化学必修1第三章 学案.docx
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化学必修1第三章学案
第三章金属及其化合物
第一节金属的化学性质(第1课时)
【学习目标】
1.了解金属钠的原子结构特点及性质,了解Mg、Al、Fe金属活动性顺序及其应用。
2.了解Na的物理性质,掌握Na的化学性质。
【新知预习】
1、地球上绝大多数的金属以 态存在于自然界中,在地壳中的含量位于前四位的分别为 、 、 、 。
2、金属有许多共同的物理性质:
如不 、有金属 、易 、易 、有 。
3、画出Na、Mg、Al的原子结构示意图:
Na ,Mg,Al。
金属元素的最外层电子数 ,最外层电子易 ,单质表现出 性,
遇到 剂时,就会发生 反应。
4、完成下列反应的离子方程式。
(1)铁与盐酸反应 。
(2)铜丝在硝酸银溶液中 。
一、金属与非金属的反应
1.钠与氧气的反应:
钠的物理性质:
钠质 ,呈光亮的 色,密度比煤油 。
(思考:
钠如何保存?
)
(1)钠暴露在空气中则会 ,生成 色固体,反应的化学方程式为 。
(2)钠在坩埚中加热,会熔化成 ,并剧烈反应,发出 火焰,生成一种 色固体,反应的化学方程式为 。
由上述两个反应你得到的结论是:
。
2.镁与氧气的反应:
镁条在氧气中燃烧,发出 光,生成 色固体,反应的化学方程式为 。
3.铁在氧气中燃烧的化学方程式为:
。
4.铝与氧气的反应:
反应的化学方程式为 。
5.金属与氯气、硫等非金属的反应:
Na+Cl2 Na+S
Mg+Cl2 Mg+N2
Al+Cl2 Al+S
Fe+Cl2 Fe+S
二、金属与酸和水的反应
1.钠和水的反应
现象:
钠投入滴有酚酞试液的水中, 在水面上(说明钠的密度比水 ), 成小球(说明该反应中放出 ,且说明钠的熔点 ),发出“ ”的声音,四处 ,水溶液变为 色,说明该反应生成物中有。
反应的化学方程式为(用双线桥法标出电子转移的方向与数目) ,
离子方程式为 。
【问题探究】
1、加热铝箔至熔化,液态铝为什么不会滴落?
2、钠与硫酸铜溶液反应可以得到单质铜吗?
请写出相关的化学反应方程式。
3、金属钠长期裸露置于空气中,最终得到的产物是什么?
【课堂小结】活泼金属在空气中易与氧气反应,表面生成一层氧化物。
形成的氧化膜疏松,不能保护内层金属。
和 形成的氧化膜致密,能保护内层金属不被继续氧化。
实验室要把钠保存在或中,以隔绝空气。
失火现场有钠存放时,不能用 灭火,必须用 灭火。
钠与硫酸铜溶液反应的方程式
【课内达标】
1、取一块金属钠放在坩埚里加热,下列有关实验现象描述中正确的是()
①金属先熔化②在空气中燃烧,放出黄色火花③燃烧后得到白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成浅黄色固体
A.①② B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤
2、把相同的两小块钠分别投入盛有下列溶液的烧杯中,说明现象,写出相应的化学方程式。
(1)稀盐酸中,现象:
。
化学方程式
(2)CuSO4溶液中,现象:
。
化学方程式
【课后收获】
第一节金属的化学性质(第2课时)
【学习目标】
1.了解金属Al和Fe的原子结构特点。
2.了解Al和Fe的物理性质,掌握Al和Fe的化学性质。
3.掌握铁与水蒸气及铝与强碱溶液的反应原理,培养观察和分析问题的能力。
【新知预习】
铁与水的反应(按课本图3-8装置进行实验)
实验步骤
(1)安装装置,检查 。
(2)在试管中放入 和 ,将导管插入肥皂液形成泡沫。
(3)加热湿棉花和还原铁粉,观察到 时,用火柴点燃 。
现象:
可以观察到加热时试管内铁粉 ,点燃肥皂泡可听到 ,冷却后得到 。
反应的化学方程式为:
。
(标出电子转移的方向和数目)
三、铝与NaOH溶液的反应
1、铝与碱的反应
实验操作
实验现象
化学反应方程式
离子方程式
试管中有 冒出,铝片慢慢 ;点燃的木条放在试管口时发出 声。
试管中有 冒出,铝片慢慢 ;点燃的木条放在试管口时发出 声。
2、酸、碱、盐可直接侵蚀铝的保护膜(氧化铝能与酸或碱反应)以及铝制品本身,因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放、或咸的食物。
【问题探究】
1、铝与酸和强碱的反应有什么异同?
(写出相关反应方程式)
2、铝与氢氧化钠溶液反应时,氧化剂和还原剂分别是什么?
【课堂小结】铁与水蒸气反应的方程式
铝与硫酸反应的方程式
铝与氢氧化钠反应的方程式
【课内达标】
1、将amol钠和amol铝一同投入mg足量水中,所得溶液密度为dg/cm3,该溶质的质量分数为()
A.
B.
C.
D.
【课后收获】
第一节金属的化学性质(第3课时)
【学习目标】
1、使学生掌握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算方法。
2、使学生加深对物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念的理解。
【新知预习】物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积、摩尔质量、NA的关系:
÷NA×NA
×Vm
÷Vm
×M
÷M
n
÷V×V(溶液
如:
2H2+O2
2H2O
化学计量数之比212
扩大NA倍
物质的量之比
标况下体积之比(液态)
质量之比
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
例1.完全中和0.10molNaOH需要H2SO4的物质的量是多少?
例2.相同物质的量的钠、镁、铝与足量的盐酸反应时放出H2的体积比是;
相同质量的钠、镁、铝与足量的盐酸反应时放出氢气的体积比是;
例3.向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl,二者恰好完全反应,试计算:
(1)Al的物质的量;
(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度;
(3)在标准状况下生成H2的体积。
【问题探究】化学方程式中各物质的化学计量数之比,一定等于各物质的物质的量之比,还等于在相同条件下各物质的体积之比?
【课堂小结】计算题的解题步骤
①根据题意写出配平的化学方程式.
②求出已知物和未知物的摩尔质量(或物质的量或气体的体积)
③把已知和要求的量分别写在化学方程式的有关化学式的下面.
④列比例式,求未知数.⑤写出答案
注意问题
(1)设出的未知数直接用其物理量的符号表示,且不带单位。
(2)正确书写化学方程式;(3)不纯物质的数值要变成纯物质的数值;
(4)列出物理量时要“左右量相当,上下单位同(5)数值单位和有效数字位数要伴随始终。
【课内达标】
1、将一定质量的铁片,放人盛有1L0.9mol/LCuSO4溶液的烧杯中,过一段时间取出此铁片洗净、烘干后称量,质量增加了0.64g,若反应后溶液的体积没有变化,则此时溶液中Cu2+浓度为()
A、0.89mol/LB、0.82mol/LC、0.78mol/LD、0.60mol/L
2、加热33.6克碳酸氢钠至没有气体放出时,剩余物质是什么?
计算剩余物质的质量和物质的量.(2NaHCO3====Na2CO3+CO2↑+H2O)
【课后收获】
第二节几种重要的金属化合物(第1课时)
【学习目标】
1、了解碱性氧化物的的定义及通性。
2、掌握氧化钠与过氧化钠、碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异及转化关系。
3、了解焰色反应的含义、操作方法及应用,掌握钠、钾焰色反应的颜色。
【新知预习】
1、少数金属氧化物能溶于水,与水反应生成,写出下列氧化物与水反应的化学方程式。
Na2O,CaO
2、多数金属氧化物难溶于,但能溶于,写出下列氧化物与HCl反应的离子方程式。
Fe2O3CuO
一、氧化钠和过氧化钠
1、物理性质:
Na2O色,Na2O2色。
2、Na2O2化学性质
实验3-5:
把水滴入盛有少量Na2O2固体的试管中,立即把带火星的木条放在试管口,现象;用手轻摸试管外壁,感觉,说明反应;向试管中溶液滴入酚酞溶液,现象。
Na2O2和H2O反应的化学方程式:
Na2O2和CO2反应的化学方程式:
二、碳酸钠和碳酸氢钠
Na2CO3俗名,状态为;NaHCO3俗名,状态为。
1、向两只试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3各约1g,完成表格中的内容。
步骤
Na2CO3
NaHCO3
加几滴水,用手触摸外壁
加10mL水,并用力震荡
初步结论
2、Na2CO3和NaHCO3热稳定性
课本实验图3-13:
填表(课本第56页)
通过实验我们可以得到:
Na2CO3和NaHCO3,更稳定。
3、Na2CO3和NaHCO3与酸碱盐的反应
Na2CO3
NaHCO3
酸
HCl
碱
NaOH
Ca(OH)2
盐
CaCl2
相互转化
4、碳酸钠遇水生成含结晶水的碳酸钠晶体,该晶体在干燥的空气中易变成碳酸钠粉末。
Na2CO3和NaHCO3的水溶液都显性。
三.焰色反应
1、定义:
很多或它们的在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫。
2、实验步骤:
(1)将铂丝(或光洁无锈的)放在酒精灯(最好用煤气灯)里灼烧,至与原来的火焰颜色时为止。
(2)用铂丝蘸取Na2CO3溶液,在外焰上灼烧,观察火焰颜色为色。
(3)将铂丝(或铁丝)用洗净后,在外焰上灼烧至没有颜色时,再蘸取K2CO3溶液做同样的实验,此时要透过观察。
【问题探究】
1、为什么弱酸的酸式盐既能与酸又能与碱反应?
2、与酸反应生成盐和水的化合物一定是碱性氧化物?
写出过氧化钠和盐酸反应的方程式。
3、过氧化钠是碱性氧化物吗?
4、如何鉴别Na2CO3和NaHCO3?
【课堂小结】金属钠在自然界以化合态存在,钠与氧气在常温下得到,在加热的时候得到。
可以用作呼吸面具或者潜水艇中的供氧剂。
碳酸钠和碳酸氢钠,更稳定。
焰色反应中,含有钠元素的物质显,含有钾元素的物质(透过蓝色钴玻璃)显。
【课内达标】
1、写出下列化学反应的离子方程式
①Na2CO3和HCl
②NaHCO3和HCl
③NaHCO3和NaOH
④NaHCO3和Ca(OH)2
2、下列关于Na2O与Na2O2的说法中,不正确的是()
A、Na2O2比Na2O稳定B、均与水反应生成NaOH,因而均是碱性氧化物
C、Na2O能被氧化成Na2O2D、均可与H2O、CO2反应
3、要除去CO2中的HCl气体,最好的方法是将混合气体通过()
A、饱和NaHCO3B、饱和Na2CO3溶液C、饱和石灰水D、氨水
【课后收获】
第二节几种重要的金属化合物(第2课时)
【学习目标】
1.了解铝及其化合物间的转化关系。
掌握氢氧化铝的实验室制法。
2.掌握氧化铝、氢氧化铝的主要物理性质和化学性质,了解两性氧化物、两性氢氧化物含义。
【新知预习】
1、多数的金属氢氧化物不溶于水,除了等几种碱外。
2、不溶于水的金属氢氧化物受热分解,写出下列碱受热分解的化学反程式。
Fe(OH)3
Cu(OH)2
3、氢氧化物都可反应,写出下列碱与HCl反应的化学的离子方程式。
Fe(OH)3,Cu(OH)2
一、氧化铝
1、物理性质
Al2O3溶于水;熔点,可制造耐火材料;硬度,能有效地保护内层金属。
2、化学性质
写出下列反应的化学方程式,并改成离子方程式。
Al2O3和HCl、
Al2O3和NaOH、
二、氢氧化铝
1、物理性质:
Al(OH)3几乎溶于水,但能凝聚水中的,并能吸附,因此明矾在水溶液中水解产生Al(OH)3胶体可作净水剂。
2、制备及化学性质:
(1)Al(OH)3生成
实验:
向试管中加入0.5mol/LAl2(SO4)3溶液,滴加氨水。
现象:
生成色状沉淀。
化学反应方程式:
。
离子方程式:
。
(2)Al(OH)3的两性
填写实验表格
现象
化学方程式
离子方程式
Al(OH)3沉淀中加入HCl
Al(OH)3沉淀中加入NaOH
Al(OH)3沉淀中加入氨水
(3)Al(OH)3的不稳定性
Al(OH)3受热分解的化学方程式
【问题探究】
1、为什么常用氨水和硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝,而不用氢氧化钠溶液呢?
2、制取Al(OH)3有哪些方法?
应注意哪些问题?
【课堂小结】
Al2O3既可以与酸反应,又可以与强碱反应,因此Al2O3是氧化物。
Al(OH)3既可与反应,又可与反应,因此Al(OH)3是两性氢氧化物。
氢氧化铝的碱性不强,对胃壁的刺激作用很小,可用于中和。
【课内达标】
1、下列既能跟盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的物质是()
①Al2O3②MgO③NaHCO3④Al(OH)3
A、①②③B、①②④C、①③④D、②③④
2、向硫酸铝溶液中滴加下列试剂,有沉淀且沉淀不会因试剂过量而消失的是()
A、NaOHB、NH3·H2OC、NaClD、BaCl2
3、在明矾[KAl(SO4)2]溶液中滴入Ba(OH)2溶液,当硫酸根离子恰好完全沉淀时,铝元素的存在形式为()
A、一部分为Al(OH)3,一部分为Al3+B、全部为Al(OH)3
C、一部分为Al(OH)3,一部分为AlO2-D、全部为AlO2-
【课后收获】
第二节几种重要的金属化合物(第3课时)
【学习目标】
1.了解铁的氧化物的主要物理性质和化学性质.
2.了解氢氧化亚铁、氢氧化铁及铁盐的转化关系,掌握Fe3离子的检验方法。
【新知预习】
1、铁在地壳中的含量仅次于、和,居第位,主要以和
形式存在。
在Fe2O3中铁的化合价是,FeO中铁的化合价是,Fe3O4中铁的化合价是。
2、铁在空气中容易,因为不能保护内层金属。
3、常见的还原剂有,
常见的氧化剂有。
一、铁的氧化物
俗名
物理性质(水溶性、色态等)
化学性质(稳定性、与酸反应的离子方程式)
FeO
Fe2O3
Fe3O4
二、铁的氢氧化物
1、制取
铁的氢氧化物有种,可以分别由相对应的与反应制得。
实验:
在2支试管里分别加入少量的FeCl3和FeSO4溶液,然后滴入NaOH溶液。
观察并记录现象。
FeCl3溶液
FeSO4溶液
加NaOH溶液现象
化学方程式
2、化学性质
Fe(OH)2和Fe(OH)3都溶于水,但能和反应,写出它们和HCl反应的离子方程式。
,。
3、稳定性
Fe(OH)3受热分解的化学方程式
练习:
很多的碱受热可以分解,写出下列难溶碱分解的化学方程式。
Mg(OH)2Cu(OH)2
Fe(OH)2(隔绝空气)Al(OH)3
三、铁盐和亚铁盐
1、Fe3+的检验
实验:
在2支试管里分别加入5mLFeCl2溶液和5mLFeCl3溶液,各滴入几滴KSCN溶液,观察现象并记录。
滴入KSCN溶液
FeCl3溶液
FeCl2溶液
科学探究:
1、某研究小组根据Fe3+和Fe2+的化合价判断,Fe3+应只具有性,Fe2+应具有性和性。
现实验室准备了下列实验用品:
FeCl3溶液、FeCl2溶液、铁粉、铜粉、氯水、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液等,请选择必要的试剂来验证上述结论,并简述实验步骤。
实验目的
实验步骤
现象
化学方程式
实验结论
完成①、②、③的离子方程式:
①,
②,③
【问题探究】
1、如何检验Fe2+?
2、制备氢氧化亚铁时要注意哪些问题?
【课堂小结】
1、Fe3+检验方法:
方法一:
方法二:
2、Fe、Fe2+、Fe3+的转化关系
Fe
I2Cl2
COFe3+COO2
ZnCu2+H2HNO3
I-SAlKMnO4
Cl2,O,HNO3,KMnO4,H2O2
Fe2+—Fe3+
Fe、Cu、I-、S2-、H2S
【课后收获】
第三节用途广泛的金属材料
【学习目标】
1.认识金属与合金在性能上的主要差异。
2.知道生活中常见合金铁合金及铜合金的主要成分及性能。
3.通过实践活动认识如何正确使用金属及如何爱护金属资源。
【新知预习】
一、常见合金的重要应用
1、合金是由两种或两种以上的(或)融合而成的具有特性的物质。
例如:
。
2、合金的性质
(1)合金的熔点一般其他的成分金属.
(2)合金的硬度及机械性能一般各成分金属.
(3)合金具有各成分金属的。
合金一定是。
3、常见的合金
(1)铜合金
铜合金主要有(主要成分为Cu、Sn、Pb)黄铜(含及少量Sn、Pb、Al等)和白铜(含及少量的Mn)等.
(2)钢
根据化学成分,钢可以分为两大类:
和.其中碳素钢可以分(含碳量低于)、(含碳量为)、(含碳量高于).
【问题探究】
1、青铜是我国使用最早的合金,为什么铜的冶炼要比铁的冶炼要早?
【课堂小结】
1、有些金属并不是银白色的.如金为色,铜为色;常温下为液态的金属是,延性最好的是,展性最好的是,导电性最好的是,密度最大的是,最稳定的是。
2、选择材料时,常常考虑以下几个方面:
①用途②外观③物理性质④化学性质(耐腐蚀性,对水、酸、碱的作用)⑤价格⑥加工难度⑦维护⑧对环境的影响
说明:
①金属与非金属也可以形成合金,金属与非金属形成的合金也具有金属特性.
②合金中成分元素的含量影响合金的性质。
【课内达标】
1、所谓合金必须是:
①通过融合而成②由两种或两种以上金属或金属与非金属组成③耐腐蚀④耐高温⑤具有金属的特性⑥铸造性能良好()
A、①②④B.、①②③C、①②⑤D、②③④
2、有关合金的叙述正确的是()
A、合金的密度比各成分金属小B、合金的抗腐蚀性能都很好
C、合金的导电性能比各成分强D、多数合金比成分金属熔点低,硬度大
3、下列物质中,不属于合金的是()
A、硬铝B、黄铜C、钢铁D、水银
4、利用铝合金制作钥匙是利用铝合金的()
A、熔点低B、不易腐蚀C、硬度大D、密度大
5、在我国最早使用的合金是()
A、青铜B、白铜C、生铁D、石块
6、下列关于铁的叙述正确的是()
A、铁是地壳中含量最多的金属元素
B、纯铁是银白色金属
C、铁是人类使用最早的金属
D、铁能在氧气中燃烧,但不能与高温水蒸气反应
【课后收获】
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