第三章《金属及其化合物》导学案归纳与整理（共一课时）【学习目标】1.通过展示交流、典例剖析、归纳梳理，进一步熟悉金属单质的性质并能加以运用。
2.通过讨论交流、典例剖析、归纳梳理，进一步熟悉常见金属单质及其化合物的主要化学性质，初步了解元素及其化合物学习的基本思路和方法。
3.通过讨论交流、典例剖析、归纳梳理，了解金属材料的广泛用途，体会科学、技术、社会之间的相互关系。
【学习重点】金属单质及其重要化合物的主要化学性质。
【学习难点】金属单质及其化合物之间的转化关系【同步学习】情景导入：本章我们学习了一些常见金属及其化合物的知识，本节课我们将对这些知识进行归纳与整理，同时探究如何运用所学知识解决问题。
活动一、金属的重要化学性质及其应用1.讨论交流：小组讨论交流，构建重要金属的主要化学性质网络图。
【温馨提示】2.问题探究：（1）活泼金属与水、酸、盐溶液反应的本质与顺序是什么？【温馨提示】活泼金属与水、酸、盐溶液反应的本质均是与H＋的反应，反应顺序是：有酸酸在前，无酸水为先。
（2）金属钠与乙醇反应的现象及原因是什么？【温馨提示】钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下（原因：乙醇的密度比金属钠的密度小），后上下浮动（原因：金属钠表面产生的气泡浮力增大）、能看到表面冒出气泡（原因：乙醇与计算钠反应产生氢气），并不能熔化成小球（原因：反应速率慢，放热少）。
（3）铝与氢氧化钠溶液反应时，反应机理是怎样的？请用双线桥法标出该反应电子转移的方向与数目。
【温馨提示】铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反应中Al为还原剂，水为氧化剂。
【对应训练】1．下列叙述正确的是()A．镁铝合金的抗腐蚀能力强，不与稀硫酸反应B．Na的金属活动性比Mg的强，故可用Na与MgCl2溶液反应制MgC．钠可与冷水剧烈反应，而镁与热水才能反应，说明钠比镁活泼D．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故在与其他非金属反应的产物中，Fe也显＋3价【答案】 C【解析】合金中各成分金属仍保持原有的化学性质，A错误；Na是活泼金属，Na与MgCl2溶液反应时，Na先与水反应生成NaOH，不能置换出Mg，B错误；Fe与其他非金属反应的产物中Fe的化合价取决于非金属的氧化性强弱，并不一定是＋3价，如Fe与S反应生成的FeS中Fe显＋2价，D错误。
2．镁、铝、铜三种金属粉末混合物，加入过量盐酸充分反应，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有()A．Mg2＋B．Cu2＋C．Al3＋D．AlO－2【答案】 D【解析】Mg、Al、Cu三种金属与过量盐酸充分反应，过滤后滤液中有Mg2＋和Al3＋，加入过量NaOH 溶液时，滤液中的Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，Al3＋转化为AlO－2留在滤液中。
活动二、钠的重要金属化合物性质及其应用1.讨论交流：小组讨论交流，构建钠的重要化合物转化关系知识网络。
【温馨提示】2.问题探究：（1）钠的氧化物生成、组成及性质有何特点？【温馨提示】①钠与氧气反应的产物与反应温度有关，加热或点燃产物是过氧化钠，反之是氧化钠。
②氧化钠是碱性氧化物，过氧化钠不是碱性氧化物。
③氧化钠和过氧化钠中，氧元素的化合价分别为-2、-1价，因此过氧化钠具有强氧化性，可作氧化剂、供氧剂、漂白剂，且阴阳离子的个数比均为1:2.④不管生成氧化钠还是过氧化钠，金属钠失电子均变为＋1价的阳离子，因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。
（2）Na 2O 2与H 2O （g ）、CO 2的反应电子转移、气体体积变化、固体质量变化有何规律？【温馨提示】①电子转移关系：当Na 2O 2与CO 2、H 2O 反应时，物质的量的关系为2Na 2O 2～O 2～2e －，n (e －)＝n (Na 2O 2)＝2n (O 2).②气体体积变化关系:少量是原来气体体积的12，等于生成氧气的量，即ΔV ＝V (O 2)＝12V (混合).③固体质量变化关系:CO 2、水蒸气分别与足量Na 2O 2反应时，固体相当于吸收了CO 2中的“CO ”、水蒸气中的“H 2”，所以固体增加的质量Δm (CO 2)＝28 g ·mol －1×n (CO 2)，Δm (H 2O)＝2 g ·mol －1×n (H 2O).(3)鉴别Na 2CO 3，NaHCO 3有哪些方法？【温馨提示】①利用热稳定性不同（Na 2CO 3稳定，NaHCO 3受热容易分解）；②相同条件下利用反应速率或现象不同（与相同浓度的盐酸反应）；③利用溶液的碱性不同（相同条件Na 2CO 3碱性比NaHCO 3强）。
（4）碳酸钠与碳酸氢钠相互混在一起的除杂方法有哪些？【温馨提示】①Na 2CO 3固体(NaHCO 3)：加热至固体质量不再变化。
②Na 2CO 3溶液(NaHCO3)：加适量的NaOH 溶液。
③NaHCO 3溶液(Na2CO3)：通足量的二氧化碳气体。
（5）向饱和Na 2CO 3溶液中通入过量的CO 2，可观察到什么现象？为什么？【温馨提示】溶液中将析出白色晶体(沉淀)。
原因是：发生Na 2CO 3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO 3↓，①同温下，NaHCO 3的溶解度比Na 2CO 3小，②生成的NaHCO 3的质量比消耗的Na 2CO 3的大(即106 g Na 2CO 3生成168 g NaHCO 3)，即溶质增加，③反应消耗了水，即溶剂减少，因此出现沉淀，主要原因是①。
（6）做焰色反应实验时，为什么用稀盐酸洗涤铂丝而不用稀硫酸？【温馨提示】铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净，然后在火焰上灼烧至无色，这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发，若用稀H 2SO 4洗涤铂丝，则由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发，会造成对后面实验的干扰。
【对应训练】1．往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol 的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL 水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是( )A ．甲＜乙＜丙＜丁B ．丁＜甲＜乙＝丙C ．甲＝丁＜乙＝丙D ．丁＜甲＜乙＜丙【答案】 B 【解析】 (1)甲、丁相比：甲：Na →NaOH 消耗H 2O ，溶剂减少 丁：NaOH 无反应 溶剂不变 故NaOH 的质量分数：甲>丁。
(2)乙、丙相比：⎭⎪⎬⎪⎫乙：2Na 2O ――→H 2O4NaOH丙：2Na 2O 2――→H 2O4NaOH ＋O 2生成NaOH 相等消耗H 2O 相等，溶剂相等故乙、丙溶液完全等同。
(3)乙、丙与甲相比：甲：Na 乙：Na 2O 丙：Na 2O 2当它们物质的量相等时，甲(Na)所得NaOH 是乙、丙(Na 2O 、Na 2O 2)所得NaOH 物质的量的12，它们所消耗的水相等，故溶剂相等，因此甲的质量分数比乙、丙小。
2．有关Na2CO3和NaHCO3的性质，下列叙述中错误的是()A．Na2CO3受热不分解，而NaHCO3受热易分解B．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别加入CaCl2溶液，都产生白色沉淀C．等物质的量的Na2CO3和NaHCO3跟同一种盐酸充分反应时，消耗酸的体积之比是2∶1D．将澄清的石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液时，两者都产生沉淀【答案】 B【解析】NaHCO3溶液与CaCl2溶液不反应；澄清的石灰水Ca(OH)2与NaHCO3溶液反应时，均生成CaCO3沉淀，发生反应的化学方程式为Ca(OH)2＋NaHCO3===CaCO3↓＋NaOH＋H2O或者Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O。
活动三、铝及其重要化合物间的转化关系1.讨论交流：小组讨论交流，构建铝的重要化合物转化关系知识网络。
【温馨提示】2.问题探究：（1）如何理解氧化铝和氢氧化铝的两性，完成下表内容。
【温馨提示】名称氧化铝(Al2O3) 氢氧化铝[Al(OH)3]物理性质白色固体，熔点很高白色胶状物质，难溶于水化学性质与酸反应Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O与碱反应Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O加热不分解2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 制备方法Al(OH)3加热分解①Al3＋与氨水反应；②AlO－2溶液中通入CO2；③可溶性铝盐和偏铝酸盐混合主要用途①作耐火材料；②冶炼铝的原料①制药②净水作用（2）中学化学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，除了Al及其重要化合物外，你还知道哪些？【温馨提示】①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸。
（3）铝热反应发生的原因是什么？【温馨提示】镁条燃烧，放出一定的热量，KClO 3作为引燃剂在受热状态下同时发生分解，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生反应：2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3，该反应放出大量的热，发出耀眼的白光，生成的铁在高温下呈熔化状态。
【对应训练】1．将固体X 投入过量的Y 中，能生成白色沉淀并放出一种无色气体，该气体能燃烧，不易溶于水，则X 和Y 分别可能是( )A ．钠和氯化铝溶液B ．铝和烧碱溶液C ．过氧化钠和氯化亚铁D ．锌和稀硫酸【答案】 A【解析】 A 项中Na 与水反应生成NaOH 和H 2，NaOH 与过量的AlCl 3溶液反应生成白色沉淀Al(OH)3。
B 项中2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑，无沉淀生成；C 项中2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑，NaOH 与过量FeCl 2溶液反应，生成Fe(OH)2白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最终变为红褐色沉淀；D 项中Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑，无沉淀生成。
2．下列除去杂质的方法不正确的是( )A ．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B ．用过量氨水除去Fe 3＋溶液中的少量Al 3＋C ．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO 2后过滤D ．MgO 中混有少量Al 2O 3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO 【答案】 B【解析】 Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al 3＋的Fe 3＋溶液中加入过量氨水时，Fe 3＋、Al 3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。