第四章几种重要的金属
金属的通性
1.金属在元素周期表中的位置金属元素在周期表中位于左下方,占4/5.从外层电子排布来看,大多数金属元素原子最外电子只有1-2个.某些金属(如Sn,Pb,Bi等)虽然有4-5个电子，但它们的电子层数较多，原子半径大，原子核对核外电子吸引力小，容易推动电子，这就从本质上解释了金属的物理通性和化学通性。越靠近分界线则可能表现出部分非金属原子结构：最外层一般1--3个电子，原子半径相对较大物理性质：大多数银白色固体，有金属光泽、有延展性、能导电、导热
2.金属的几种分类方法：
从颜色分
从密度分
从含量分
重金属盐一般有毒.
3.金属的共性：
金属晶体中的金属离子与自由电子之间存在较强的作用可以用这一点解释金属的导电性，导热性，延展性，硬度和熔点。金属晶体是靠金属离子跟自由电子之间存在较强的作用使许多金属离子相互结合在一起而形成的。
讨论:金属为什具有导电性、导热性、延展性？
4.金属的特性
(1)熔点最高:W(3410℃);最低Hg(-39℃)
(2)密度最大:Os(22.45g/cm3);最小:Li(0.53g/cm3)
(3)硬度最大:Cr(9);最小:Na(0.4)
(4)延展性最好:Au，可制成万分之一毫米的金箔。
(5)导电导热性最好:Ag，Cu次之，Al第三。
[例题分析]：
1.下列叙述中正确的是（）
A.某物质中只含有一种元素，该物质一定是纯净物。
B.某晶体中含有阳离子,则一定含有阴离子.
C.任何原子都是由质子,中子和电子组成.
D.同位素的化学性质基本相同.
2.用乙醚(分子构成)作溶剂溶解由金属钠,石墨和一种分子晶体所组成的固体混和物,可能溶解的是()
A.分子晶体B.分子晶体和钠C.石墨和钠D.钠[学生练习]
在核电荷数1-18的元素中,其单质属于金属晶体的有:。,密度最小的是:,地壳中含量最多的是,熔点最低的是,具有两性的元素是,单质的还原性最强的是. 1
化学性质：
1.和非金属反应
2.与水、酸、盐的反应
3.少数与强碱溶液反应
[过渡]金属的还原性弱强与结构、在周期表中的位置有关，与金属活动顺序大致相同，下面从金属化学性质的几方面看一下部分金属的主要化学性质。
金属活动顺序 KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu 金属原子失电子 --------------------------------- 在空气跟O反应 跟水反应 ? 跟酸反应 ? 跟盐反应 ? 跟碱反应 ?
金属活动顺序 KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu 金属原子失电子 _____依次减小，还原性减弱_______________________________ 在空气跟O反应 易被氧化 跟水反应 常温 跟酸反应 剧烈 跟盐反应 位于金属活动顺序前面的金属可以将后面金属从其 跟碱反应 A1等具两性的金属可与碱反应 .镁和铝的物理性质
由镁和铝在元素周期表中的位置归纳镁和铝的结构及其物理性质.
镁 铝 最外层电子数 2 3 原子半径大小 1.6×10-10m(大) 1.43×10-10m(小) 熔点/沸点(℃) 645/1090 660.4/2467 密度(g/cm3) 1.738 2.7 硬度 2.0 2-2.9 合金:合金指由两种或两种以上析金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质.一般来说,合金的熔点比它的各成份金属的熔点都低.如:铝合金.
二.镁和铝的化学性质
Mg-2e-→Mg2+Al-3e-→Al3+
说明:1.[实验4-5]铝箔在氧气中燃烧,条件:点燃;现象;注意点.
2.[实验4-6]铝与碱反应产物的检验.
3.[实验4-7]镁与CO2反应的注意点
4.铝热反应用蔗糖与氯酸钾的混合物滴入浓硫酸;现象;注意点
铝粉与某些金属氧化物的混和物叫铝热剂,在高温下发生铝热反应.利用铝热法可冶炼钒,铬,锰,也可焊接钢轨.
镁的化学性质 铝的化学性质 2Mg+O22MgO 4Al+3O22Al2O3 3Mg+N2Mg3N2
Mg3N2+6H2O==3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 2Al+3S=Al2S3
Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑ Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ 2Mg+CO22MgO+C
2Mg+SO2MgS 2nAl+3M2On6M+nAl2O3
(M=Fe,V,Cr等) Mg+2H+=Mg2++H2↑
与氧化性酸发生复杂反应 2Al+6H+=2Al3++3H2↑
常温遇浓硫酸、浓硝酸钝化 镁与碱不反应
2Al+2NaOH+3H2O==2NaAlO2+3H2↑+H2O Mg+2NH4Cl(aq)=MgCl2+2NH3↑+H2↑(水)
Mg+Cu2+=Mg2++Cu 2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu 3
[例题分析]
1.将相同质量的镁条分别在①氧气②空气③N2④二氧化碳中燃烧.燃烧后所得产物的质量是()
②＜①＜③＜④B.④＝③＝②＝①
③＜②＜①＜④D.③＜①＜②＜④
[解析]:空气中有1/5的氧气,4/5的氮气.
可用“变换化学式法”.设镁均为1mol,则与氧气反应生成1molMgO;在氮气中燃烧时生成Mg3N2,1在CO2燃烧生成均为1在空气中燃烧时生成和的混合物,其中镁的物质的量为由于镁的物质的量相同,因此比较生成固体的质量即可比较它们的化学式不同的部分的相对原子质量.
2.某无色透明的溶液,能与铝反应放出氢气,但不与镁反应.该溶液中可能大量存在H+,Ba2+,Cu2+,OH-,SO42-,Cl-,CO32-,NO3-.试根据上述性质推断:该溶液中肯定存在的离子是;可能存在的离子是;不存在的离子是.
3.简答为什么不能用干粉灭火剂(主要成份为NaHCO3)来扑灭燃烧的镁粉?
[学生练习]:
1.某无色透明的溶液,跟金属铝反应时放出H2,试判断下列离子:Mg2+,Cu2+,Ba2+,H+,Ag+,SO42-,SO32-,HCO3-,OH-,NO3-.何者能存在此溶液中?
(A)当生成Al3+时可存在;
(B)当生成AlO2-时可存在.
2．将等物质的量的镁和铝混合，取四份等质量的该混合物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．3mol/LHClB.4mol/LHNO3C.8mol/LNaOHD.18mol/LH2SO4
3.在两份体积相同的NaOH和稀硫酸溶液中分别加入过量铝粉,充分反应后,在相同状况下,若放出氢气的体积相同,则两溶液的物质的量浓度之比是
A.3:1B.1:3C.3:2D.2:3
4.将镁铝硅的混和物分为等质量的两份.一份跟足量的NaOH溶液反应,另一份跟足量的HCl反应,最终产生的H2一样多.则镁与硅物质的量之比是
A.2:1B.4:1C.1:1D.3:1
三、铝的重要化合物
1．氧化铝（Al2O3）
概述：白色难熔物，是冶炼铝的原料，是一种比较好的耐火材料
Al2O3:两性氧化物，能跟强酸、强碱反应，不跟水反应。
写出Al2O3分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式.
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
2．氢氧化铝[Al(OH)3]氢氧化铝处于中强碱向弱酸过渡的位置，所以它可能既有弱碱性，又有弱酸性（即两性）。
Al(OH)3：几乎不溶于水，白色胶状；能凝聚水中的悬浮物，有吸附色素的性能。
实验室制法：[实验4-5]铝盐与氨水反应 4
Al3++3NH3.H2O==3NH4++Al(OH)3↓
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
Al(OH)3具有两性氢氧化物的性质，既能与强碱反应又能与酸反应，但Al(OH)3沉淀不溶于氨水。
[实验4-6]
[实验1]在硫酸铝溶液中逐渐滴入氢氧化钠溶液观察所发生的现象,并画出溶液中析出沉淀的量与加入氢氧化钠的量的关系图.
[实验2]在上述所得澄清溶液中再加入盐酸又有什么现象?写出有关的离子方程式,并画出生成沉淀的量与加入盐酸的量的关系图
氢氧化铝为什么具有两性？
[讲述]我们还可以用酸、碱的电离以及平衡移动的原理简单加以解释，氢氧化铝虽然难溶于水，但在水中仍有微量溶解，存在溶解平衡；氢氧化铝是弱电解质，可发生两种形式的电离，存在两个电离平衡。
[引导讨论]根据平衡移动的原理说明：当往氢氧化铝里加入酸或强碱时，上述三个平衡如何移动？
[追问]氢氧化铝是否既有酸性，同时又具有碱性？
[强调]氢氧化铝和酸反应时表现为弱碱；和强碱反应时表现为弱酸，酸和碱这对矛盾既对立又统一地存在于氢氧化铝中，在不同的条件下，突出表面了某一方面的性质。
Al(OH)3电离方程式：H2O＋AlO2-＋H＋Al(OH)3Al3＋＋3OH-
Al(OH)3的两性实验，也可采取以下方式
[指导实验]
1．将NaOH溶液逐滴滴入到AlCl3溶液中，直至过量。
2．将AlCl3溶液逐滴滴入到NaOH溶液中，直至过量。
3．将盐酸逐滴到?NaAlO2溶液中，直至过量。
4．将NaAlO2溶液中，直至过量。
[问题]请描述实验现象，并写出离子方程式。
回答：
1．先产生白色絮状沉淀，当NaOH过量时沉淀消失。
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
2．先产生沉淀，振荡后消失，当AlCl3过量时，产生的沉淀不再消失。
4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O
3AlO2-+6H2O+Al3+=4Al(OH)3↓
3.先产生白色絮状沉淀，当HCl过量时沉淀消失。
AlO-2+H++H2O=Al(OH)3↓
Al(OH03+3H+=Al3++2H2O
4.先产生沉淀，振荡后消失，当NaAlO2过量时，产生的沉淀不再消失。
4H++AlO-2=Al3++2H2O
Al3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓
转化关系
（1）Al3++3OH=Al(OH)3↓
Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH+4
(2)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
??(3)Al3++4OH-=AlO-2+2H2O
(4)AlO2-+H++H2O=AlOH)↓ 5
(5)Al(OH03+3H-=Al3++3H2O
(6)AlO-2+4H+=Al3++2H2O
3．硫酸铝钾KAl（SO4）2
一、选择题：
1、镁粉在焰火，闪光粉中是不可少的原料，工业制造镁粉将镁蒸气在气体中冷却。下列可作为冷却气体的是（）
①空气②CO2③Ar④H2⑤N2
A、①②B、②③C、③④D、④⑤
2、下列物质中，不属于纯净物的是（）
①重水②双氧水③硬水④硫酸⑤氢溴酸⑥蒸馏水
A、①③B、③④C、①⑤D、③⑤
3、铝热反应说明了（）
A、铝的还原性大于铁，且反应时放出大量的热
B、铝比铁熔点低C、铁、铝易形成合金
D、反应需要加热，所以铝热反应是吸热反应
4、下列晶体中，金属离子与自由电子之间作用最强的是（）
A、NaB、MgC、AlD、Si
5、下列单质中，能跟烧碱溶液反应，但不能生成H2的是（）
A、硅B、氟气C、铝D、钠
6、在两个烧杯中，各加入相同体积3摩/升的硫酸溶液，随后分别置于天平左右两个托盘上，调节天平，使之平衡，此时向两个烧杯中分别加入10.8克Mg、Al反应完毕后，天平两端将会（）
A、不平衡，放铝的一端托盘上升B、不平衡，放镁的一端托盘上升
C、仍保持平衡D、无法确定
7、用铝热法从下列氧化物中还原出物质的量相同的各金属，耗铝最少的是（）
A、Cr2O3B、MnO2C、V2O5D、WO3
8、一定量时的盐酸分别与下列物质完全反应，所得溶液浓度最小的是（）
A、MgB、MgOC、MgCO3D、Mg(OH)2
9、在①浓盐酸②浓硝酸③浓硫酸④稀硫酸⑤稀硝酸等物质中，能用铝槽车盛装的是（）
A、①②③B、②③C、②④D、③⑤
10、高温超导体中，铊（T1）是组成成分之一，已知铊和铝是同族元素，关于铊的性质的推断，可能错误的是（）
①是银白色的软质金属②能生成+3价的离子化合物③T1(OH)3和A1(OH)3一样是两性的④与稀硝酸作用生成硝酸盐⑤与CL3反应生成盐
A、①和②B、只有③C、④和⑤D、②与⑤
11、下列离子方程式书写正确的是（）6
A、硫酸铝中加入过量氨水：AL3++3OH-AL(OH)3↓
B、氢氧化铝跟盐酸反应：2AL(OH)3+6H+2AL3++6H2O
C、硫酸铜与氢氧化钡溶液反应：Ba2++SO42-BaSO4↓
D、偏铝酸钠溶液与适量稀硝酸反应：ALO2-+H++H2OAL(OH)3↓
12、将两种金属单质组成的混合物11克加到足量的稀H2SO4中，最终可得到11.2升H2（标况下），则这两种金属可能是（）
A、Zn和FeB、Ag和MgC、AL和CuD、Mg和Zn
13、下列物质的溶液中通适量CO3气体，不产生白色沉淀的是（）
A、ALCL3B、Ca(OH)2C、NaALO2D、Na2SiO3
14、下列各组水溶液中，有暂时硬度的水是（）
A、K-、Na-、HCO3-、Cl-、SO42-
B、K-、Mg2-、Cl-、Na-
C、Na-、HCO3-、CL-、Mg2-
D、Ca2-、Na-、CL-、NO3-
15、下列各物质属于复盐的是（）
A、Cu2(OH)2CO3B、KCL·MgCL3·6H2OC、NaHSO4D、AL2(SO4)3
16、向明矾溶液里滴入Ba(OH)2溶液，当SO42-沉淀完全时，铝元素的存在形式是（）
A、一部分AL(OH)3沉淀，一部分以AL3+形式存在于溶液中
B、一部分为AL(OH)3沉淀，一部分以ALO2-形式存于溶液中
C、全部为AL(OH)3沉淀
D、几乎全部以ALO2-形式存在于溶液中
17、已知部分被氧化的镁1.6克和足量的盐酸反应，在标况下生成H21.12升。在跟盐酸反应前被氧化的镁是（）
A、1.2克B、0.64克C、0.4克D、0.24克
18、下列化学方程式正确的是（）
A、适量CO2通入氯化钙溶液中：CaCL3+CO2+H2OCaCO3↓+2HCL
B、碳酸氢镁和过量石灰水反应：Mg(HCO3)2+Ca(OH)2MgCO3↓+CaCO3↓+H2O
C、把氯水放在阳光下：2CL2+2H2O4HCL+O2↑
D、碳酸氢钙溶液中加入NaOH溶液：Ca(HCO3)2+2NaOHCaCO3↓+Na2CO3+2H2O
19、把等质量的金属镁分别放在①纯氧气中②空气中③二氧化碳中，充分燃烧，得到固体物质的总质量分别为W1、W2、W3，三者的大小关系是（）
A、无法判断B、W1一定小于W2C、W3一定大于W2D、W1等于W3
20、下列化合物中不易潮解的是（）
A、CaCL2固体B、Na2CO3晶体C、MgCL2固体D、NaOH固体
二、填空题：
21、只用一种试剂就可鉴别Na+、Mg2-、AL3-三种离子
只用一种试剂就可鉴别Na2S、Na2CO3、NaALO2、Na2SiO3、NaNO3五种药品。
22、镁、铝在反应时分别失去2个、3个电子，但镁的金属性比铝要，这说明金属性主要取决于。而与无直接关系。
23、下列图象中，纵坐标为沉淀物的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，试按题意将相应的字母序号填入表中： 7
溶液 加入物质 答案序号 氯化铝溶液 加入过量氨水 饱和石灰水 通入过量CO2气体 含少量NaOH的偏铝酸钠的溶液 通入过量CO2气体 含少量NaOH的偏铝酸钠溶液 逐滴加入稀盐酸 MgCL2、ALCL3的混合液 逐滴加入NaOH溶液至过量
24、在相同条件下，将Mg、AL、Fe分别投入质量相同且足量的稀盐酸中，反应结束后三种溶液的质量仍相同，则投入的Mg、AL、Fe三者的质量大小关系为
25、在m毫升b摩/升ALCL3溶液中加入等体积a摩/升NaOH溶液。
（1）当a≤3b时，生成AL(OH)3沉淀的物质的量是。
（2）当a，b满足条件时，无沉淀生成。
（3）当a，b满足条件时，有沉淀生成，生成AL(OH)3沉淀的质量是
。
三、计算题：
26、AL(OH)3、MgCO3及NaHCO3的混合物32.4加入过量盐酸，生成CO3气体4.48升（标况下）；继续向反应后的溶液中加入过量NaOH溶液，生成5.8克白色沉淀。求该混合物中三种物质的质量百分含量。
27、向铝粉和过氧化钠的混和物中加入足量水振荡，当混和物全部溶解后，得到无色透明溶液并放出7克气体，向该溶液中滴加5摩/升的盐酸，有白色胶状沉淀生成，当滴加到280毫升时，沉淀恰好溶解，求原混和物铝和过氧化钠的物质的量之比为多少？
【练习答案】
1、C2、D3、A4、C5、B
6、D7、A8、D9、B10、B
11、D12、C13、A14、C15、B
16、D17、D18、D19、C20、B
21、NaOH，HCL
22、强，失电子的难易，失电子的多少
23、C、B、D、E、A
24、AL>Mg>Fe 25、（1）（2）a≥4b 8
（3）3b≤a＜4b
26、AL(OH)3%=48.15%
MgCO3%=NaHCO3%=25.93%
27、1：2
第二节???铁和铁的化合物
●教学目的要求
使学生掌握铁的化学性质。
使学生理解铁盐和亚铁盐的相互转变。
使学生了解铁的氧化物和氢氧化物。
使学生掌握铁离子的检验方法。
●教学重点、难点：
教学重点：铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的转换；Fe3+离子的检验方法Fe3+和Fe2+的相互转化
教学过程：
复习主族元素，过渡元素概念
主族元素------由长周期和短周期共同组成的一纵行ⅠA→ⅦA、0族
过渡元素------ⅢB→ⅡB族包括镧系和锕系的60多种元素
铁在周期表中的位置及原子结构
26Fe位于周期表中第四周期Ⅷ族、Fe在参加化学反应时可失去2e，也可失去3e，失3e时，不仅最外层失去2e，而且次外层也失去1e，象铁那样，在参加化学反应时，不仅可失去最外层电子，而且也可以失去次外层的部分甚至全部电子-----过渡元素特征之一。
一：铁的性质：
1物理性质：银白色金属（粉末时为黑色）ρ=7.86，溶点1535℃沸点2750℃。能被磁体所吸引，易磁化。
2化学性质：位于氢之前,比较活泼、显+2,+3价.
(1)．和非金属反应
3Fe+2O2Fe3O4(装置放水或砂垫底) 2Fe+3Cl22FeCl3(棕色的烟) Fe+SFeS
还可与溴、I2等非金属反应。
(2)．和水反应
3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2
在高温下反应。常温和一般加热都不反应。
(3)．和酸反应
Al、Fe在冷浓HNO3、H2SO4中钝化，但加热时仍可反应。
硫酸厂用钢瓶贮硫酸,硝酸厂用铝容器装硝酸
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ 9
Fe+2H＋==Fe2＋+H2↑
Fe+HNO3热,稀)------Fe3＋ +
铁过量时生成Fe2＋
(4)．和盐反应
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4Fe+2Fe3＋==3Fe2＋
归纳Fe→Fe2＋、-Fe3＋
练习：
1）关于铁的叙述中正确的是（ ）
A、铁是地壳中含量最多的金属元素。
B、铁是人类发现和使用最早的金属。
C、铁既能在氧气中燃烧，又能与高温水蒸汽反应。
D、铁在干燥的空气中易生锈。
2）把5．6g铁粉加到200ml1mol/L的HNO3溶液中，充分振荡后的情况是（ A、铁完全被氧化。B、铁部分被氧化C、铁全部被氧化为Fe2+D、铁全部被还原为Fe3+
二：铁的化合物(氧化物,氢氧化物,盐)
1、氧化物{FeO、Fe2O3、Fe3O4、(FeOFe2O3)}
氧化亚铁 三氧化二铁 四氧化三铁 颜色 黑色 红棕色 黑色有磁性 俗称 铁红 磁性氧化铁 溶解性 不溶 不溶 不溶 与
酸
反
应 盐酸 稀硝酸 HI 与还原剂的反应（如氢气、铝等） 稳定性 FeO不稳定,受热转变成Fe3O4
6FeO+O22Fe3O4
2、氢氧化物Fe(OH)2、Fe(OH)3
Fe(OH)2白色,不稳定,易被氧化红褐色Fe(OH)3
制备：用可溶性的亚铁盐与碱反应。Fe2++2OH－==Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3白色→绿→灰→红褐色
Fe(OH)3红褐色，不稳定易分解为Fe2O3
制备用可溶性的铁盐与碱反应。Fe3++3OH－==Fe(OH)3
Fe(OH)3+3HCl==FeCl3+3H2O(碱性)
2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O(不稳定性) 10
氢氧化亚铁 氢氧化铁 物理性质 与
酸
反
应 盐酸 稀硝酸 HI 稳定性 制备 3、铁盐和亚铁盐
FeCl2、、FeSO47H2O、FeCl3、Fe2(SO4)3
4、Fe2＋的相互转变Fe3＋Fe2＋ Fe3＋
Fe2＋Fe3＋
1）Fe3＋具有一定的氧化性Fe
可被Fe、I－、S2-、Cu等还原为Fe2
2Fe3＋+Fe==3Fe2＋(在Fe3+溶液中,加入Fe,Fe溶解而无气体)
2Fe3＋+Cu==2Fe2＋+Cu2＋(用FeCl3溶液腐蚀铜,印刷电路)
2Fe3＋+2I－==Fe2＋+I2(Fe3＋能使KI淀粉试纸变蓝)
2）Fe2+具有一定的还原性，
可被H2SO4、HNO3、Cl2、O2等氧化为Fe3+
2Fe2＋+Cl2==2Fe3＋+2Cl—(Cl2、Br2可氧化Fe2+)
5Fe2＋+MnO4－+8H＋==5Fe3＋+5Mn2＋+4H2O
(Fe2＋可使KMnO4溶液褪色)
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3(Fe(OH)2不稳定)
2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O(双氧水可氧化Fe2+)
12FeSO4+3O2==2Fe2O3+4Fe2(SO4)3(久置的FeSO4被氧化)
练习1.用绿矾配FeSO4溶液为什么要加少量铁粉和稀H2SO4?
2.如何除去FeCl3中的FeCl2?如何除去FeCl2中的FeCl3?
三：Fe2＋、Fe3＋的检验
1、试剂KSCN或NH4SCN11
与Fe3＋作用呈血红色，与Fe2＋+作用无变化加氯水变血红色
Fe3＋+3SCN--==Fe(SCN)3
(络离子-----由二种不同的离子或由一种离子和一种分子形成的一类复杂离子.[Fe(SCN)]2+[Ca(NH3)6]2+、[Ag(NH3)6]+、[Fe(CN)6]3－)
2、碱溶液
Fe2+盐：白色沉淀变灰绿色最后变红褐色
Fe3+盐：红褐沉淀色沉淀
练习1.向KCl、MgCl2、NH4Cl、FeCl2、FeCl3、AlCl3溶液分别逐滴加入浓烧碱溶液,各发生什么现象?写出有关反应的离子方程式.
2.把绿色晶体A制成溶液,分装在二支试管,在一支试管中滴入BaCl2和稀HCl,立即产生白色沉淀,在另一试管中滴入NaOH溶液,产生白色沉淀,白色沉淀立即变成绿色再变成灰色最后变红褐色,把红褐色沉淀溶于盐酸,加入KSCN溶液,立即呈现血红色,试判断A是什么物质?写出有关反应的离子方程式.
课堂练习：
1、除去物质中所含杂质（括号内为杂质），选择正确的试剂和方法，并写出离子反应方程式
①Fe2O3[Fe(OH)3]试剂：方法：离子反应：。
②Fe2O3[Al2O3]试剂：方法：离子反应：。
③FeCl3[FeCl2]试剂：方法：离子反应：。
④FeCl2[FeCl3]试剂：方法：离子反应：。
⑤FeCl3[FeBr2]试剂：方法：离子反应：。
⑥Fe[Al]试剂：方法：离子反应：。
2、当少量的钠、镁等金属着火时，宜用的灭火器材是（）
A泡沫灭火器B干粉（NaHCO3）灭火器C沙子D水
3、下列物质能跟镁反应并产生氢气的是（）[1995全国]
A．甲酸溶液B氢氧化钠溶液C氯化铵溶液D碳酸钠溶液
4、不能用铝热法制备的金属是（）[1990上海]
A铬B铁C锰D镁E钒
5、为了除去氯化镁酸性溶液中的铁离子，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后再加入适量的盐酸。这种试剂是（）[1991全国]
A.NH3·H2OBNaOHCNa2CO3DMgCO3
6、下列各组离子在溶液中大量共存的是（）[1994全国]
ANa+Mg2+Cl-AlO2-BSO32-SO42-H+K+
CFe2+Fe3+Cu2+Cl-DS2O32-SO42-H+Na+
7、在pH=1的溶液中，可以大量共存的是（）[1995全国]
ANa+K+Cl-S2-BCl-Mg2+SO42-Al3+
CNa+K+NO3-AlO2-DS2O32-SO42-K+Na+
8、下列各组离子，在强碱性溶液中可以共存的是（）[1996全国]
ANa+K+Cl-HSO3-BNa+Ba2+NO3-AlO2-
CK+Cl-NO3-NH4+DNa+K+ClO-S2-
9、下列各组离子，在强碱性溶液中可以共存的是（）[1997全国]
AClO-S2Cl-AlO2-BNH4+Na+K+Ba2+
CS2-Cl-Br-CO32-DSO32-SO42-HCO3-NO3- 112
10、下列各组离子既可以大量共存，而且加入氨水后也不产生沉淀的（）[1999全国]
ANa+Ba2+Cl-SO42-BAlO2-K+OH-NO3-
CNH4+SO42-H+Al3+DCl-NO3-H+CH3COO-
11、若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可以共存的是[96安徽]
ACl-SO42-Mg2+HCO3_BK+Cl-NO3-Na+
CNa+NO3-NH4CO32-DK+OH-NO3-AlO2-
12、将下列四种铁的化合物溶于盐酸，滴加硫氢化钾溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是（）[1992全国]
AFeSBFe2O3CFeCl3DFe2(SO4)3
13、某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的离子是（）[1996全国]
ANH4+BMg2+CFe2+DAl3+
14、由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是（）[1998全国]
A锌B铁C铝D镁
15、两种金属的混合物共15g，跟足量的盐酸反应时，恰好得到11.2L氢气（标况）。下列各组金属不能构成上述条件的混合物的是（）[1991全国]
A镁和银B铜和锌C铝和铁D镁和铝 金属单质及化合物的化学性质
? K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 与水反应 与冷水剧烈反应,生成碱与H2 与沸水反应 与高温水蒸气反应,生成氧化物与H2 ? 不反应 与普通酸 反应生成H2与盐(变价金属生成低价离子) ? 不反应 与氧化性酸 剧烈反应 常温钝化 剧烈反应 常温钝化 剧烈反应 ? 加热或不加热反应 不反应,只与王水反应 与氧气 迅速反应,有时生成过氧化物或超氧化物 常温氧化膜,点燃或加热反应 生锈,加热反应 常温氧化膜,点燃或加热反应 ? 受热即反应 不反应 氧化物与水反应 迅速反应,生成强碱 缓慢反应 不反应 氢氧化物碱性 强碱 中强碱 两性 弱碱 水中不存在 氢氧化物稳定性 受热不分解,稳定 受热分解,向右分解温度渐低,Cu(OH)2常温下即能分解 金属离子与强碱 不反应 都能反应生成弱碱沉淀,Zn(OH)2,Al(OH)3都能溶过量的强碱中 金属离子与氨水 不反应 都能反应生成弱碱沉淀,Zn(OH)2,Cu(OH)2,AgOH都能溶过量的氨水中
金属的冶炼
教学目的要求
1、使学生了解金属冶炼的一般原理。
2、常识性介绍金属回收的重要意义，树立资源保护意识。
●教学重点、难点：
教学重点：金属冶炼的一般原理。
教学难点：不同金属的不同冶炼方法。
．教学过程
引导学生浏览网站中“我国古代冶金技术”；“常见的金属矿石”两部分内容，提出，我国古代的冶金技术已经达到很高的水平，比如大家看到的精美的青铜器就是一个例证。
提出问题：金属在自然界存在有游离态也有化合态，那么如何从化合态的矿石中的金属冶炼出来呢？这就是本节课我们要一起来学习和探讨的内容。
一：金属的冶炼
1．提出问题让学生思考：
（1）你能否给金属的冶炼下一个定义？
（2）金属冶炼的原理是什么？
（3）金属冶炼一般要经过那几个步骤？
（4）金属冶炼有哪些方法？你们觉得金属活动顺序与金属冶炼方法有没有联系呢？如果有，有什么规律吗？
（5）在热还原法中还原剂通常是与金属氧化物反应，如果矿石不是氧化物而是硫化物或碳酸盐时，怎么办？
（6）用焦炭和氢气作为还原剂有什么区别（优缺点），如果要冶炼纯度很高的金属一般要选用什么还原剂？用Al作为还原剂一般用于冶炼哪些金属？
2．引导学生进行学习，并提供适当帮助和指导，对学生学习中碰到的问题，作个别辅导。14
对典型的问题答案进行展示：
问题（4）：通常将矿石在空气中煅烧成氧化物，再用还原剂还原
如用硫铁矿炼铁：
4FeS2+11O2＝2Fe2O3＋8SO2Fe2O3＋3CO＝2Fe+3CO2
金属冶炼的一般规律：
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
电解法热还原法热分解法物理提取法
1.直接加热法
2HgO2Hg+O2↑
2.还原法
(1)H2还原法WO3+3H2高温W+3H2O
(2)C,CO还原法
这种方法应用最多 Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 2ZnS+3O2高温2ZnO+2SO2
ZnO+C高温Zn+CO↑ ZnO+CO高温Zn+CO2 PbCO3高温PbO+CO2↑
PbO+CO高温Pb+CO2
(3)Na,Mg,Al还原法
Na+KCl高温NaCl+K(其它象Rb,Cs等都用此法生产)
4Na+TiCl4高温4NaCl+Ti 4Mg+TiCl4高温2MgCl2+Ti
10Al+3V2O5高温5Al2O3+6V
Al还可还原Co,Cr,Mn等难熔金属
3.电解法(最强的氧化还原方法)
电解法冶炼四种金属,即Na,Mg,Al,Ca
Na,Ca是共同生产的
2NaCl2Na+Cl2↑ MgCl2Mg+Cl2↑ 2Al2O34Al+3O2↑
?从菱锌矿提取锌：
ZnCO3===ZnO＋CO2↑ ZnO＋CO===Zn＋CO2↑
[例1]）
A
B．金属元素存在于矿物和动物体內，但植物体內不含。15
C．少数金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在。
D．金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体內也存在少量金属元素。
[分析]金属在自然界的分布很广，无论是矿物，还是动植物体內，或多或少地都含有金属元素。这些金属元素除了少数化学性质不活泼以游离态存在外，大多数化学性质较活泼的金属，
在自然界以化合态存在。故选C、D。
[例2]）
A．2Na+MgCl22NaCl+MgB．MgCl2(熔化)Mg+Cl2
C．2MgO2Mg+O2↑ D．MgO+CMg+CO↑
[分析]MgCl2，可采用电解MgCl2(熔化)2800℃）。可用焦炭在高温下去还原氧化镁而得到镁。故选B、D。????原电池原理及应用
●教学目的要求
使学生理解原电池原理。
常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池。
使学生了解金属的电化学腐蚀。
●教学重点、难点：
教学重点：原电池原理。
教学难点：金属的电化学腐蚀。
教学过程
[引言]前几节我们学习了有关金属的知识，了解了铁和铜的性质。铁是比较活泼的金属，能溶于稀硫酸，铜是不活泼金属，不溶于稀硫酸。如果我们把铁和铜连接在一起，同时放到稀硫酸中，会发生什么现象呢？下面我们做这个实验。
[学生实验]见教材图4-20。[提问]大家看到了什么现象？
[讲述]把铁丝和铜丝的上端连接在一起，放入稀硫酸中，在金属丝中的电子流动，构成一个小电池，我们叫它原电池。下面我们就来研究原电池的原理及应用。
[板书]一：原电池原理及应用
[学生实验]用锌片、铜片、稀硫酸按下列要求做实验。
实验步骤 现象 锌片插入稀硫酸
铜片插入稀硫酸
锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸
锌片和铜片之间连电流表
用干电池判断电流的方向 16
[设疑]
锌片和铜片分别插入稀硫酸有什么现象发生？
锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片上为什么有气泡产生？
锌片的质量有无变化？溶液中c（H+）Zn－2e－＝Zn2+氧化反应
铜片2H＋＋2e－＝H2还原反应
电子由锌片经导线流向铜片
[讲述]我们知道，物质发生反应时，常伴有化学能与热能、光能等的相互转化。例如，镁条在空气中燃烧的化学反应，伴有放热、发光等现象。这说明化学能转变为热能和光能。那么，我们做的这个实验是化学能转变为哪种能呢？
[学生回答]
[教师总结]这种化学能转变为电能的装置叫做原电池。
[板书]原电池的定义：化学能转变为电能的装置。
[讲述]这一现象早在1799年被意大利的物理学家伏打捕捉到并加以研究，发明了世界上第一个电池——伏打电池。
学生填写下表
电极 电极材料 电极反应 反应类型 得失电子的粒子 电子流动方向 负极 锌片 Zn－2e－＝Zn2+ 氧化反应 Zn原子 Zn片
Cu片 正极 铜片 2H＋＋２e－＝H2 还原反应 H＋离子 [引导思考]原电池的两极材料如何选择呢？
电极 电极材料 反应类型 电子流动方向 负极 还原性较强的金属 氧化反应 负极向外电路提供电子 正极 还原性较弱的金属 还原反应 正极从外电路得到电子 [板书]
1：组成原电池的条件。
有两种活性不同的金属（或一种是非金属导体）。
电极材料均插入电解质溶液中。
两电极相连形成闭合电路。
原电池的原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。
17
3：
装置特点：
化学能转化为电能
反应原理：
氧化反应
形成条件：
(1)两个活泼性不同的电极
(2)电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）
(3)形成闭合回路（或在溶液中接触）
[例1]）
A
B．由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。
C．马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。
D．铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过。
[析]Zn–2e==Zn2+，1molZn失去2mol电子,0.2mol锌（质量为13克）被溶解电路中有0.4mol电子通过。故选D。
[例2]A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4A、B相连时，A为负极；C、D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时A极减轻；B、D相连，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为（
A．A＞B＞C＞DB．A＞C＞B＞D C．A＞C＞D＞BD．B＞D＞C＞A
[分析]金属组成原电池，相对活泼金属失去电子作负极，相对不活泼金属作正极。负极被氧化质量减轻，正极上发生还原反应，有物质析出，由题意得活泼性A＞B、AC、CD、DB，故正确答案为B。
[例3]KOH溶液，其电极反应是：Zn+2OH--2eZnO+H2O Ag2O+H2O+2e＝2Ag+2OH-
下列判断正确的是（）
A锌为正极，Ag2O为负极。B锌为负极，Ag2O为正极。
C原电池工作时，负极区溶液PH减小。D原电池工作时，负极区溶液PH增大。
[析]PH的概念。
Ag2O为正极。B是正确答案。因为Zn+2OH--2e＝ZnO+H2O，负极区域溶液中[OH-]不断减少，故PH减小，所以C也正确。故选B、C。
[例4]）A．镀铝塑扣B食品罐头盒（镀锡）C白铁水桶（镀锌）D镀银铜质奖章
[]关键是看镀层破损后，暴露出的金属和镀层能否形成原电池，形成原电池时金属是否是负极。A中塑料不被腐蚀；B中铁为原电池的负极加快铁的腐蚀；C中锌为原电池负极，铁为正极被保护；D中铜为原电池的负极，加快铜的腐蚀。但由于铁比铜更容易失去电子，所以腐蚀最快的是B中的铁。故选B。
1
中学化学教学网http://www.huaxue.org
有色金属（除Fe，Cr，Mn以外的金属）
轻金属（密度小于4.5g/cm3如K,Ca,Be,Mg,Al等）
重金属（密度大于4.5g/cm3如Cu,Fe,Sn,Pb等）
黑色金属（Fe，Cr，Mn）
常见金属（如Fe,Al,Cu等）
稀有金属（如锆,铌,钼等）
失e沿导线传递，有电流产生
原电池
强氧化剂：如稀HNO3、Cl2、O2等
FeFe3+
还原剂：如Zn等
弱氧化剂：H+、Cu2+、Fe3+等
FeFe2+
还原剂：Zn等
光
6e
电解质溶液
移动
阳离子
Zn-2eZn2+
不继溶解
铜锌原电池
负极
正极
还原反应
2H++2H2↑
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