铝铁及其化合物

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学科化学年级高三教材版本人教版新课标
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第（6）周观察期□：维护期□课时计划
第（6）次课
共（10）次课
课题名称铝、铁及其化合物
教材分析铝铁及其化合物是金属元素的重要组成部分，在高考中地位显赫，大概分值在13分左右。

常考查铝，氧化铝，氢氧化铝的性质，铁，氧化铁，氢氧化铁，氢氧化亚铁的性质，铝三角，铁三角的相互转化，铁离子的检验方法。

所以同学们要引起重视，要写出他们发生的化学反应
学情分析该内容理论知识较多，所学的化学反应很多，所以同学们要把基本的理论和化学反应记好。

金属元素的学习我们是按照金属单质，金属氧化物，金属的氢氧化物来学习，同学们要注意知识的归纳。

关于铝三角，铁三角的相互转化要掌握。

教学目标1.掌握铝，氧化铝，氢氧化铝的两性性质
2.掌握铝三角的相互转化，了解氢氧化铝的制备方法，会分析有关氢氧化铝的图像
3.掌握铁，氧化铁，铁的氢氧化物的性质，掌握氢氧化亚铁制备的实验
4.掌握铁三角，铁离子，亚铁离子的检验方法
5.培养学生运用比较，归纳方法学习化学知识，培养学生观察实验的能力，了解探究性实验
教学重点氧化铝，氢氧化铝的性质，铁，氧化铁，氢氧化铁，氢氧化亚铁的性质，铝三角，铁三角的相互转化，铁离子的检验方法。

教学难点氢氧化铝的有关图像，氢氧化亚铁的制备
教学过程一、知识梳理
(1).铝及其化合物
1．铝的物理性质轻金属，ρ＝2.70 g/cm3，
2．铝的化学性质(1)常温下，在空气中形成致密的氧化物保护膜，具有抗腐蚀性。

(2)加热或点燃时，Al能与O2、X2、S等非金属单质反应。

(3)常温时，Al与冷H2O反应极弱，加热或高温Al与水反应。

(4)Al与酸的反应①Al在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。

②Al与非氧化性酸反应置换出氢：2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑
(5)Al与强碱溶液的反应。

(6)铝热剂与铝热反应。

3．铝的重要化合物
(1)氧化铝Al2O3白色固体，熔点高，难溶于水，典型的两性氧化物，既能溶于酸，又能溶于碱。

氧化铝的用途：冶炼金属铝的原料：2Al2O3(熔融)
6
3
AlF
Na
电解
4Al＋3O2↑；高熔点作耐火材料。

(2)氢氧化铝Al(OH)3①作净水剂。

②典型的两性氢氧化物，既能溶于酸，又能溶于强碱。

(3)明矾[KAl(SO4)2·12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]和硫酸铝钾[KAl(SO4)2]
溶于水KAl(SO4)2K＋＋Al3＋＋2SO-2
4
；用作净水剂。

4．Al、Al3＋、AlO-
2
、Al(OH)3相互转化关系
(2)、铁及其化合物
1．结构特点：(1)Fe 原子最外层有2个电子。

(2)铁元素有变价。

(3)Fe 2＋、Fe 3＋
均有色。

2．铁生锈的原因：⎩⎨⎧化学腐蚀
析氢腐蚀吸氧腐蚀电化学腐蚀)
(、
3．铁的氧化物 化学式 FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4 俗称 － － 铁红 磁性氧化铁 色态 黑色粉末 红色固体 黑色晶体 价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 水溶性
不溶
不溶
不溶
与酸的反应 FeO ＋2H ＋
=Fe 2＋
＋H 2O 遇强氧化性酸生成Fe 3＋
盐 Fe 2O 3＋6H ＋=2Fe 3＋
＋3H 2O Fe 3O 4＋8H ＋
=2Fe 3
＋
Fe 2＋
＋4H 2O
与CO 反应 Fe x O y ＋yCO xFe ＋yCO 2
4．铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
物理性质 白色固体，不溶于水
红棕色固体，不溶于水 化学性质
Fe(OH)2＋2H ＋
Fe 2＋
＋2H 2O 4Fe(OH)2＋2H 2O ＋O 24Fe(OH)3
Fe(OH)3＋3H ＋
Fe 3＋
＋3H 2O
2Fe(OH)3
Fe 2O 3＋3H 2O
制备
可溶性碱与亚铁盐溶液
Fe 2＋＋2OH －
=Fe(OH)2↓
可溶性碱与铁盐溶液 Fe 3＋＋3OH －
=Fe(OH)3↓
5．亚铁盐和铁盐的性质比较及运用
溶液的颜色 Fe 2＋
Fe 3＋
浅绿色
棕黄色 检验方法
加碱溶液 白色沉淀→灰绿色→红褐色
红褐色沉淀 加KSCN 溶液
无明显现象
溶液变血红色
氧化性、还原性
具有氧化性，主要表现还原性，如：2Fe 2＋＋Cl 2=2Fe 3＋＋2Cl － 具有较强氧化性，如：
2Fe 3＋＋Fe=3Fe 2＋
6．FeCl 3(1)具有盐的通性：FeCl 3＋3NaOH Fe(OH)3↓＋3NaCl
(2)水解性：①水解生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体，作净水剂。

Fe 3＋
＋3H 2O
Fe(OH)3(胶体)＋3H ＋
②与CO -23、HCO -
3发生互促水解反应
(3)具有氧化性：2FeCl 3＋2KI ＝2FeCl 2＋I 2＋2KCl
(4)络合性：Fe 3＋＋3SCN －＝Fe(SCN)3 (5)显色反应：Fe 3＋
与C 6H 5OH 呈紫色 二、经典引导
1.（2011福建高考9）下表各选项中，不能
．．利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是
选项
A B C D
化合物
Y CO2Fe2O3C2H5OH FeCl3
W MgO Al2O3C2H5ONa CuCl2
2.（2011广东高考某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质操作正确且能达到目的的是
A、将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究讨Mg的活泼性
B、将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成
C、将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D、将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
三、当堂训练
3．将等物质的量的镁和铝相混合，取等质量该混合物四份，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．3 mol/L HCl B．4 mol/L HNO3 C．8 mol/L NaOH D．18 mol/L H2SO4 4．向某种硫酸铝和硫酸镁的混合液中逐滴加入2 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的质量m与加入NaOH溶液体积的关系如图，则原混合液中MgSO4与Al2(SO4)3物质的量浓度之比为
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．2∶1
四、归纳总结、深化拓展
铝，氧化铝，氢氧化铝的两性及相互转化关系要清楚，铝三角是高考的重点和考点。

关于铝的有关计算问题，一定要注意氢氧化铝和强碱的反应特点。

五、经典引导
5.（2011山东高考12）Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。

下列说法正确的是
A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C.制备AlCl3、Fe Cl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al
6.（2011重庆）下列叙述正确的是
A. Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性
C. Li、Na、K的原子半价和密度随原子序数的增加而增大
D.C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
7．（2011上海5）高铁酸钾( K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是
A．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质
B．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质
C．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌
D．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌
六、当堂训练
8．由铁和氧化铁组成的混合物与稀硫酸作用恰好完全溶解，得到的溶液中不含Fe3＋，且Fe2＋与生成H2的物质的量之比为4∶1，则反应物中Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比为________ 9．下列化合物不能
．．通过化合反应获得的是()
A．CuS B．Na2O2C．Fe(OH)3D．FeCl2
10．工业生产中常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性熔合物——合金。

这是制取合金的常用方法之一。

仅根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是()
金属Na K Al Cu Fe 熔点(℃)97.5 63.6 660 1083 1535
沸点(℃)883 774 2467 2567 2750 A．Fe—Cu合金B．Cu—Al合金C．Al—Na合金D．Cu—Na合金
七、归纳总结、深化拓展
金属及其化合物的知识考查是综合式的，所以要了解各种金属的性质及特点，包括钠，镁，铝，铁，铜。

这些金属常以比较的形式来考查，同时要注意各金属之间的反应。

八、经典引导
11．（2011上海8）高炉炼铁过程中既被氧化又被还原的元素是？（）
A．铁B．氮C．氧D．碳
12.（2011广东高考32，16分）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂
质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。

工艺流程如下：
（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①和②。

（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。

气泡的主要成分除Cl2外还含有；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在。

（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为。

（4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4―
和Al2Cl7―形式存在，铝电镀的主要电极反应式为。

（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是
九、当堂训练
13．向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混合粉末中加入过量的稀硫酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是()
A．只有Fe2＋和Cu2＋B．一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋
C．一定有Fe2＋，可能有Cu2＋D．只有Fe2＋
14．某白色固体可能由①AgNO3；②KOH；③NH4Cl；④NaCl；⑤AlCl3中的一种或几种组成，将此固体投入水中得到澄清溶液，该溶液可使酚酞呈红色。

若向该溶液中加入稀硝酸至过量，有白色沉淀生成。

对原固体组成的判断不正确的是()
A．无法确定是否有④B．可能存在⑤C．至少有②⑤D．至少存在①②③15．下列物质间相互发生反应：①Na＋O2；②NaAlO2溶液＋盐酸；③AlCl3溶液＋氨水；④HCOOH ＋Cu(OH)2；⑤KI溶液＋AgNO3溶液；⑥甲苯＋Br2；⑦NaHCO3＋Ba(OH)2；⑧AlCl3＋NaOH；
⑨CH3CH2OH＋O2；⑩Cu＋HNO3。

在不同条件下得到不同产物的是()
A．除③⑤B．除②⑤ C．除④⑥D．除④⑤⑥
十、归纳总结、深化拓展
铝，铁的基础知识要掌握好，特别是铝三角，铁三角的相互转化关系，要注意各金属离子的检验方法。

在看到金属和酸反应时一定要注意铝，铁跟硫酸，硝酸反应的规律。

十一、经典引导
16.（2011天津，14分）图中X、Y、Z为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）。

其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。

（1）组成单质Y的元素在周期表中的位置是；M中存在的化学键类型为；R的化学式是。

（2）一定条件下，Z与H2反应生成ZH4,ZH4的电子式为。

（3）已知A与1molAl反应转化为X时（所有物质均为固体）。

放出aKJ热量。

写出该反应的热化学方程式：。

（4）写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式：
（5）向含4mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。

假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(X2+)随n（X）变化的示意图，并标出n(X2+)的最大值。

十二、当堂训练
17．A、B、C、X均为中学常见的纯净物，它们之间有如下转化关系(副产物已略去)。

试回答：
(1)若X是强氧化性单质，则A不可能是________。

a．S b．N2c．Na d．Mg e．Al
(2)若X是金属单质，向C的水溶液中滴加AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，
则B的化学式为______________；C溶液在贮存时应加入少量X，理由是(用必要的文字和离子方程式表示)________________，检验此C溶液中金属元素价态的操作方法是________________________________________
(3)若A、B、C为含有金属元素的无机化合物，X为强电解质，A溶液与C溶液反应生成B，
则B的化学式为______________，X的化学式可能为(写出不同类物质)______________或______________，反应①的离子方程式为________________或________________。

十三、归纳总结、深化拓展
对金属的高考考查经常以推断题的形式出现，这是综合性地考查各金属的性质及关系。

在做这些推断题时要先观察关键词语，挖掘关键信息，找到突破口，从而解答。

有时我们常用并凑的方法来试，一一来验证，关键要能在短的时间里找到突破口，当然这需要平时知识的积累。

十四、课堂小结
本节课注意讲解了铝，氧化铝，氢氧化铝的两性性质。

铝三角的相互转化，氢氧化铝的制备方法以及有关氢氧化铝的图像。

铁，氧化铁，铁的氢氧化物的性质，氢氧化亚铁制备的实验，铁三角，铁离子，亚铁离子的检验方法。

同时讲解了金属的计算，金属推断题的解题思路和方法。

课后作业1．向含Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、+
4
NH的水溶液中，加入足量的Na2O2固体，充分反应后再加入过量的稀盐酸，上述离子数目没有变化的是()
A．Fe2＋B．+
4
NH C．Fe3＋D．Mg2＋
2．下列各组物质不能用一种试剂通过化学反应区别的是()
A．MnO2、CuO、FeO B．(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl
C．AgNO3、KNO3、Na2CO3D．Na2CO3、NaHCO3、K2CO3
3．将含有O2和CH4的混合气体置于盛有23.4 g Na2O2的密闭容器中，连续进行电火花点燃，反应结束后，容器内的压强为零(150℃)，将残留物溶于水中，无气体产生。

原混合气体中O2和CH4的物质的量之比为()
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．2∶1
4．向稀硫酸中加入铜粉不发生反应，若再加入下列某种物质，则铜粉可以溶解。

符合此条件的物质是()
A．Fe2O3B．HCl C．KNO3D．FeSO4
5．有a、b、c、d四瓶溶液，它们分别是Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液、MgCl2溶液和稀硫酸中的某一种(物质的量浓度均为0.2 mol·L－1)。

为了鉴别以上物质，操作如下：各取少量溶液进行两两混合，实验现象如右表所示，表中“↓”表示生成沉淀或微溶化合物，“↑”表示生成气体，“—”表示观察不到明显现象。

下列说法正确的是()
A．a是稀硫酸B．b可能是Na2CO3溶液C．c是Ba(OH)2溶液D．d是MgCl2溶液
6．已知下述三个实验均能发生化学反应。

①②③
将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴
浓硝酸
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是()
A．上述实验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋B．实验①中铁钉只做还原剂
C．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性D．实验③中发生的是置换反应
7．下列反应所得溶液中一定只含一种溶质的是()
A．向铁粉中加入稀硝酸B．向稀盐酸中滴入少量的NaAlO2溶液
C．向NaOH溶液中通入CO2气体
D．向MgSO4、H2SO4的混合液中滴入过量的Ba(OH)2溶液
8．将等体积、等pH的NaOH溶液和NH3·H2O溶液，分别全部加入到甲、乙烧杯中。

下列说法正确的是()
A．甲中沉淀一定比乙多B．乙中沉淀一定比甲多
C．甲中沉淀可能比乙多D．甲和乙中沉淀可能一样多
9．已知NH4CuSO3与足量的10 mol/L硫酸溶液混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成；
②产生刺激性气味的气体；③溶液呈蓝色。

据此判断下列说法正确的是()
A．反应中硫酸作氧化剂B．NH4 CuSO3中硫元素被氧化
C．刺激性气味的气体是氨气D．1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子
10．以下物质间的转化中，其中有不能通过一步反应实现的是()
A．Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3B．Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2
C．S→SO2→H2SO4→MgSO4D．N2→NO－NO2→HNO3
二、简答题
11．X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成，其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体，这四种化合物具有下图转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。

请回答：
(1)W的电式子是__________________。

(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是________________________。

(3)X含有四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物，选用其中某些化合物，
利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置V中可收集到一种无色气体。

①装置Ⅰ中反应的化学方程式是____________，装置Ⅱ中物质的化学式是
____________。

②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干
燥的装置V中气体，该化合物的化学式是____________，所需仪器装置是
____________(从上图中选择必要装置，填写编号)。

(4)向Z溶液中通氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生
成，该反应的化学方程式是________________________。

12．甲、乙、丙、丁分别代表中学化学中常见的物质。

根据要求回答下列问题。

(1)甲的化学式为RCl x。

①若甲为某短周期金属元素的氯化物，甲中含有的金属元素的原
子半径在同周期金属元素中最小，其阳离子与氖原子有相同的电子层结构。

则甲中含有的金属元素是____________；
②若甲为某金属元素的棕色氯化物，将该氯化物水溶液加热蒸干并灼烧，得到的氧化
物为红棕色粉末，则甲的化学式为____________，甲中含有的金属元素在周期表中的位置为____________；
③将上述两种金属中活泼性强的金属与另一种金属的最高价氧化物混合，引燃后可发
生剧烈反应，其化学方程式为________________________，引燃该反应的实验操作是______________________________。

(2)若甲、乙、丙、丁为单质或化合物，均含有某短周期中的同一种元素，常温下甲为气
体，将甲通入常温下的KOH溶液中得到乙和丙，丙的水溶液具有强氧化性。

①电解乙溶液得到甲，该反应的化学方程式为________________________。

②在一定条件下1 mol甲与2 mol KOH在溶液甲反应得到乙和丁，n(乙)∶n(丁)＝5∶
1，该反应的离子方程式为__________________________________________
13．已知某混合金属粉末，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5％以上。

请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。

仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、胶头滴管、药匙；1 mol/L 硫酸、2 mol/L硝酸、2 mol/L NaOH溶液、20％KSCN溶液。

完成以下实验探究过程：
(1)提出假设：
假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有______元素；
假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有______元素；
假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素。

(2)设计实验方案
基于假设3，设计出实验方案。

(3)实验过程
根据(2)的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。

编号实验操作预期现象和结论
①
②
③
④
课后记学生的接受程度：完全能接受□部分能接受□不能接受□
学生的课堂表现：很积极□比较积极□一般□不积极□
学生的上次作业完成情况：数量% 完成质量分存在问题请求家长配合的内容：
提交时间教学主管审批教学高管审批。