高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)全套教學(xué)案詳解金屬元素單質(zhì)的性質(zhì)和制法

1、金屬元素單質(zhì)的性質(zhì)和制法教學(xué)目標(biāo)知識技能：根據(jù)金屬元素在周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)特征，歸納、整理金屬單質(zhì)的性質(zhì)和制法內(nèi)在規(guī)律。能力培養(yǎng)：通過分析和討論，培養(yǎng)學(xué)生對金屬單質(zhì)性質(zhì)和制法進行歸納重組，統(tǒng)攝整理和綜合演繹能力，并能做“意義記憶”和“邏輯記憶”的能力。科學(xué)思想：通過對金屬活動性順序和原子結(jié)構(gòu)的理解，進行“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)與制法”的辯證唯物主義教育?？茖W(xué)方法：通過問題的分析、討論，引導(dǎo)學(xué)生掌握實踐歸納、總結(jié)、探究式學(xué)習(xí)方法，逐步形成學(xué)習(xí)方法的新模式。重點、難點重點：金屬單質(zhì)的性質(zhì)：金屬活動性順序的理解和應(yīng)用。難點：金屬活動性順序的理解和應(yīng)用。教學(xué)過程設(shè)計教師活動【板書】一、金屬元素在周期表中的

2、位置和原子結(jié)構(gòu)特征【講解】在已發(fā)現(xiàn)的109種元素中，除22種非金屬元素外，其余87種都屬于金屬元素。它們位于周期表中的位置如下所示（見右側(cè)）。【提問】金屬元素原子結(jié)構(gòu)特征是什么？學(xué)生活動記筆記，開始回憶標(biāo)題中的相關(guān)內(nèi)容。【板書】原子最外層電子：一般3個。價電子：主族最外層電子；副族最外層+次外層電子。半徑：同一周期原子r金屬r非金屬；同一元素的原子和陽離子r原子r陽離子【板書】二、金屬的晶體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)1金屬晶體【講述】金屬晶體是由金屬陽離子通過自由電子的強烈相互作用（即金屬鍵）形成的晶體。這一結(jié)構(gòu)特征決定了金屬具有的通性。回憶筆記：【投影】例題1 下列說法正確嗎？為什么？（1）含有金屬陽離

3、子的晶體一定含有陰離子。（2）在離子晶體中既有陰離子，又有金屬陽離子。（3）離子晶體的化合物其熔點一定高于金屬晶體。引導(dǎo)學(xué)生思考、回答。回答：（1）不正確。在金屬晶體內(nèi)就不存在陰離子。（2）不正確。由銨根離子形成的離子晶體所含的陽離子不是金屬陽離子。（3）不正確。不同金屬晶體熔點高低有的相差較大，如鎢的熔點3410，而離子晶體的熔點一般在800左右?！景鍟?金屬的物理性質(zhì)【講述】金屬都具有金屬光澤、良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。而密度、顏色、硬度、熔點等，不同金屬之間存在一定的差別。【投影】例題2 判斷、填空題：（1）金屬可分為重金屬和輕金屬，其中密度大于_的叫做重金屬，如（舉5種）_。（2）

4、金屬又可分為黑色金屬和有色金屬，其中Fe、Cr、Mn常稱為_。（3）在金屬中，熔點最低的是_，硬度最大的是_。引導(dǎo)學(xué)生思考、回答?；卮穑海?）4.5gcm-3，Cu、Hg、Ag、Pb、Ba（2）黑色金屬（3）Hg、Cr【板書】三、金屬的化學(xué)性質(zhì)【講述】金屬原子易失去價電子成為陽離子，因而表現(xiàn)出較強的還原性。由于不同的金屬原子結(jié)構(gòu)、原子半徑的不同，表現(xiàn)的還原性也有強弱不同。【提問】請寫出金屬活動性順序，并按它們的活動性順序把有關(guān)反應(yīng)的難易條件總結(jié)出來。（指導(dǎo)學(xué)生討論回答，并填表整理）討論回答（并列表投影展示）金屬活動性順序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）、Cu、Hg、A

5、g、Pt、Au金屬活動性（還原性）：由強弱與O2：與Cl2：與水：與酸：與鹽：【投影】下圖表示物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系：（1）若單質(zhì)甲為金屬，單質(zhì)乙為非金屬，指出它們的物質(zhì)名稱，并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）若單質(zhì)甲為非金屬，單質(zhì)乙為金屬，指出它們的物質(zhì)名稱，并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。分析、討論：X+甲Y+丙，是置換反應(yīng)。X與Z都是含Z、丙兩種元素的化合物，則：X+丙Z，為相同元素的不同價態(tài)的轉(zhuǎn)化，可以考慮下列化合物轉(zhuǎn)化的有：CO2CO；FeBr2FeBr3； FeCl2FeCl3；FeCl3FeCl2； SO2SO3；NO NO2等。若甲為金屬，乙為非金屬，能形成X與甲置換關(guān)系的可能有：

6、由于單質(zhì)丙的不一致性，后者可以刪去，答案只有前者。若甲為非金屬，乙為金屬，能形成X與甲置換關(guān)系的只有：答案：（1）X：二氧化碳；Z：一氧化碳；Y：氧化鎂甲：鎂；乙：氧氣；丙：碳（化學(xué)方程式從略）。（2）X：溴化鐵；Y：氯化亞鐵；Z：溴化鐵；甲：氯氣；乙：鐵；丙：溴。（化學(xué)方程式從略）【投影】有 A、B、C、D、E五種金屬。已知：E的氧化產(chǎn)物比D的氧化產(chǎn)物氧化能力強；A投入E的鹽溶液中可得E單質(zhì)；在以A、D為極板形成的原電池中，D極上發(fā)生還原反應(yīng)；電解含有A、B、C、E離子的鹽溶液時，B離子最先在電極上放電，其次是E離子，而A、C離子則不能在電極上放電；C的碳酸鹽的溶解度大于它的酸式碳酸鹽。推出

7、五種金屬的活動順序是_。判斷金屬活動性強弱順序，也就是判斷出金屬在反應(yīng)中失去電子的難易?？梢愿鶕?jù)金屬活動性順序和金屬元素在周期表中位置結(jié)合試題進行分析、判斷。由：氧化性E離子D離子，說明金屬性DE。由：A能從鹽溶液置換出E，說明金屬性AE。由：根據(jù)原電池工作原理，活潑金屬為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)；不活潑金屬為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，說明AD。由：根據(jù)金屬離子在溶液中放電順序一般恰好與金屬活動性順序相反，說明金屬性強弱A（或C）EB。由：只有堿金屬元素才具有碳酸鹽的溶解度大于相應(yīng)酸式碳酸鹽的溶解度?？偨Y(jié)分析，金屬的活動性順序為：CADEB。【答案】CADEB。【小結(jié)】本節(jié)只對金屬單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)規(guī)律進行了總

8、結(jié)，不同的金屬特性，將在以后的課中復(fù)習(xí)。【板書】四、金屬的冶煉【提問】什么是金屬的冶煉？其本質(zhì)上是怎樣的一個過程？引導(dǎo)學(xué)生分析，回答，并進行筆記整理（見右側(cè)內(nèi)容）。原理：將金屬化合物或礦石通過還原反應(yīng)的方法使金屬陽離子還原成金屬單質(zhì)的過程?！就队啊吭O(shè)計化學(xué)方法怎樣實現(xiàn)Ag+Ag。要求寫出各方案的原理，并寫相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式。學(xué)生分析、討論：方案A：置換法。用鐵置換出銀：2Ag+Fe=Fe2+2Ag方案B：銀氨溶液還原法。先使Ag+轉(zhuǎn)化成銀氨溶液，然后用葡萄糖溶液去還原：2Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+AgOH+2NH3H2O=Ag（NH2）2+OH-+2H2O方案C：電解法：粗Ag為

9、陽極，精Ag為陰極，NO3-溶液為電解液。4AgNO3+2H2O 4Ag+O2+4HNO3【提問】在溶液中能實現(xiàn)Mg2+Mg；Al3+Al和Na+、Na嗎？為什么？學(xué)生：Na+、Mg2+、Al3+的得電子能力比溶液中的H+強，所以很難被還原成金屬。【講解】由此可以看出，隨著不同金屬的陽離子的氧化能力不同，主要有：電解法、還原劑法、加熱法等，我們可以根據(jù)金屬活動順序把金屬冶煉的方法規(guī)律總結(jié)如下：學(xué)生思考、記筆記：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au、熔融電解法高溫還原劑法加熱法溶液電解法金屬陽離子：得電子（氧化性）：弱強【投影內(nèi)容見右】【提問】請同

10、學(xué)通過Na、Al、Fe、Hg的生成冶煉的方法，寫出化學(xué)方程式。學(xué)生回答：Na和Al用熔融電解法冶煉：2NaCl2Na+Cl22Al2O34Al+3O2Fe用高溫還原劑法：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2Hg用加熱法或溶液電解法：2HgO 2Hg+O22Hg（NO3）2+2H2O 2Hg+O2+4HNO3精選題一、選擇題1下列質(zhì)量相同的各組金屬混合物，分別與足量的鹽酸反應(yīng)，在相同狀況下產(chǎn)生H2的體積也相同。其中含鋁的質(zhì)量最少的金屬混合物是（）AFe和AlBZn和AlCMg和AlDNa和Al2下表中的各組元素的單質(zhì)，將0.02 mol甲放入1L 0.01 mol L-1的鹽酸中，完全反應(yīng)后過濾

11、，再往溶液中（假設(shè)無損耗）加入0.01 mol乙，整個過程中放出氫氣的量最多的是（）3下列敘述中，可以說明金屬甲的活動性比金屬乙的活動性強的是（）A在氧化還原反應(yīng)中，甲原子失去的電子比乙原子失去的電子多B同價態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強C甲能跟稀硫酸反應(yīng)放出氫氣，而乙則不能D將甲、乙作電極組成原電池時，甲溶解了，乙放出H24a、b、c、d、e分別是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五種金屬中的一種。已知：a、C都能跟稀硫酸反應(yīng)放出氣體；b跟d的硝酸鹽溶液反應(yīng)，會有單質(zhì)d析出；C跟強堿溶液反應(yīng)放出氣體；c、e在冷濃硝酸中發(fā)生鈍化。由此可判斷a、b、c、d、e依次為（）AFe、Cu、Al、Ag、Mg B

12、Al、Cu、Mg、Ag、FeCMg、Cu、Al、Ag、FeDMg、Ag、Al、Cu、Fe5某單質(zhì)X能從鹽的溶液中置換出單質(zhì)Y。由此可知（）A當(dāng)X、Y都是金屬時，X一定比Y活潑B當(dāng)X、Y都是非金屬時，Y一定比X活潑C當(dāng)X是金屬時，Y可能是金屬，也可能是非金屬D當(dāng)X是非金屬時，Y可能是金屬，也可能是非金屬6相等物質(zhì)的量的短周期金屬元素單質(zhì)A和B，分別加入足量的酸，其中A中加入的是鹽酸，B中加入的是稀硫酸，二者完全反應(yīng)后生成的H2體積分別為VA和VB（同溫、同壓下），并且VAVB。若要確定反應(yīng)生成物中A和B的陽離子電荷數(shù)，至少還需要給出的數(shù)據(jù)有（）AVA和VB的比值（即VA/VB）BVA的值或VB的

13、值CA和B的摩爾質(zhì)量D鹽酸和稀硫酸物質(zhì)的量濃度714.0g的銅、銀金屬混合粉末，跟足量的某濃度的硝酸反應(yīng)，將放出的氣體與1.12L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣混合，通過水中恰好完全被吸收。則原金屬混合粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（）A68.86 B45.71C22.86 D11.438將8.4g鐵粉和3.2g硫粉均勻混合加熱至紅熱時，停止加熱后使反應(yīng)進行完全，冷卻后，向所得固體加入足量的鹽酸，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下得到的氣體體積是（）A1.12L B2.24LC3.36L D4.48L9相等物質(zhì)的量的鈉、鎂、鋁分別與相等質(zhì)量且過量的稀硫酸反應(yīng)，反應(yīng)完全后三種溶液的質(zhì)量（用m金屬表示）大小關(guān)系為（）AmNamMgmAlBmN

14、a=mMg=mAlCmNa=mMgmAlDmNamMgmAl10鉈（Tl）是硼族元素，是超導(dǎo)體材料的組成元素之一，下列關(guān)于鉈的敘述可能不正確的是（）是易導(dǎo)電的銀白色金屬；反應(yīng)后能生成+3價的化合物；Tl（OH）3是兩性氫氧化物；Tl3+的氧化能力比Al3+氧化能力強；金屬鉈能跟稀HNO3反應(yīng)生成硝酸鹽。A、 B、C、 D、二、非選擇題11如果1 mol金屬投入含1 mol酸的溶液中產(chǎn)生1 mol H2，下列哪種情況是可能的_。一價金屬和二元酸二價金屬和二元酸三價金屬和二元酸三價金屬和一元酸二價金屬和三元酸一價金屬和一元酸12用鈉、鎂、鋁分別與鹽酸反應(yīng)，填寫下面幾種情況的空白。（1）稱取相同質(zhì)量

15、的鈉、鎂、鋁，然后再分別與足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣在通常條件下的體積比為_。（2）取相同物質(zhì)的量的鈉、鎂、鋁，后再分別與足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量比為_。（3）如果要制取相同體積的氫氣（同溫、同壓下），與足量鹽酸分別反應(yīng)時所消耗的鈉、鎂、鋁的質(zhì)量比為_；物質(zhì)的量之比為_。13X、Y、Z是主族元素的單質(zhì)，U、V的化合物。它們會有如下反應(yīng)（式中的反應(yīng)系數(shù)和條件均已略去）：X+UV+Y X+ZV Y+ZU（1）若X、Y的組成元素不是同一族，請寫出符合式的3個不同的化學(xué)方程式，并要求3個式子中的3種X和3種Y，分別由不同族的元素組成。_。（2）今有某化合物W，它跟化合物U或CO2反應(yīng)，都能生成單質(zhì)Y。符合題設(shè)的3個反應(yīng)式關(guān)系的單質(zhì)X是_，單質(zhì)Y是_，單質(zhì)Z是_，化合物W為_。14在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進行下列實驗，甲、乙、丙各取30.0mL同濃度的鹽酸，加入同一鎂、鋁合金粉末產(chǎn)生氣體，有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：（1）鹽酸的物質(zhì)的量濃度為_molL-1，在表中可作為計算依據(jù)的是（填寫實驗序號，要求全部寫出）：_。（2）根據(jù)實驗序號_中的數(shù)據(jù)，可計算出鎂、鋁合金中鎂和鋁的物質(zhì)的量之比為_。1511.5g鋁、銅、鎂合金溶于足量鹽酸中，直到反應(yīng)無氣體放出，收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為5.6