高一化学小专题—金属铁和铝
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第1单元课时3铝的性质教学设计一、学习目标1.通过对铝的性质的实验探究,掌握铝与氧化物、酸、碱溶液的反响,锻炼学生的实验能力和观察能力。
二、教学重点及难点:教学重点:铝的化学性质。
教学难点:铝与强碱溶液的反响、铝的钝化。
三、设计思路:铝是生活中常见的金属材料,所以本节内容的设计紧紧抓住铝在日常生活中的应用展开。
首先根据常见的铝制品和铝在高科技上的应用归纳出铝的物质性质,再利用铝制品和铁制品的腐蚀程度不同、铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮、铝桶能否放酸液等生活问题创设情境,通过“设置疑问-实验探究-理性认识的过程〞使学生清晰的掌握铝的相关知识。
四、教学设计【设置情境】〔ppt2〕〔图1〕铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点,已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门,是轻合金中应用最广、用量最多的合金。
(图2)这是一架播音747飞机, 铝合金是飞机的主要用材,用量占70%~80%,其中仅铝合金铆钉一项就有40~150万个,用铝约22吨,据预测,2022年全球航空航天铝材的消费量可达60万吨,年平均增长率约为4.5%。
〔图3〕这是一款新型轿车,在广告中的卖点是“宽敞的空间〞和“全铝合金引擎〞。
1991-1999年铝及铝合金在汽车上的应用翻了一番,预计到2022年还将再翻一番。
预计2022年美国汽车用铝及铝合金将超过130kg/辆,西欧将到达119kg/辆。
【提问】请大家思考下日常生活中铝还有什么应用〔ppt3〕主要利用了铝的哪些物理性质【板书】一、铝的物理性质及用途:(ppt4)飞机制造----铝的密度小用作导线----良好的导电性铝制炊具----良好的导热性用作包装----良好的延展性【提问】我们知道铝是地壳里含量最丰富的金属元素,但是它在自然界中是以游离态还是化合态存在的说明了铝的性质如何(ppt5)【过渡】铝的性质很活泼。
根据金属活动性顺序表,铝比铁活泼,我们来看看现实中铝和铁制品的使用情况。
高一化学金属知识点一、金属的性质金属是指一类具有光泽、导电、导热等性质的化学元素。
它们大多数能够形成正离子,而电子则以“电子云”的形式在金属中自由运动,形成金属键。
金属的性质有以下几个主要方面。
1. 金属的导电性金属具有良好的导电性。
这是因为金属中的自由电子可以在外加电场的作用下自由移动。
电子在金属中的导电过程是通过电子与金属离子之间的碰撞来实现的。
2. 金属的导热性金属还具有良好的导热性。
这是因为金属中自由电子的热运动引发了金属内部的热传导。
电子在金属中的再次散射使得热能得到了有效的传递。
3. 金属的延展性和塑性金属还具有良好的延展性和塑性。
这是因为金属的原子不具备明确的排列规律,使得金属可以在外力作用下发生移动和重组,从而可以拉长成线,或弯曲成不同形状。
4. 金属的光泽金属表面呈现出光亮的效果,这是由于金属对入射光的特殊反射和吸收性质所致。
正是这种反射和吸收,使得金属具有独特的光泽。
二、金属元素的分类根据金属元素的化学性质和物理性质,可以将金属元素分为两类。
1. 有色金属有色金属是指那些本身具有颜色的金属元素,如铜、铁、锌等。
这类金属往往在化合物中呈现出明显的颜色。
有色金属常常用于装饰、制造工具等方面。
2. 非金属非金属是指那些不具备明显金属特性的元素,如氢气、氧气等。
非金属耐热性低、难导热、难导电等特点使得它们在化学性质和物理性质上与金属有较大差异。
三、常见金属元素1. 铁铁是一种常见的金属元素,化学符号为Fe。
它广泛应用于建筑、交通、机械制造等领域。
铁的特点是延展性和塑性强,同时具备良好的导电和导热性能。
2. 锌锌的化学符号为Zn。
它具有良好的耐腐蚀性,常用于制造镀锌铁皮等物品。
锌还是人体所需的微量元素之一,对人体健康有一定的作用。
3. 铝铝的化学符号为Al。
铝具有轻质、耐腐蚀等特点,广泛应用于航空、汽车等行业。
铝是一种优秀的导电材料,被广泛应用于电子领域。
四、金属的反应金属在与非金属或其他物质接触时,往往会发生化学反应。
高一化学钠铁镁铝知识点化学是一门研究物质性质、组成、构造、变化和相互关系的科学。
在高中化学中,钠(Na)、铁(Fe)、镁(Mg)和铝(Al)是常见的金属元素。
下面将分别介绍这四种金属元素的知识点。
一、钠(Na)1. 基本性质钠是一种银白色的金属,在常温下非常活泼。
它的熔点较低,约为98摄氏度,热稳定性较差,容易氧化。
2. 化合物钠与氧、氯等元素形成多种化合物。
其中最常见的是氯化钠(NaCl),即食盐。
钠还与氧形成氧化钠(Na2O)等化合物。
3. 应用钠在工业上广泛应用,主要用于金属制品的冶炼、合成橡胶和塑料的生产等。
二、铁(Fe)1. 基本性质铁是一种常见的金属元素,在自然界中广泛存在。
它具有良好的延展性和导电性,并且能够吸附磁性。
2. 基本结构铁的原子核中含有26个质子和中子,电子排布为2-8-14-2。
3. 氧化反应铁在空气中容易氧化,形成氧化铁。
常见的氧化铁有赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)。
4. 应用铁是制造钢铁的主要原料,广泛用于建筑、机械、交通工具等领域。
三、镁(Mg)1. 基本性质镁是一种银白色的金属,比重轻、延展性好、导电性能强,并具有良好的耐腐蚀性。
2. 化合物镁与氧、氯等元素形成多种化合物。
其中最常见的是氧化镁(MgO),常用作建筑材料。
3. 应用镁在工业上广泛应用,如制造航空器、汽车、光学仪器等。
四、铝(Al)1. 基本性质铝是轻质金属,具有良好的延展性、导电性和热传导性,同时还有一定的耐腐蚀性。
2. 氧化反应铝表面易生成一层氧化铝膜,这层膜能够防止铝继续氧化。
3. 应用铝是一种重要的工业原料,广泛用于建筑、包装、交通工具等。
综上所述,钠、铁、镁和铝是高中化学中常见的金属元素。
通过学习它们的基本性质、化合物以及应用,可以更好地理解化学元素的特点和用途。
这些知识点的掌握有助于培养学生的实践能力和科学思维,为日后深入学习化学和工程技术奠定基础。
学习笔记与氢氧化钠现象:产生白色沉淀,快速变成灰绿色,最终变成红褐色。
FeCl2+2NaOH==F e(O H)2↓+2NaCl4F e(O H)2+O2+2H2O==4F e(O H)3现象:产生红褐色沉淀FeCl3+3NaOH==F e(O H)3↓+ 3NaCl与KSCN溶液无现象产生血红色Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3氧化(还原性)主要表现:还原性,举例:2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3表现:氧化性,举例:2FeCl3+Fe==3FeCl2相互转化FeCl2FeCl3:2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3FeCl3 FeCl2:2FeCl3+Fe==3FeCl2名称氢氧化亚铁氢氧化铁化学式F e(O H)2F e(O H)3颜色、状态白色固体红褐色固体水溶性难溶于水难溶于水与酸反应F e(O H)2+2HCl==FeCl2+2H2OF e(O H)2+2H+==Fe2++2H2OF e(O H)3+3HCl==FeCl3+3H2OF e(O H)3+3H+==Fe3++3H2O氢氧化亚铁露置空气中4F e(O H)2+O2+2H2O ==4F e(O H)33、铁三角二、本章典型题剖析1、滴加依次不同,试验现象不同(1)稀Na2CO3溶液与稀盐酸间的反应向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸,起先时无气体产生,达到肯定量后才有气泡冒出,由少到多的过程中依次发生下列反应:是NaOH。
若将1克该样品放入含有HCl 3.65克的盐酸中使其完全反应后,残酸再用50克2%的NaOH溶液恰好中和反应,蒸干溶液,所得固体的质量是多少克?解:所得固体是NaCl ,是5.85克[小结]本题数据众多,反应物不纯,过程困难。
若按常规方法,一步步分析计算,不但费时还易出错,若仔细分析就会发觉,最终所得固体物质NaCl中全部的Cl全来自于HCl中的Cl1、有5.1gMg–Al合金,投入500mL 2mol/L HCl中,金属完全溶解后,又加4mol/LNaOH 溶液VmL,得最多沉淀8.6g,则V等于A. 425mLB. 560mLC. 250mLD. 500mL2、铝三角转化及铝的图像问题(1) 向Al3+的溶液中加入强碱(OH―)现象:先出现白色溶液后消逝方程式:Al3++3OH―==A l(O H)3↓A l(O H)3+OH― ==AlO2―+H2O图像:(2) 向强碱溶液中加入Al3+现象:先没有沉淀后出现并不消逝方程式:Al3++4OH―==AlO2―+2H2O3AlO2―+Al3++6H2O==4A l(O H)3↓图像:(3) 向AlO2―溶液中加入H+现象:先生成白色沉淀,然后白色沉淀渐渐溶解。
区分铁和铝的化学方法摘要:一、区分铁和铝的化学方法概述二、铁和铝的化学性质对比三、实际操作方法1.使用磁铁吸附2.使用化学试剂检测3.观察氧化层颜色四、注意事项正文:区分铁和铝的化学方法在日常生活中,铁和铝这两种金属材料因其优良的性能和广泛的应用而备受青睐。
然而,人们在购买和使用过程中,常常需要区分这两种金属材料。
本文将介绍几种简单的化学方法,以帮助大家准确地区分铁和铝。
一、铁和铝的化学性质对比铁和铝虽然在化学元素周期表中位置相近,但它们的化学性质有很大差异。
铁属于过渡金属,具有良好的还原性,容易与氧气发生化学反应生成氧化铁。
而铝则属于活泼金属,表面易形成致密的氧化膜,具有良好的抗腐蚀性能。
二、区分铁和铝的化学方法1.使用磁铁吸附铁具有磁性,可以使用磁铁进行吸附检验。
将磁铁靠近待测金属,若能被吸附,则为铁;若不能被吸附,则为铝。
2.使用化学试剂检测(1)氢氧化钠溶液:将待测金属放入氢氧化钠溶液中,铁表面会生成红褐色沉淀,而铝表面无明显现象。
(2)硫酸铜溶液:将待测金属放入硫酸铜溶液中,铁表面会生成红色物质,而铝表面无明显现象。
3.观察氧化层颜色铁在空气中氧化后,表面呈现红褐色或黑色。
而铝氧化后,表面形成一层致密的氧化膜,颜色为白色或灰色。
三、注意事项在进行化学方法区分铁和铝时,要确保实验环境安全,避免误食或误伤。
同时,要注意化学试剂的保存和使用方法,防止泄漏和污染。
通过以上化学方法,我们可以轻松地区分铁和铝。
在实际应用中,掌握这些方法有助于我们更好地选购和使用金属材料。
第三章铁金属材料第二节金属材料第1课时合金1.高铁、移动支付、共享单车、网购,被称为中国“新四大发明”。
用于高铁和共享单车制造业的重要金属材料是()A.Na﹣K合金B.Cu﹣Sn合金C.Sn﹣Pb合金D.Mg﹣Al合金【答案】D【解析】A.Na﹣K合金作熔点低,导热性好,所以用Na﹣K合金作原子反应堆的导热剂,不是用于高铁和共享单车制造业的重要金属材料,故A错误;B.铜锡合金密度较大,不适宜于用于高铁和共享单车制造业,故B错误;C.Sn﹣Pb合金密度较大,不适宜于用于高铁和共享单车制造业,故C错误;D.镁铝合金(如硬铝,成分为0.5% Mg、0.5% Mn、0.7% Si、4% Cu其余为Al)由于强度和硬度大,几乎相当于钢材,且密度小被广泛应用于汽车、船舶、飞机、高铁和共享单车等制造业,故D正确;故选D。
2.下列有关铁及铁合金的说法正确的是()A.生铁是铁碳合金,而钢则为纯铁B.生铁的硬度比纯铁的硬度小C.减少生铁中的碳、硅、锰等元素可得到钢D.铁的应用,经历了“铁—普通钢—不锈钢等特种钢”的演变过程【答案】D【解析】A.生铁和钢都是合金,A项错误;B.生铁的硬度比纯铁的硬度大,B项错误;C.炼钢虽减少生铁中的碳元素,增加硅、锰等元素,C项错误;D.随着文明和技术的进步,铁的应用,经历了“铁—普通钢—不锈钢等特种钢”的演变过程,故D正确。
答案选D。
3.下列有关金属及其合金的说法错误的是()A.目前我国流通的硬币是由合金材料制成的B.低碳钢硬而脆,处理后弹性好,可用于制器械、弹簧、刀具等C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用【答案】B【解析】A.目前我国流通的硬币是由合金材料制成:1角的为不锈钢,5角的为钢芯镀铜,1元的为钢芯镀镍,故A 正确;B.高碳钢硬而脆,处理后弹性好,可用于制器械、弹簧、刀具等,故B错误;C.制造照明弹是利用了镁燃烧发出耀眼的白光,故C正确;D.铝与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,对内部金属起保护作用,故D正确;故选B。
第24讲 铝一、铝的结构、存在、物理性质及用途1.结构:铝的原子结构示意图为____________。
2. 存在:铝是地壳中含量最多的金属元素,自然界中的铝全部以___________存在。
3. 物理性质:_______色有金属光泽的固体,有良好的延展性、导电性和传热性等,密度较小,质地柔软。
4. 用途:①纯铝用作导线;②铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
【答案】化合态银白二、铝的化学性质1.铝与氧气的反应①常温:铝与空气中的氧气反应,化学方程式为___________________________。
表面生成一层______的氧化铝薄膜,对内部金属起着_________作用,所以铝在空气中稳定存在,具有很强的抗腐蚀性能。
②点燃:铝在氧气中点燃,放出大量的热和耀眼的白光,化学方程式为_____________________________。
【答案】(1)致密保护4Al +3O 2===2Al 2O 3 (2)4Al +3O 2=====点燃2Al 2O 32. 铝与(非氧化性)酸的反应___________________________ 2Al +6HCl===2AlCl 3+3H 2↑ Al +6H +===2Al 3++3H 2↑3. 铝与碱的反应___________________________2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑三、氧化铝1.物理性质白色固体,难溶于水,硬度大,熔点很高,是优良耐火材料。
2. 化学性质氧化铝既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水,这类氧化物叫做两性氧化物。
①与酸反应:_________________________________________________________②与碱反应:_________________________________________________________3. 用途制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石。
第三课时—金属铁和铝
一、铁及其化合物
1、铁的化学性质(化学方程式、离子方程式、氧化还原)
2、铁三角—认识不同价态铁的氧化还原性
3、Fe 2+、Fe 3+的检验方法
4、典型习题
1、下列物质中不能由铁跟非金属单质直接化合生成的是( )
A.四氧化三铁
B.硫化亚铁
C. 氯化亚铁
D. 氯化铁
2.能使铁溶解,但不能生成沉淀的溶液是( )
A .稀H 2SO 4
B .FeCl 3溶液
C .CuSO 4溶液
D .FeSO 4溶液
3、将铁的某种化合物溶于盐酸,滴加KSCN 溶液不发生颜色变化,再加入适量氯水,溶液立即呈红色.则此铁的化合物是( )
A .Fe 2O 3
B .FeCl 3
C .Fe 2(SO 4)3
D .FeO
4、下列离子在溶液中能大量共存的是 ( )
A .Fe NH SCN Cl 34++--、、、
B .Na H NO SO 342++--、、、
C .Fe Fe Na NO 233+++-、、、
D .Fe NH Cl OH 24++--、、、
5、下列图象是表示铁跟一定量硝酸反应时, 铁和硝酸铁之间物质的量(mol)的关系, 其中正
确的是()
6、除杂,括号内为杂质
①FeCl2溶液(FeCl3) 试剂_________ 化学方程式_____________________
②FeCl3溶液(FeCl2) 试剂_________ 化学方程式_____________________
③FeCl2溶液(CuCl2) 试剂_________ 化学方程式_____________________
7、要证明某溶液中不含有Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下操作时最佳顺序
①加入足量氯水②加入足量kMnO4溶液③加入少量KSCN溶液
A、①③
B、③②
C、③①
D、②③
8、Na能否使溶液中的Fe3+转化为Fe2+?反应现象?方程式?
9、将铁粉、铜粉、FeCl3溶液,FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应,试判断
下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质:
a、若铁粉有剩余,则容器中不可能有__________________
b、若FeCl3有剩余,则容器中不可能有__________。
10、苹果汁是人们喜爱的饮料。
由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿变
为棕黄色。
若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生。
这说明维生素C具有()
A、氧化性
B、还原性
C、碱性
D、酸性
11、证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是()
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色B.只需滴加KSCN溶液
C.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
D.滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色
12、向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入100 mL 1 mol/L的盐酸,恰好使混合物
完全溶解,放出224 mL(标准状况下)的气体。
所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现,混合物中铁元素的质量分数为
A.81.4%B.77.8%C.68.6%D.无法计算
13、2006苏州一测)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入100mL l moL/L的盐酸
恰好使混合物完全溶解并放出标准状况下224mL气体。
向所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现,若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到单质铁的质量为()A.11.2g B.2.8g C.5.6g D.无法计算14、2013福州期末)向22.4gFe2O3、Cu的混合物中加入0.5 mol·L-1的硫酸溶液600mL时,
固体恰好完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为()A.6.4g B.4.8g C.2.4g D.1.6g 15、在铁与铜的混合物中,加入一定量的稀硝酸,充分反应后剩余金属m1g,再向其中加入
一定量的稀硫酸,充分振荡后,剩余金属m2g,则m1与m2之间的关系是()A.m1一定大于m2 B.m1可能等于m2 C.m1一定等于m2 D.m1可能大于m2
二、铝及其化合物
1、铝的化学性质
2、Al2O3和Al(OH)3
3、铝三角
4、典型例题
1.铝在空气中能够稳定存在的原因是()
A.铝的活泼性差B.铝的还原性差
C.铝与氧气不反应D.铝表面有氧化膜
2.下列物质中既能跟稀H2SO4反应, 又能跟氢氧化钠溶液反应的是()
①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3④Al
A.③④B.②③④C.①③④D.全部
3、取两份等量的铝粉,分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,在相同状态下产生的气体
体积之比是( )
A .1:1
B .1:2
C . 1:3
D . 3:2
4、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 .[Al(OH)4]-
B .Cu 2+
C .Al 3+
D .Mg 2+ 5、把一块镁铝合金投入到1 mol·L
-1盐酸中,待合金完全溶解后,再往溶液里加入 1 mol·L -1 NaOH 溶液,生成沉淀的物质的量随加入NaOH 溶液体积变化的关系如图所
示.下列说法中错误的是( )
A .盐酸的体积为80 mL
B .a 的取值范围为0<a <50
C .n (Mg 2+
)<0.025 mol D .当a 值为30时,b 值为0.01
6、2010西城测试)为测定某镁铝合金样品中铝的含量,进行了下列实验:取一定量合金,加入100 mL 0.3 mol •L -
1稀硫酸,合金完全溶解,产生的气体在标准状况下体积为560 mL ;再加入0.2 mol •L -
1NaOH 溶液至沉淀质量恰好不再变化,用去350 mL NaOH 溶液。
则所取样品中铝的物质的量为
A .0.005 mol
B .0.01 mol
C .0.025 mol
D .0.03 mol
7、有一块铝铁合金,将其溶解于足量盐酸中,再加入过量NaOH 溶液,在空气中静置至
红褐色沉淀不再增加时,将沉淀滤出再灼烧至恒重,得到残留物的质量与原合金质量相同,则合金中铝的质量分数是( ) A .22.2% B .30% C .75.5% D .80.6%
8、把NaOH 、MgCl 2、AlCl 3三种固体组成的混合物溶于足量的水后,产生1.16g 白色沉淀。
再向所得悬浊液中逐滴加入1.00mol/L HCl 溶液,加入HCl 溶液的体积与生成沉淀的关系如右图所示。
试回答: (1)A 点的沉淀物为 ,B 点的沉淀物
为 。
(2)写出A 点到B 点发生反应的离子方程式
(3)C 点溶液的体积为 mL 。
(4)原混合物中MgCl 2的物质的量是 ,
AlCl 3的物质的量是 ,NaOH 的质量是 。
.1盐酸溶液的体积/ml。