2010高考二轮复习化学教案专题十《金属元素及其化合物》

1专题十金属元素及其化合物【专题要点】金属元素及其化合物的性质是高考中的重点内容.在高考题中主要以金属及其化合物的性质设计的实验、推断、计算的形式出现.在解这类题目时,除了掌握必要的有关金属元素及其化合物的性质和转化关系的知识外,还要具备一定的推理、实验和分析能力。涉及到的考点有：1.金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律2.钠为代表的碱金属化合物性质及应用3.镁铝及其化合物的性质和应用4.铁铜及其化合物的性质和应用5.金属活动性关系与氧化还原知识和离子反应知识的联系应用6.常见的金属的性质与电解质溶液.电解理论的综合应用7.以金属元素及其化合物的性质为背景的综合计算8.以金属元素及其化合物的性质为背景的实验试题【考纲要求】1.常见金属元素（如Na、Al、Fe、Cu等）⑴了解常见金属的活动顺序。⑵了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。⑶了解合金的概念及其重要应用。2.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。了解从海水中提取镁的反应原理及有关化学反应高考资源网3.以上各部分知识的综合应用⑴能依据所提供的资料或信息，获取并归纳元素化合物的性质。⑵能够设计简单的实验，具备研究元素化合物性质的基本思路。⑶尝试利用氧化还原反应等原理研究元素化合物性质高考资源网【教法指引】1．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2线高考资源网2．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。3．金属与酸的相关计算，以及涉及金属及其化合物知识的混合计算是高考经常考试的重点，尤其是联系新科技、新发现和社会相关的知识，注意解题方法的总结归纳。【知识网络】一、金属元素的通性1、金属元素的原子结构特点和在周期表中的位置：⑴结构特点：金属元素原子的最外层电子数____，原子的半径（与同周期元素相比）___。⑵位置：金属元素集中于元素周期表的______方，分布于______族和所有的_____族中，_____族是完全由金属元素构成的族。2、金属性强弱的判断规律：⑴跟水（或非氧化性酸）反应的剧烈程度；⑵金属最高价氧化物对应水化物碱性的强弱；⑶置换反应；⑷原电池的正、负极；⑸电解时金属阳离子的放电顺序（金属阳离子的氧化性）。3、金属单质的性质：⑴金属单质的化学性质：①金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化：M-ne—=Mn+。可以根据___________判断金属单质还原性的强弱。②金属单质跟酸反应的规律：按金属活动性顺序表______________________________A、与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）反应：________________________能与非氧化性酸发生置换反应，实质是：M+nH+=Mn++H2↑等物质的量的金属与足量的酸反应，生成H2物质的量多少决定于什么？___________________。等质量的金属跟足量的酸反应生成H2的多少应如何判断？___________________。B、与强氧化性酸的反应：Fe和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应高考资源网强氧化性酸跟金属反应不能生成H2，为什么？写出几个典型的反应：_____________________________________________________4、金属氧化物：金属氧化物可分为__________、__________、___________三类。⑴碱性氧化物，如Na2O、FeO、CuO、Fe2O3等，其性质是：_______________________。3⑵两性氧化物，如Al2O3，其性质是____________________⑶过氧化物，如Na2O2、BaO2等，其晶体中存在的阳离子是_____，阴离子是___；过氧化物典型的化学性质是，原因是，为什么H2O2也存在此典型性质？。5、金属氢氧化物：NaOH、Ca（OH）2、Mg（OH）2、Al（OH）3、Fe（OH）3、Cu（OH）2①属于强碱的是________________②难溶于水的是_________________③受热易分解的是________________④易被氧化的是_______________⑤能经水解反应生成的是________________⑥和HI反应不能生成对应价态金属盐的是_________。实验室中如何制备Al（OH）3和Fe（OH）3？为什么？6、金属的冶炼：⑴原理：_______________________________________⑵方法：根据金属活动性强弱，常用以下三种方法：电解法，如:__________________________________；热还原法，如:__________________________________；热分解法，如：___________________________________。7、金属活动性顺序表应用小结二、重点金属元素化合物1、镁铝及其化合物4(1)镁是活泼金属，虽不跟碱性溶液反应，但能置换出酸中的氢，也能与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2。(2)注意对Al2O3、Al(OH)3两性的理解，以及对Al3+、2AlO存在条件的认识。Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中（如在氨水和碳酸中均不溶），Al3+、2AlO只能分别存在于酸性与碱性溶液中高考资源网Al3+与下列离子不能大量共存：OH、23CO、3HCO、23SO、2S、2AlO，其中OH是因为直接反应，其余均是“双水解”高考资源网2AlO与下列离子不能大量共存：H+、3HCO、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。其中H+和3HCO是因为直接反应（2AlO+3HCO+H2O=Al(OH)3↓+23CO），其余也是“双水解”。(3)注意正确理解图象的涵义高考资源网图示中每个曲线或每条曲线的转折点（拐点），都反映了特定的反应，若没有找对，或对生成沉淀和沉淀溶解所需加入（或通入）溶液（或气体）的量之比没搞清，易导致错误。注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象：①向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；②向AlCl3和MgCl2混合中逐滴加入NaOH溶液直至过量；④向HCl、MgCl2、AlCl3混合液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；③向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液直至过量；⑤向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液直至过量。这些是以化学知识为载体考查学生的综合能力的重要的命题内容，认真研究一定会有益处高考资源网(4)Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。所以在碱性溶液中Mg2+总是转化为Mg(OH)2沉淀，5产生的MgCO3也会在加热的条件下逐渐转化为Mg(OH)2[MgCO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2↑]。三、碱金属元素化合物(1)注意钠及其化合物溶于水所得溶液浓度的计算中，Na及Na2O2溶于水均会产生气态物质，所得溶液的质量应是原混合物质的质量总和减去产生气体的质量。(2)注意Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序。若先发生反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，必还发生2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，即应先考虑Na2O2跟CO2的反应高考资源网(3)正确理解“焰色反应”：①它是元素的一种物质性质。无论是金属离子或金属原子均能发生焰色反应。它属物理变化过程。②不是所有元素都有特征的焰色。只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素才能呈现焰色反应高考资源网③焰色反应的显色过程与气体物质燃烧时产生各色火焰的过程有着本质的区别。焰色反应并非金属及其化合物自身发生燃烧反应而产生各种颜色火焰的过程，而是它们的原子或离子的外围电子被激发而产生的各种颜色的光的过程。6四、过渡元素化合物（1）3NO与Fe2+在酸性条件下，不能共存。（2）过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+。（3）注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体高考资源网（4）注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+，而也可能含有Fe2+。（5）注意铁单质与强氧化性物质反应时，也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量，最终铁元素将以二价铁形式存在，因为2Fe3++Fe=3Fe2+高考资源网w.w.w.k.s.5.u.c.o.m