2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 鋁 鐵 新課標(biāo).doc
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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 鋁 鐵 新課標(biāo)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能:復(fù)習(xí)鋁鹽、偏鋁酸鹽及氫氧化鋁之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及轉(zhuǎn)化時(shí)量的關(guān)系;能用離子方程式正確表達(dá)它們之間的關(guān)系;應(yīng)用化學(xué)平衡原理解釋氫氧化鋁的兩性,掌握實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鋁的方法;復(fù)習(xí)鐵,二價(jià)鐵,三價(jià)鐵三者之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,并能正確寫(xiě)出有關(guān)的氧化還原反應(yīng)的離子方程式;掌握鐵離子及亞鐵離子的檢驗(yàn)方法;通過(guò)計(jì)算掌握變價(jià)金屬與硝酸反應(yīng)時(shí)鐵的量不同,反應(yīng)產(chǎn)物不同。能力培養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)概況形成規(guī)律性認(rèn)識(shí)的能力;培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力及綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力??茖W(xué)思想:通過(guò)復(fù)習(xí)氫氧化鋁的兩性及鋁元素在化合物中的轉(zhuǎn)化關(guān)系,對(duì)學(xué)生進(jìn)行量變到質(zhì)變、矛盾的對(duì)立統(tǒng)一等辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育;通過(guò)對(duì)鋁、鐵的綜合題的計(jì)算,使學(xué)生建立數(shù)、形結(jié)合思想,拓展解題思路??茖W(xué)品質(zhì):通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生善于總結(jié),并在總結(jié)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題??茖W(xué)方法:教會(huì)學(xué)生將化學(xué)中的定量問(wèn)題表格化、圖象化;通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察,了解現(xiàn)象與本質(zhì)的關(guān)系,使學(xué)生進(jìn)一步掌握用實(shí)驗(yàn)的方法將化學(xué)中微觀的問(wèn)題宏觀化;抽象的問(wèn)題具體化。重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn):氫氧化鋁的兩式電離;鋁化合物之間轉(zhuǎn)化的量的關(guān)系;鐵,二價(jià)鐵,三價(jià)鐵之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵;難點(diǎn):鋁化合物之間轉(zhuǎn)化的圖象表示;變價(jià)金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教師活動(dòng)【引言】鋁、鐵是中學(xué)化學(xué)元素化合物中的重點(diǎn),而其中的Al(OH)3、和“鐵三角”的這兩部分內(nèi)容既是重點(diǎn)又是難點(diǎn),同時(shí)又是高考的熱點(diǎn)。所以高三對(duì)這兩部分內(nèi)容的復(fù)習(xí)是非常重要的。結(jié)合這段內(nèi)容,我準(zhǔn)備了八個(gè)問(wèn)題,其中有兩個(gè)問(wèn)題昨天已經(jīng)布置下去了,請(qǐng)同學(xué)們分成小組先把上節(jié)布置的內(nèi)容討論一下,然后我們?cè)侔刺峋V逐一討論,最后一起歸納總結(jié)。我們今天采用大屏幕實(shí)物投影,請(qǐng)同學(xué)們將討論的結(jié)果直接寫(xiě)在白紙上,以便和其他的同學(xué)一起交流?!就队啊款}目見(jiàn)右欄將學(xué)生分成56人一組,按問(wèn)題逐一討論。學(xué)生活動(dòng)回憶并討論昨天布置的兩題:式正確表示其關(guān)系。的化學(xué)方程式或離子方程式。分組討論?!就队啊坷?確表示其關(guān)系?!疽蟆?指出三者之間存在著怎樣的關(guān)系?2用離子方程式正確表示他們之間的關(guān)系。3通過(guò)總結(jié)發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。請(qǐng)一位同學(xué)到前面展示自己總結(jié)的內(nèi)容:(1)Al3+3OH-=Al(OH)3(5)Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O注:回答問(wèn)題中,學(xué)生能夠找出三者之間的關(guān)系,但思維無(wú)序,隨意安排(1)(6),故很難發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。以上結(jié)果為兩個(gè)同學(xué)補(bǔ)充的最終結(jié)果?!驹u(píng)價(jià)】同學(xué)們對(duì)三者之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系掌握較好,在此基礎(chǔ)上還應(yīng)正確排列(1)(6),這樣即可發(fā)現(xiàn)(1)(3)中1mol鋁離子能與3mol氫氧根反應(yīng)生成氫氧化鋁,而與4mol氫氧根反應(yīng)則生成偏鋁酸鹽;同樣的關(guān)系也可在(4)(6)中發(fā)現(xiàn),由此看出量變引起質(zhì)變。【投影】例2【要求】1用桌上的儀器和藥品完成題目所示實(shí)驗(yàn),注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2A、B中的反應(yīng)現(xiàn)象是否相同?(用離子方程式表示)3用平衡移動(dòng)原理解釋Al(OH)3既能和強(qiáng)酸又能和強(qiáng)堿反應(yīng)的原理。分組實(shí)驗(yàn)、討論并回答:(A)Al3+3OH-=Al(OH)3現(xiàn)象:先產(chǎn)生白色絮狀沉淀,當(dāng)氫氧化鈉過(guò)量時(shí)沉淀消失?,F(xiàn)象:先產(chǎn)生沉淀,震蕩消失,當(dāng)AlCl3過(guò)量時(shí)產(chǎn)生沉淀不再消失。得出結(jié)論:當(dāng)反應(yīng)物相同,而反應(yīng)的順序不同時(shí),現(xiàn)象也不同。注:個(gè)別組的同學(xué)因藥品用量不當(dāng),未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)做出正確現(xiàn)象。得出結(jié)論:Al(OH)3是兩性化合物,既能和強(qiáng)酸反應(yīng)又能和強(qiáng)堿反應(yīng)。解釋?zhuān)海?)當(dāng)加酸時(shí),H+立即跟溶液里少量的OH-起反應(yīng)而生成水,平衡向右移動(dòng),氫氧化鋁不斷溶解。(2)當(dāng)加堿時(shí),OH-立即跟溶液里少量的H+起反應(yīng)而生成水,平衡向左移動(dòng),同樣氫氧化鋁也不斷溶解。這就是氫氧化鋁既能和酸又能和堿起反應(yīng)的原因。4實(shí)驗(yàn)室制取Al(OH)3時(shí)為何不用強(qiáng)堿?回答:因氫氧化鋁溶于強(qiáng)堿,所以實(shí)驗(yàn)室用氨水與鋁鹽反應(yīng):Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+【評(píng)價(jià)】大部分同學(xué)操作正確,個(gè)別同學(xué)一開(kāi)始制的Al(OH)3過(guò)多,未注意用量,造成后來(lái)溶解不利;也有的是因?yàn)槲粗鸬渭尤胨幤?,也未看?jiàn)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。關(guān)于Al(OH)3的兩式電離理解正確,故能得出實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鋁的正確方法?!就队啊坷?畫(huà)出下列各反應(yīng)中生成沉淀的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))隨所加入或滴入的反應(yīng)物的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的變化曲線。(1)在氯化鋁溶液中加入氫氧化鈉溶液;(2)在偏鋁酸鈉溶液中加入鹽酸;(3)在氫氧化鈉溶液中加入氯化鋁溶液;(4)在等物質(zhì)的量的氯化鎂和氯化鋁混合溶液中加入氫氧化鈉溶液;(5)在明礬溶液中加入氫氧化鋇溶液。【演示】牛津劍橋化學(xué)教學(xué)軟件,幫助同學(xué)直觀建立有關(guān)圖象,指出該類(lèi)題是高考中常見(jiàn)題型,這類(lèi)題是運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解決化學(xué)問(wèn)題的典型題例?!窘M織討論】請(qǐng)同學(xué)們對(duì)例3進(jìn)行討論,并將結(jié)論寫(xiě)在投影膠片上。討論后,展示一組的投影片,5個(gè)變化曲線圖及解釋如下:圖(1)1mol鋁離子與3mol氫氧根反應(yīng)生成氫氧化鋁,而與4mol氫氧根反應(yīng)就生成偏鋁酸鹽。圖(2)1mol偏鋁酸根與1mol氫離子反應(yīng)就生成氫氧化鋁,而與4mol氫離子反應(yīng)就生成鋁鹽。圖(3)該反應(yīng)的原理為:當(dāng)加入3mol鋁離子時(shí),溶液中開(kāi)始產(chǎn)生沉淀,再加入1mol鋁離子時(shí),產(chǎn)生沉淀量最大且不再消失。圖(4)由于1mol鎂離子與2mol氫氧根反應(yīng)生成沉淀,所以該組溶液達(dá)到沉淀最大量與氫氧化鋁溶解所消耗的氫氧根之比為51。圖(5)這個(gè)反應(yīng)比較復(fù)雜,反應(yīng)為:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3+3BaSO4+K2SO42Al(OH)3+K2SO4+Ba(OH)2=BaSO42KAlO2+4H2O討論:若KAl(SO4)2為a mol,Ba(OH)2為b mol,故1molKAl(SO4)2與Ba(OH)2生成沉淀最大量時(shí)為2.5 mol,圖象表現(xiàn)為開(kāi)始時(shí)沉淀的物質(zhì)的量增加,后減少,最后不變?!驹u(píng)價(jià)】同學(xué)對(duì)該組問(wèn)題的討論很認(rèn)真。解該類(lèi)題的關(guān)鍵是:先明確化學(xué)反應(yīng)原理,然后找出1mol沉淀需要某一反應(yīng)物的物質(zhì)的量與溶解1mol沉淀需要該反應(yīng)物的物質(zhì)的量的比值,結(jié)合圖象分析判斷?!就队啊坷?學(xué)方程式或離子方程式?!咎釂?wèn)】FeFe2+,F(xiàn)eFe3+各選用哪些氧化劑?Fe2+與Fe3+的氧化還原特性如何?請(qǐng)一位同學(xué)到前面展示自己總結(jié)的內(nèi)容:(1)Fe+2H+=Fe2+H2(2)2Fe+3Cl2=2FeCl3(3)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-(4)2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+(5)FeO+C=Fe+CO(6)Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2【討論后回答】FeFe2+加弱氧化劑,例如:S、H+(非氧化性酸、Cu2+等)FeFe3+加強(qiáng)氧化劑,例如:Cl2、HNO3等)Fe2+主要體現(xiàn)還原性Fe3+主要體現(xiàn)氧化性【評(píng)價(jià)】組內(nèi)同學(xué)討論熱烈,化學(xué)方程式或離子方程式書(shū)寫(xiě)正確率高,我們只展示了一組,只要合理,其他答案也正確?!就队啊坷?在氯化亞鐵溶液中投入一塊鈉,反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾,把濾渣放入坩堝中加熱,最后得到的固體是_。實(shí)驗(yàn):2Na+2H2O=2NaOH+H2FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O氫氧化鐵受熱分解的產(chǎn)物是Fe2O3。分析討論:現(xiàn)象:白色沉淀灰綠色紅褐色沉淀所以加熱分解的產(chǎn)物為Fe2O3。注:個(gè)別學(xué)生不了解這一反應(yīng),故認(rèn)為沉淀是Fe(OH)2。因過(guò)濾及加熱分解時(shí)間過(guò)長(zhǎng),故該兩步實(shí)驗(yàn)可以略去。指導(dǎo)實(shí)驗(yàn):1注意金屬鈉的取用方法;2注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;3由于反應(yīng)較劇烈故應(yīng)注意安全?!拘〗Y(jié)】4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3該反應(yīng)的現(xiàn)象是推斷鐵及鐵化合物的突破口?!驹u(píng)價(jià)】實(shí)驗(yàn)做得很認(rèn)真,但個(gè)別女同學(xué)膽子較小,不敢做,望今后加強(qiáng)動(dòng)手能力,提高實(shí)驗(yàn)意識(shí)?!就队啊坷?要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的順序有:加入足量氯水,加入足量高錳酸鉀溶液,加入少量硫氫化鉸溶液,其中順序正確的是 ( )A BC D個(gè)別實(shí)驗(yàn):請(qǐng)一位同學(xué)到講臺(tái)前用事先準(zhǔn)備好的藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因Fe3+遇SCN-生成Fe(SCN)3而顯血紅色,F(xiàn)e2+遇氯水才能氧化成Fe3+,高錳酸鉀溶液本身顯紫色,故應(yīng)選C。注:學(xué)生容易忽視高錳酸鉀的顏色。【總結(jié)】同學(xué)們已經(jīng)掌握了三價(jià)鐵及亞鐵離子的檢驗(yàn)方法?!就队啊坷?有28g鐵完全溶于500 g 20.16的稀HNO3中恰好完全反應(yīng),生成物是什么?質(zhì)量是多少克?請(qǐng)同學(xué)們討論,分析解題思路并求解。分組討論:請(qǐng)一組的同學(xué)派一個(gè)代表向同學(xué)介紹解題思路(同組的其他同學(xué)補(bǔ)充)。由題目可知:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O(312)3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2 +2NO+4H2O(38)39.6介于(312)和(38)之間,所以生成物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2設(shè)生成 x mol Fe(NO3)3,y mol Fe(NO3)2,可得方程式x+y=0.5,4x+8y/3=1.6,聯(lián)立求解得x=0.2mol,y0.3mol。即 Fe(NO3)3為2420.2=48.4g,F(xiàn)e(NO3)2為1800.3=54g。注:本題選一名平時(shí)學(xué)得較好的同學(xué)回答,有利于正確概念的建立?!拘〗Y(jié)】通過(guò)計(jì)算使同學(xué)們明確,變價(jià)金屬與硝酸反應(yīng)時(shí),鐵的量不同,反應(yīng)產(chǎn)物不同?!就队啊坷?為使溶液中的三種陽(yáng)離子A+、B2+、C3+逐一沉淀出來(lái)并分離,將含有三種陽(yáng)離子的水溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):【組織討論】請(qǐng)討論以下問(wèn)題,并給出正確答案。(1)寫(xiě)出過(guò)濾所用儀器名稱(chēng)。(2)C3+可能是Al3+、Fe3+離子嗎?為什么?(3)B2+離子可能是Fe2+離子嗎?為什么?分組討論:1鐵架臺(tái)、鐵圈、燒杯、漏斗、玻璃棒。2C3+可能是Al3+,因?yàn)樵谒嵝詶l件下,Al3+不與H2S反應(yīng),但與過(guò)量的氨水反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀。C3+不可能為Fe3+,因?yàn)闀?huì)發(fā)生如下反應(yīng):2Fe3+H2S=2Fe2+S+2H+3B2+不可能是亞鐵,因?yàn)樵谒嵝詶l件下,F(xiàn)e2+不能轉(zhuǎn)化成硫化亞鐵沉淀?!驹u(píng)價(jià)】該題充分考查同學(xué)綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。討論激烈思維活躍。 精選題 一、選擇題(本題有12個(gè)答案正確)1下列各組物質(zhì)的水溶液不用試劑無(wú)法鑒別出來(lái)的是 ( )ANaOH、AlCl3 BCuSO4、BaCl2CNaAlO2、HCl DMgCl22下列各組離子中,能在水溶液中大量共存且溶液顯酸性的是 ( )BAl3+、Mg2+、SO42-CAlO2-、HCO3-、Na+DAl3+、AlO2-、Cl-3在30mL 1 molL-1氯化鋁溶液中加入4 molL-1的燒堿溶液,若能生成0.01mol的沉淀,則加入燒堿溶液的體積可能是 ( )A3mL B7.5mL C27.5mL D以上都不對(duì)4將含有A、B、C三種金屬離子的水溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn):符合上述情況的三種金屬離子是 ( )AAg+、Cu2+、Al3+BAg+、Fe2+、Al3+CAg+、Ba2+、Fe3+DAg+、Cu2+、Fe3+5用稀H2SO4、NaOH溶液和金屬鋁為原料制取Al(OH)3,甲、乙、丙三個(gè)同學(xué)制備的途徑分別是:若要得到等量的Al(OH)3,則 ( )A三者消耗原料相同B甲消耗原料最多C乙消耗原料最少D丙消耗原料最多6將適量鐵粉放入三氯化鐵溶液中,完全反應(yīng)后,溶液中三價(jià)鐵離子和二價(jià)鐵離子濃度相等。則已反應(yīng)的三價(jià)鐵離子和未反應(yīng)的三價(jià)鐵離子的物質(zhì)的量之比是 ( )A23 B32C12 D117可把苯酚、硫氰化鉀、乙酸、氫氧化鈉、碳酸氫鈉鑒別開(kāi)來(lái)的是 ( )A溴水 B甲基橙C氫氧化銅 D氯化鐵溶液8將大量鐵粉溶于少量稀硝酸中,過(guò)濾后,所得離子濃度大小的順序排列正確的是 ( )ANO3-Fe3+H+OH-BNO3-Fe2+H+OH-CFe3+NO3-H+OH-DFe2+NO3-OH-H+9按下列過(guò)程,最終能夠?qū)崿F(xiàn)的是 ( )AFe FeCl2溶液 FeCl3溶液 FeCl3晶體BFeSO4溶液 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2(SO4)3溶液 Fe2(SO4)3C鍍鋅鐵片 靜置5min,刻痕處顯紅色DCu CuO CuSO4溶液 膽礬10某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+、Al3+四種離子,若向其中加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液,微熱并攪拌,再加入過(guò)量鹽酸,溶液中大量減少的陽(yáng)離子是 ( )ANH4+ BMg2+CFe2+ DAl3+二、非選擇題11在有固體氫氧化鋁存在的飽和溶液中,存在著如下平衡:別加入(1)氫氧化鈉溶液,(2)鹽酸,(3)已分別用氫氧化鈉、硝酸汞溶液處理過(guò)的鋁條,(4)水。根據(jù)平衡原理回答:(A)使固體質(zhì)量增加的_,(B)使偏鋁酸根離子物質(zhì)的量增加的_,(C)使鋁離子物質(zhì)的量增加的_。12某物質(zhì)的水溶液顯淺綠色,向該溶液中通入過(guò)量的氯氣后;加入四氯化碳振蕩,靜置,溶液分成兩層,四氯化碳層為棕色,用分液漏斗分液后,向水層中加入硫氰化鉀溶液顯紅色。則該物質(zhì)是_,向該物質(zhì)的水溶液中,通入氯氣時(shí),反應(yīng)的離子方程式為_(kāi);向水層中加入硫氰化鉀溶液時(shí),反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。13現(xiàn)有氯化鋁和氯化鐵混合溶液,其中鋁離子和三價(jià)鐵離子的物質(zhì)的量之和為0.1mol,在此溶液中,加入90mL4molL-1的氫氧化鈉溶液,使其充分反應(yīng)。設(shè)鋁離子的物質(zhì)的量與總物質(zhì)的量的比值為X。(1)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算當(dāng)x=0.4時(shí),溶液中產(chǎn)生的沉淀是什么?物質(zhì)的量有多少?(2)計(jì)算沉淀中只有氫氧化鐵x的取值范圍。請(qǐng)?jiān)谟覉D中畫(huà)出沉淀總量(mol)隨x(01)變化的曲線。 答 案 一、選擇題1D 2B 3B、C 4A 5B、D6A 7D 8B 9B、D 10A、C二、非選擇題11(A)(3);(B)(1)(4);(C)(2)(4)12FeBr2 2Fe2+4Br-+3Cl2=2Fe3+2Br2+6Cl-Fe3+SCN-=Fe(SCN)2+13(1)有0.6mol氫氧化鐵沉淀生成。(2)0X0.6時(shí),沉淀只有氫氧化鐵;x=0時(shí),氫氧化鐵的沉淀量為0.1mol;x=0.4時(shí),氫氧化鐵的沉淀量為0.06mol;x=0.6時(shí),氫氧化鐵的沉淀量為0.04mol。在0.6x1內(nèi),總沉淀量為0.04mol。- 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