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,地壳中含量最多的是,熔点最低的是,具有两性的元素是,单质的还原性最强的是.1
化学性质:
1.和非金属反应
2.与水、酸、盐的反应
3.少数与强碱溶液反应
[过渡]金属的还原性弱强与结构、在周期表中的位置有关,与金属活动顺序大致相同,下面从金属化学性质的几方面看一下部分金属的主要化学性质。
金属活动顺序
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
金属原子失电子
---------------------------------
在空气跟O2反应
跟水反应
跟酸反应
跟盐反应
跟碱反应
_____依次减小,还原性减弱_______________________________
易被氧化
常温
剧烈
位于金属活动顺序前面的金属可以将后面金属从其
A1等具两性的金属可与碱反应
第一节镁和铝
●教学目的要求
1、使学生了解金属的通性。
2、使学生了解名的物理性质和用途。
3、使学生掌握镁和铝的化学性质。
4、使学生了解铝的几种重要化合物。
5、使学生初步了解合金。
2
●教学重点、难点
教学重点:
镁和铝的化学性质、氢氧化铝的两性。
教学难点:
氢氧化铝的两性。
一.镁和铝的物理性质
由镁和铝在元素周期表中的位置归纳镁和铝的结构及其物理性质.
镁
铝
最外层电子数
2
3
原子半径大小
1.6×
10-10m(大)
1.43×
10-10m(小)
熔点/沸点(℃)
645/1090
660.4/2467
密度(g/cm3)
1.738
2.7
硬度
2.0
2-2.9
合金:
合金指由两种或两种以上析金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质.一般来说,合金的熔点比它的各成份金属的熔点都低.如:
铝合金.
二.镁和铝的化学性质
Mg-2e-→Mg2+Al-3e-→Al3+
说明:
1.[实验4-5]铝箔在氧气中燃烧,条件:
点燃;
现象;
注意点.
2.[实验4-6]铝与碱反应产物的检验.
3.[实验4-7]镁与CO2反应的注意点
4.铝热反应用蔗糖与氯酸钾的混合物滴入浓硫酸;
注意点
铝粉与某些金属氧化物的混和物叫铝热剂,在高温下发生铝热反应.利用铝热法可冶炼钒,铬,锰,也可焊接钢轨.
镁的化学性质
铝的化学性质
2Mg+O2
2MgO
4Al+3O2
2Al2O3
3Mg+N2
Mg3N2
Mg3N2+6H2O==3Mg(OH)2↓+2NH3↑
2Al+3S=
Al2S3
Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
2Mg+CO2
2MgO+C
2Mg+SO2
MgS
2nAl+3M2On
6M+nAl2O3
(M=Fe,V,Cr等)
Mg+2H+=Mg2++H2↑
与氧化性酸发生复杂反应
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
常温遇浓硫酸、浓硝酸钝化
镁与碱不反应
2Al+2NaOH+3H2O==2NaAlO2+3H2↑+H2O
Mg+2NH4Cl(aq)=MgCl2+2NH3↑+H2↑(水)
Mg+Cu2+=Mg2++Cu
2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu
3
[例题分析]
1.将相同质量的镁条分别在①氧气②空气③N2④二氧化碳中燃烧.燃烧后所得产物的质量是()
A.②<①<③<④B.④=③=②=①
B.③<②<①<④D.③<①<②<④
[解析]:
空气中有1/5的氧气,4/5的氮气.
可用“变换化学式法”.设镁均为1mol,则与氧气反应生成1molMgO;
在氮气中燃烧时生成Mg3N2,1在CO2燃烧生成均为1在空气中燃烧时生成和的混合物,其中镁的物质的量为由于镁的物质的量相同,因此比较生成固体的质量即可比较它们的化学式不同的部分的相对原子质量.
2.某无色透明的溶液,能与铝反应放出氢气,但不与镁反应.该溶液中可能大量存在H+,Ba2+,Cu2+,OH-,SO42-,Cl-,CO32-,NO3-.试根据上述性质推断:
该溶液中肯定存在的离子是;
可能存在的离子是;
不存在的离子是.
3.简答为什么不能用干粉灭火剂(主要成份为NaHCO3)来扑灭燃烧的镁粉?
[学生练习]:
1.某无色透明的溶液,跟金属铝反应时放出H2,试判断下列离子:
Mg2+,Cu2+,Ba2+,H+,Ag+,SO42-,SO32-,HCO3-,OH-,NO3-.何者能存在此溶液中?
(A)当生成Al3+时可存在;
(B)当生成AlO2-时可存在.
2.将等物质的量的镁和铝混合,取四份等质量的该混合物分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是
A.3mol/LHClB.4mol/LHNO3C.8mol/LNaOHD.18mol/LH2SO4
3.在两份体积相同的NaOH和稀硫酸溶液中分别加入过量铝粉,充分反应后,在相同状况下,若放出氢气的体积相同,则两溶液的物质的量浓度之比是
A.3:
1B.1:
3C.3:
2D.2:
4.将镁铝硅的混和物分为等质量的两份.一份跟足量的NaOH溶液反应,另一份跟足量的HCl反应,最终产生的H2一样多.则镁与硅物质的量之比是
A.2:
1B.4:
1C.1:
1D.3:
1
三、铝的重要化合物
1.氧化铝(Al2O3)
概述:
白色难熔物,是冶炼铝的原料,是一种比较好的耐火材料
Al2O3:
两性氧化物,能跟强酸、强碱反应,不跟水反应。
写出Al2O3分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式.
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
2.氢氧化铝[Al(OH)3]氢氧化铝处于中强碱向弱酸过渡的位置,所以它可能既有弱碱性,又有弱酸性(即两性)。
Al(OH)3:
几乎不溶于水,白色胶状;
能凝聚水中的悬浮物,有吸附色素的性能。
实验室制法:
[实验4-5]铝盐与氨水反应4
Al3++3NH3.H2O==3NH4++Al(OH)3↓
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
Al(OH)3具有两性氢氧化物的性质,既能与强碱反应又能与酸反应,但Al(OH)3沉淀不溶于氨水。
[实验4-6]
[实验1]在硫酸铝溶液中逐渐滴入氢氧化钠溶液观察所发生的现象,并画出溶液中析出沉淀的量与加入氢氧化钠的量的关系图.
[实验2]在上述所得澄清溶液中再加入盐酸又有什么现象?
写出有关的离子方程式,并画出生成沉淀的量与加入盐酸的量的关系图
氢氧化铝为什么具有两性?
[讲述]我们还可以用酸、碱的电离以及平衡移动的原理简单加以解释,氢氧化铝虽然难溶于水,但在水中仍有微量溶解,存在溶解平衡;
氢氧化铝是弱电解质,可发生两种形式的电离,存在两个电离平衡。
[引导讨论]根据平衡移动的原理说明:
当往氢氧化铝里加入酸或强碱时,上述三个平衡如何移动?
[追问]氢氧化铝是否既有酸性,同时又具有碱性?
[强调]氢氧化铝和酸反应时表现为弱碱;
和强碱反应时表现为弱酸,酸和碱这对矛盾既对立又统一地存在于氢氧化铝中,在不同的条件下,突出表面了某一方面的性质。
Al(OH)3电离方程式:
H2O+AlO2-+H+Al(OH)3Al3++3OH-
Al(OH)3的两性实验,也可采取以下方式
[指导实验]
1.将NaOH溶液逐滴滴入到AlCl3溶液中,直至过量。
2.将AlCl3溶液逐滴滴入到NaOH溶液中,直至过量。
3.将盐酸逐滴到
NaAlO2溶液中,直至过量。
4.将NaAlO2溶液中,直至过量。
[问题]请描述实验现象,并写出离子方程式。
回答:
1.先产生白色絮状沉淀,当NaOH过量时沉淀消失。
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
2.先产生沉淀,振荡后消失,当AlCl3过量时,产生的沉淀不再消失。
4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O
3AlO2-+6H2O+Al3+=4Al(OH)3↓
3.先产生白色絮状沉淀,当HCl过量时沉淀消失。
AlO-2+H++H2O=Al(OH)3↓
Al(OH03+3H+=Al3++2H2O
4.先产生沉淀,振荡后消失,当NaAlO2过量时,产生的沉淀不再消失。
4H++AlO-2=Al3++2H2O
Al3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓
转化关系
(1)Al3++3OH=Al(OH)3↓
Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH+4
(2)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(3)Al3++4OH-=AlO-2+2H2O
(4)AlO2-+H++H2O=AlOH)↓5
(5)Al(OH03+3H-=Al3++3H2O
(6)AlO-2+4H+=Al3++2H2O
3.硫酸铝钾KAl(SO4)2铝盐与碱反应[提问]什么是复盐?
如何领会复盐的概念?
(学生回答)[板书]复盐KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42--[指出]复盐概念的引入丰富了我们对盐的认识。
[提问]明矾的成分是什么?
为什么可以作净水剂?
练习】
一、选择题:
1、镁粉在焰火,闪光粉中是不可少的原料,工业制造镁粉将镁蒸气在气体中冷却。
下列可作为冷却气体的是()
①空气②CO2③Ar④H2⑤N2
A、①②B、②③C、③④D、④⑤
2、下列物质中,不属于纯净物的是()
①重水②双氧水③硬水④硫酸⑤氢溴酸⑥蒸馏水
A、①③B、③④C、①⑤D、③⑤
3、铝热反应说明了()
A、铝的还原性大于铁,且反应时放出大量的热
B、铝比铁熔点低C、铁、铝易形成合金
D、反应需要加热,所以铝热反应是吸热反应
4、下列晶体中,金属离子与自由电子之间作用最强的是()
A、NaB、MgC、AlD、Si
5、下列单质中,能跟烧碱溶液反应,但不能生成H2的是()
A、硅B、氟气C、铝D、钠
6、在两个烧杯中,各加入相同体积3摩/升的硫酸溶液,随后分别置于天平左右两个托盘上,调节天平,使之平衡,此时向两个烧杯中分别加入10.8克Mg、Al反应完毕后,天平两端将会()
A、不平衡,放铝的一端托盘上升B、不平衡,放镁的一端托盘上升
C、仍保持平衡D、无法确定
7、用铝热法从下列氧化物中还原出物质的量相同的各金属,耗铝最少的是()
A、Cr2O3B、MnO2C、V2O5D、WO3
8、一定量时的盐酸分别与下列物质完全反应,所得溶液浓度最小的是()
A、MgB、MgOC、MgCO3D、Mg(OH)2
9、在①浓盐酸②浓硝酸③浓硫酸④稀硫酸⑤稀硝酸等物质中,能用铝槽车盛装的是()
A、①②③B、②③C、②④D、③⑤
10、高温超导体中,铊(T1)是组成成分之一,已知铊和铝是同族元素,关于铊的性质的推断,可能错误的是()
①是银白色的软质金属②能生成+3价的离子化合物③T1(OH)3和A1(OH)3一样是两性的④与稀硝酸作用生成硝酸盐⑤与CL3反应生成盐
A、①和②B、只有③C、④和⑤D、②与⑤
11、下列离子方程式书写正确的是()6
A、硫酸铝中加入过量氨水:
AL3++3OH-AL(OH)3↓
B、氢氧化铝跟盐酸反应:
2AL(OH)3+6H+2AL3++6H2O
C、硫酸铜与氢氧化钡溶液反应:
Ba2++SO42-BaSO4↓
D、偏铝酸钠溶液与适量稀硝酸反应:
ALO2-+H++H2OAL(OH)3↓
12、将两种金属单质组成的混合物11克加到足量的稀H2SO4中,最终可得到11.2升H2(标况下),则这两种金属可能是()
A、Zn和FeB、Ag和MgC、AL和CuD、Mg和Zn
13、下列物质的溶液中通适量CO3气体,不产生白色沉淀的是()
A、ALCL3B、Ca(OH)2C、NaALO2D、Na2SiO3
14、下列各组水溶液中,有暂时硬度的水是()
A、K-、Na-、HCO3-、Cl-、SO42-
B、K-、Mg2-、Cl-、Na-
C、Na-、HCO3-、CL-、Mg2-
D、Ca2-、Na-、CL-、NO3-
15、下列各物质属于复盐的是()
A、Cu2(OH)2CO3B、KCL·
MgCL3·
6H2OC、NaHSO4D、AL2(SO4)3
16、向明矾溶液里滴入Ba(OH)2溶液,当SO42-沉淀完全时,铝元素的存在形式是()
A、一部分AL(OH)3沉淀,一部分以AL3+形式存在于溶液中
B、一部分为AL(OH)3沉淀,一部分以ALO2-形式存于溶液中
C、全部为AL(OH)3沉淀
D、几乎全部以ALO2-形式存在于溶液中
17、已知部分被氧化的镁1.6克和足量的盐酸反应,在标况下生成H21.12升。
在跟盐酸反应前被氧化的镁是()
A、1.2克B、0.64克C、0.4克D、0.24克
18、下列化学方程式正确的是()
A、适量CO2通入氯化钙溶液中:
CaCL3+CO2+H2OCaCO3↓+2HCL
光
B、碳酸氢镁和过量石灰水反应:
Mg(HCO3)2+Ca(OH)2MgCO3↓+CaCO3↓+H2O
C、把氯水放在阳光下:
2CL2+2H2O4HCL+O2↑
D、碳酸氢钙溶液中加入NaOH溶液:
Ca(HCO3)2+2NaOHCaCO3↓+Na2CO3+2H2O
19、把等质量的金属镁分别放在①纯氧气中②空气中③二氧化碳中,充分燃烧,得到固体物质的总质量分别为W1、W2、W3,三者的大小关系是()
A、无法判断B、W1一定小于W2C、W3一定大于W2D、W1等于W3
20、下列化合物中不易潮解的是()
A、CaCL2固体B、Na2CO3晶体C、MgCL2固体D、NaOH固体
二、填空题:
21、只用一种试剂就可鉴别Na+、Mg2-、AL3-三种离子
只用一种试剂就可鉴别Na2S、Na2CO3、NaALO2、Na2SiO3、NaNO3五种药品。
22、镁、铝在反应时分别失去2个、3个电子,但镁的金属性比铝要,这说明金属性主要取决于。
而与无直接关系。
23、下列图象中,纵坐标为沉淀物的量,横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量,试按题意将相应的字母序号填入表中:
7
溶液
加入物质
答案序号
氯化铝溶液
加入过量氨水
饱和石灰水
通入过量CO2气体
含少量NaOH的偏铝酸钠的溶液
含少量NaOH的偏铝酸钠溶液
逐滴加入稀盐酸
MgCL2、ALCL3的混合液
逐滴加入NaOH溶液至过量
24、在相同条件下,将Mg、AL、Fe分别投入质量相同且足量的稀盐酸中,反应结束后三种溶液的质量仍相同,则投入的Mg、AL、Fe三者的质量大小关系为
25、在m毫升b摩/升ALCL3溶液中加入等体积a摩/升NaOH溶液。
(1)当a≤3b时,生成AL(OH)3沉淀的物质的量是。
(2)当a,b满足条件时,无沉淀生成。
(3)当a,b满足条件时,有沉淀生成,生成AL(OH)3沉淀的质量是
三、计算题:
26、AL(OH)3、MgCO3及NaHCO3的混合物32.4加入过量盐酸,生成CO3气体4.48升(标况下);
继续向反应后的溶液中加入过量NaOH溶液,生成5.8克白色沉淀。
求该混合物中三种物质的质量百分含量。
27、向铝粉和过氧化钠的混和物中加入足量水振荡,当混和物全部溶解后,得到无色透明溶液并放出7克气体,向该溶液中滴加5摩/升的盐酸,有白色胶状沉淀生成,当滴加到280毫升时,沉淀恰好溶解,求原混和物铝和过氧化钠的物质的量之比为多少?
【练习答案】
1、C2、D3、A4、C5、B
6、D7、A8、D9、B10、B
11、D12、C13、A14、C15、B
16、D17、D18、D19、C20、B
21、NaOH,HCL
22、强,失电子的难易,失电子的多少
23、C、B、D、E、A
24、AL>
Mg>
Fe25、
(1)
(2)a≥4b8
(3)3b≤a<4b
26、AL(OH)3%=48.15%
MgCO3%=NaHCO3%=25.93%
27、1:
第二节
铁和铁的化合物
●教学目的要求
1、使学生掌握铁的化学性质。
2、使学生理解铁盐和亚铁盐的相互转变。
3、使学生了解铁的氧化物和氢氧化物。
4、使学生掌握铁离子的检验方法。
●教学重点、难点:
铁的化学性质;
铁盐和亚铁盐的转换;
Fe3+离子的检验方法。
Fe3+和Fe2+的相互转化
教学过程:
复习主族元素,过渡元素概念
主族元素------由长周期和短周期共同组成的一纵行ⅠA→ⅦA、0族
过渡元素------ⅢB→ⅡB族包括镧系和锕系的60多种元素
铁在周期表中的位置及原子结构
26Fe位于周期表中第四周期Ⅷ族、Fe在参加化学反应时可失去2e,也可失去3e,失3e时,不仅最外层失去2e,而且次外层也失去1e,象铁那样,在参加化学反应时,不仅可失去最外层电子,而且也可以失去次外层的部分甚至全部电子-----过渡元素特征之一。
一:
铁的性质:
1物理性质:
银白色金属(粉末时为黑色)ρ=7.86,溶点1535℃沸点2750℃。
能被磁体所吸引,易磁化。
2化学性质:
位于氢之前,比较活泼、显+2,+3价.
(1).和非金属反应
3Fe+2O2
Fe3O4(装置放水或砂垫底)2Fe+3Cl2
2FeCl3(棕色的烟)Fe+SFeS
还可与溴、I2等非金属反应。
(2).和水反应
3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2
在高温下反应。
常温和一般加热都不反应。
(3).和酸反应
Al、Fe在冷浓HNO3、H2SO4中钝化,但加热时仍可反应。
硫酸厂用钢瓶贮硫酸,硝酸厂用铝容器装硝酸
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑9
Fe+2H+==Fe2++H2↑
Fe+HNO3热,稀)------Fe3++
铁过量时生成Fe2+
(4).和盐反应
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4Fe+2Fe3+==3Fe2+
归纳Fe→Fe2+、-Fe3+
练习:
1)关于铁的叙述中正确的是()
A、铁是地壳中含量最多的金属元素。
B、铁是人类发现和使用最早的金属。
C、铁既能在氧气中燃烧,又能与高温水蒸汽反应。
D、铁在干燥的空气中易生锈。
2)把5.6g铁粉加到200ml1mol/L的HNO3溶液中,充分振荡后的情况是(A、铁完全被氧化。
B、铁部分被氧化C、铁全部被氧化为Fe2+D、铁全部被还原为Fe3+
二:
铁的化合物(氧化物,氢氧化物,盐)
1、氧化物{FeO、Fe2O3、Fe3O4、(FeOFe2O3)}
氧化亚铁
三氧化二铁
四氧化三铁
颜色
黑色
红棕色
黑色有磁性
俗称
铁红
磁性氧化铁
溶解性
不溶
与
酸
反
应
盐酸
稀硝酸
HI
与还原剂的反应(如氢气、铝等)
稳定性
FeO不稳定,受热转变成Fe3O4
6FeO+O22Fe3O4
2、氢氧化物Fe(OH)2、Fe(OH)3
Fe(OH)2白色,不稳定,易被氧化红褐色Fe(OH)3
制备:
用可溶性的亚铁盐与碱反应。
Fe2++2OH-==Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3白色→绿→灰→红褐色
Fe(OH)3红褐色,不稳定易分解为Fe2O3
制备用可溶性的铁盐与碱反应。
Fe3++3OH-==Fe(OH)3
Fe(OH)3+3HCl==FeCl3+3H2O(碱性)
2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O(不稳定性)10
氢氧化亚铁
氢氧化铁
物理性质
制备
3、铁盐和亚铁盐
FeCl
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