第三章《金属及其化合物》章末归纳与整理导学案(含答案)-人教版高中化学必修一
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第三章《金属及其化合物》导学案
归纳与整理
(共一课时)
【学习目标】1.通过展示交流、典例剖析、归纳梳理,进一步熟悉金属单质的性质并能加以运用。
2.通过讨论交流、典例剖析、归纳梳理,进一步熟悉常见金属单质及其化合物的主要化学性质,初步了解元素及其化合物学习的基本思路和方法。
3.通过讨论交流、典例剖析、归纳梳理,了解金属材料的广泛用途,体会科学、技术、社会之间的相互关系。
【学习重点】金属单质及其重要化合物的主要化学性质。
【学习难点】金属单质及其化合物之间的转化关系
【同步学习】
情景导入:本章我们学习了一些常见金属及其化合物的知识,本节课我们将对这些知识进行归纳与整理,同时探究如何运用所学知识解决问题。
活动一、金属的重要化学性质及其应用
1.讨论交流:小组讨论交流,构建重要金属的主要化学性质网络图。
【温馨提示】
2.问题探究:(1)活泼金属与水、酸、盐溶液反应的本质与顺序是什么?
【温馨提示】活泼金属与水、酸、盐溶液反应的本质均是与H+的反应,反应顺序是:有酸酸在前,无酸水为先。
(2)金属钠与乙醇反应的现象及原因是什么?
【温馨提示】钠与乙醇反应,钠块先沉在液面下(原因:乙醇的密度比金属钠的密度小),后上下浮动(原因:金属钠表面产生的气泡浮力增大)、能看到表面冒出气泡(原因:乙醇与计算钠反应产生氢气),并不能熔化成小球(原因:反应速率慢,放热少)。
(3)铝与氢氧化钠溶液反应时,反应机理是怎样的?请用双线桥法标出该反应电子转移的方向与数目。
【温馨提示】铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3,Al(OH)3可溶于NaOH生成NaAlO2和H2O,反应中Al为还原剂,水为氧化剂。
【对应训练】1.下列叙述正确的是()
A.镁铝合金的抗腐蚀能力强,不与稀硫酸反应
B.Na的金属活动性比Mg的强,故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg
C.钠可与冷水剧烈反应,而镁与热水才能反应,说明钠比镁活泼
D.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,故在与其他非金属反应的产物中,Fe也显+3价
【答案】 C
【解析】合金中各成分金属仍保持原有的化学性质,A错误;Na是活泼金属,Na与MgCl2溶液反应时,Na先与水反应生成NaOH,不能置换出Mg,B错误;Fe与其他非金属反应的产物中Fe的化合价取决于非金属的氧化性强弱,并不一定是+3价,如Fe与S反应生成的FeS中Fe显+2价,D错误。
2.镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有()
A.Mg2+B.Cu2+
C.Al3+D.AlO-2
【答案】 D
【解析】Mg、Al、Cu三种金属与过量盐酸充分反应,过滤后滤液中有Mg2+和Al3+,加入过量NaOH 溶液时,滤液中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,Al3+转化为AlO-2留在滤液中。
活动二、钠的重要金属化合物性质及其应用
1.讨论交流:小组讨论交流,构建钠的重要化合物转化关系知识网络。
【温馨提示】
2.问题探究:(1)钠的氧化物生成、组成及性质有何特点?
【温馨提示】①钠与氧气反应的产物与反应温度有关,加热或点燃产物是过氧化钠,反之是氧化钠。
②氧化钠是碱性氧化物,过氧化钠不是碱性氧化物。
③氧化钠和过氧化钠中,氧元素的化合价分别为-2、-1价,因此过氧化钠具有强氧化性,可作氧化剂、供氧剂、漂白剂,且阴阳离子的个数比均为1:2.
④不管生成氧化钠还是过氧化钠,金属钠失电子均变为+1价的阳离子,因而等量的钠完全反应失去的
电子数相同。
(2)Na 2O 2与H 2O (g )、CO 2的反应电子转移、气体体积变化、固体质量变化有何规律?
【温馨提示】①电子转移关系:当Na 2O 2与CO 2、H 2O 反应时,物质的量的关系为2Na 2O 2~O 2~2e -
,n (e -
)=n (Na 2O 2)=2n (O 2).
②气体体积变化关系:少量是原来气体体积的12,等于生成氧气的量,即ΔV =V (O 2)=1
2V (混合).
③固体质量变化关系:CO 2、水蒸气分别与足量Na 2O 2反应时,固体相当于吸收了CO 2中的“CO ”、水蒸气中的“H 2”,所以固体增加的质量Δm (CO 2)=28 g ·mol -1
×n (CO 2),Δm (H 2O)=2 g ·mol -1
×n (H 2O).
(3)鉴别Na 2CO 3,NaHCO 3有哪些方法?
【温馨提示】①利用热稳定性不同(Na 2CO 3稳定,NaHCO 3受热容易分解);②相同条件下利用反应速率或现象不同(与相同浓度的盐酸反应);③利用溶液的碱性不同(相同条件Na 2CO 3碱性比NaHCO 3强)。 (4)碳酸钠与碳酸氢钠相互混在一起的除杂方法有哪些?
【温馨提示】①Na 2CO 3固体(NaHCO 3):加热至固体质量不再变化。②Na 2CO 3溶液(NaHCO3):加适量的NaOH 溶液。③NaHCO 3溶液(Na2CO3):通足量的二氧化碳气体。
(5)向饱和Na 2CO 3溶液中通入过量的CO 2,可观察到什么现象?为什么?
【温馨提示】溶液中将析出白色晶体(沉淀)。原因是:发生Na 2CO 3+CO 2+H 2O===2NaHCO 3↓,①同温下,NaHCO 3的溶解度比Na 2CO 3小,②生成的NaHCO 3的质量比消耗的Na 2CO 3的大(即106 g Na 2CO 3生成168 g NaHCO 3),即溶质增加,③反应消耗了水,即溶剂减少,因此出现沉淀,主要原因是①。 (6)做焰色反应实验时,为什么用稀盐酸洗涤铂丝而不用稀硫酸?
【温馨提示】铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净,然后在火焰上灼烧至无色,这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发,若用稀H 2SO 4洗涤铂丝,则由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发,会造成对后面实验的干扰。
【对应训练】1.往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol 的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100 mL 水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是( )
A .甲<乙<丙<丁
B .丁<甲<乙=丙
C .甲=丁<乙=丙
D .丁<甲<乙<丙
【答案】 B 【解析】 (1)甲、丁相比:
甲:Na →NaOH 消耗H 2O ,溶剂减少 丁:NaOH 无反应 溶剂不变 故NaOH 的质量分数:甲>丁。 (2)乙、丙相比:
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⎫乙:2Na 2O ――→H 2O
4NaOH
丙:2Na 2O 2――→H 2O
4NaOH +O 2生成NaOH 相等消耗H 2O 相等,溶剂相等故乙、丙溶液完全等同。
(3)乙、丙与甲相比:甲:Na 乙:Na 2O 丙:Na 2O 2
当它们物质的量相等时,甲(Na)所得NaOH 是乙、丙(Na 2O 、Na 2O 2)所得NaOH 物质的量的1
2
,它们所消耗