高三化学重要金属化合物的性质

重要金属化合物的性质教学目标知识技能：进行归纳、整理中学重要金属元素的氧化物、氢氧化物的性质规律。能力培养：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。科学思想：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。科学方法：通过问题的讨论和分析，引导学生理解问题解决式和启发讨论学习方法。重点、难点重点：总结比较常见金属氧化物，氢氧化物的性质规律和应用。难点：常见金属的化合物中氧化性，还原性反应的规律和应用。教学方法：启发、讨论、对比、归纳。教学过程设计教师活动【板书】一、金属的氧化物【提问】请同学写出下列元素对应氧化物的化学式和色态。（老师巡视，指点答疑，并指导学生整理笔记）学生活动学生思考，填写在笔记里。元素白色固体：Na2O、MgO、Al2O3、ZnO淡黄色粉末：Na2O红色固体：Fe2O3、Cu2O、HgO黑色粉末：FeO、Fe3O4、CuO、Ag2O【提问】请同学们分析一下这些金属氧化物的化学性质有何规律？可从下面几点去考虑：（1）加热是否分解（2）与水反应（3）与强酸（H+）反应（4）与强碱（OH-）反应（5）与氨水反应（6）与H2或CO反应并写出相应反应的化学方程式。学生讨论、分析、整理笔记。（1）热稳定性2Ag2O4Ag+O2↑2HgO2Hg+O2↑4Cu2Cu2O+O2↑规律：只有HgO、Ag2O、CuO等不活泼的金属氧化物加热易分解。（2）与水反应Na2O+H2O=2NaOHMgO+H2OMg（OH）22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑规律：只有活泼金属（ⅠA、ⅡA）氧化物能与水反应。（3）与酸反应MgO+2H+=Mg2++H2O=2Al3++3H2OCuO+2H+=Cu2++H2O规律：碱性氧化物或两性氧化物能与酸溶液反应生成盐和水。（4）与强碱溶液反应Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OZnO+2OH-=ZnO22-+H2O规律：只有两性氧化物能与强碱反应生成盐和水。（5）与氨水反应Ag2O+4NH3·H2O=2Ag（NH3）2++2OH-+3H2OZnO+4NH3·H2O=Zn（NH3）42++2OH-+3H2O规律：易形成氨合离子的金属氧化物能与氨水反应。（6）与还原剂的反应CuO+H2Cu+H2OFe2O3+3CO2Fe+3CO2ZnO+CZn+CO↑规律：“Al”以后的金属的氧化物能与H2、C、CO等还原剂高温下发生氧化还原反应。【小结】金属氧化物所发生的这些反应，总结起来，主要是金属氧化物的下列性质：①碱性氧化物②两性氧化物③热稳定性④络离子的形成⑤氧化性其中要注意的是：Na2O2是由Na+和O22-构成的过氧化物。Fe3O4可以看是FeO·Fe2O3【板书】二、金属氢氧化物【提问】请同学写出这些金属元素对应的氢氧化物化学式。（老师巡视、指点、答疑）【提问】这些金属氢氧化物常见的颜色特征是什么？请总结之。（老师指导下学生分析回答）学生思考、填写在笔记本上。学生思考总结如下：白色：NaOH、Mg（OH）2、Al（OH）3Zn（OH）2、Fe（OH）2、AgOH红褐色：Fe（OH）3蓝色：Cu（OH）2【提问】这些金属氢氧化物对水的溶解性规律是什么？请总结之。（指导学生分析、回答）ⅠA和部分ⅡA金属氢氧化物都易溶于水，如NaOH，KOH，Ba（OH）2。Ca（OH）2是微溶性的。其它的都是难溶性的，如Mg（OH）2、Fe（OH）3、Cu（OH）2【提问】请同学分析总结这些氢氧化物的化学性质规律是什么。可从下面几点去思考，回答。（1）加热是否分解（2）与强酸（H+）反应（3）与强碱（OH-）反应（4）与氨水反应（5）是否容易被氧化（6）是否能被还原（指导学生分析，回答）学生讨论，分析，整理笔记。（1）热稳定性2AgOHAg2O+H2OCu（OH）2CuO+H2O2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O规律：①金属活动顺序“Mg”以前的金属氢氧化物稳定性好，难分解。②“AgOH”常温下易分解。③“Mg—Hg”的氢氧化物常温下难分解，受热或灼烧易分解。（2）与强酸（H+）的反应Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2OAl（OH）3+3H+=Al3++3H2O（3）与强碱（OH-）反应Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O规律：只有两性氢氧化物才能与强碱溶液反应。（4）与氨水作用AgOH+2NH3·H2O=Ag（NH3）2OH+2H2O*Cu（OH）2+4NH3·H2O=Cu（NH3）4（OH）2+4H2O*Zn（OH）2+4NH3·H2O=Zn（NH3）4（OH）2+4H2O规律：易形成氨络合物的金属氢氧化物能与氨水反应。（5）与氧化剂反应4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3规律：低价金属氧化物具有还原性。【小结】金属氢氧化物所发生的反应，总结起来，主要有：①热稳定性②酸性（H+）③碱性（OH-）④络合剂⑤还原性【投影】右图试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样如右图所示进行实验：试回答在题右的两个问题。（指导学生读题、审题并形成解题的思路）。（1）请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式______。（2）若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量为m，则每份试样X中氧化铜的质量为______（用m表示）。思路引导A：根据试样X在①和②的反应以确定出溶液Y和粉末Z的成分。思路引导B：溶液Y和Z发生的反应③，只能是Fe和CuCl2和过量盐酸之间的置换反应，进而引导分析试样中CuO的质量关系。学生审题，并进行如下的分析：在反应①中，会发生如下反应：FeO+2HCl=FeCl2+H2OCuO+2HCl=CuCl2+H2O在反应②中，会发生的反应有：FeO＋COFe+CO2CuO+COCu+CO2那么，溶液Y中含FeCl2和CuCl2，粉末Z中含Fe和Cu：Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2H+=Fe2+H2↑由于反应后溶液强酸性，且不会有Cu2+说明Z中Fe完全溶解了。不溶物W全部是金属铜，应是两份试样中的CuO转化生成的Cu。则每份试样中CuO的质量为：答案：（1）方程式从略。【投影】已知Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经H2还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。要求只从下列试剂中选择：浓H2SO4、浓HNO3、稀H2SO4、稀HNO3、FeCl3。溶液及pH试纸。引导学生分析，设计出实验方案。①首先应理解题目给予的信息：即：2Cu+Cu+Cu2+给我们提示，应该选择酸溶液为鉴定试剂。②CuO经H2还原所得的红色产物可能是Cu和Cu2O的混合物。其中不溶于稀H2SO4，但能溶于浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3和FeCl3溶液，其结果都会生成Cu2+；CuO是碱性氧化物，可溶于酸，同时又会发生自身氧化还原反应。③最后可确定稀H2SO4为鉴定试剂。【答案】取少量红色产物加入稀H2SO4充分搅拌，如溶液呈蓝色，则证明有Cu2O，反之没有。【投影】Fe3O4可以写出Fe2O3·FeO，若把Fe3O4看成是一种盐，又可写成Fe（FeO2）2。根据化合价规律和化学式书写方法，把Pb3O4用上述氧化物形成表示，其化学式为________；若看成是一种盐，化学式为____________。又知，高价Fe不能把HCl氧化，而高价Pb能把HCl氧化成Cl2。试分别写出Fe3O4、Pb3O4与盐酸反应的化学方程式。引导学生分析，回答：①铅（Pb）是ⅣA族元素，化合价只有+2价和+4价。根据Fe3O4写成Fe2O3·FeO形式，+4价P：b的氧化物写在前，+2价的氧化物写在后，则有：PbO2·2PbO。）2则不符合规律。③Fe3+不能氧化HCl，所以Fe3O4与HCl反应生成两种盐，属于复分解反应；而Pb4+有强氧化性，能把HCl氧化成Cl2，这时会生成Pb2+Cl2的盐。【答案】PbO2·2PbO；Pb2（PbO4）；Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2OPb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O精选题一、选择题1．某铁的氧化物用1.4mol·L-1盐酸50mL恰好溶解，所得溶液还能和56mL（标准状况下）Cl2反应，那么该氧化物的化学式为（）A．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O72．某溶液中含有NH4+、Mg2+、Fe2+、Al3+4种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（）A．NH4+B．Mg2+C．Fe2+D．Al3+3．在下列4种化合物：①NaHCO3，②Al2O3，③（NH4）2S，④NH2CH2COOH中，跟盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是（）A．只有②、④B．只有①、②C．只有①、②、③D．①、②、③、④4．下列物质长期放置在空气中容易变质，但不属于氧化还原反应的是（）A．CaOB．Na2O2．Na2SO3D．FeSO45．用含硫量较高的生铁炼钢时，应该采取的措施是（）A．使用较多的生石灰B．加入较多的焦炭C．加入较多的硅铁D．掺入含磷较高的废钢6．一定量的CuO和0.5L稀硫酸充分反应后，再将一根50g铁棒插入上述反应后的溶液中，当铁棒质量不再增加时，铁棒增重0.24g，并收集到224mL（标准状况下）氢气。由此可推知CuO的质量（）A．2.40gB．8.00gC．6.40gD．1.92g7．把5.