高三化学教案：重要金属化合物的性质

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教学目标

知识技能：进行归纳、整理中学重要金属元素的氧化物、氢氧化物的性质规律。

能力培养：培养学生对化学知识的归纳、整理的学习能力，能在对比的情景下进行化学知识的“逻辑的记忆”和“理解的掌握”，并逐步提高解决化学问题的能力。

科学思想：培养学生树立“结构决定性质”的意识和实事求是的分析态度。

科学方法：通过问题的讨论和分析，引导学生理解问题解决式和启发讨论学习方法。

重点、难点

重点：总结比较常见金属氧化物，氢氧化物的性质规律和应用。

难点：常见金属的化合物中氧化性，还原性反应的规律和应用。

教学方法：启发、讨论、对比、归纳。

教学过程设计

教师活动

【板书】一、金属的氧化物

【提问】请同学写出下列元素对应氧化物的化学式和色态。

(老师巡视，指点答疑，并指导学生整理笔记)

学生活动

学生思考，填写在笔记里。

元素

白色固体：Na2O、MgO、Al2O3、ZnO

淡黄色粉末：Na2O

红色固体：Fe2O3、Cu2O、HgO

黑色粉末：FeO、Fe3O4、CuO、Ag2O

【提问】请同学们分析一下这些金属氧化物的化学性质有何规

律?可从下面几点去考虑：

(1)加热是否分解

(2)与水反应

(3)与强酸(H+)反应

(4)与强碱(OH-)反应

(5)与氨水反应

(6)与H2或CO反应

并写出相应反应的化学方程式。

学生讨论、分析、整理笔记。

(1)热稳定性

2Ag2O4Ag+O2↑　　　　　　　　2HgO2Hg+O2↑

4Cu2Cu2O+O2↑

规律：只有HgO、Ag2O、CuO等不活泼的金属氧化物加热易分解。

(2)与水反应

Na2O+H2O=2NaOH　　　　　　　　　MgO+H2OMg(OH)2

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

规律：只有活泼金属(ⅠA、ⅡA)氧化物能与水反应。

(3)与酸反应

MgO+2H+=Mg2++H2O

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

CuO+2H+=Cu2++H2O

规律：碱性氧化物或两性氧化物能与酸溶液反应生成盐和水。

(4)与强碱溶液反应

Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

ZnO+2OH-=ZnO22-+H2O

规律：只有两性氧化物能与强碱反应生成盐和水。

(5)与氨水反应

Ag2O+4NH3•H2O=2Ag(NH3)2++2OH-+3H2O

ZnO+4NH3•H2O=Zn(NH3)42++2OH-+3H2O

规律：易形成氨合离子的金属氧化物能与氨水反应。

(6)与还原剂的反应

CuO+H2Cu+H2O

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

ZnO+CZn+CO↑

规律：“Al”以后的金属的氧化物能与H2、C、CO等还原剂高温下发生氧化还原反应。

【小结】金属氧化物所发生的这些反应，总结起来，主要是金属氧

化物的下列性质：

①碱性氧化物

②两性氧化物

③热稳定性

④络离子的形成

⑤氧化性

其中要注意的是：

Na2O2是由Na+和O22-构

成的过氧化物。

Fe3O4可以看是FeO•Fe2O3

【板书】二、金属氢氧化物

【提问】请同学写出这些金属元素对应的氢氧化物化学式。

(老师巡视、指点、答疑)

【提问】这些金属氢氧化物常见的颜色特征是什么?请总结之。

(老师指导下学生分析回答)

学生思考、填写在笔记本上。

学生思考总结如下：

白色：NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3

Zn(OH)2、Fe(OH)2、AgOH

红褐色：Fe(OH)3

蓝色：Cu(OH)2

【提问】这些金属氢氧化物对水的溶解性规律是什么?请总结之。

(指导学生分析、回答)

ⅠA和部分ⅡA金属氢氧化物都易溶于水，如NaOH，KOH，Ba(OH)2。Ca(OH)2是微溶性的。

其它的都是难溶性的，如Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2

【提问】请同学分析总结这些氢氧化物的化学性质规律是什么。

可从下面几点去思考，回答。

(1)加热是否分解

(2)与强酸(H+)反应

(3)与强碱(OH-)反应

(4)与氨水反应

(5)是否容易被氧化

(6)是否能被还原

(指导学生分析，回答)

学生讨论，分析，整理笔记。

(1)热稳定性

2AgOHAg2O+H2O

Cu(OH)2CuO+H2O

2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O

规律：①金属活动顺序“Mg”以前的金属氢氧化物稳定性好，难分解。

②“AgOH”常温下易分解。

③“Mg—Hg”的氢氧化物常温下难分解，受热或灼烧易分解。

(2)与强酸(H+)的反应

Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O

Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

(3)与强碱(OH-)反应

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

规律：只有两性氢氧化物才能与强碱溶液反应。

(4)与氨水作用

AgOH+2NH3•H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O

*Cu(OH)2+4NH3•H2O=Cu(NH3)4(OH)2+4H2O

*Zn(OH)2+4NH3•H2O=Zn(NH3)4(OH)2+4H2O

规律：易形成氨络合物的金属氢氧化物能与氨水反应。

(5)与氧化剂反应

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

规律：低价金属氧化物具有还原性。

【小结】金属氢氧化物所发生的反应，总结起来，主要有：

①热稳定性

②酸性(H+)

③碱性(OH-)

④络合剂

⑤还原性

【投影】右图试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两

份试样如右图所示进行实验：试回答在题右的两个问题。

(指导学生读题、审题并形成解题的思路)。

(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式______。

(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量为m，则每份试样X中氧化铜的质量为______(用m表示)。

思路引导A：根据试样X在

①和②的反应以确定出溶液Y和粉末Z的成分。

思路引导B：溶液Y和Z发生的反应③，只能是Fe和CuCl2和过量盐酸之间的置换反应，进而引导分析试样中CuO的质量关系。

学生审题，并进行如下的分析：

在反应①中，会发生如下反应：

FeO+2HCl=FeCl2+H2O

CuO+2HCl=CuCl2+H2O

在反应②中，会发生的反应有：

FeO+COFe+CO2

CuO+COCu+CO2

那么，溶液Y中含FeCl2和CuCl2，粉末Z中含Fe和Cu：

Fe+Cu2+=Fe2++Cu

Fe+2H+=Fe2+H2↑

由于反应后溶液强酸性，且不会有Cu2+说明Z中Fe完全溶解了。不溶物W全部是金属铜，应是两份试样中的CuO转化生成的Cu。则每份试样中CuO的质量为：

答案：(1)方程式从略。

【投影】已知Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经H2还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。要求只从下列试剂中选择：浓H2SO4、浓HNO3、稀H2SO4、稀HNO3、FeCl3。溶液及pH试纸。

引导学生分析，设计出实验方案。

①首先应理解题目给予的信息：

即：2Cu+Cu+Cu2+

给我们提示，应该选择酸溶液为鉴定试剂。

②CuO经H2还原所得的红色产物可能是Cu和Cu2O的混合物。其中不溶于稀H2SO4，但能溶于浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3和FeCl3溶液，其结果都会生成Cu2+;CuO是碱性氧化物，可溶于酸，同时又会发生自身氧化还原反应。

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