湖北省黄冈市2019高考化学一轮复习 物质结构、元素周期律说课稿2.doc

物质结构、元素周期律李仕才“金属及其化合物”说课本节课的内容是人教版普通高中课程标准实验教科书必修1“第三章金属及其化合物。本节课依据 “建构主义学习”及“元认知”理论的教育思想，本着新课标“关注社会、关注生活”的教学理念，给学生分析金属及其化合物的性质。一、课标与教材分析1、考纲要求1.了解钠、镁、铝、铁及其重要化合物的制备方法。2.掌握钠、镁、铝、铁、铜及其重要化合物的主要性质和应用。3.了解常见金属活动顺序，合金的概念及其重要的应用。2、近年高考试题分析1、（2018全国卷一7）磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是A合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC“沉淀”反应的金属离子为Fe3+D上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D【解析】考点定位：考查金属元素的回收、环境保护等【试题点评】本题以废旧电池的回收为载体考查金属元素的回收，明确流程中元素的转化关系以及常见元素及其化合物的性质是解答的关键，题目难度不大 2、（2017全国卷一10）实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示（Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气），下列说法正确的是A、中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液B管式炉加热前，用试管在处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度C结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热D装置Q（启普发生器）也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气【试题点评】该题通过氢气的制备以及性质检验考查学生的化学实验基本素养，明确实验原理和相关物质的性质是解答的关键，注意化学实验的考查今后仍然是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用知识解决实际问题的能力3、（2017全国卷一27） Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：回答下列问题：（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为_。（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式_。（3）TiO2xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：分析40 时TiO2xH2O转化率最高的原因_。（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为_。（5）若“滤液”中，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有沉淀生成？ （列式计算）。的Ksp分别为。（6）写出“高温煅烧”中由制备的化学方程式 。 【答案】（1）100、2h，90，5h（2）FeTiO3+ 4H+4Cl = Fe2+ TiOCl42 + 2H2O（3）低于40，TiO2xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2xH2O转化反应速率下降（4）4 （5）Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO43)=molL1=1.310-17 molL1，c3(Mg2+)c2(PO43-)(0.01)3(1.310-17)2=1.710-40Ksp Mg3(PO4)2，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。（6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O+ 3CO2【解析】（1）由图示可知，“酸浸”时铁的净出率为70%时所需要的时间最短，速率最快，则应选择在100、为x，根据正负化合价代数和为0，可知(+1)2+(+4)5+(-2)(15-2x)+(-1)2x=0，解得：x=4；（5）KspFePO4=c(Fe3+)c(PO43-)=1.310-2，则c(PO43-)1.310-17mol/L，QcMg3(PO4)2c3(Mg2+)c2(PO43-)(0.01)3(1.310-17)2=1.6910-401.01034，则无沉淀。（6）高温下FePO4与Li2CO3和H2C2O4混合加热可得LiFePO4，根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O+ 3CO2。【名师点睛】工艺流程题，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上，分析时要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现实角度等方面考虑；解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件(或是什么条件)根据什么理论所以有什么变化结论。3.高考预测高考中常对锂、钠、铝、铁、铜、 钛、铈、钒的性质和应用进行考查，选择题和非选择题都有涉及，多结合无机工艺流程图和化学实验题考查，预计今后还会以这种形式考查。 4.教学目标（1）知识与技能：能够正确书写钠、镁、铝、铁分别与非金属、水、酸（氧化性、还原性、非氧化性）、碱、盐反应的化学方程式；并能够正确分析反应中的电子得失的情况和相关的计算。能够正确分析Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应图像，铝盐与碱、偏铝酸盐与酸反应图像、不同阳离子（复盐）与碱的反应图像，并进行定量计算。 （2）过程与方法：在复习金属化合物的反应方程式和实验中提升学生自己归纳总结金属化合物的通性，。不同物质的特性在对图像题的分析解读，研讨中学生理解化合物的性质的强弱。在实验题和无机流程题的讨论中提高对实验分析中常用的归纳、追问问题实质等分析能力以及对化学应试综合能力。5.教学重、难点重点：金属及其化合物的化学性质，应用难点：金属及其化合物与酸、碱、盐反应计算（包含图像的分析），电子转移。利用元素周期律，金属通性和已知条件对不熟悉的元素如钛、钒、铬、锰等性质推导，并进行相关方程式的书写和计算。二、学情分析1、学生认知起点学生仅仅是从化学方程式的了解几种常见的金属及其化合物的性质，会做些简单方程式的配平及计算。不能做到发散思维，从金属通性，元素周期律，离子反应，氧化还原，题干已知条件等对不常见的元素及化合物性质进行分析。2、学生思维发展点高考要求学生要从原理上认识并理解物质的的性质，更注重考查学生发散思维，信息整合能力。几乎年年高考里出现高中教材上不熟悉大的物质，这就要求教师在平时的教学中多讲解非常见的物质，如下面这道题。1.碲(Te)是一种第VIA族分散稀有元素，主要伴生于铜、镍、铅等金属矿藏中。TeO2属于两性氧化物，难溶于水，易溶于强酸和强碱。工业上可从电解精炼铜的阳极泥(主要成分Cu2Te，还有少量的Ag、Au)中提取碲。其工艺流程如下：(1)“加压浸出”生成TeO2的离子方程式为_，“加压浸出”时控制pH为4.55.0，酸性不能过强的原因是_。(2)“盐酸酸浸”后将SO2通入浸出液即可得到单质碲，该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为_，该流程中可循环利用的物质是_(填化学式)。(3)已知：Ksp(Ag2SO4)=7.7010-5，Ksp(AgC1)=1.8010-10。盐酸酸浸时，“浸出渣1”中Ag2SO4可充分转化为AgC1。通过计算说明为什么可以实现充分转化_。(4)NaOH碱浸时反应的离子方程式为_。流程中，电解过程用石墨为电极得到碲，阴极的电极反应式为_。答案：Cu2Te+2O2+4H+=2Cu2+TeO2+2H2O 酸性过强TeO2会被酸溶解导致Te产率降低 1:2 H2SO4、HCl TeO2+2OH-=TeO32-+H2O TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH- 学生分析：学生在碰到这题时，看到Te不是平常见过的元素，自然就会感到困难，有些学生就直接不做了，教师在讲题时，就会要求学生认真读题干已知信息，“TeO2是两性氧化物”，第2空的答案自然就出来了，做出第1、3、4、6空答案要求学生的氧化还原和离子反应基础扎实，电化学，电解质溶液这些原理性的知识也是高考考查的重点。三、教法分析依据学生的思维特性，我主要运用情境教学、引导探究、实验探究、合作学习等教学方法，帮助学生掌握金属基本通性。最终达到使学生由“学会”到“会学”和“乐学”的情感态度价值观目标。 四、学法指导1、培养学生的发散思维2、培养学生的信息整合能力3、培养学生化学思想五、教学过程1、课时设计钠单质及化合物共2课时；铝单质，镁单质和铝的化合物之间的转化共3课时；铁的氧化物1课时；铁单质、亚铁盐、铁盐之间的转化和检验以及氢氧化亚铁的制备实验共2课时；金属合金1课时。2、复习课内容设计本章复习课以图标的形式将金属单质及其重要化合物的转化关系表示出来：1钠及其重要化合物的转化关系钠及其化合物(Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3)的性质是高考考查的核心内容。常考查以下几个方面：(1)钠与水(或盐溶液)反应的原理和现象，(2)Na2O2与H2O、CO2反应，(3)NaOH的有关性质，(4)Na2CO3、NaHCO3在与酸反应的原理、快慢及消耗酸的量(或生成CO2的量)大小比较。考题除在选择题中对这些知识直接考查外，还利用这些知识结合其他元素及其化合物为载体，编制推断题、简答题和计算题。 2铝及其重要化合物的转化关系 近年来高考中，铝及其化合物的内容逐渐增多，如它们在离子共存、离子方程式、物质的鉴别与推断等题型中都大量出现。此外它们与酸反应的定量计算，Al3与OH，AlO2-与H的相对量对反应产物、现象的影响和计算。Al2O3、Al(OH)3等的性质在无机推断题中的应用也常出现。预计在今后这部分还会增加图像的考查。学习时，要牢固掌握铝的性质及铝三角之间的转化关系。3铁及其重要化合物的转化关系铁及其化合物的知识在高考及统考试题中屡见不鲜，主要考查：铁的合金及钢铁的腐蚀与防护；Fe的化合物的生成条件及Fe、Fe2、Fe3三种价态的相互转化规律；Fe2、Fe3的检验，铁及其化合物的颜色、Fe3的氧化性；铁及化合物在社会生活中的实际应用。 近几年高考试题和统考题对这部分的内容考查主要以选择题、填空题、推断题、实验题的形式出现，几乎每年都是出题的热点，特别是Fe2、Fe3的相互转化及Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备等，学习时应重点对待。六、课时作业 1化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )选项现象或事实解释A用热的烧碱溶液洗去镀件油污Na2CO3可直接和油污反应B漂白粉在空气中久置变质漂白粉中的CaCl2 与空气中的CO2反应生成CaCO3C施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用K2CO3与NH4Cl溶液反应生成氨气会降低氮肥肥效DFeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含有Cu2的溶液中置换出铜2.某KCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质。为了提纯KCl，先将样品溶于适量水中，搅拌、过滤，再将滤液按下图所示步骤进行提纯(过滤操作已略去)。下列说法正确的是( )A起始滤液常温下pH7 B试剂为 Ba(NO3)2溶液C上图过程须经2次过滤 D步骤的目的是除去 CO23设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )A标准状况下，22.4 L CCl4中含CCl4分子数为NAB5.6 g铁和6.4 g铜分别与0.1 mol氯气完全反应，转移的电子数相等C0.1 mo1L1 MgCl2溶液中含Cl数为0.2NAD3.9 g Na2O2 晶体中含有的离子总数为0.2NA4下列离子方程式的书写及评价，均合理的是( )选项离子方程式评价A将2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中：2Fe22I2Cl2=2Fe34ClI2正确；Cl2过量，可将Fe2、I均氧化BBa(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应：Ba2HCOOH=BaCO3H2O正确；酸式盐与碱反应生成正盐和水C过量SO2通入NaClO溶液中：SO2H2OClO=HClOHSO正确；说明酸性：H2SO3强于HClOD1 mol/L的NaAlO2溶液和2.5 mol/L的HCl溶液等体积混合：2AlO5H=Al3Al(OH)3H2O正确；第一步反应和第二步反应消耗的H的物质的量之比为235.已知NH4CuSO3与足量的3 mol/L硫酸溶液混合微热，产生下列现象：有红色金属生成；产生刺激性气味的气体；溶液呈现蓝色。据此判断下列说法正确的是( ） A反应中硫酸作氧化剂BNH4CuSO3中硫元素被氧化C刺激性气味的气体是氨气D1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子6已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。则W、X不可能是( )选项WXA稀硫酸NaAlO2溶液B稀硝酸FeCCO2Ca(OH)2溶液DCl2Fe7、Na2S2O3可用作纺织工业氯气漂白布匹后的“脱氯剂”：4Cl2Na2S2O35H2O=2NaCl2H2SO4，有关该反应的叙述不正确的是（）ANa2S2O3是还原剂B根据该反应可判断氧化性：Cl2SO42C的物质是HClD上述反应中，每生成1mol SO42，转移2mol e14在含1mol KAl(SO4)2的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，下列有关说法中正确的是A当溶液中Al3+全部沉淀出来时，沉淀的总物质的量最大B当溶液中Al3+全部沉淀出来时，沉淀的总质量最大C先生成沉淀，后沉淀全部溶解D最后的沉淀为2mol BaSO4、1mol Al(OH)38(9分，除注明外，其余每空1分)草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O42H2O工艺流程如下图所示： 已知：浸出液含有的阳离子主要有H、Co2、Fe2、Mn2、Ca2、Mg2、Al3等；酸性条件下，ClO不会氧化Co2，ClO转化为Cl；部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Co(OH)2Fe(OH)2Mn(OH)2完全沉淀的pH3.75.29.29.69.8(1)浸出过程中加入Na2SO3的主要目的是_ _。(2)向浸出液中加入NaClO3的离子反应方程式：_ _。(3)已知：常温下NH3H2O?NHOHKb1.8105H2C2O4?HHC2OKa15.4102HC2O?HC2OKa25.4105则该流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH_7(填“”或“”或“”)。(4)加入(NH4)2C2O4 溶液后析出晶体，再过滤、洗涤，洗涤时可选用的试剂有_(填字母代号)。A蒸馏水 B自来水 C饱和的(NH4)2C2O4溶液 D稀盐酸(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图1所示，萃取剂的作用是_ ；其使用的适宜pH范围是_ _(填字母代号)。A2.02.5B3.03.5C4.04.5(6)CoC2O42H2O热分解质量变化过程如图2所示。其中600 以前是隔绝空气加热，600 以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物；C点所示产物的化学式是_ 。9（12分）NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中；NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：（1）NH4Al(SO4)2可作净水剂，其理由是_(用离子方程式表示)。（2）相同条件下，0.1 molL1 NH4Al(SO4)2中c(NH4+)_（填“等于”“大于”或“小于”）0.1 molL1 NH4HSO4中c(NH4+)。（3）如图所示是0.1 molL1电解质溶液的pH随温度变化的图象。其中符合0.1 molL1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是_（填写序号）。20时，0.1 molL1 NH4Al(SO4)2中2c(SO42)-c(NH4+)-3c(Al3+)= _molL1（填数值）。（4）室温时，100 mL 0.1molL1 NH4Al(SO4)2溶液中与300 mL 0.1 molL1 NaOH溶液混合，写出发生反应的离子方程式_，反应后溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_。10（10分）二氧化铈(CeO2) 是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质）。某课题以此粉末为原料，资源回收的工艺流程如下：（1）洗涤滤渣A的目的是为了去除_（填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是_（2）第步反应的离子方程式是_， 滤渣B的主要成分是_。（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP_（填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有_、烧杯、玻璃棒、量筒等。（4）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g，加硫酸溶解后，用0.1000 mol/L FeSO4溶液（铈被还原为Ce3+），消耗25.00 mL溶液，该产品中Ce(OH)4的质量分数为_。11（10分）化合物A、B是中学常见的物质，其阴、阳离子只能从下表中选择。阳离子K+、Na+、Fe2+、Ba2+、NH4+ 、Ca2+阴离子OH、NO3、I、HCO3、AlO2、HSO4（1）若A、B的水溶液均为无色，且A的水溶液呈强酸性，B的水溶液呈强碱性。混合后产生不溶于稀硝酸的白色沉淀及能使红色石蕊试纸变蓝色的气体。B的化学式为_。A、B溶液混合加热反应的离子方程式_。（2）若A的水溶液呈浅绿色，B的水溶液无色且其焰色反应为黄色。向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，再加入B后溶液变黄，但A、B的水溶液混合亦无明显变化。A的化学式为_。经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种：I_、_。(用离子方程式表示)请用一简易方法证明上述溶液变黄的原因_。