化学学案课堂探究第四单元课题一物质性质的研究

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精课堂探究一、金属活动性顺序、金属的性质及金属的冶炼方法金属活动性顺序K、Ca、NaMgAl、ZnFe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、AgPt、Au原子失电子能力强→弱单质还原性强→弱阳离子氧化性弱→强与非金属反应Cl2都能直接反应不反应S硫蒸气能直接反应，变价金属一般生成低价态不反应O2常温下易氧化,点燃生成物复杂常温下生成氧化膜燃烧加热化合不反应与水反应常温下生成H2和碱与热水反应在碱性条件下反应与水蒸气高温反应—不反应与H＋反应生成盐(变价金属一般生成低价态)和水—不反应与氧化性酸反应不生成氢气，冷的浓硫酸、浓硝酸使铝、铁钝化不反应与盐溶液反应先与水反应排在金属活动性顺序表前面的金属可以把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来对应碱的稳定性受热不分解加热分解—一般常温分解自然界中存在形式化合态游离态冶炼方法电解法（电解熔融的盐、氧化物等)热还原法(C、H2、CO、活泼金属）热分解法或其他方法二、探究混合物性质实验注意事项1．比较水与水溶液的凝固点实验注意事项(1）两支试管中的液体应等量,两支试管不能相互接触.准备的烧杯容积不应小于250mL，以保证试管盛装液体的部分能完全浸没在冰水共存物中。（2）甘油溶液的浓度为5%左右较适合.可使用氯化钠溶液代替甘油。(3)为使实验更为精确，可以用温度计代替细木条插入试管的溶液中，优点是：一可定量观察，效果更好。二可以观察到蒸馏水的固定的凝固点，甘油溶液在凝结过程中凝固点在一定范围内变化.（4)为使试管温度下降更快，可采取以下措施：一是将盛有冰水共存物的大烧杯放入保温容器中,如纸箱中（内填碎纸屑）,或在大烧杯外包裹上保温层（用多层报纸作保温层，廉价易得，保温效果较好),以便与环境隔离，减少冰水共存物从环境中吸收热量。二是冰块与水的接触面积大，冷却效果较好，实验前将冰块敲碎,成黄豆大小（过大冷却较慢,过小融化较快，不能较长时间提供低温）。三是冰中加水至浸没碎冰块的二分之一至三分之一处冷却效果较好。四是加入的水应在实验前投入一定量冰块，冷却至0℃使用。五是加入的粗盐应当压碎成粉末.2．比较单质金属与合金的某些性质实验注意事项(1）可供选择的合金有家用保险丝、焊锡条等。（2）合金与组分金属条应相同粗细。（3)用坩埚钳夹取合金与组分金属同时在酒精灯火焰上加热，按熔断顺序判断熔点高低.（4）金属条熔断后应立即离开火焰，避免熔化的金属滴落在酒精灯上，发生意外事故。（5)铁丝、纯铁、不锈钢浸泡在同浓度食盐水中,生锈腐蚀大约需要几小时。三、锌及其化合物性质的探究1．探究思路2．探究过程(1）预测（2）探究①锌与氧气、硫、盐酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液作用的现象.②氧化锌与盐酸、氢氧化钠溶液作用的现象.③氢氧化锌与盐酸、氢氧化钠溶液、氨水作用的现象.④氯化锌溶液性质：测溶液的pH；向其溶液中加一条打磨干净的镁条;向其溶液中分别加氢氧化钠、氨水至过量，观察记录有关现象并解释。知识点1金属的活动性【例题1】将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液,混合于某种容器中充分反应（假定组成容器的物质不参与反应），试判断下列情况下容器中金属离子和金属单质的存在情况。（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________。解析：解答本题应首先弄清物质间可能发生的反应,凡相互间能发生反应的物质就不可能（大量)共存，本题涉及的反应有:①Fe＋2FeCl3=3FeCl2②Fe＋CuCl2=Cu＋FeCl2③Cu＋2FeCl3=2FeCl2＋CuCl2（1）若铁粉有剩余,则容器中就不可能有Fe3＋、Cu2＋，因为它们能发生上述①②反应。（2）若CuCl2有剩余，则容器中不可能有Fe,可能有Fe3＋、Fe2＋（或Cu、Fe2＋)。（3)若FeCl3和CuCl2均有剩余,则容器中不可能有Fe、Cu，可能有Fe2＋。（4）若FeCl3有剩余,则容器中不可能有Fe、Cu。答案：（1）Fe3＋、Cu2＋(2）Fe3＋、Fe2＋(或Cu、Fe2＋）（3)Fe、CuFe2＋（4)Fe、Cu点拨：本题是对金属性质的考查。金属的共性是金属原子的还原性、金属离子的氧化性。氧化还原反应的先后顺序：即氧化性强的阳离子先反应，还原性强的金属原子先反应。知识点2探究锌与铝的性质【例题2】锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱,但是氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4］2＋。回答下列问题：（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________（用化学式表示）。(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式____________________。（3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是________.①硫酸铝和氢氧化钠②硫酸铝和氨水③硫酸锌和氢氧化钠④硫酸锌和氨水（4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式____________。试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因__________________________________________。解析:以铝、锌性质相似,考查我们在灵活应用铝的性质基础上的知识迁移能力。由于从教科书上学习了Al和NaOH溶液反应的方程式,所以我们可轻松地获得（1）的答案为AlOeq\o\al(－，2)；利用Al与碱的反应，推导出Zn＋2NaOH=Na2ZnO2＋H2↑；利用题干信息，Al(OH)3和Zn（OH）2性质差异性，可判定①③④滴加顺序不同，现象也不一样；而②不论怎样滴加,现象只有一个，即产生白色沉淀.因Zn(OH）2能溶于过量氨水,不易控制氨水的量,故不适宜在实验室用可溶性锌盐与氨水反应制取Zn(OH）2。答案：(1）AlOeq\o\al（－,2）(2）Zn＋2NaOH=Na2ZnO2＋H2↑（3）①③④(4）Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋，4）可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH）2可溶于过量的氨水中并生成［Zn(NH3）4]2＋，且氨水的用量不易控制知识点3物质化学性质的实验探究方案【例题3】铁是日常生活中常见的金属，某班同学在学习铁的知识时，有下列问题：［问题一］铁为何称为黑色金属？[问题二]CuO在高温下可分解为Cu2O和O2，Fe2O3在高温下可分解为FeO和O2吗?(1)对于问题一,同学们上网查找,有两种解释:A．因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属；B．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色,所以叫黑色金属。①你认为上述说法中无知识性错误的是________.②若有一黑色粉末，如何鉴别是铁粉还是Fe3O4粉末：________________________________________________________________________。③若有一黑色粉末，为铁和四氧化三铁的混合物，如何证明其中有Fe3O4（只要求简述实验方法)：________________________________________________________________________。（2）对于问题二，同学们准备进行实验探究，他们设想了两种方法:A．将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后颜色是否变化；B．将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后质量是否变化。①实验中应将Fe2O3放在________(填仪器名称)中灼烧。②方法A中，如果高温灼烧后颜色由________变为________，说明Fe2O3确实发生了变化。能说明生成的一定为FeO吗？________________________(填“能"或“不能”）。理由是________________________________________________________________________.③方法B中,如果发生了预期的反应,固体高温灼烧前后质量比应为________,但是,实验结果是固体灼烧前后质量比为30∶29，则高温灼烧后固体生成物是________。④比较两种方法,你认为较好的方法是________。解析：这是道探究性的实验题,考查了Fe与Fe3O4的性质及Fe2O3受热分解产物验证实验方案的评价。解题关键是:把握好Fe、Fe3O4、Fe2O3的性质及2Fe2O34FeO＋O2↑的定量计算。（1)①B错误，因为Fe2O3是红棕色的；②常用的方法是加酸溶解，金属和稀盐酸反应生成氢气,而Fe3O4与酸反应时没有气泡产生；③鉴别混合物中是否有Fe3O4固体，可以用还原剂将氧化物还原，检验氧化产物，如用氢气还原，则检验是否有水生成,如用CO还原,则检验是否有CO2气体生成.（2)②因为Fe2O3是红棕色的，FeO是黑色的，若方法A成立，那么颜色变化是由红棕色变为黑色,但从颜色并不能正确判断，因为也可能生成黑色的Fe3O4，6Fe2O34Fe3O4＋O2↑;③若方法B成立，则下列反应成立：2Fe2O34FeO＋O2↑,灼烧前后的质量之比为(2×160）∶(4×72)＝10∶9，若质量之比是30∶29，则发生了反应6Fe2O34Fe3O4＋O2↑，最后的分解产物是Fe3O4和O2；④结合两种方法的分析，方法B更严密，此方法涉及了定量计算，而方法A仅仅是定