陜西省石泉縣高中化學 第三章 金屬及其化合物 3.2 幾種重要的金屬化合物（第1課時）教案 新人教版必修1.doc

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金屬的化學性質 課標依據 根據生產、生活中的應用實例或通過實驗探究，了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質，能列舉合金材料的重要應用。 教材分析 在之前已經學習了金屬與酸的反應，本節(jié)開始學習兩性金屬鋁。在第一章從實驗學化學中關于物質的量的計算的基礎上，本節(jié)開始介紹其在化學方程式的計算。知識由簡單到復雜，符合學生的學習規(guī)律。 學情分析 高一3班：學生對于化學知識儲備上，在初中已經學習了一些金屬及其化合物的知識，第一單元學習了物質的量的計算，現在進一步學習有關的金屬新知識和物質的量關于化學方程式的計算，學生容易接受，初步具備分析總結的能力，可以通過對已有知識的復習引導學生進行新課，在學習特點上比較被動，需要教師在課堂上靈活轉變教學。 高一5班：在知識儲備上和1班情況相同，課堂較不活躍，但有幾個積極分子可以帶活班級學習氣氛。 高一6班：在知識儲備上和前兩個班情況相同，課堂較活躍，學生在學習積極性上較好。 三維目標 知識與能力 1、了解鋁與堿溶液的反應原理 2、了解兩性氫氧化物及氧化物 3、掌握物質的量應用于化學方程式計算方法和格式 過程與方法 1、培養(yǎng)學生發(fā)現問題、分析問題、解決問題的綜合能力 2、加深對基本的理解和對化學反應規(guī)律的認識 情感態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力 教學重難點 教學重點 鋁和強堿的反應 教學難點 計算中的解題技巧 教法 與 學法 通過實驗現象加以引導，使學生自主得到結論。通過習題練習使學生掌握計算中的解題技巧。 教學資源 Ppt 教 學 活 動 設 計 師生活動 設計意圖 批注 回顧1、初中時學過的NaOH 有哪些性質？ 2、Na 與H2O 反應的實驗現象及原因？ 3、請同學們回憶一下Na 在不同條件下與O2反應的現象和產物差異。 ［導入］Na2O與Na2O2 以及我們初中接觸過的NaOH、NaCl、Na2CO3、NaHCO3都是Na的重要化合物，今天我們就來系統地學習一下 ［板書］第二節(jié)　 幾種重要的金屬化合物 一、鈉的重要化合物 1、Na2O與Na2O2　 ［講］Na2O與Na2O2 都是Na的氧化物，都只含有Na和O兩種元素，那么，它們的化學性質是否相同？讓我們一起動手做實驗來探究一下。 實驗視頻Na2O2 與水反應 實驗步驟：把水滴入盛有少量過氧化鈉固體的試管中，立即把帶火星的木條放在試管口，檢驗生成的氣體。 實驗現象：反應生成的氣體能使木條復燃。 實驗結論：Na2O2 與H2O反應放熱，生成物助燃 ［板書］(1) 與水反應： Na2O+H2O ==2NaOH 2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑ ［師］請同學們動手寫方程式，并判斷是否屬于氧化還原反應，若是，請標出電子得失，判斷氧化劑與還原劑 ［板書］ 失 2e- 2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑ 得2e- Na2O2 既是氧化劑又是還原劑 ［講］堿性氧化物是與H2O 化合生成堿，由此可知，Na2O 是堿性氧化物，Na2O2 是過氧化物。 ［實驗視頻］分別裝入Na2O和Na2O2 的試管中滴入適量的水，充分反應后，滴入2 滴酚酞試劑。 實驗現象：Na2O加入水無明顯現象，滴酚酞變紅 Na2O2 加入水，劇烈反應，有汽泡變出，溶液變紅后褪色 ［講］由此可知，Na2O2是強氧化劑，有漂白性。 ［過］我們剛做了與水的實驗，下面我們再來看一下與CO2 的反應。 ［板書］(2) 與CO2 反應： 失 2e- 得2e- 2 Na2O2+2CO2 ==2 Na2CO3 +O2 名稱 氧化鈉 過氧化鈉 化學式 Na2O Na2O2 色態(tài) 白色固體 淡黃色固體 與H2O反應 Na2O+H2O ==2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 與CO2 反應 Na2O+CO2 ==Na2CO3 2Na2O2 +2CO2 ==2Na2CO3+O2 類別 堿性氧化物 過氧化物 生成條件 Na在空氣中緩慢氧化 Na 在空氣中燃燒 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 2Na2O+O22Na2O2 相對穩(wěn)定 用途 供氧劑、強氧化劑、漂白劑 Na2O +CO2==Na2CO3 ［講］人進行呼吸時，需要呼出CO2 ，吸進O2，而CO2 與Na2O2 正好可以反應生成O2，以保證人體正常呼吸。Na2O2 可用做呼吸面具和潛水艇里的供氧劑。請大家根據Na2O和Na2O2 的性質填寫表格 ［投影總結］Na2O和Na2O2 的性質比較 ［討論］Na、Na2O、Na2O2 、NaOH 在空氣中放置一段就會變質，最后產物是什么？ (Na2CO3 ) ［講］Na2CO3 往往含有結晶水，就是我們日常生活中常用的蘇打，它還有一個分子量比它小的弟弟------小蘇打，它們的性質既相似又不同，下面我們就學習它們的性質 ［板書］2、Na2CO3與NaHCO3 ［問］Na2CO3 與Na2CO310H2O 是否為同一物質？ (不是) ［科學探究］碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質 (1) 在2支試管里分別加入少量Na2CO3 和NaHCO3 (各約1克) 觀察二者外觀上的細小差別，分別滴入幾滴水，振蕩試管，觀察現象，用手摸一摸試管底部，有什么感覺？ 繼續(xù)向試管內加入10 mL水，用力振蕩，有什么現象？ 向試管內滴入1-2滴酚酞溶液，各有什么現象？ 在下表中記錄實驗現象并得出初步結論 步驟 Na2CO3 NaHCO3 白色粉末，加H2O 結塊成晶體，放熱 細小白色粉末，加H2O，部分溶解，沒有明顯放熱感覺 振蕩長時間后可溶解 仍有固體殘余 溶液變紅 微紅 初步結論 加水變成含結晶水的晶體 部分溶解，堿性比Na2CO3弱 ［講］Na2CO3與Na2CO310H2O 是兩種不同的純凈物，Na2CO310H2O在空氣中易被風化而變成粉末 ［問］根據初中所學的知識回答，檢驗某一物質是否含有碳酸根（CO32―），用什么方法？ （加HCl，看是否有氣體生成，將生成氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，有沉淀產生） ［講］如此看來，在Na2CO3中滴加稀鹽酸，必定有氣體生成，那么在NaHCO3　中滴加稀鹽酸，現象又如何呢？是否和Na2CO3　與HCl的反應一樣嗎？讓我們通過實驗來得出結論。 ［板書］（1）與鹽酸反應 　 Na2CO3＋2HCl＝＝2NaCl +H2O＋CO2↑（慢） CO32― ＋2H＋ ＝＝H2O ＋CO2 ↑ NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2 ↑(快) HCO3―+H＋==H2O+CO2 ↑ ［講］慢的原因是因為先生成HCO3― ，再進一步反應生成H2O 和CO2 ［問］那么，滴加HCl 產生無色無味氣體的物質中是否一定有CO32― ？ (不一定，還可能含有HCO3― ) ［問］怎樣來區(qū)別Na2CO3 與NaHCO3呢？讓我們來做實驗研究一下， ［實驗視頻］ 實驗步驟：分別向裝有Na2CO3和NaHCO3的溶液中分別加入CaCl2 溶液 實驗現象：Na2CO3 有白色沉淀；NaHCO3 沒有現象 ［板書］(2) 與CaCl2 溶液反應： Ca2＋ +CO32―==CaCO3 ↓ ［講］碳酸鹽的正鹽除了K＋、Na＋、NH4＋外都不溶于水，而酸式鹽卻都溶于水，因此，鑒別Na2CO3和NaHCO3 溶液，我們常用BaCl2或CaCl2做試劑來鑒別。 ［過］Na2CO3 與NaHCO3 的另一個不同點是熱穩(wěn)定性不同。 ［科學探究］Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性 現象 發(fā)生反應的化學方程式 結論 Na2CO3 石灰水無變化 ----------- 受熱不分解 NaHCO3 石灰不變渾濁 2NaHCO3Na2CO3 +H2O+CO2 ↑ 易分解 ［板書］(3) 熱穩(wěn)定性： Na2CO3 穩(wěn)定，NaHCO3受熱易分解 2NaHCO3 Na2CO3 +H2O +CO2 ↑ ［講］正鹽比酸式鹽穩(wěn)定。 ［問］根據Na2CO3與NaHCO3 各自不同的性質，二者有什么用途？ ［投影總結］Na2CO3 和NaHCO3 性質比較 物質 碳酸鈉 碳酸氫鈉 化學式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 純堿、蘇打 小蘇打 色態(tài) 白色粉末(Na2CO310H2O為晶體) 白色晶體 溶解性 易溶于水 溶解度相對小 與H＋ 反應 慢，CO32― +2H＋ ==H2O +CO2 ↑ 快，HCO3―+H＋==H2O+CO2↑ 與可溶性鋇、鈣鹽 Ba2＋ +CO32―==BaCO3 ↓Ca2＋+CO32―==CaCO3 ↓ 不反應 熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定，受熱，難分解，Na2CO3 10H2O 易風化 不穩(wěn)定，2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑ 用途 玻璃，制皂，造紙，紡織 發(fā)酵粉，制藥 ［思考1］Na2CO3和NaHCO3混合時的提純方法？ ［投影總結］ Na2CO3粉末中混有NaHCO3，用加熱法 2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑ Na2CO3溶液中混有NaHCO3，滴加適量NaOH NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O NaHCO3 溶液中混有Na2CO3 通入過量CO2 Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3 ［思考2］Na2CO3 與HCl 反應時加入的順序不同，現象如何？ ［投影總結］ 在鹽酸中逐滴加入Na2CO3 溶液，立即產生氣泡 2H＋ +CO32― ==H2O +CO2 ↑ 在Na2CO3 溶液中加入稀鹽酸時，滴加一定量后才產生氣泡 CO32― +H＋==HCO3― HCO3―+H＋==H2O +CO2 ↑ ［思考3］如何鑒別Na2CO3 與NaHCO3 ［投影總結］ 利用熱穩(wěn)定性不同 與酸反應速率不同 陰離子不同，分別加CaCl2 和BaCl2 溶液 ［講］Na2CO3用途非常廣泛，是工業(yè)生產的重要生產資料，之前一直被西方世界的“索爾維制堿法”壟斷。1926年，侯德榜針對氨堿法的不足，研究成功了聯合制堿法------侯氏制堿法 ［過］根據之前的學習知道，K、Na的化學性質非常相似，初中學習物質的溶解性我們知道，Na＋、K＋鹽全溶，用離子反應是不可能把Na＋、K＋鑒別出來，怎樣鑒別鈉鹽和鉀鹽呢？ 同學們，有沒有注意到平時我們炒菜時，如果不小心把湯灑在爐火上，火焰會變成黃色，酒精燃燒的火焰本身是淡藍色，使我們使用酒精燈時發(fā)現酒精燈的火焰實際上也是黃色的這是為什么？ （可能存在一些物質改變了火焰的顏色） ［講］這種假設合不合理嗎？我們用實驗來驗證。同學們認真觀察實驗時，火焰顏色的變化。 ［演示實驗］NaCl、NaOH、Na2SO4　的焰色反應 （有鈉的化合物在灼燒時火焰都是黃色的） ［演示實驗］K2CO3、CuSO4、BaCl2、CaCl2的焰色反應 實驗現象：K2CO3－黃紫色　　CuSO4－綠色　　 BaCl2－黃綠色　　CaCl2－磚紅色 ［講］很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現出的特殊的，這在化學上叫做焰色反應。 ［板書］3、焰色反應 （1）定義：很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰發(fā)出特殊的顏色，在化學上稱為焰色反應。 ［講］要注意的是，焰色反應不是化學反應是物理變化，檢驗的是元素的性質，主要用來檢驗金屬元素。 ［問］那么，應如何操作焰色反應的實驗呢？ ［板書］（2）操作：洗――燒――蘸――燒 ［投影總結］ 洗---用稀鹽酸洗鉑絲。(用稀鹽酸將其表面的氧化物反應掉，生成的氯化物灼燒時易汽化而揮發(fā)，以除去干擾焰色反應的雜質，不能用稀H2SO4 洗，因生成的硫酸鹽沸點高) 燒---用鹽酸洗滌過的鉑絲在火焰上燒到與原來顏色相同為止。(除去雜質) 蘸---用灼燒合格的Pt 絲蘸取被灼燒的物質 燒---將沾在鉑絲的物質在火焰上灼燒，并觀察其現象。 ［講］值得注意的是，選用火焰顏色較淺的煤氣燈和酒精燈；金屬絲本身在火焰上燃燒應無顏色，同時熔點要高，不易被氧化，用Pt絲效果較好，也可用Fe、Ni、W來代替。 ［師］下面，請兩們同學分別來做NaCl、KCl 的焰色反應實驗，請同學們注意觀察他們的操作是否正確？注意觀察火焰顏色。 ［師］現在，我再來做一次KCl的實驗，請一位同學透過藍色的鈷玻璃看顏色。 ［板書］鈉鹽：黃色　　　　 鉀鹽：透過藍色的鈷玻璃呈紫色。 ［講］焰色反應很靈敏，微量的金屬都被檢驗出來，一般的溶液中都有少量Na＋，由于K＋　焰色反應非常淺，容易被Na　干擾。 ［板書］（3）用途：　　離子檢驗　　　　焰色材料 ［小結］以上我們學習鈉的化合物的知識以及一種科學檢驗元素的方法――焰色反應。 加深對基本的理解和對化學反應規(guī)律的認識 培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力 當堂檢測 有效練習 課后習題5、6題。 作業(yè)布置 課后習題7、8 板書設計 一、鈉的重要化合物 1、Na2O與Na2O2　 失 2e- (1) 與水反應： Na2O+H2O ==2NaOH 2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑ 得2e- 2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑ Na2O2 既是氧化劑又是還原劑 失 2e- (2) 與CO2 反應： 得2e- 2 Na2O2+2CO2 ==2 Na2CO3 +O2 Na2O +CO2==Na2CO3 2、Na2CO3與NaHCO3 （1）與鹽酸反應 　 Na2CO3＋2HCl＝＝2NaCl +H2O＋CO2↑（慢） CO32― ＋2H＋ ＝＝H2O ＋CO2 ↑ NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2 ↑(快) HCO3―+H＋==H2O+CO2 ↑ (2) 與CaCl2 溶液反應： Ca2＋ +CO32―==CaCO3 ↓ (3) 熱穩(wěn)定性： Na2CO3 穩(wěn)定　　NaHCO3受熱易分解 2NaHCO3 Na2CO3 +H2O +CO2 ↑ 3、焰色反應 鈉鹽：黃色　　　　鉀鹽：透過藍色的鈷玻璃呈紫色。 教學反思 備注