最新届高考化学一轮复习+第40讲+镁铝及其化合物课件（大纲版·广西专用）（可编辑）优秀名师资料.doc

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1、2013届高考化学一轮复习 第40讲 镁铝及其化合物课件（大纲版广西专用）（可编辑）第40讲 ? 要点探究 ? 探究点二 关于镁、铝及其化合物性质的考查 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 ? 探究点三 关于镁、铝化合物图像的考查 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 备用习题 第40讲 ? 备用习题 第40讲

2、? 备用习题 第40讲 ? 备用习题 第40讲 ? 备用习题 * * 第十一单元 几种重要的金属 考纲要求 第十一单元 ? 考纲要求 第十一单元 ? 考纲要求 第十一单元 ? 知识框架 知识框架 第十一单元 ? 知识框架 第十一单元 ? 知识框架 第十一单元 ? 知识框架 复习策略 第十一单元 ? 复习策略 第十一单元 ? 复习策略 使用建议 第十一单元 ? 使用建议 第十一单元 ? 使用建议 第40讲 ? 镁铝及其化合物 第40讲 镁铝及其化合物 编读互动 第40讲 ? 编读互动 考点整合 第40讲 ? 考点整合 第40讲 ? 考点整合 第40讲 ? 考点整合 第40讲 ? 考点整合 第40

3、讲 ? 考点整合 第40讲 ? 考点整合 第40讲 ? 考点整合 第40讲 ? 考点整合 第40讲 ? 考点整合 第40讲 ? 考点整合 第40讲 ? 考点整合 要点探究 第40讲 ? 要点探究 ? 探究点一 关于金属活动性顺序表应用的考查 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 第40讲 ? 要点探究 1(掌握镁的化学性质。 2(从原子的核外电子排布规律，理解A族元素 单质、化合物 的相似性和递变性。 3(了解金属的通性，金属冶炼的一般原理。初步了解金属的回收和资源保护。 4(掌握Fe和Al的化学性质。 5(了解常见金属的活动顺序。 6

4、(以Fe 、Fe 的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原性。 7(了解铝的重要化合物。 8(初步了解合金的概念。 9(了解在生活和生产中常见的无机化合物的性质和用途。 10(以上各部分无机知识的综合应用。 镁、铝、铁的知识与化学理论、基本概念、实验有着广泛的联系，实际应用也很广泛。从近几年的高考试题来看，有关金属元素的考查也是高考的重要考点，特别是铝、铁的相互转化尤为突出。 考查中通常有以下形式: 1(以金属元素为载体考查物质推断、化学方程式和离子方程式的书写。 2(以金属元素为载体考查化学实验尤其是综合探究性实验以及金属与化学计算的综合考查，其中金属与化学计算的综合，技巧性较强，难度较大

5、。 复习中注意从物质结构和元素周期律的角度分析掌握金属元素的通性 如物理性质、化学性质等 ;引导学生建立“纵横交错，网络综合”的知识体系。镁、铝、铁部分金属元素化合物知识，复习时会感觉杂乱无章，易学难记，将知识结构化、网络化、系统化有利于理解和掌握。如铝三角转化关系，铁三角转化关系等。 要特别掌握铝离子、偏铝酸根离子、亚铁离子、铁离子的存在环境，对离子共存题目的解决做好知识准备。 复习本单元时注意引导学生掌握镁、铝、铁及其化合物的特征知识，引导学生建立知识结构，掌握物质间的相互转化关系。讲解中重点把握学生易错易混的知识点，铝和铁及其化合物的性质是本单元的重点内容。铝的单质既可以与酸反应也可以与

6、强碱溶液反应，铝的氧化物是两性氧化物，铝的氢氧化物是两性氢氧化物，都既可以和酸反应也能和碱反应，在中学阶段具有唯一性，在化学知识中也具有代表性。另外，偏铝酸盐也是本单元中不可忽视的一种重要的物质。铁是中学阶段要求学生系统学习的唯一的过渡元素，其性质也具有很强的代表性，同时也是变价的典型代表物。讲解中注重从元素变价的特点及其发生价态转化的条件 氧化剂、还原剂的强弱 出发，让学生树立清晰的知识思路和体系。 在复习金属冶炼时以常见金属的活动顺序为依据来理解冶炼方法与金属活动性顺序的关系。本单元的主要实验包括铝热反应、铁和水蒸气的反应。 建议用7学时完成，3学时用于在课堂上互动式完成40,42讲，2学

7、时讲评作业，2学时测评。 镁、铝代表两族重要元素，也是活泼金属的代表。镁、铝及其化合物在高考中涉及的考点多，重现率高，本讲主要复习金属的通性、合金的概念以及镁、铝单质及其化合物的性质。在复习时要善于抓住问题的实质，多对比、多总结归纳，合理运用知识网络。重在使学生熟练掌握Al3，、Al OH 3、AlO之间的“铝三角”相互转化关系，运用反应规律并能进行知识迁移，在进行图象分析时要注意以下方面:?明确反应原理和反应规律;?明确图象的特点，即横、纵坐标的意义，图象中的转折点，点、线走向及其意义，分析图象中出现的量的变化;?将题干和图象中一些特定性描述和定量计算结合运用。 一、金属和合金 1(金属 1

8、 金属的分类 冶金工业 黑色金属:Fe、Cr、Mn 有色金属:除Fe、Cr、Mn以外的金属 按金属密度 轻金属:密度小于4.5 g?cm,3，如:A族 A族 A族等 重金属:密度大于4.5 g?cm,3，如:Fe、Cu、Ag、Pb等 ?按含量和冶炼难度 常见金属:Fe、Mg、Al等 稀有金属:锆、铪等 注:稀有金属不只是从含量一方面决定，因而稀有金属也有可能含量不小。 2 金属的共性:具有金属光泽 多数为银白色 ，导电、导热，有延展性等等。是由金属的结构所决定。 3 金属的特点 常温下，除汞 Hg 外其余的金属单质都是固态; 大多数金属呈银白色，有金属光泽，但金 Au 为金色，铜 Cu 为红色

9、，黑色金属不一定是黑色的，如铁就是银白色的; 不同金属熔沸点、硬度差别较大; 金属中存在着大量的可自由移动的电子，具有良好的导电性; ?通过自由电子和金属阳离子的相互碰撞传递热量，因此金属具有良好的导热性; 良好的延展性; 金属单质在化学反应中只作还原剂，在化合物中金属元素只显正价; 金属离子一般只有氧化性，但Fe2，既有氧化性也有还原性。 2.合金 1 定义:两种或两种以上的金属 或金属跟非金属 熔合而成的具有金属特性的混合物叫合金。 2 合金的特性:合金比它的成分金属具有良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能。一般地说，合金的熔点比其各成分金属的熔点都低。镁、铝可和其他金属和非金属形成合

10、金，其强度和硬度都大于镁、铝。 3(常见金属的主要化学性质列于下表: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 易被氧化 常温时能被氧化 不能被氧化 跟水的反应 加热或与水蒸气反应时能置换出水中的氢 不与水反应 3(常见金属的主要化学性质列于下表: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 跟酸的反应 能置换出非氧化性酸 如HCl、H2SO4 中的氢 不能置换出非氧化性酸中的氢 反应剧烈 反应程度依次减弱 能跟浓硫酸、硝酸反应 能跟王水反应 跟盐的反应 位于金属活动性顺序前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液

11、中置换出来 跟碱的反应 Al、Zn等具有两性的金属可以与碱反应 1(镁和铝的对比 镁的化学性质 铝的化学性质 与O2反应 常温下生成氧化膜，点燃燃烧2Mg，O22MgO 常温下生成氧化膜 4Al，3O22Al2O3 与其他非金属反应 Mg，Cl2 MgCl22Al，3Cl22AlCl32Al，3SAl2S3 与H2O反应 Mg，2H2O Mg OH 2，H2? 除去氧化膜后可与 水微弱反应 与氧化物反应 2Mg，CO22MgO，C8Al，3Fe3O4 4Al2O3，9Fe 镁的化学性质 铝的化学性质 与非氧化性酸反应 Mg，2H， Mg2，H2? 与氧化性酸发生复杂反应 2Al，6H， 2Al

12、3， ，3H2? 常温下遇浓硫酸、 浓硝酸钝化 与碱溶液反应 不反应 2Al，2H2O，2NaOH 2NaAlO2，3H2? 与盐溶液反应 Mg，Cu2，,Mg2，Cu 2Al，3Cu2， 2Al3， ，3Cu 2.镁条在空气中燃烧的生成物 镁条在空气中燃烧时，可发生如下反应: _; _; _。 由上述可知，1 mol Mg分别在N2、O2、CO2三种气体中充分燃烧后，固体质量增加的大小关系为_。 3(镁是活泼金属，不跟碱性溶液反应，能置换出酸中的氢，也能与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2。 2Mg，O22MgO 3Mg，N2Mg3N2 2Mg，CO22MgO，C ?,?,? 三、铝的重要化合物

13、 1(Al2O3是_难熔的物质，不溶于水。既能与酸反应，又能与碱反应，是典型的_氧化物。利用其高熔点常用作_。工业上用电解熔融Al2O3的方法制备Al。 2(Al OH 3是难溶的白色胶状物质，不能使酚酞显色。既能与强酸反应，又能与强碱反应，是典型的_氢氧化物。 3(KAl SO4 2?12H2O:_色晶体，俗称_， 属于复盐。它能用于净水，其原理是_ _ 有关反应的离子方程式为_。 白色 两性 耐火材料 两性 无 明矾 溶于水电离出的铝离子水Al3，3H2OAl OH 3 胶体 ，3H， 解产生氢氧化铝胶体，吸附水中的杂质4(Al3，、Al OH 3、AlO的相互转化 铝三角 写出离子方程式

14、 _; _; _; _; _; _。 Al2O3、Al OH 3仅能溶于强酸和强碱溶液中 如在氨水和碳酸中均不溶 ，制备Al OH 3一般用Al3，NH3?H2O或AlO，CO2，H2O。 5(NaAlO2的性质:强碱弱酸盐，水溶液呈碱性，与Al3，、Fe3，、NH等发生互促水解，与CO2、HCO、HCl可反应生成Al OH 3。 Al3，3OH, Al OH 3? 或Al3，3NH3?H2O Al OH 3?，3NH AlO，H，H2O Al OH 3? Al3，4OH, AlO，2H2O Al OH 3，3H， Al3，3H2O Al OH 3，OH, AlO，2H2O AlO，4H， A

15、l3，2H2O 金属活动性顺序的应用体现在以下方面: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 1 判断金属的活动性顺序。 2 判断金属与酸溶液反应的激烈程度等情况。 3 判断金属单质还原性强弱。 4 判断金属低价阳离子的氧化性强弱。 5 判断金属元素在自然界的存在状态。 6 判断原电池的正负极。 7 判断和水、氧气反应的条件以及产物。 8 判断相同浓度相同阴离子溶液的酸碱性强弱顺序。 9 判断电解时阳离子和金属电极的放电顺序。 10 判断金属单质的冶炼方法。 例1 将铝条插入盛有CuCl2浓溶液的烧杯，反应过程中最不可能出现的现象是 A(产生无色气

16、体 B(产生蓝色絮状沉淀 C(紫红色固体析出 D(黄绿色气泡逸出 例1 D 铝条插入氯化铜溶液中，由于溶液呈酸性，所以可能会产生氢气，铜离子的水解可能产生蓝色的氢氧化铜沉淀，根据金属活动性顺序表知可能会产生铜单质。 点评 金属活动性顺序表有很多运用，中学阶段主要用于金属活动性强弱的判断。本题利用Al比Cu活泼，Al从铜的盐溶液中置换出铜。同时也考查了Cu2，的水溶液由于Cu2，的水解而呈酸性的知识。 解答本题过程容易忽视铜离子水解，溶液呈酸性，导致误选A。 从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。图40,1表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于

17、图40,1 A(金属的导电性强弱 B(金属在地壳中的含量多少 C(金属的化合价高低 D(金属的活动性大小 变式题 D 金属的活动性越小，越容易以游离态存在于自然界，金属阳离子的氧化性越强，越容易被还原为金属单质，因而冶炼越容易。 有关金属镁和金属铝性质的考查，重点掌握金属镁与CO2和氮气的反应，铝与酸溶液和碱溶液的反应以及铝的氧化物和氢氧化物的两性、铝热反应等。 对于铝离子和偏铝酸根离子的性质也要重点掌握，因为它们在离子反应和离子共存题目中出现的机会很多。 例2 2010?北京卷 由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分。甲同学欲探究X的组成。 查阅资料:由短周期元素组成的抗酸药的有效成

18、分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。 Al3，在pH,5.0时沉淀完全; Mg2，在pH,8.8时开始沉淀，在pH,11.4时沉淀完全。 实验过程: .向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A，得到无色溶液。 .用铂丝蘸取少量中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰。 .向中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5,6，产生白色沉淀B，过滤。 .向沉淀B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解。 .向中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到白色沉淀C。 1 ?中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是_。 2 由、判断X一定不含有的元素是磷、_。 3 中生成B的离子方

19、程式是_。 4 中B溶解的离子方程式是_。 5 沉淀C的化学式是_。 6 若上述n A ?n B ?n C ,1?1?3，则X的化学式是_。 例2 1 CO2 2 钠、硅 3 Al3，3NH3?H2O Al OH 3?，3NH 4 Al OH 3，OH, AlO，2H2O 5 Mg OH 2 6 Mg3Al OH 7CO3 解析 本题考查物质的推断。 1 X加入盐酸，能产生气体A，应为CO2。 2 又为无色溶液，说明不含有Si，否则会生成硅酸沉淀。?的焰色反应无黄色，说明不含有钠元素。 3 pH为5,6之间，生成的沉淀B只能为Al OH 3。 4 Al OH 3溶于NaOH，生成NaAlO2。

20、 5 pH调节至12时，产生的沉淀C应为Mg OH 2。 6 n CO n Al3， n Mg2， ,11?3，根据电荷守恒，可得n OH, ,7，则X的化学式为Mg3Al OH 7CO3。 点评 本题虽然综合性较强，但难度中等，以推断的形式考查镁铝化合物的性质。最后的X的化学式虽然陌生，但对考查学生的综合知识和思维的应变能力却非常好，考生在例题中见到这样的题目，对他们考场上的心理锻炼很有帮助。 有一无色溶液，可能含有K，、Al3，、Mg2，、NH、Cl,、SO、HCO、MnO中的几种。为确定其成分，做如下实验:?取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的N

21、aOH溶液后白色沉淀部分溶解;?另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba NO3 2溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的 A(肯定有Al3，、Mg2，、NH、Cl, B(肯定有Al3，、Mg2，、HCO C(肯定有K，、HCO、MnO D(肯定有Al3，、Mg2，、SO 变式题 D 因溶液无色，所以其中不含MnO，加入Na2O2后产生无色无味的气体，说明原溶液中不含NH，继续加入NaOH，沉淀只有部分溶解，所以其中既含有镁离子又含有铝离子，由实验可知原溶液中一定含有硫酸根离子。 点评 根据实验鉴定溶液的组成时，一方面注意从实验现象进行分析，另一方面需要注意利用离子的共存而否定某些离子的存在。要求能

22、加强对物质性质，特别是特征实验现象和性质的理解和记忆。 下面以氯化铝与氢氧化钠反应为例来说明基本图象，其他图象在此基础上变化。 注意:将NaOH溶液逐渐加到AlCl3溶液中和将AlCl3溶液逐渐加入到NaOH溶液中所发生的反应和现象是不同的。 1(将NaOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中，生成白色沉淀，随着NaOH溶液的滴入，沉淀量逐渐增多，后又逐渐减少，直到完全消失，其反应如下: AlCl3，3NaOH 3NaCl，Al OH 3? Al OH 3，OH, AlO，2H2O 氯化铝与过量氢氧化钠反应:AlCl3，4NaOH,3NaCl，NaAlO2，2H2O 图40,2 2(将AlCl3溶液逐

23、滴加入NaOH溶液中，每加一滴AlCl3，立即生成白色胶状沉淀，但很快又消失。AlCl3加到一定量 即NaOH全部转变成NaAlO2时 ，沉淀不再消失，并不断增多，直到一最大值后，再加入AlCl3溶液，沉淀量也不会增加，其反应如下: AlCl3，3NaOH,3NaCl，Al OH 3? 生成沉淀 Al OH 3，NaOH,NaAlO2，2H2O 沉淀消失 AlCl3，3NaAlO2，6H2O,4Al OH 3?，3NaCl 沉淀增多 图40,3 小结:两个实验所用试剂相同，只是加入的顺序不同，发生的反应现象就不同。 例3 将一定量Mg、Al合金溶于1 mol?L,1的HCl溶液中，进而向所得溶

24、液中滴加1 mol?L,1的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量 n 与滴加NaOH溶液的体积 mL 如图40,4所示。下列分析的结论中正确的是 图40,4 A(加入“一定量Mg、Al合金”前的HCl溶液的体积为80 mL B(欲给出a的取值范围尚缺少一个条件n/mol C(无法认定Mg、Al合金中的最大值 D(无法给出实验中产生H2的物质的量 例3 AD 根据图象和铝的有关性质知当加入的NaOH从80 mL到90 mL时Al OH 3将溶解，故可知Al的物质的量为n Al ,1 mol?L,1 90 mL,80 mL 10,3L?mL,1,0.01 mol，当沉淀达到最大值时溶液中的溶质只有Na

25、Cl，故盐酸的量为80 mL;与金属铝反应的盐酸的物质的量为0.03 mol，故金属镁的物质的量为0,n Mg ?0.025 mol，Mg、Al合金中的最大值为2.5;a的取值范围是0?a,50 mL。 点评 本题考查镁铝及其化合物的有关性质、图象型计算等。向铝盐溶液中加入强碱溶液时，应注意沉淀的质量先增大后减小至消失。 向Al2 SO4 3和MgSO4的混合溶液中，逐滴加入2 mol?L,1的NaOH溶液，生成的沉淀W g 与加入NaOH溶液的体积V mL 的关系如图40,5所示，则原混合溶液中n Al3， 与n Mg2， 的比值是 A(3?1 B(2?1 2、100以内的进位加法和退位减法

26、。C(1?1 D(1?2 176.186.24期末总复习图40,5 变式题1 C 本题的关键在于识图。分析图中信息可知，溶解Al OH 3所需NaOH溶液的体积为10 mL，因为Al OH 3，NaOH,NaAlO2，2H2O，nAl OH 3,2 mol?L,110 mL,20 mmol,n Al3， ;从图又可知，沉淀Al3，和Mg2，共需NaOH溶液 2 mol?L,150 mL,100 mmol。而沉淀Al3，需要60 mmol，所以沉淀Mg2，需要40 mmol，即n Mg2， ,20 mmol。故可直接推出结果:n Al3， ?n Mg2， ,1?1。 镁和铝分别与等浓度、等体积的

27、过量稀硫酸反应，产生气体的体积 V 与时间 t 关系如图40,6。反应中镁和铝的 图40,6A(物质的量之比为3?2 B(质量之比为3?2 C(摩尔质量之比为2?3 (1)如圆中有弦的条件,常作弦心距,或过弦的一端作半径为辅助线.（圆心向弦作垂线）D(反应速率之比为2?3 变式题2 A 由图象可知，两个反应中生成的氢气一样多，说明两种金属提供的电子数目一样多，则镁、铝的物质的量之比为3?2，质量之比为4?3，故A项正确，B项错误。 镁、铝的摩尔质量之比为8?9，C项错。由图象镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为2?3，则二者的速率之比为3?2，D项错。 (一)情感与态度：1(某无色溶液中，已知含有

28、H，、Al3，、Mg2，等阳离子，逐渐加入NaOH溶液，则消耗NaOH溶液体积 x轴 和生成沉淀 y轴 之间的函数关系可用下图来表示，则下列关系正确的是 图0 初中阶段，我们只学习直角三角形中，A是锐角的正切；解析 C 无色溶液中加入氢氧化钠溶液时，OH,首先与H，反应，无沉淀生成，然后再与Mg2，、Al3，作用形成沉淀，沉淀处于最高点时Mg2，、Al3，全部以氢氧化物析出，继续加碱时，由于氢氧化铝具有两性，会继续溶解，而氢氧化镁不能溶解，故A、B、D均不正确。 2(只用胶头滴管和试管，不用其他试剂就可以区别的溶液 浓度均为0.1 mol?L,1 是 （7）二次函数的性质：A(CaCl2和Na

29、2CO3 3、认真做好培优补差工作。 开展一帮一活动，与后进生家长经常联系，及时反映学校里的学习情况，促使其提高成绩，帮助他们树立学习的信心与决心。B(Ba OH 2和NaHCO3 C(稀H2SO4和Na2CO3 D(NaAlO2和NaOH (一)数与代数解析 C 不用试剂区别两种溶液，除了用观察法以外，一般可用滴加顺序不同现象不同的方法 即互滴法 鉴别。稀H2SO4逐滴加到Na2CO3溶液中，开始因生成HCO而无气体放出，但若反滴，则开始便可放出CO2;NaAlO2与NaOH不反应。 3(把Ba OH 2溶液滴入明矾溶液中，使SO全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是 函数的增减性：A(Al3， B(Al OH 3 C(AlO D(Al3，和Al OH 3 解析 C 明矾为KAl SO4 2?12H2O，其溶液中Al3，与SO的物质的量之比为1?2，若沉淀2 mol SO，则需2 mol Ba OH 2，提供4 mol OH,，4 mol OH,恰好把1 mol Al3，完全转变为AlO，所以答案为C。 (6)直角三角形的外接圆半径