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1、目录,第8讲从铝土矿到铝合金 第9讲 铁及其化合物 第10讲 用途广泛的金属材料 第11讲 含硅矿物与信息材料,专题3从矿物到基础材料,专题3从矿物到基础材料,专题3 知识框架,1铝及其重要化合物间的转化关系,专题3 知识框架,2铁及其重要化合物的转化关系架,专题3 知识框架,3硅及其重要化合物的转化关系,专题3 使用建议,内容特点 本专题的重点知识是：铝单质的化学性质和Al2O3、Al(OH)3的两性；Fe2和Fe3之间的相互转化规律和重要的化学反应。陶瓷、水泥、玻璃三大硅酸盐工业的生产原理、主要设备和生产过程。 本专题的难点是：Al3、Al、AlO三者的转化，Fe2和Fe3之间的相互转化规
2、律，单质硅和二氧化硅晶体的结构，要重点突破。,专题3 使用建议,(1)从铝土矿到铝合金的转化过程，需要运用学过的原子结构特点，研究铝的性质，进而研究从铝土矿冶炼铝的原理和过程。 (2)从原理上认识炼铁和炼铜，研究铁、铜的性质，由性质探讨了铁、铜的腐蚀和防护。 (3)含硅矿物和信息材料，硅及其化合物的性质与应用，尤其是信息材料的应用，需要理解记忆。 (4)本专题同时涉及氧化还原反应的原理和酸、碱、盐、氧化物等物质间的转化关系的应用。,专题3 使用建议,编写思路 1本专题的编写打破了教材原有的顺序，将知识大致分为从铝土矿到铝合金、铁及其化合物、铜及其化合物，保证了各部分知识的连续性和整体性。其中铁
3、及其化合物设置了A、B两个课时作业。 2镁、铝及其化合物知识的编排重点放在了镁与铝性质的比较上，使学生既要了解二者的相同点，又要了解二者的区别。在要点深化中，主要对“铝三角”和相关图象进行了详尽的论述，既介绍了相关知识点，又介绍了解题的思路与解题方法。,专题3 使用建议,3铁及其化合物内容的编排，主要介绍了各种物质的物理性质和化学性质，并且对容易混淆的知识点：铁元素的三种氧化物、两种氢氧化物进行了较为详细的对比，使学生能够准确地把握它们的异同点。对于高考热点“铁三角”的内容不仅仅通过知识梳理来夯实基础，更是利用了要点深化中的“探究点三”进行升华与提高。 4铜及其化合物知识的编排结合了新课标的要
4、求、高考试题的实际，在知识梳理中对铜及其化合物的知识进行了总结、归纳、整理，对铜、氧化铜、氢氧化铜、硫酸铜等物质的性质进行了详细的介绍。在要点深化中，主要针对铜及其化合物的性质和铜的化合物的制备这两个既是重点又是难点的知识进行了深入探究。,专题3 使用建议,5碳、硅及其化合物的内容编排，重点运用了比较的方法，如对碳元素的几种同素异形体的比较、对碳元素的氧化物的比较、对二氧化碳和二氧化硅的比较等等，旨在让学生通过辨析、比较，使知识清晰，能力提升。,专题3 使用建议,教学建议 本专题复习时要注意： 在学习过程中充分发挥理论知识对元素及其化合物知识的指导作用，同时也进一步巩固和加深对理论知识的掌握和
5、理解。 密切联系实际，本专题以元素化合物知识为主线，涉及的很多物质和化学原理均在工农业生产、科学实践、日常生活中有广泛的用途，与人类的生存和发展有密切关系。 按照结构决定性质，性质决定用途、制法和检验方法的逻辑进行学习，使所学的知识系统化、规律化、网络化，提高知识的综合运用能力。 重视实验，化学是一门以实验为基础的科学，从实践探索得到的知识易接受、易掌握，同时提高实验观察能力、实验操作能力和探索精神。,专题3 使用建议,课时安排 本专题建议10课时完成，6课时用于在课堂上完成811讲，2课时进行习题讲评，2课时进行单元卷的测试及讲评。,第8讲 从铝土矿到铝合金,第8讲从铝土矿到铝合金,第8讲
6、考纲导学,第8讲 要点探究,【知识梳理】,镁、铝的化学性质(写出有关的化学方程式),探究点一镁和铝的性质,_(缓慢),第8讲 要点探究,Mg2HCl= MgCl2H2,2Al6HCl= 2AlCl33H2,2Al2NaOH2H2O= 2NaAlO23H2,第8讲 要点探究,【要点深化】 关注Al的特点 1Al是中学阶段学习的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属。该点常常作为推断题的题眼”。,第8讲 要点探究,2与Al反应的碱溶液必须是强碱溶液，如Al不能与氨 水反应放出氢气。Al与NaOH等强碱溶液的反应中，NaOH 既不做氧化剂，也不做还原剂。其反应的机理为：2
7、Al 6H2O=2Al(OH)33H2，Al(OH)3NaOH=NaAlO2 2H2O，将这两个方程式叠加消去Al(OH)3，可得总反应 方程式：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。该反 应的电子转移方向和数目可表示为：,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,例1根据下面的信息，推断元素及有关物质，按要求回答问题。 信息：有X、Y、Z三种常见元素的单质，其中X、Y为金属，Z为非金属单质；三种单质均能在足量的氧气中燃烧，生成的三种氧化物中，有两种能溶于稀硫酸，两种能溶于浓氢氧化钠溶液，氧化物的相对分子质量都大于26。 信息：向上述三种元素单质组成的混合物中加入足量盐酸
8、，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的烧碱溶液，最终溶液中析出白色沉淀。 信息：向上述三种元素单质组成的混合物中加入足量烧碱溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的盐酸溶液，最终溶液中析出白色沉淀。,【典例精析】,第8讲 要点探究,(1)这三种元素中一定含有的元素为_；作出这种判断的原因是_。 (2)中白色沉淀物的化学式为_。 (3)中生成白色沉淀物的离子方程式为_ _。,第8讲 要点探究,例1(1)铝因为氧化物中必有一种既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液,解析 (1)根据信息，氧化物中必有一种既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液，铝的氧化物为两性氧化物，故必有铝元素。(2)单质能溶于盐酸，加
9、入足量氢氧化钠溶液生成的沉淀必为氢氧化镁。(3)单质能溶于氢氧化钠溶液，加入足量盐酸生成的沉淀必为硅酸。,第8讲 要点探究,点评本题中的突破点为“三种氧化物中，有两种能溶于稀硫酸，两种能溶于浓氢氧化钠溶液，”关键是从这句隐语中总结出“氧化物中必有一种既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液”。我们学过的既能与酸反应又能与碱溶液反应的物质有：金属单质：Al；两性氧化物：Al2O3；两性氢氧化物：Al(OH) 3；弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；弱酸的铵盐：(NH4) 2CO3、CH3COONH4、(NH4) 2S等。 下面的变式题则从量的角度考查了Al与强碱的反应。,第8讲 要点探究
10、,等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为56，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是() A甲、乙中都是铝过量 B甲中铝过量，乙中碱过量 C甲中酸过量，乙中铝过量 D甲中酸过量，乙中碱过量,变式题,第8讲 要点探究,B,【解析】由2Al3H2SO4=Al2 (SO4) 33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，等物质的量的铝完全反应生成等量的H2；等物质的量的H2SO4和NaOH与足量铝反应放出H2的体积比为23；因本题H2体积比为56，只能是一种溶液中Al不足，另一种溶液中Al过量，因一定物质的量的NaOH比H2SO
11、4消耗Al多，因此，只能是碱中Al不足，酸中铝过量，答案为B。,第8讲 要点探究,【知识梳理】,1氧化铝 (1)两性氧化物 与HCl反应：(写出化学方程式，下同) _。 与NaOH反应：_。 (2)用途 熔点很高，是一种比较好的_；也可制作各种宝石；工业上利用_的方法冶炼铝。,2Al2O36HCl=2AlCl33H2O,探究点二铝的重要化合物,Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O,耐火材料,电解熔融的氧化铝,第8讲 要点探究,2氢氧化铝 (1)化学性质 两性氢氧化物 与HCl反应：_。 与NaOH反应：_。 受热分解：_。 (2)制备 向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为 _。 向偏铝酸盐
12、溶液中通入过量的CO2，离子方程式为_。,Al(OH) 33HCl=AlCl33H2O,Al(OH) 3 NaOH=NaAlO 22H 2 O,第8讲 要点探究,3明矾净水原理 明矾的化学式为_，其净水原理涉 及的离子方程式为 _。,KAl(SO4)2 12H2O,第8讲 要点探究,【要点深化】,1“铝三角”的转化关系及应用 (1)“铝三角”的转化关系,第8讲 要点探究,(2)“铝三角”的应用 鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同) AlCl3溶液中滴入NaOH溶液现象为：先生成白色沉淀， 后沉淀又溶解。 NaOH溶液中滴入AlCl3溶液现象为：开始无明显现象， 后产生白色沉淀，不溶解。 分离提纯
13、 利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。 利用Al2O3能与强碱反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。 利用Al(OH)3的两性，分离Al3与其他金属离子。,第8讲 要点探究,2.铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的量的关系 主要反应关系有： Al33OH=Al(OH)3,(1)定量分析 可溶性铝盐与强碱(如NaOH溶液)反应，Al元素的存在形式,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,3Al(OH)3沉淀的图象的分析,第8讲 要点探究,第8讲 要点探究,4.从铝土矿中提取铝 (1)铝的存在 铝是地壳中含量最多的金属元素，占地壳总质量的7.45%，铝元素在自然界中以化合态存在，
14、氧化铝(Al2O3)是铝元素在地壳中的重要存在形式之一。 (2)铝土矿的主要成分 铝土矿的主要成分是氧化铝(Al2O3)，还含有少量的氧化铁(Fe2O3)和二氧化硅(SiO2)等杂质，是铝元素在地壳中的重要存在形式之一。,第8讲 要点探究,(3)从铝土矿中提取铝 要从铝土矿中提取铝，首先必须制取纯度较高的氧化铝，从铝土矿中制备铝的工艺流程如图82所示。,图8-2,第8讲 要点探究,例2某实验小组对一含有Al3的未知溶液进行了定量分析，做出了如下滴入NaOH溶液体积与沉淀物质的量之间关系的图象。,【典例精析】,图8-3,第8讲 要点探究,试回答下列问题： (1)该未知溶液中至少含有_种阳离子。
15、(2)滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为多少？ (3)若该未知溶液中只含三种阳离子且一种是二价阳离子，求a的值。,第8讲 要点探究,例2 (1)三(2)5 mol L1(3)10,第8讲 要点探究,点评解决有关Al(OH)3沉淀的图象题，其突破点往往就是沉淀量减少的一段，该段发生的反应为：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，即沉淀减少的物质的量等于参加该段反应的NaOH的物质的量。下面的变式题则结合其他沉淀后溶解的反应图象进行综合考查。,第8讲 要点探究,2011福州模拟如图84，纵坐标表示沉淀的质量，横坐标表示所加试剂的体积，请选出曲线变化关系与对应选项相符的实验项 (),变式题,
16、A往澄清石灰水中逐渐通入SO2气体 B往澄清石灰水中逐渐通入CO2气体 C往AlCl3溶液中逐滴加NaOH溶液 D往NaAlO2溶液中逐滴加盐酸,图84,第8讲 要点探究,B,【解析】往澄清石灰水中逐渐通入SO2气体或CO2气体，生成沉淀与沉淀溶解所需SO2或CO2的体积相同，故A项错误，B项正确；向AlCl3溶液中逐滴加NaOH溶液，产生沉淀与沉淀溶解所需NaOH溶液的体积之比应为31，C项错误；向NaAlO2溶液中逐滴加盐酸，产生沉淀与沉淀溶解所需盐酸的体积之比为13，D项错误。,第9讲 铁及其化合物,第9讲铁及其化合物,第9讲 考纲导学,第9讲 要点探究,【知识梳理】,1.铁的存在 铁在
17、周期表中位于第_周期第_族；在地壳中的含量为第_位，在自然界中主要以_存在，主要化合价有_，其中_价较为稳定。,四,四,化合态,探究点一铁的性质,2和3,3,第9讲 要点探究,2.铁的化学性质 (1)与非金属反应,(2)与H2O反应 化学方程式为： _,Fe2O3,2,3,第9讲 要点探究,(3)与酸反应,(4)与盐溶液反应 与CuSO4溶液：_ 与FeCl3溶液：_,FeH2SO4=FeSO4H2,Fe4HNO3=Fe(NO3) 32H2ONO,钝化,钝化,FeCuSO4=FeSO4Cu,Fe2FeCl3=3FeCl2,第9讲 要点探究,【要点深化】,有关铁与硝酸反应的计算问题 1硝酸的作用
18、及其量的确定 铁与硝酸的反应中，硝酸一部分表现氧化剂作用，一部分表现酸性作用。作为氧化剂的硝酸可以根据氧化还原反应中得失电子守恒的方法确定，作为酸性作用的硝酸可以通过金属铁的物质的量确定，即铁的物质的量与铁的价态之积。,第9讲 要点探究,第9讲 要点探究,第9讲 要点探究,例1,【典例精析】,第9讲 要点探究,第9讲 要点探究,下列反应后一定有3价铁生成的是() 过量的Fe与Cl2反应Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸把Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A只有 B只有 C只有 D全部,变式题,第9讲 要点探究,C,第9讲 要点探究,点评硝酸与金属
19、的反应中，硝酸既作氧化剂又起酸的作用，起酸作用的硝酸的物质的量等于金属失去电子的物质的量，而作氧化剂的硝酸的物质的量等于生成的氮氧化物中所含氮元素的物质的量(或根据电子守恒来求得)。下面的变式题则主要从铁具有可变化合价上进行考查。,第9讲 要点探究,【知识梳理】,1.铁的 氧化物,探究点二铁的氧化物与氢氧化物,铁红,磁性氧化铁,黑,黑,红棕,FeO2HCl FeCl2H2O,Fe2O36HCl 2FeCl33H2O,Fe3O48HCl FeCl22FeCl3 4H2O,第9讲 要点探究,2.铁的氢氧化物,白色,红褐色,Fe(OH)22H Fe22H2O,Fe(OH) 33H Fe33H2O,白
20、色絮状沉淀,灰绿色,红褐色,4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH) 3,第9讲 要点探究,【要点深化】,纯净Fe(OH)2的制取 1实验室制备纯净的Fe(OH) 2的注意事项： 有关Fe(OH) 2的制备方法，实际上只能观察到瞬间的Fe(OH) 2白色沉淀(几乎分辨不出来)。要想较长时间观察到白色沉淀的生成，关键是怎样降低反应体系中氧气的存在量和操作过程中氧气的引入量。常采用的方法有： 采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2易被空气中的氧气氧化成Fe3）； 将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解的氧气)； 将碱直接加到亚铁盐溶液的底部使Fe(OH) 2与空气隔离； 在亚铁盐溶液液面上加隔氧剂(如加入
21、苯等密度比水小，而又不溶于水的有机溶剂)。,第9讲 要点探究,2实验创新 方案：装置如图91所示。 在试管中加入适量的5% FeSO4溶液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含O2的1 mol L1NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止生成的Fe(OH) 2被氧化，因而可较长时间观察到白色Fe(OH) 2沉淀。,图91,第9讲 要点探究,方案：装置如图92所示。 实验时，先打开活塞K，再将分液漏斗的旋塞打开，稀H2SO4与铁粉作用，用产生的H2排出装置中的空气；然后关闭K，使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，
22、则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。,图92,第9讲 要点探究,方案：装置如图93所示。 以铁做阳极，石墨棒做阴极，电解液可以是NaCl溶液、NaOH溶液等。U形管中加入植物油的目的是隔绝空气。电解一段时间后可以看到U形管中有白色Fe(OH)2沉淀生成，此时将电源反接，则会看到白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色。,图83,图93,第9讲 要点探究,例2根据下述实验装置和操作，回答下列问题。 (1)按如图94所示装置用两种不同操作分别进行实验，观察B试管中的现象。,【典例精析】,第9讲 要点探究,操作1：先夹紧止水夹a，再使A管开始反应，实验中B管中观察到的现象是_。 B管中发生反应的
23、离子方程式是_。 操作2：打开止水夹a，使A管开始反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中在B管中观察到的现象是_ _。 B管中发生反应的离子方程式是_。,第9讲 要点探究,【答案】先出现白色絮状沉淀，然后沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色Fe22OHFe(OH)2、4Fe(OH) 2O22H2O4Fe(OH) 3打开止水夹时，溶液中导气管口有气泡冒出，夹紧夹子后出现白色沉淀，短时间内沉淀不变色Fe22OHFe(OH) 2,第9讲 要点探究,解析 当夹紧a时，A试管便成了一个封闭体系，产生的H2使A试管内压强增大，将生成的FeSO4溶液压入B中，从而发生反应生成Fe(OH) 2，而NaOH溶液中的
24、O2可将Fe(OH) 2迅速氧化，最后转变成Fe(OH) 3，所以看到白色沉淀的时间很短。当用操作2时，产生的H2首先通过导气管通入到B中的NaOH溶液中，将其中的O2赶走，再夹紧a时，溶液压入B中，此时反应所产生的Fe(OH) 2在一段时间内不变色。,第9讲 要点探究,点评题主要考查同学们的实验创新能力和对知识的应用能力。制取Fe(OH)2，并保持较长时间的白色，其关键点就是解决如何隔绝空气。本题通过巧妙的设计，使制取的Fe(OH) 2处于氢气的保护气氛中。下面的变式题则以铁的氧化物的性质为核心，以铝热反应为突破口考查了对铁及其化合物的推断。,第9讲 要点探究,A、B、C三种化合物均由X、Y
25、两种元素组成，均能与某溶液E反应；与同一种单质G在相同的条件下反应均能生成单质Y和化合物H，且此类反应在工业生产中具有重要意义，反应关系如图85所示。,变式题,第9讲 要点探究,(1)A的化学式_。 (2)写出B与E反应的离子方程式 _。 (3)写出D到F的离子方程式_。 (4)写出C与G反应的化学方程式_。,第9讲 要点探究,解析此题考查了铁及其化合物之间的相互转化，涉及2价铁与3价铁的转化及铝热反应等。由A、B、C三种化合物均由相同的元素组成，则D、F中若含相同元素，则D到F的过程必为氧化过程，故可联想铁及其化合物；且A、B、C与G的反应均为置换反应，经验证：A、B、C、D、E、F、G、H
26、、Y分别为FeO、Fe3O4、Fe2O3、FeCl2、HCl、FeCl3、Al、Al2O3、Fe。,第9讲 要点探究,【知识梳理】,“铁三角”的转化关系,探究点三“铁三角”的转化关系,第9讲 要点探究,第9讲 要点探究,第9讲 要点探究,(3)Fe2Fe，在金属活动性顺序表中排在Fe前的金属，如Zn、Al等，可以将Fe2还原成Fe。 Zn FeSO4ZnSO4Fe。 注意：K、Ca、Na等活泼金属，由于它们在水溶液中不能存在，所以不能作为还原剂来完成Fe2Fe的转化。,第9讲 要点探究,(4)Fe3Fe2需要较强的还原剂。如Fe、Zn、H2S(S2)、KI(I)、Na2SO3(SO)等，Cu虽
27、不是强的还原剂，但因Fe3具有较强的氧化性，可被Cu还原成Fe2。 Cu2FeCl3CuCl22FeCl2 H2S2FeCl32FeCl2S2HCl 2KI2FeCl32FeCl2I22KCl,第9讲 要点探究,第9讲 要点探究,【要点深化】,第9讲 要点探究,第9讲 要点探究,例3下列叙述正确的是() A向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色， 说明原溶液中含有Fe2 B向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含Fe2，不含Mg2 C过量的铁粉投入到一定的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显红色 D检验红砖中的氧
28、化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加NH4SCN溶液23滴即可,【典例精析】,第9讲 要点探究,D 【解析】 加入KSCN溶液变红色，说明含Fe3，但Cl2具有氧化性，无法判断原来是Fe2还是Fe3，A项错误；加入NaOH溶液得白色沉淀后变成红褐色，说明含Fe2，但由于红褐色的掩盖，无法说明是否有Mg2，B项错误；过量的铁粉与稀硝酸反应最终生成的是Fe2，C项错误；D项正确。,第9讲 要点探究,点评检验Fe2和Fe3时要结合它们所处的溶液环境选择合适的检验方法，比如在Fe2和Fe3共存的溶液中检验Fe2，就选用酸性KMnO4溶液，若KMnO4溶液紫色褪去，则证明含
29、有Fe2。变式题则主要从Fe2的还原性和Fe3的氧化性上进行了考查。,第9讲 要点探究,能正确表示下列反应的离子方程式是() A将氧化亚铁溶于稀硝酸： FeO2H=Fe2H2O B氢氧化铁溶于过量的氢碘酸： Fe(OH)33H=Fe33H2O C将磁性氧化铁溶于盐酸： Fe3O48H=Fe22Fe34H2O DFeCl3溶液与KSCN溶液混合： Fe33SCN=Fe(SCN)3,变式题,第9讲 要点探究,C,【解析】A项忽视了Fe2的还原性，正确的离子方程式应为3FeO10HNO=3Fe3NO5H2O；B项忽视了Fe3与I的氧化还原反应，正确的离子方程式为2Fe(OH)36H2I=2Fe2I2
30、6H2O；D项FeCl3溶液与KSCN溶液反应生成的是红色溶液，而不是沉淀。,第10讲 用途广泛的金属材料,第10讲用途广泛的金属材料,第10讲 考纲导学,第10讲 要点探究,【知识梳理】,一、金属元素在自然界中的存在形态 金属元素的存在形态有_和_。自然界中，除铂、金等极少数金属外，绝大多数金属元素以_存在。在地壳中，含量最高的金属元素是_，其次是_。,探究点一金属的冶炼,游离态,化合态,化合物的形式,铝,铝,第10讲 要点探究,二、金属的冶炼 1金属的冶炼原理(或实质) 金属的冶炼是将金属矿石中的金属从其_中_出来，用于生产和制造各种金属材料。也就是说用_的方法，使金属化合物中的金属阳离子
31、得到电子，变成金属原子。,化合物,还原,还原,第10讲 要点探究,2金属冶炼的方法 由于金属的活动性不同，它们的离子获得电子的能力也不同，采用的冶炼方法也不同。 (1)热分解法 某些_的离子得电子能力较强，可以直接用加热分解的方法从其化合物中还原出来。例如：加热法冶炼汞：_。,不活泼的金属,第10讲 要点探究,(2)热还原法 大多数金属的冶炼都是通过在高温下发生的氧化还原反应来完成的。 常用的还原剂有_、_、_等。 也可以用一些活泼金属作还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物置换出来。例如： 铝热法炼铁：_ 用Na还原熔融的TiCl4：4NaTiCl44NaClTi,焦炭,一氧化碳,氢气,第10
32、讲 要点探究,(3)电解法 对于一些_的金属(如钾、钙、钠、镁、铝等)，其还原性很强，都很容易失去电子，采用一般的还原剂很难还原出来，工业上常用电解法冶炼。,活泼,第10讲 要点探究,【要点深化】,金属活动性的应用 1判断金属与金属盐溶液反应的产物 (1)除活泼金属(K、Ca、Na、Mg)外，前面金属能将后面的金属从其盐溶液中置换出来： FeCuSO4=FeSO4Cu (2)活泼金属不一定能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来： 2NaCuSO42H2O=Na2SO4Cu(OH) 2H2,第10讲 要点探究,2判断金属与H2O是否反应 (1)K、Ca、Na遇冷水迅速放出H2。 (2)Mg在冷水中反
33、应缓慢，在沸水中反应快。 (3)Al在冷水中不反应，在沸水中反应微弱。 (4)Zn、Fe、Sn、Pb能在红热条件下与水蒸气反应，产生H2。 (5)氢以后的金属不与水反应。,第10讲 要点探究,例1下列说法不正确的是() A有些活泼金属，如铝可作热还原法的还原剂 B工业上在850 下用金属钠与熔融的KCl来制取金属钾发生的是置换反应 C可用氢气或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝 D分别用氢气和金属作还原剂冶炼金属，用氢气作还原剂时所得金属的纯度高,【典例精析】,第10讲 要点探究,第10讲 要点探究,点评金属冶炼方法的选择要综合考虑金属的活动顺序、生产成本等因素。金属活动性顺序中，根据金属的活动
34、性，铝及前面的金属常采用电解的方法，处于后面的金属如Hg、Ag常用热分解的方法，而中间部分的金属多采用热还原的方法。不同冶炼方法有不同的特点，如用气态物质还原时，气体与矿石充分接触，反应速率快，无残留，得到的金属纯度高；电解冶炼需消耗大量的电能；铝热反应适用于高熔点金属的冶炼。当一种金属可用多种方法冶炼时，工业上一般采用经济效率高的方法。即热分解法优于焦炭还原法，焦炭还原法优于铝热还原法，铝热还原法优于电解法。从环保角度考虑，H2还原法又优于C、CO还原法。本题从总体上考查了金属的冶炼方法，下面的变式题则主要考查镁、铝的冶炼。,第10讲 要点探究,(1)取MgO和Fe2O3的混合物进行铝热反应
35、，反应的化学方程式为 。 引发铝热反应的实验操作是 。 (2)已知MgO、MgCl2的熔点分别是2852 、714 ，工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，为什么不用电解MgO的方法生成镁？理由是 。 (3)铝的活泼性较强，直到十八世纪人类才开始将Al从它的化合物中冶炼出来，当时铝价格十分昂贵，拿破仑的头盔就是铝制作的，现在还保存在大英博物馆中。已知Al2O3、AlCl3的熔点分别是2072 、190 (2.5105 Pa)，工业上常用电解Al2O3和冰晶石熔融混合物的方法生成铝，为什么不用电解AlCl3的方法生成铝？理由是 。,变式题,第10讲 要点探究,第10讲 要点探究,【解析】
36、 (1)由于Mg的金属性比铝的强，所以MgO和Fe2O3的混合物中只有Fe2O3与铝粉发生铝热反应。 (2)根据MgO、MgCl2熔点数据可知：MgO的熔点远大于MgCl2，若采取电解MgO，必须在2852 以上，浪费大量的能量。 (3)AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不能电离，所以不能采用电解AlCl3的方法。,第10讲 要点探究,【知识梳理】,1合金 (1)概念：由金属与金属或金属与非金属熔合而成的具有_的物质。 (2)性质：一般来说，与它的各成分金属相比，合金的熔点_，硬度_。 (3)我国最早使用的合金是青铜，铜合金的种类很多，除青铜外，常见的还有黄铜和白铜。 (4)铁的合金有_和_
37、，其中_是用量最大、用途最广泛的合金。,探究点二合金金属材料,金属特性,低,大,生铁,钢,钢,第10讲 要点探究,2正确选用金属材料 选择材料时，常常需要考虑以下几个方面：主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等。,第10讲 要点探究,【要点深化】,关于对合金的认识 1合金是混合物，相互融合的金属或者金属与非金属之间没有发生化学反应，均保留各自的化学性质。如将镁铝合金投入NaOH溶液中，其中的Al发生反应，而将其投入盐酸中，其中的镁、铝均能反应。 2合金的许多物理性质都优于其成分金属，日常生活中所使用的金属制品大都是合金。如纯铁的硬度很小，在日常生活中基本没
38、有使用价值。 3一般来说，合金因为其容易形成原电池比纯金属易腐蚀，但不锈钢却正好相反。,第10讲 要点探究,例 2所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔沸点：,【典例精析】,其中不能形成合金的是() ACu和Na BFe与Cu CCu与Al DAl与Na,第10讲 要点探究,A 【解析】 Cu的熔点高于Na的沸点，即当Cu熔化时，Na已经气化，二者难以形成合金。,第10讲 要点探究,点评本题考查学生对信息的接受加工能力和数据分析能力。变式题则主要考查合金的性质。,第10讲 要点探究,Al65Cu23Fe12是20世纪发现的几百种拟晶之一，
39、具有合金的某些优良物理性能。有关这种拟晶的说法中一定错误的是() AAl65Cu23Fe12的硬度比金属Al、Cu、Fe都大 BAl65Cu23Fe12中三种金属的化合价均可看做零 CAl65Cu23Fe12不可用做长期浸泡在海水中的材料 D1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的稀盐酸时共失去265 mol电子,变式题,第10讲 要点探究,D 【解析】1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的稀盐酸时共失去电子的物质的量为n(e)65 mol312 mol2219 mol，而Cu与稀盐酸不反应，故选D。,第10讲 要点探究,【知识梳理】,1铜是有金属光泽的_色金属，密度为8.92
40、gcm3，熔点为1083 ，沸点为2595 ，具有良好的_、_、_性。 2碱式碳酸铜的化学式：_，俗名：_，绿色固体。铜在潮湿的空气中能被氧化成铜锈，反应的化学方程式为：_。 3胆矾的化学式：_，蓝色晶体，受热分解失水转化成白色粉末。反应的化学方程式为： _。,探究点三铜及其化合物,紫红,导电,导热,延伸,Cu2(OH) 2CO3,孔雀石,2CuO2H2OCO2=Cu2 (OH) 2CO3,CuSO4 5H2O,第10讲 要点探究,【要点深化】,第10讲 要点探究,2铜的氧化物,第10讲 要点探究,例 3在11.2 g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，合金完全溶解，同时生成气体X，再向所得
41、溶液中加入足量的NaOH溶液，生成21.4 g沉淀，则下列表示X组成合理的是() A0.3 mol NO2 B0.3 mol NO、0.1 mol NO2 C0.6 mol NO D0.3 mol NO2、0.1 mol NO,【典例精析】,第10讲 要点探究,第10讲 要点探究,点评 “等价代换”也可应用于非氧化还原反应中，如常见试题：将5.8 g金属镁、铝的合金置于1 L 1.8 mol L1的盐酸中，金属全部溶解，之后加入氢氧化钠溶液至金属离子恰好完全沉淀，求消耗的氢氧化钠的物质的量。其思维过程如下：盐酸过量，金属溶于盐酸生成盐酸盐，加入氢氧化钠溶液后，氢氧根离子代换溶液中的氯离子，故加
42、入氢氧化钠的物质的量等于盐酸的物质的量。也可以这样理解：反应后生成的溶液为氯化钠溶液，依据氯离子和钠离子守恒可知消耗氢氧化钠的物质的量与盐酸的物质的量相等。变式题则是利用电子守恒进行简化计算过程。,第10讲 要点探究,将1.92 g金属铜置于一定体积的浓硝酸中，将生成的气体通入装满水且倒置与水面的集气瓶中，并同时缓缓通入氧气，反应结束后，金属铜全部溶解，且集气瓶中充满了水。则通入的氧气的物质的量为_。,变式题,第10讲 要点探究,【答案】0.015 mol,解析 从整体上看，金属铜被硝酸氧化成了Cu2，而硝酸的还原产物又被氧气氧化为硝酸，故相当于氧气将铜氧化了，根据电子守恒，可得氧气的物质的量
43、为：1.92 g64 gmol1240.015 mol。,第11讲 含硅矿物与信息材料,第11讲 含硅矿物与信息材料,第11讲 含硅矿物与信息材料,探究点一碳 硅,第11讲 要点探究,游离态和化合态,化合物,晶体硅,无定形硅,熔点高、硬度大,硬度小、电的良导体,灰黑,【知识梳理】 一、碳、硅比较,第11讲 要点探究,金刚石,石墨,半导体,第11讲 要点探究,第11讲 要点探究,【要点深化】 碳、硅的特性,第11讲 要点探究,例1硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是 ( ) A硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 C反应：Si2NaOHH2ONa2SiO32H2中，Si为还原剂，NaOH和H2O为氧化剂 D盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅,【典例精析】,第11讲 要点探究,第11讲 要点探究,点评 由本题的C项可联想到金属Al与NaOH溶液的反应，该反应的实质也分两步：2Al6H2O=2Al(OH)33H2，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。前者为置换反应，也是氧化还原反应，其中铝是还原剂；后者为复分解反应，NaOH既不是氧化剂，也不是还原剂。下边的变式题则以新材料、新技术为背景，考查了碳的用途。,第11讲 要点探究,变式题,我国科学家在纳米材料研究领域位于世界前列。不久前我国科学家成功研制出了3 mm长的管状