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谈金属及其化合物专题复习桐庐中学陈洪良 金属及其化合物知识在中学化学教学中占有重要的地位 是历年高考的重点内容之一 因为金属及其化合物的知识是基本理论 基本概念 化学实验 化学计算等知识考查的载体 一 考试大纲要求 1 A和 A族元素 典型的金属 1 了解钠的物理性质 掌握钠和镁的化学性质 2 从原子的核外电子排布 理解 A A族元素 单质 化合物 的相似性和递变性 3 以氢氧化钠为例 了解重要的碱的性质和用途 了解钠的重要化合物 4 以Na2O2为例 了解过氧化物的性质 2 其他常见的金属 如 Fe Al 1 了解金属的通性 金属冶炼的一般原理 初步了解金属的回收和资源保护 2 掌握Fe和Al的化学性质 3 掌握若干常见金属的活动顺序 4 以Fe Fe 的相互转化为例 理解变价金属元素的氧化还原性 5 了解铝的重要化合物 6 初步了解合金的概念 考试大纲 中对金属元素及化合物这块内容可分成二部分来理解 第一部分是钠 镁等典型的金属及其化合物 第二部分是其他金属 如铁和铝 及其化合物 每年的化学高考试题中往往都要考查到典型金属 考试大纲 中有多条类似于 以 为例 了解 或理解 掌握 的内容叙述 如 以过氧化钠为例 了解过氧化物的性质 以Fe Fe 的相互转化为例 了解变价金属元素的氧化还原性 对这些内容的要注意理解实质 达到 举一反三 的要求 在这些内容往往是高考命题的重点 其它金属也要关注 如有关铜的性质等 二 高考试题分析 近几年各地高考题 1 命题中突出重要知识点的考查 如碱金属中的Na2O2 NaOH Na2CO3 NaHCO3 NaCl 铁 铝的性质 铁三角 铝三角 Al3 AlO2 Fe3 的水解及其应用 金属的冶炼 2 与化学理论或其它元素化合物知识综合在一起 构成典型的化学实验题 推断题 计算题 近两年各地高考表现就很突出 相当重要 总的来说 最主要的是 钠的典型性 铝的两性 铁的变价 铁 碳酸钠 氯化钠 铝 过氧化钠 三 复习策略 1 抓住主干知识和核心内容进行复习 构建知识网络 由于金属及其化合物的知识比较琐碎 因此可以把金属元素的单质及其化合物按物质的分类连成知识主线 并进行纵向的总结归纳 金属知识主线 结合化学基本理论知识 并按一定的思维线索将各个知识点进行 解剖麻雀 重点突破 例如 铝的重要化合物的主要化学性质是Al3 AlO2 Al OH 3之间的相互转化 即 铝三角 关系 而铁及其化合物的反应规律应抓住其价态变化 即铁元素三种价态的相互关系 铁三角 关系 最后 再按物质性质 元素价态变化规律 全盘系统地考虑各物质之间的关系 以联成 知识网 举例 钠及其化合物的复习过程 点 突破 如 Na2O2复习 结构 电子式 形成过程 所含的键 和水 二氧化碳反应断裂的键 离子的个数比为2 1 化学式为A2B2型 近年高考题展示 要求学生说明考查的知识点 高考题 制备 Na氧化成Na2O 再氧化成Na2O2或Na加热生成Na2O2 用途 供氧等 检验 颜色 浅黄色 和水反应等 性质 与H2O CO2的反应方程式书写 转移的电子数 反应前后的体积变化 固体质量的变化 强氧化性 方法归纳 1 掌握过氧化钠的性质应从中氧的化合价为 1入手 遇强氧化剂如KMnO4显示还原性 遇还原剂如SO2显示氧化性 遇H2OCO2则自身氧化还原 2 Wg通式符合 CO m H n的物质在O2燃烧 将产物通过足量的Na2O2固体 反应后 固体增重Wg 3 H2O g CO2分别或混合在一起与足量的Na2O2反应 体积均变为原来的一半 3 H2O CO2混合在一起与的Na2O2反应 分析产物或计算时 先考虑CO2反应 再考虑H2O反应 经典习题 2003年全国理综 下列化合物中 不能由单质直接化合而得到的是A NH3B Na2O2C FeCl2D FeCl3 2004试测题 实现下列变化既不需要另加入还原剂 也不需要另加入氧化剂的是A F2 F B HNO3 NOC Mg Mg2 D Na2O2 O2 04上海卷 等物质的量的N2 O2 CO2混合气体通过Na2O2后 体积变为原体积的8 9 同温同压 这时混合气体中N2 O2 CO2物质的量之比为A 3 4 1B 3 3 2C 6 7 3D 6 9 0 04试测 已知甲 乙 丙是三种常见的单质 且组成它们的三种元素的核电荷数之和为35 A到H是八种常见化合物 上述各物质间的相互关系见下图所示 反应条件省略 试回答 1 丙的化学式是 2 用电子式表示A的形成过程 3 写出 两步的化学方程式 由 点 构成 线 具体操作可以是让学生自主构 线 在任何两种可一步转化的物质间画箭头 并且每个箭头配上一个方程式 对于重要的反应 还要说出反应现象 反应类型 离子方程式 此反应在制备或检验 除杂提纯等方面的用途以及此反应牵涉的化学理论 例如 关于Cu及其化合物的知识的由 点 到 线 的构建过程 1 请学生尽可能画出以上各类物质间转化的箭头 并写出相应的方程式 根据 反应 联想Cu和Cl2 S等的反应情况 的反应 学生很可能写出CuO和水反应 或CuO和NaOH反应 教师要求学生讨论总结出金属氧化物和水反应的规律 反应 学生也有可能写成Cu和AgOH等反应 也有学生可能会写 Cu 2H2O Cu OH 2 H2 教师可引导学生对此反应的可能性进行讨论 引导可以从两方面入手 第一 以金属性角度从Na Mg Al Fe Cu的顺序来讨论和H2O反应的难易程度 第二以NaCl H2O为铺垫 从能量的角度来认识 产物Cu OH 2 H2的总能量大于反应物Cu 2H2O的总能量 可以用电解的方法使此反应进行 并请学生设计电解池 在此过程中还可以对电极材料电解质溶液进行讨论 最后再讨论CuO和H2O的反应是否可用电解的方法让其进行 从氧化还原角度再讨论 的反应 还可以引导学生从水解平衡移动的角度来思考问题 若换成CuSO4溶液加热蒸干是否也会得到Cu OH 2 还可以引导学生再思考 实验室用加热法除去结晶水来测定晶体CuSO4中水的含量 若CuCl2 nH2O晶体中结晶水含量的测定是否可采用相同的办法 关于Cu OH 2的受热分解 可以帮助学生联想到醛和新制Cu OH 2的有机中的氧化反应 过程 学生很快就想到CuO和H2 CO等常见还原剂反应 还可以引导学生想到乙醇在灼热铜丝作用下的氧化反应 还要联想到 对于 的反应可以通过以下展开反应速率改变的讨论 在以上的构成线的过程中主要是在教师的引导下 以元素化合物知识为载体对氧化还原反应理论 电化学理论 反应速率理论 化学反应中的能量变化等作了多方面的复习 FeFe2O3Fe OH 2Fe OH 3FeSO4FeCl3 形成网 在对钠 镁 铝 铁的单质及其化合物知识完成了 点 线 后 应对它们进行纵向分析对比使知识形成 网 例如 MgO Al203 Fe2O3的分离实验方案的设计 通过点 线 网的有机结合 知识点滴到位 步步夯实 来龙去脉清楚 相互转化关系简捷明了 对于金属的块状知识学生就会比较清晰了 这样 学生对知识记忆有序化 规律化 应用知识灵活自如 2 重视实验 1 金属及其化合物这块内容中有许多重要的实验 FeSO4 7HO的制备红砖中氧化铁成分的检验 氢氧化亚铁的制备氢氧化铁胶体的制备 铁与水的反应铁在氯气中燃烧CuSO4晶体中结晶水含量的测定以铝为原料制备Al OH 3 明矾的检验 铝热反应 铝的燃烧 镁在CO2中燃烧 电解饱和食盐水 钠与水的反应 Na2O2与水和CO2的反应等 关于这些实验的原理 装置 操作 现象 结论等要求指导学生掌握 必要时可再动手操作一次 特别是新教材中的实验 电解饱和食盐水 FeSO4 7HO的制备红砖中氧化铁成分的检验 CuSO4晶体中结晶水含量的测定以铝为原料制备Al OH 3等 高考题 综合实验 在复习课上适当增加实验 效果还是相当不错的 现在的复习课一般都采用 讲述 训练 式 学习时间长了学生的积极性下降 特别是到了二轮复习 学生完全是凭借坚强的毅力 才能坚持努力学习 有些综合性问题可以通过实验引领来完成 例如 将提拉式螺旋状铁丝铁丝插入浓H2SO4溶液中 首先看到有极少量气泡产生 然后停止 2 用酒精灯给试管加热 观察到铁丝表面产生气泡 并观察到酸性KMnO溶液的颜色逐渐变浅 3 当酸性KMnO溶液的颜色不再变化时 停止加热 并在尖嘴管口点燃气体 3 在无机推断题中的应用 1 焰色反应 Na 黄色 K 紫色 2 有色溶液 Fe2 浅绿色 Fe3 黄色 Cu2 蓝色 MnO4 紫色 Fe SCN 3 血红色 Fe3 和苯酚 紫色 特征颜色 有色固体 红色 Cu Cu2O Fe2O3 红褐色 Fe OH 3 蓝色 Cu OH 2 黑色 CuO FeO FeS CuS Ag2S PbS 黄色 AgI 白色 Fe 0H 2 CaCO3 BaSO4 AgCl BaSO3 浅黄色固体 Na2O2或AgBr 常见反应规律 1 金属知识块中有4个十分重要的置换反应 1个重要的电解反应 2Na 2H2O 2NaOH H2 2 两溶液混合生成沉淀和气体 这两种溶液的溶质可以是 1 答案 互促水解 Al2 SO4 3与NaHCO3 类似 Fe3 Al3 与S2 HCO3 CO32 等 2 答案 NH4 2SO4与Ba OH 2 3 答案 NH4HCO3与Ba OH 2 4 答案 Na2S2O3与HCl等 3 在水中水解生成气体和难溶物或微溶物的物质可能是 答案 CaC2 Al2S3等 4 与水接触放出气体的常见物质有 答案 Na Na2O2 CaC2 Al2S3等 5 A物质加到B物质中 先生成沉淀 后沉淀又溶解 A B可能是 1 与 答案 NaOH AlCl3 2 与 答案 HCl NaAlO2 6 既能与酸反应 又能与碱反应的物质可能是 1 答案 Al 2 答案 Al2O3 3 答案 Al OH 3 4 7 A物质加到 通到 B物质中 先生成沉淀 后沉淀又溶解 A B可能是 1 与 答案 NaOH AlCl3 2 与 答案 HCl NaAlO2 3 与 答案 NH3 H2O AgNO3 4 与 答案 CO2 SO2 Ca OH 2 Ba OH 2 8 向一溶液中加入碱液 产生白色沉淀 进而变成灰绿色 最后变为红褐色 该溶液中必含有 答案 Fe2 4 重视经典题 高考题的使用近几年不同版