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元素及其化合物知识

发布时间:2013-10-30 10:37:49  

高三化学 金属元素及其化合物复习

马红霞

一、三维目标

【知识与技能】

1、了解常见金属元素Na、Al、Fe、Cu等及其重要化合物的主要性质及其应用。

2、掌握Na性质的活泼性,铝的两性以及铁的可变价的特点。

3、重点元素及其化合物间性质的类推与拓展,综合利用。

【过程与方法】

1、依靠理论指导,减轻记忆负担。复习时时应运用化学理论去指导、统帅、掌握元素化合物知识。

2、建立知识结构网络,理清知识体系。

3、金属元素及其化合物以物质分类为线索,研究物质的共性、探索特性以及进行拓展延伸,并构建网络加以小结。

【情感态度与价值观】

1、培养学生对化学知识的归纳、整理的学习能力,能在对比的情景下进行化学知识的“逻辑的记忆”和“理解的掌握”,并逐步提高解决化学问题的能力。

2、培养学生树立“结构决定性质”的意识和实事求是的分析态度。

二、教学重、难点

重点元素及其化合物间知识网络的构建、性质的类推与拓展,综合利用,

三、教法指引

1、教材呈现形式的革新给元素化合物的复习整理带来很大难度。元素化合物部分的教学内容多以探究的形式出现,在教学中不能完全按照教材程序,要有创新,学生记录较困难。复习课元素化合物知识的网络化变得特别重要,有利于对知识的横向拓展,纵向深化。

2、利用原子守恒、得失电子守恒和电荷守恒来解决涉及金属知识的习题,深入理解金属单质(或原子)的还原性,金属阳离子的氧化性,注意从氧化还原的角度掌握金属知识主线。

3、理解联系元素周期表和元素周期律,利用电解质溶液相关知识解决金属离子的有关知识,包括相关的计算、分析、归纳是高考的基础考查点。

四、教学过程

【板书】 金属元素及其化合物

【展示】考纲

【讲述】大家已对基础内容均已分章分节地进行了系统地归纳与巩固,每位同学都积淀了很多有关元素化合物的知识。分析近年来的高考化学试题,不难发现,不管是物质结构、电化学、化学平衡等基本理论还是化学计算、综合实验设计等等都会依托元素及其化合物为载体而加以灵活应用,所以夯实元素知识尤为重要,也相信每位同学对自己的要求与定位会更上一个台阶。希望大家能站在一个高的平台、用更宽阔的视野来研究复杂多样的元素化合物,这个平台自然是能提供理论指导与推测依据的元素周期律了。

【投影】PPT展示空的元素周期表

我们将采取什么策略对待种类繁多的金属元素及其化合

物呢?先请大家大家先做一些“热身运动”,为本专题的

展开做好准备并希望从中有所感悟。

【热身运动】(学案)

【学生活动与要求】借助于周期表,能说明(1)回顾周

期律:元素金属性与非金属性的周期性变化?

(2)能画出金属与非金属的分界线

1

(3)元素金属性强弱的常见判断依据(学生试卷,下表中缺项填空)

【评析】以上的“热身运动”, 元素的复习要联系元素周期表和元素周期律,遇见不同的物质,要有主方向,比如,遇见钠就要想到金属性非常强这一性质(同步板书,强金属性 钠);遇见铝就要想到两性这一特殊性(同步板书,两性 铝);遇见铁就要想到变价这一性质(同步板书,变价 铁)等等。有了方向,再进行对比归纳、关注共性与特性并进行类推,问题解决就会轻松很多。 ...........【引导设问】钠、铝、铁的化合物有很多种,但都有相通的地方,即他们都有对应的氧化物(同步板书-氧化物,并进行常见物质的归纳)、氢氧化物(同步板书-氢氧化物,并进行常见物质的归纳)、盐(同步板书-盐,并进行常见物质的归纳),是否也有一定的共性和一些特性呢?

【板书】 一 、单质---------氧化物------ -氢氧化物------- -盐 (归纳共性、挑出特性、学会类推)

【强金属性】 Na -----------Na2O ----------NaOH --------- Na2CO3 NaHCO3

Na2O2 NaCl NaClO

NaAlO2

【两性】 Al Al2O3 Al(OH)3 Al3+ [AlCl3、Al2(SO4)3]

KAl(SO4)2·12H2O

【变价】 Fe FeO Fe(OH)2 Fe2+

Fe2O3 Fe(OH)3 Fe3+

Fe3O4

备注:根据黑板空间,设计此快板书时,物质间距适当宽敞一些,以便为后面的框图绘制做好准备。

【教师引导归纳】请大家纵向去对比,建议思考的方向有:单质(与水,与酸、碱,工业制取);氧化物(类型,颜色,与水、酸、碱);氢氧化物(颜色、溶解性,与酸、碱,生成);盐(颜色、鉴别、与酸、碱等)(投影关键词)纵向对比完后,需要大家进行横向转化,熟练性质、构建网络。自己搭建网络是一种技能。

通过以上的横向转化与纵向对比,并进行网络的构建,大家应该具备一种更清晰的整体思路,下面进行两项题型训练:一是判断正确与否的题型,旨在巩固基础知识、基本性质,二是框图转化题型,框图推断题涉及知识面广、思维容量大、综合性强,是近年高考的热点题型之一。希望大家能在习题训练中再获取一些感悟与提升。 题型训练Ⅰ:

下列有关金属及其化合物的说法是否正确,说明原因

1-1、Na失火不能用CO2灭火,K失火也不能用CO2灭火

1-2、Na与氧气反应所得氧化物的种类与Li、K、Rb、Cs相同

1-3、在隔绝空气的条件下,Na2O与FeCl2的溶液反应,生成白色沉淀;那么Na2O2与FeCl2的溶液反应,最终

2

也生成白色沉淀。

1-4、已知:Na2O2与CO2反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2

则:Na2O2与SO2反应的化学方程式为:2Na2O2+2SO2===2Na2SO3+O2

1-5、向足量Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸,和向足量的NaHCO3中逐滴滴入盐酸现象相同

2-1、金属Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应,Na、Al也不反应。

2-2、Fe、Cu对应的氧化物均为碱性氧化物,Al、Na对应的氧化物也是碱性氧化物

2-3、常温下铜能与浓硝酸剧烈反应,铝更剧烈。

2-4、工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁,也用电解熔融AlCl3的方法制取金属铝;

2-5、工业上用电解熔融Al2O3的方法制取金属铝,也用电解熔融MgO的方法制取金属镁;

3+2---2-3+2-6、Al与CO3、HCO3、 AlO2 、S因为发生了剧烈的双水解反应而不能大量共存,Fe同上;

--2-7、阴离子之间通常不发生反应,故AlO2可以与HCO3大量共存;

3-1、Al与盐酸反应可以得到AlCl3,Fe与盐酸反应也可得到FeCl3

3-2、过量的铝与稀硝酸反应生成Al(NO3)3,过量的铁与稀硝酸反应生成Fe(NO3)3

3-3、Fe在Cl2中燃烧能生成FeCl3,与I2反应生成FeI3,与反应物的用量无关。

3-4、钠与水反应生成氢气与碱,则Fe与水蒸气在高温下反应也可以生成氢气与碱。

3-5、将FeCl3溶液蒸干灼烧后得到红棕色Fe2O3固体;则Fe2(SO4)3溶液蒸干灼烧后也可得到Fe2O3固体。

++3-6、若某溶液中加入KSCN溶液后显红色,能推测该溶液中含有Fe3,不含Fe2。

3-7、Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3的形式,Pb3O4也可写成PbO·Pb2O3的形式

题型训练II【框图转化推断题】

审题关键→选择突破口---“题眼”

[练习1].物质A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K存在下图转化关系,其中气体D、E为单质,试回答:

(1) 写出下列物质的化学式:A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,

E是 ,F是 ,G是 ,H是 ,I是 ,J是 ,K是 ;

(2)写出反应“C→F”的离子方程式: ;

(3)写出反应“F→G”的化学方程式: ;

(4)写出反应“I→J”的化学方程式: 。

[练习1].(1) A. Al B. HCl C.AlCl3 D. H2 E.Cl2 F. Al(OH)3 G. NaAlO2 H.Fe I.FeCl2 J. FeCl3

3++ K. Fe(OH)3(2) Al + 3NH3?H2O = Al(OH)3 + 3NH4(3)Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O

(4) 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3

[练习2]下图①到⑩分别代表反应中的一种物质, 且它们均为化学中的常见物质

3

(1)①的化学式为___________,⑤和⑥反应的化学方程式为_____________ ________。

(2)实验室由⑧制取⑨的离子方程式为_____________________________________________________,

⑨转变为⑩的化学方程式为___________________________________________________________。

(1)Al2O3 2Al+Fe2O3====Al2O3+2Fe(2)略

[练习3].(1)A、B、C是常见单质,X、Y、Z是氧化物,它们之间有如下转化关系:

请写出符合下列要求的化学方程式:若X为有磁性的黑色晶体,则:

反应① ;

反应② 。

[练习3]3Fe3O4 +8Al 9Fe+4Al2O3

△ 3Fe+4H2O(气) Fe3O4 +4H2

同时进行图形变换:

(2)若X为氧气,Y、Z是氧化物(反应条件自行设定),则:

反应① ;

反应② 。

(3)若X为氢气,Y、Z是单质(反应条件自行设定),则:

反应① ;

反应② 。

[自检练习1].下列物质?均为中学化学常见物质?转化关系图中,D

为红棕色粉末?反应条件及部分反应物、产物未全部说明) 点然

根据图示转化关系推断:

(1) 写出下列物质的化学式:A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,

E是 ,F是 ,G是 ,H是 ,I是 ,J是 ,K是 ;

(2)写出反应“C+D→A+E”的化学方程式: ;

(3)写出反应“G→H”的化学方程式: ;

(4)写出反应“I+J→K”的离子方程式: 。

[自检练习1].

(1)A. Al2O3 B.O2 C.AlD.Fe2O3 E. Fe F.

FeCl2 G. Fe(OH)2 H.Fe(OH)3 I. AlCl3 J.

NaAlO2 K. Al(OH)3

(2)略(3)略(4)略

[自检练习2]下图表示有关物质(均由短周

期元素形成)之间的转化关系,其中A为

常见的金属单质,B为非金属单质(一般

是黑色粉末),C是常见的无色无味液体,

D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中

已省略)

(1)A、B、C、D代表的物质分别为 、 、 、 (填化学式);

(2)反应①中的C、D均过量,该反应的化学方程式是 ; (3)反应③产物中

K

的化学式为 ;

4

(4)反应④的离子方程式为 。

[自检练习2]答案(1)Al C H2O Na2O2 (2) 2H2O +Na2O2 =4NaOH+O2↑ 2Al+ 2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(3) Na2CO3 (4) 2AlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO3 【解析】D是淡黄色的固体化合物是本题的突破口,根据中学化学知识基本锁定Na2O2,能与水和CO2反应,但是题目另一信息C是常见的无色无味液体说明C是水,则G为CO2;再依据K能溶于水,说明K为Na2CO3 ,F为O2; 题给信息黑色单质B与氧气(F)反应得到G(CO2),说明B为C(碳);依据F(O2)与E反应生成C(水)可知E为氢气,再根据金属A与碱性溶液反应产生氢气,可得到A为Al.【考点分析】本题框图复杂,纵横交错,难度较大,但是若找到Na2O2这个突破口,本题也就迎刃而解了。 -2-

[课后练习]1.下列框图中的每一个字母都是中学化学中常见的物质,所有物质均由短周期元素组成,其中B、

C、G、K、L都含有同一种元素。B、E、F、I为单质。常温常压下D为液体,E、F、I为气体,F是空气的主要成分之一。C由两种元素组成,其晶体熔点高、硬度大,闪烁着晶莹的光泽。这些物质之间有可能发生如下转化,其反应关系如图所示:

(1)写出E+F→D的化学反应方程式

2)B的化学式_______, E在I(3)如上图所示,

A与C两种固体混合后, 加入液体D,可能发生反应的化学方程式为 _________________________________________________________________ (4) L的离子方程式为 _______________________________

2.A、B、C、D、E、F六种中学常见的物质,皆由短周期元素组成,有转化关系:

(1)若A、C、E皆为氧化物,且常温下A为无色液体,E为有毒气体。B、D、F皆为非金属

单质,且D为气体。则A的结构式为 , 1molC中含有 个共价键。

(2)若A、C、E皆为氢化物,三者皆为极性分子,其中C的相对分子质量最小;D、E、F皆

为氧化物, 其中D、F为有毒气体。则

①A、C、E沸点由高到低的顺序为 (填化学式)。

②A跟D常温下反应可生成一种单质,化学方程式为 。

3.甲、乙、丙是三种常见的单质,X、Y、Z是它们的化合物,它们之间有如图所示的转化关系:

(1)若甲是具有还原性的金属单质,X、Y、Z①X、Y、Z中含有丙元素的是 ;

②写出Y的电子式 ;

③写出X与甲反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:

。 (2)若甲是具有氧化性的黄绿色气体单质,丙通常是暗红色的液体,Y和Z具有相同的阳离子,X与Z含有相同的离子。

①写出乙物质的化学式 ;

②写出X与足量的甲在溶液中完全反应的离子方程式: 。 5

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