MgO+H2O=Mg（OH）2思考后回答：性质方面的原因是：O2的氧化性强于N2；结构方面的原因是：N2分子中N原子间具有叁键N=N，键能很大，使N2分子非常稳定。【板书】镁在空气中燃烧MgO（主要）+Mg3N2（少量）【投影】例3 某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+、Al3+离子，向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是_，写出有关反应的离子方程式。结合Fe2+、Al3+、NH4+离子的性质完成习题。答案：NH4+和Fe2+。溶液中加入过量的NaOH溶液时：NH4+OH- NH3+H2OMg2+2OH-=Mg（OH）2Fe2+2OH-=Fe（OH）24Fe（OH）2 +2H2O+O2=4Fe（OH）3Al3+4OH-=AlO2-+2H2O再加入过量盐酸时：Mg（OH）2+2H+=Mg2+2H2OFe（OH）3+3H+=Fe3+3H2OAlO2-+4H+=Al3+2H2O【讲评】解答类似习题时，需注意隐藏着的条件（空气中有大量O2，可氧化Fe（OH）2）。考虑问题要理论联系实际。【投影】例4 将适量的镁粉与沙子混合，引燃得到一种灰色粉末。把该粉末投入水中，可听到有轻微的爆炸声，水中会产生白色沉淀。若将此粉末投入浓盐酸中，爆炸声明显增大，且在水面上有火花闪烁。请用所学的知识解释以上现象。思考与讨论，在教师的引导下回答。镁粉与沙子发生反应：4Mg+SiO2 2MgO+Mg2Si灰色粉末是MgO和Mg2Si的混合物。投入水中：Mg2Si+4H2O=SiH4+2Mg（OH）2，产生白色沉淀物是Mg（OH）2。SiH4在空气中自燃：SiH4+2O2=SiO2+2H2O，反应剧烈，发出轻微爆炸声。投入浓盐酸中：Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4。SiH4在空气中自燃：SiH4+2O2=SiO2+2H2O，由于H+增大，反应更剧烈，释放的能量更多，故水面有火花闪烁。【讲评】学习过程中要善于将所学知识进行扩充，能够透过反应的现象看到反应的本质。【板书】Mg Mg2+ Mg（OH）2（强还原性）（能水解）（溶于酸，不溶于碱） 精选题 一、选择题1.46g金属钠在空气中充分燃烧得到淡黄色粉末，该粉末与足量的水反应放出气体的体积是（标准状况下） （ ）A44.8L B11.2LC22.4L D5.6L2氢化钠（NaH）是一种白色的离子晶体，其中钠是+1价。NaH与水作用放出氢气，下列叙述中正确的是 （ ）ANaH在水中显酸性BNaH中氢离子的电子层排布与氦原子相同CNaH中氢离子半径比锂离子半径大DNaH中氢离子可被还原成氢气3下列物质的溶液既能与H+反应，又能与O