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第二节 几种重要的金属化合物
教学目标：
1．以MgO、Fe2O3、CuO为代表，了解金属氧化物的主要理化性质和主要用途。巩固药品取用等基础实验操作。
2．以铁的氢氧化物和Al(OH)3为代表，了解金属氢氧化物的制法、性质和用途。巩固试管实验等基础实验操作及Fe(OH)制备的特殊操作。
3．以Na2CO3、NaHCO3及铁盐为代表，了解盐类物质的组成、性质和用途。掌握检验金属离子的实验方法————试剂法和焰色反应。
4．以Al2O3、Al(OH)3为代表，了解两性物质的特点。以KAl(SO4)2 为代表，使学生掌握复盐的组成特点。
5．通过列表比较，了解各类金属化合物的性质。同时掌握学习元素化合物的方法——比较法。
6．通过对几个实验的探究，体会实验方法在化学研究中的作用，并认识到实验过程中控制实验条件的重要性。
7．通过实验、图表分析、联系生活等多渠道的科学探究，发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘。
重点、难点：氢氧化铝、氢氧化铁的性质，Fe2+、Fe3+ 的转化。
教学过程：
第一课时
【复习提问】
1.为什么多数金属在自然界中多以化合态形式存在？
2.写出下列变化的化学反应方程式。
①金属钠在空气中表面变暗；②金属钠在空气中加热；③金属钠投入纯水中；④金属铝投入NaOH溶液中
【引入新课】金属不但其单质具有许多特殊的理化性质和广泛的用途，而且金属形成的多种化合物亦有极其重要的性质和用途。
【板书】第二节 几种重要的金属化合物
（一）金属化合物
【投影】学生看书并填写下表：
几组物质分类概念判析
概 念
含 义
化合物

氧化物

氢氧化物

盐

金属化合物
含有金属元素的化合物就是金属化合物
【板书】一.氧化物
1．金属氧化物的水溶性
【实验】CaO、MgO、CuO和水作用实验
【投影】 几种金属氧化物和水作用的比较

颜色状态
和冷水作用
和热水作用
CaO

MgO

CuO

【讨论总结】极大部分金属氧化物不溶于水，和水不起反应。常见的Na2O、K2O、BaO、CaO可和水作用，形成对应的碱。MgO不和冷水作用但和热水作用生成Mg(OH)2。
【练习】写出下列反应的化学方程式。
Na2O + H2O — K2O + H2O — BaO + H2O — CaO + H2O — MgO + H2O —
【板书】2.和酸的作用
【实验】书本实验3—5
【投影】
几种金属氧化物和盐酸反应实验
反应物
颜色状态
溶液的颜色
化学反应方程式
MgO

Fe2O3

CuO

【研讨】①金属氧化物属于什么氧化物？一般金属氧化物和酸反应的特点是什么？
②完成下列反应的化学方程式。
Al2O3 + H2SO4 — Fe2O3 + HNO3 — CuO + HNO3 —
【板书】3.两性氧化物
【实验】Al2O3溶于碱的实验 Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O
【研讨】①氧化铝的化学性质有何特点？除去金属铝表面的氧化膜你有什么高招？
②象氧化铝这种氧化物和其它金属氧化物不同，我们称它为两性氧化物，你能对两性氧化物下个确切的定义吗？
【结论投影】既能和酸反应，又能和碱反应且均生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物。
【板书】4.常见金属氧化物的颜用途
氧化物
化学式
颜色状态
主要用途
氧化铝

氧化铁

氧化铜

氧化亚铜

【学与问】
①钠表面的氧化物和铝的氧化膜都是金属氧化物，它们的外观形态和性质相同吗？对内层金属的保护作用一样吗？
②铁制品表面常需油漆而铝制品一般都裸露于空气中，这是为什么？
③一段光亮的铁丝插入盐酸中立即有气泡产生，而一段光亮的铝丝插入盐酸中过一会儿才有气泡产生，这是为什么？
【课外作业】
1.既能跟盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的氧化物是
A. Al B. MgO C. NaHCO3 D. Al2O3
2.下列属于红色物质的是
A. MgO B. Fe2O3 C. Cu2O D. CuO
3.下列物质(甲栏)及它们对应的用途(乙栏)，试用短线把它们的对应关系连接起来。
甲 栏 乙 栏
氧化镁 红色油漆和涂料
氧化铝 耐火材料
氧化亚铜 制造铜盐的原料
氧化铜 红色颜料冶炼金属
4.按示例完成下列反应方程式

KOH
H2SO4
HNO3
MgO

MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O

Fe2O3

Al2O3

CuO

5.经打磨过的光亮铝片上滴几滴Hg(NO3)2溶液，一会儿，铝片表面会长出一丝丝的物质。这就是著名的“毛刷实验”，你能用已有的知识对此作个解释吗？你设想的丝状物质是什么？试设计实验证明之。
第二课时
【复习提问】完成下列变化的化学反应方程式。
氧化钠和水 氧化钡和水 铝和氢氧化钠溶液 氧化铝和氢氧化钠溶液
【引入新课】
【板书】二.氢氧化物
01.氢氧化物的水溶性(学生自学得结论)
【板书】02.可溶性碱的通性(学生讨论回顾)
【板书】1.铁的氢氧化物
① 制备
【实验】书本实验3—6
【投影】

FeCl3溶液
FeSO4溶液
溶液颜色

滴加NaOH溶液

沉淀颜色及变化

化学方程式

【引深探讨】不溶性碱制备的一般原理。
【练习】用化学方程式表示下列物质的制备原理。
Mg(OH)2 Cu(OH)2
【板书】②氢氧化亚铁的不稳定性
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3
【引深探讨】能否确保氢氧化亚铁有较长的保存时间吗？
(学生讨论，设计实验)
【板书】③不溶性碱的化学性质
a.和酸的作用
【练习】完成下列化学方程式
Fe(OH)2 + HCl —— Fe(OH)3 + H2SO4 —— Cu(OH)2 + HNO3 ——
【板书】b.不稳定性
2 Fe(OH)3 ==== Fe2O3 + 3 H2O
想一想：氢氧化亚铁若在空气中加热能否得氧化亚铁。为什么？
不溶性碱 碱牲氧化物 + 水 (一般)
【练习】完成下列化学方程式
Mg(OH)2 —— Cu(OH)2 —— Fe(OH)3 ——
【板书】2.氢氧铝
① 制备
【实验】氢氧化铝的实验室制法(书本实验3—7)
Al2(SO4)3 + 6 NH3·H2O == 2 Al (OH)3↓+3 (NH4)2SO4
铝盐溶液和氨水反应制取氢氧化铝
偏铝酸溶液中通入二氧化碳可制取氢氧化铝
【板书】②性质
a.白色胶状沉淀，不溶于水，有吸附作用
b.两性
【实验】氢氧化铝的两性实验(书本实验3—8)
氢氧化铝既能溶于酸又能溶于强碱
Al (OH)3 + 3 HCl == AlCl3 + 3 H2O
Al (OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2 H2O
氢氧化铝可中和过多的胃酸的作用
【板书】两性氢氧化物：既能和酸反应又能和强碱反应生成盐和水的氢氧化合物叫做两性氢氧化物。
【板书】c.不稳定性
2 Al (OH)3 ==== Al2O3 + 3 H2O
【学与问】实验室中能否可用强酸强碱来制备少量的氢氧化铝？

【课外作业】
1.既能跟盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的氢氧化物是
A. Al2O3 B. MgO C. NaHCO3 D.Al(OH)3
2.向硫酸铝溶液中滴加下列试剂，有沉淀产生，且沉淀不会因加入试剂过量而消失的是
A.NaOH B. NH3·H2O C.NaCl D.BaCl2
3.下列物质受热不易分解的氢氧化物是
A. Al2O3 B.NaOH C.Mg(OH)2 D. Fe2O3
4.完成下列变化的化学方程式
Al2O3 Al → NaAlO2 Al(OH)3
5.方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_____________；
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用__________的方法；
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面以下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是__________________________。
方法二：在如图1装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。
(1) 在试管I中加入的试剂是________________；
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是_________________；
(3)为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管I和Ⅱ中加人试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是______________；
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_____________________。
答案: 方法一：(1)稀硫酸和铁屑 (2) 加热煮沸 (3) 避免生成的Fe(OH)2沉淀与空气中的氧气接触而被氧化。
方法二：(1)稀硫酸和铁屑 (2) NaOH溶液 (3) 反应一段时间后，关闭止水夹 (4) 由于反应开始产生的气体
第三课时
【复习提问】完成下列变化的化学反应方程式。
实验室制氢氧化铁
实验室制氢氧化亚铁
实验室制氢氧化铝
氢氧化亚铁在潮湿空气中不稳定
氢氧化铝既溶于硫酸又溶于氢氧化钾
【引入新课】
【板书】三.盐
1.碳酸钠和碳酸氢钠
【实验】Na2CO3、NaHCO3的水溶性(操作参阅书本P50)
【实验】Na2CO3、NaHCO3和盐酸、澄清石灰水、氯化钙溶液反应
【实验】Na2CO3、NaHCO3的热稳定牲(操作参阅书本P50)
【投影】

碳酸钠
碳酸氢钠
俗名

颜色状态

溶解性

水溶液碱性强弱

和盐酸的作用

和澄清石灰水的作用

和氯化钙溶液的作用

热稳定性

相互转化关系

【板书】碳酸钠的水合及碳酸钠晶体的风化
Na2CO3 + x H2O === Na2CO3·x H2O
Na2CO3·x H2O === Na2CO3 + x H2O
【板书】2.三价铁的氧化性
①铁盐和亚铁盐的一些性质
【实验】Fe3+离子的检验(操作参阅书本P51)
Fe3+离子的氧化性(操作参阅书本P51)
【投影】

FeCl3
FeCl2
溶液的颜色

滴入KSCN溶液

加入少量铁粉

滴加氯水

滴加氢氧化钠溶液

相互转化关系

【练习】用方程式表示下列变化
Fe → FeCl2
Fe → FeCl3
FeCl2 → FeCl3
FeCl3 → FeCl2
【板书】②铝盐和铁盐的净水作用
【实验】铝盐和铁盐的净水作用(操作参阅书本P52)
【投影】

不加试剂
加入明矾
加入硫酸铁溶液
2min

5min

原因分析

【板书】3.焰色反应
① 概念
【投影】很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特珠的颜色，这在化学上叫做焰色反应。
【实验】焰色反应(操作参阅书本P53)
【板书】②钠钾的焰色反应
【课外作业】
1.下列反应，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是
①金属钠在纯氧中燃烧；
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间；
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液；
④无水硫酸铜放入医用酒精中。
A、②③①④ B、③②①④ C、③①②④ D、①②③④
答案:B
2．在由Fe、FeO、Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol / L的盐酸，恰好使混合物溶解，并放出448mL气体（S、T、P），此时溶液中无Fe3+离子，则下列判断正确的是
A、 混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3；
B、 反应后所得溶液中的Fe2+与Cl - 的物质的量之比为1∶2；
C、 混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多；
D、 混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多。
答案:B、C
3．将一定量的NaOH与NaHCO3的混合物X，放在密闭容器中加热，充分反应后生成CO2气体V1 L(V1 ≠ 0)。将反应后的固体残渣Y与过量盐酸反应，又生成CO2 V2 L(气体体积均在标准状况下测定)。
(1)Y的成分是_______________。
A.Na2CO3与NaOH B. .Na2CO3与.NaHCO3 C. 只含有Na2CO3 D.只含有NaOH
(2)X中NaOH与NaHCO3共____________mol；NaOH与NaHCO3物质的量之比为___________________。
答案： (1) C (2) V2 / 11.2 (V2 － V1) / (V2 + V1) 。
4.用沉淀法测定NaHCO3和K2CO3混合物的组成。实验过程中每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液，向其中滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液，每次实验均充分反应。实验记录见右表：
实验次数
称取样品的质量 / g
所加Ba(OH)2溶液的体积/L
测得生成沉淀质量/g
1
0.858
0.5
1.379
2
1.716
0.5

3
2.574
0.5
4.137
4
3.432
0.5
5.516
5
4.290
0.5
5.516
6
5.148
0.5
5.516
回答下列问题：
(1)第2次实验中产生沉深质量是多少克，请将结果填在表格相应空格中。
(2)样品中NaHCO3和K2CO3的物质的量之比是_________。
(3)室温下取第3组实验所得溶液体积的1 / 10，加水配成500mL溶液，求稀释以后溶液的pH。(写出计算过程)。
答案： (1) 2.758 g (2) 2∶5 (3) 12
5.现有浓度各为1mol / L的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100mL，加入一定量的铁粉，下列情况填充∶
(1)反应完毕，铁粉仍有剩余。
①反应后的溶液中一定含有____阳离子，是____mol；一定没有____阳离子。
②固体物质烘干后其中一定含___和___。和反应前加入的铁粉质量相比____（填增多或减少）______g。
(2)反应完毕，有铜生成，铁粉无剩余。
①反应后溶液中一定有______阳离子，该阳离子在溶液中物质的量的范围______。
②溶液中可能含_______阳离子，该阳离子在溶液中物质的量的范围______。
③溶液中一定不含 ____阳离子。
④溶液的质量________（填增多或减少）。
(3)反应完毕后，无固体沉淀物存在，反应后的溶液中一定含_____和_____阳离子，它们中物质的量为定值 的是_____阳离子，为________mol，它们中物质的量为一数值范围的是______阳离子，该数值范围是____________。