知
识
结
构
与
板
书
设
计 一、本章知识结构梳理
(一)金属的通用性
(二)钠及钠的化合物
1、钠的性质
2、钠的氧化物
3、碱------氢氧化钠
4、盐------碳酸钠和碳酸氢钠
(三)铝的化合物------氧化物与氢氧化物
(四)铁的化合物
1、铁的氧化物
2、铁的氢氧化物及Fe2+ 与Fe3+的转化
二、本章典型题剖析
1、滴加顺序不同,实验现象不同
三、本章专题讲座――-有关金属及其化合物的有关计算
1、基本计算方法
(1) 代数方程组法------解决混合物问题的基本方法
2、差量法
数学原理:
(3) 假设法------快速击破选择型计算题
I 平均值法
Ⅱ 极限讨论法
(4) 分类讨论法------研究过量问题
(5) 守恒法
2、铝三角转化及铝的图像问题
(1) 向Al3+ 的溶液中加入强碱(OH―)
(2) 向强碱溶液中加入Al3+
(4) 向H+溶液中加入AlO2―
(3) 向AlO2― 溶液中加入H+
3、铁的转化关系
(1) 铁三角应用
(2) 铁与稀HNO3 反应规律
当铁粉过量时,3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
当铁粉过量时,3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3) 守恒法在Fe计算中的综合应用
Ⅰ 质量守恒关系
Ⅱ元素守恒关系
Ⅲ 电荷守恒
Ⅳ 电子守恒关系
Ⅴ 体积守恒关系 教学过程 教学步骤、内容 教学方法 [板书]一、本章知识结构梳理
(一)金属的通用性
[讲]金属的物理通用性:有金属光泽、有延展性、导电、导热。但不同金属在密度、硬度、熔沸点等方面差别较大,这也是金属单质的一大特点。
金属的化学性质是具有还原性,主要表现在金属能与非金属、水、酸、某些盐发生反应。金属的还原性有很大差别,其还原性强弱与金属原子的结构密切相关,一般说来,金属原子的半径越大,最外层电子越少,金属的还原性越强。
[讲]金属活动性顺序表中金属的金属性从左到右依次减弱,可以判断金属失电子的难易;可以判断金属离子得到电子的能力
[投影小结]由金属活动性顺序表分析金属知识的规律
金属活动顺序 K、Ca 、Na Mg Al、Zn Fe、Sn、Pb H Cu、Hg、Ag Pt、Au 与非金属反应 Cl2 都能直接化合,变价金属一般生成高价金属氯化物 不反应 S 与硫蒸气直接化合,变价金属生成低价金属化合物 不反应 O2 常温下易氧化,点燃生成过氧化物 常温生成氧化膜 加热化合 不反应 与H2O反应 常温下生成碱和氢气 与热水
反应 有碱存在下与水反应 与高温水蒸气反应 不反应 不反应 与反应 生成盐的氢气 不反应 不反应 与氧化性酸反应 不生成氢气,铁、铝钝化 产生NO2、NO、SO2 不反应 与盐溶液的反应 与水反应,不与盐反应,碱与盐反应 排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来 不反应 碱的稳定性 受热不分解 加热分解 常温分解 自然界存在 化合态 化合态 游离态 冶炼方法 电解法(电解熔融的盐、氧化物、氢氧化物) 热还原法 热分解或其它方法 [板书](二)钠及钠的化合物
1、钠的性质
[投影总结]
(1)钠的物理性质:银白色、质软、比水轻、熔点低
(2)钠的化学性质:
与非金属反应:2Na+Cl2 2NaCl (白烟)
2Na+S==Na2S
与O2反应:缓慢氧化:4Na+O2== 2Na2O (白色固体)
剧烈燃烧:2Na+O2== Na2O2 (淡黄色固体)
与H2O 反应:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
(2Na+2H2O==2Na++2OH―+H2↑)
与酸反应:2Na+2H+==2Na++H2↑
与盐溶液反应:(先与水作用生成NaOH,NaOH再与盐发生复分解反应)
2Na+2H2O+CuSO4 ==Cu(OH)2↓+Na2SO4 +H2↑
6Na+6H2O+2FeCl3==2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
2Na+2NH4Cl===2NaCl+2NH3↑+H2↑
与熔融盐:4Na+TiCl4 4NaCl+Ti
[板书]2、钠的氧化物
氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 化合价 O(-2) O(-1) 颜色、状态 白色固体 淡黄色粉末 化学性质 O2 2Na2O+O2 ==Na2O2 --- CO2 Na2O+CO2==Na2CO3 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 ↑ H2O Na2O+H2O==2NaOH 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑ HCl Na2O+2HCl==2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑ SO2 Na2O+SO2==Na2SO3 Na2O2 +SO2 ==Na2SO4 类别 碱性氧化物 过氧化物 [投影总结]
[板书]3、碱------氢氧化钠
[讲]NaOH,白色固体,易潮解,俗名苛性钠,烧碱,火碱。一元强碱,具有碱的通性,即:
能与酸反应生成盐和水,例:NaOH+HCl==NaCl+H2O
能与酸性氧化物反应生成盐和水,例:2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
能与某些盐发生复分解反应,例:2NaOH+CuCl2==Cu(OH)2↓+2NaCl
[板书]4、盐------碳酸钠和碳酸氢钠
[投影总结]
物质 Na2CO3 NaHCO3 俗名 苏打、纯碱 小苏打 颜色、状态 白色固体 白色粉末 水溶性 易溶于水 能溶于水 溶解度大小比较: Na2CO3 >NaHCO3 溶液与酚酞 变红 变红 颜色深浅比较: Na2CO3 > NaHCO3 与盐酸反应 Na2CO3+2HCl == 2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑ 反应速率: NaHCO3 >Na2CO3 与氯化钙溶液 Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+ 2NaCl
(CO32―+Ca2+==CaCO3↓) ------- 与澄清石灰水 Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3 ↓+2NaOH
(CO32―+Ca2+==CaCO3↓) NaHCO3+Ca(OH)2== NaOH + CaCO3↓ +H2O
(HCO3―+OH―+Ca2+==CaCO3↓+H2O)
或NaHCO3+Ca(OH)2==Na2CO3 +CaCO3↓+2H2O
(2HCO3―+2OH―+Ca2+ =CaCO3↓+2H2O+CO32―) 与氢氧化钠溶液 ----- NaOH+NaHCO3 ==Na2CO3+H2O
(OH―+HCO3―==CO32―+H2O) 热稳定性 稳定 2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2↑ 相互
转化 Na2CO3 NaHCO3:
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
NaHCO3 Na2CO3 :
NaOH+NaHCO3 ==Na2CO3+H2O (OH―+HCO3―==CO32―+H2O)
2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2↑ [板书](三)铝的化合物------氧化物与氢氧化物
[投影总结]
物质 氧化铝 氢氧化铝 化学式 Al2O3 Al(OH)3 俗名 刚玉 ------ 物理性质 白色粉末,不溶于水,熔点高,自然界中为无色晶体。 白色固体,不深于水 化
学
性
质 与酸
反应 Al2O3 +6HCl==AlCl3 +3H2O
(Al2O3+6H+==Al3++3H2O) Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
(Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O) 与碱
反应 Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+ H2O
(Al2O3+2OH―=2AlO2― +H2O) Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O
Al(OH)3+OH―=AlO2―+2H2O 相互转化 ---- 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O [板书](四)铁的化合物
1、铁的氧化物
[投影总结]
FeO Fe2O3 Fe3O4 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 俗名 --- 铁红 磁性氧化铁 水溶性 不溶 不溶 不溶 稳定性 不稳定,在空气里加热迅速被氧化, 稳定 稳定 氧化物类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 与非氧化性酸反应 FeO+2HCl==FeCl2+H2O
(FeO+2H+==Fe2++H2O) Fe2O3+6HCl==2FeCl3 +3H2O (Fe2O3+6H+==2Fe3+ +3H2O ) Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O
Fe3O4+8H+==2Fe3++Fe2++4H2O [板书]2、铁的氢氧化物及Fe2+ 与Fe3+的转化
[投影总结]
二价铁 三价铁 化 学 式 FeCl2 FeCl3 名 称 氯化亚铁 氯化铁 溶液颜色 浅绿色 黄色 与氢氧化钠 现象:产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。FeCl2+2NaOH ==Fe(OH)2↓+2NaCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3 现象:产生红褐色沉淀
FeCl3+3NaOH ==Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl 与KSCN溶液 无现象 产生血红色
Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3 氧化(还原性) 主要表现: 还原 性,举例:
2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3 表现:氧化性,举例:
2FeCl3+Fe==3FeCl2 相互转化 FeCl2 FeCl3:
2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3 FeCl3 FeCl2:
2FeCl3+Fe==3FeCl2 名 称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 白色固体 红褐色固体 水溶性 难溶于水 难溶于水 与酸反应 Fe(OH)2+2HCl==FeCl2+2H2O
Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O Fe(OH)3+3HCl==FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O 氢氧化亚铁露置空气中 4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3 [板书]3、铁三角
[投影总结]
[板书]二、本章典型题剖析
1、滴加顺序不同,实验现象不同
[投影总结]
(1)稀Na2CO3溶液与稀盐酸间的反应
向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸,开始时无气体产生,达到一定量后才有气泡冒出,由少到多的过程中依次发生下列反应:
Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3
NaHCO3+HCl==NaCl+CO2 ↑+H2O
向稀盐酸中逐滴加入稀Na2CO3溶液立即有气泡冒出,由少到多只发生下列反应:
2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2 ↑+H2O
(2) 稀AlCl3溶液与稀NaOH溶液间的反应
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量时发生的反应依次为:
Al3+ +3OH―==Al(OH)3 ↓ Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O
现象:白色沉淀逐渐增多,继续加NaOH溶液沉淀逐渐溶解,直至完全消失。
向NaOH 溶液中滴加AlCl3溶液至过量时发生的反应依次为:
Al3++4OH―==AlO2―+2H2O Al3++3AlO2―+6H2O ==4Al(OH)3 ↓
现象:开始时无沉淀,接着产生沉淀,继续滴加AlCl3溶液,沉淀量不变。
(3) 稀NaAlO2溶液与稀盐酸间的反应:
向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液,直至过量时发生的反应依次为:
4H+ +AlO2―==Al3++2H2O Al3++3AlO2―+6H2O ==4Al(OH)3↓
现象:开始无沉淀,接着产生白色沉淀,逐渐增多至达到最大值,继续加入NaAlO2溶液,沉淀量不变。
向NaAlO2溶液中滴加盐酸直至过量时发生的反应依次为:
AlO2―+H+ +H2O==Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
现象:白色沉淀逐渐增多至最大值,继续加盐酸,沉淀逐渐减少,最后完全消失。