高三化学 30金属元素的单质及其化合物培优教案.doc

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1、金属元素的单质及其化合物本讲内容可分金属元素概述,钠、镁、铝、铁、铜及其化合物。[基础知识]一.碱金属是金属元素的典型代表,特别是金属钠能与许多非金属元素及其化合物发生现象明显的化学反应,钠的重要化合物都是生产,生活及实验室中应用普遍的试剂。钠的单质及其化合物知识结构如下。二.镁、铝是代表ⅡA和ⅢA二族重要的元素,由于Al及其化合物的特殊性,以这一知识点为载体的一些化学内容,具有较强的综合性。镁铝的单质及其化合物性质列表如下。镁铝原子结构化学性质暴露在空气中(与O2)常温下被O2氧化形成致密氧化膜,因而具有一定抗腐蚀性很快与O2反应,形成致密氧化膜抗腐蚀性比镁还强燃烧(与O

2、2反应)在空气中点燃发出耀眼白色光2Mg+O22MgO在纯氧中或高温下可燃烧4Al+3O22Al2O3与某些氧化物反应2Mg+CO22MgO+C铝热反应:4Al+3MnO22Al2O32Al+Fe2O3Al2O3+2Fe与H2O反应Mg+2H2O(沸)=Mg(OH)2+H2↑与碱的水溶液反应与非金属反应3Mg+N2Mg3N22Al+3Cl22AlCl3与非强氧化性酸反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑与强氧化性酸反应与浓H2SO4,浓HNO3反应无H2生成常温下被浓H2SO4浓硝酸钝化加热下反应生成SO2,NO,NO2等与碱溶液反应

3、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑三.铁与铜是二种重要的过渡元素,铁又是生产中应用最广泛的金属,由于铁是变价元素,性质较复杂,在学习中需注意它们间的相互转化规律并要及时归纳总结。—原子结构:最外电子层有2个电子,通常显+2价或+3价—周期表位置:第四周期第Ⅷ族—物理性质:银白色、熔点高、沸点高、具有金属的一般物性,能被磁铁—铁吸引—化学性质:比较活泼,能与非金属、水、酸、盐等物质反应化合物:氧化物、氢氧化物、盐及两种价态化合物间相互转化—Fe3+离子检验:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(显血红色)—原子结构:最外层有1个电子,常有+1和+2两种化

4、合价—周期表位置:第四周期ⅠB族铜——化学性质:不活泼,在一定条件下也能与氧、硫、卤素、氧化性酸反应化合物:氧化物、氢氧化物、盐、铜锈[Cu(OH)2CO3]—铜离子检验:CuSO4+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]SO4+4H2O(深蓝色)[学习指导]1.请说出金属元素在周期表中的位置和原子结构。①金属元素分布在元素周期中的左下方,有八十余种金属。分别在除零族,卤族(ⅦA)以外的各主副族中。②金属元素原子的最外层电子数大部分少于4个电子。有六种金属元素的原子最外层电子数为4或大于4个。Ge、Sn、Pb原子最外层电子数为4,Sb,Bi原子最外层电子数为5,Po原子最外

5、层电子数为6,金属元素的原子半径均比同周期的非金属原子半径大(惰性气体原子半径除外)③同一周期金属元素的原子的电子层数相同从左到右随原子序数递增,价电子数增多,原子半径减小。④同一主族金属元素原子价电子数相同,从上到下随原子序数递增电子层数增多,原子半径变大。2.你能根据金属元素在周期表的位置及结构,分析典型金属单质及其化合物的性质吗?请参考以下方面进行分析。①金属的晶体结构中金属阳离子与自由电子间存在较强的作用,使金属离子按一定规律紧密堆积而结合在一起,使金属有金属光泽,优良延展性,是电和热的良导体,此外金属的硬度,熔点也与其结构有关。②根据金属元素原子核外电子排布的周期

6、性与元素性质的递变关系理解ⅠA族,ⅡA族元素(单质及其化合物)性质的相似性及递变性。③金属元素的原子最外层电子数一般较少(1-4个),原子半径较大,容易失去电子发生氧化反应。从而决定了金属的通性。④金属元素的化学性质主要决定于金属元素原子的价电子数与原子半径,所以表现出可与非金属反应,与氯气,酸,水,盐溶液等的反应。⑤不同金属元素由于结构特点不同,其还原能力的强弱不同,置换出酸中或水中氢的能力也不同……并可根据金属活动顺序总结以下规律。金属活动顺序K,Ca,NaMg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb(H)HCu,Hg,AgPt,Au原子失电子能力依次减小,还原性减弱阴离子得电子

7、能力依次增大,氧化性增强在空气中与O2的反应常温易被氧化常温能被氧化常温干燥空气中不易被氧化加热时能被氧化不能被氧化与水的反应常温可置换出水中的氢加热或跟水蒸汽反应时能置换出氢不能跟水反应与酸的反应能置换出稀酸(如HCl,H2SO4)中的氢不能置换出稀酸中的氢反应剧烈Al,Fe常温在浓HNO3,H2SO4中钝化与氧化性酸反应能跟王水反应与碱的反应仅Al、Zn具有两性的金属可以与碱反应与盐的反应先与水反应位于金属活动性顺序前面的金属能将后面的金属从其盐溶液中置换出来对应碱的热分解受热不分解受热分解常温分解硫化物溶解性

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