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1、2022年人教版高中化學(xué)教案:必修一3-2 幾種重要的金屬化合物(第1課時(shí))
備課教師: 武士樂(lè) 同組備課人:湯本武
項(xiàng)目
內(nèi)容
課題
第三章 金屬及其化合物
第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物(第一課時(shí))
修改與創(chuàng)新
教學(xué)
目標(biāo)
(一) 知識(shí)與技能
1、掌握氧化鈉和過(guò)氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)。
2、掌握Na2CO3和NaHCO3 的共性和差異性。通過(guò)探究實(shí)驗(yàn),比較碳酸鈉和碳酸氫鈉在水中的溶解性及熱穩(wěn)定性,從而掌握鑒別它們的方法;
(二)過(guò)程與方法:培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力;訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用對(duì)比的方法認(rèn)識(shí)事物和全面地分析事物的邏輯思維能力;完善學(xué)生的實(shí)驗(yàn)
2、能力和創(chuàng)造思維能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀:培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度以及合作學(xué)習(xí)的精神。
教學(xué)重、
難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解性、熱穩(wěn)定性、與鹽酸的反應(yīng)
教學(xué)難點(diǎn):碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)
教學(xué)
過(guò)程
預(yù)習(xí)探究(學(xué)生用)
1、Na2O2是一種強(qiáng)氧化劑,潛水艇在緊急情況下有時(shí)也用過(guò)氧化鈉作供氧劑,過(guò)氧化鈉供氧時(shí)與水和二氧化碳反應(yīng)的原理為:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。反應(yīng)中氧化劑為Na2O2,還原劑為Na2O2,當(dāng)有1mol O2生成時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 1NA
3、 。
2、碳酸鈉的化學(xué)式為Na2CO3,俗名為純堿 。通常情況下其晶體分子帶 10 個(gè)結(jié)晶水。碳酸鈉晶體在干燥的空氣里容易失去結(jié)晶水變成 白色粉末 。
3、碳酸氫鈉化學(xué)式為NaHCO3,俗名為 小蘇打 。碳酸氫鈉,觀察其外觀,為 白 色的晶體。
互動(dòng)課堂
(一)情景激思(教師用)
【引入】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了幾種常見(jiàn)的金屬,了解了它們的性質(zhì)知道多數(shù)金屬單質(zhì)都可以轉(zhuǎn)化為化合物---氧化物、氫氧化物、鹽等,但它們的組成不同,甚至化合價(jià)的變化都可以使化合物的性質(zhì)產(chǎn)生巨大的差異?;衔锓N類繁多,所呈現(xiàn)出的性質(zhì)千變?nèi)f化,為我們呈現(xiàn)可琳瑯滿目、難以窮盡的世界。這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)幾種重要的金屬化合
4、物。
【強(qiáng)調(diào)】本節(jié)的課標(biāo)是:能將物質(zhì)的量用于簡(jiǎn)單的化學(xué)計(jì)算,體會(huì)定量研究的方法對(duì)研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用。
【板書(shū)】一、鈉的重要化合物
(二)合作探究(師生共用)
【講述】鈉是一種活潑的金屬元素,在自然界中不存在游離態(tài)的鈉,鈉元素都是以化合態(tài)存在于自然界的。常見(jiàn)的鈉的化合物有很多,如氫氧化鈉是我們初中就學(xué)過(guò)一種常見(jiàn)的強(qiáng)堿,上節(jié)課我們學(xué)過(guò)的氧化鈉和過(guò)氧化鈉,還有鈉鹽-----氯化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硫酸鈉等。這節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)氧化鈉和過(guò)氧化鈉以及碳酸鈉和碳酸氫鈉。
【板書(shū)】1.氧化鈉和過(guò)氧化鈉
【閱讀】教材中【思考與交流】
【學(xué)生板演】1. 4Na+ O2 ===2Na2O
5、 (白色) 2Na+ O2 ====== Na2O2(淡黃色)
2. CaO + H2O ==== Ca(OH)2 Na2O + H2O ====2 NaOH
【講述】氧化鈉是一種常見(jiàn)堿性氧化物,具有堿性氧化物的性質(zhì),如能跟水反應(yīng)生成堿-----氫氧化鈉;能跟酸反應(yīng)生成水和相應(yīng)的鹽。請(qǐng)寫出氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。
【生板演】Na2O + 2HCl=== 2NaCl+H2O
【過(guò)渡】過(guò)氧化鈉也是堿性氧化物嗎?它具有哪些性質(zhì)呢?下面我們一起來(lái)探究。
【板書(shū)】Na2O2的性質(zhì):①物理性質(zhì):淡黃色固體。②化學(xué)性質(zhì)
【探究實(shí)驗(yàn)】教師指導(dǎo),學(xué)
6、生完成以下三個(gè)探究實(shí)驗(yàn):
【實(shí)驗(yàn)1】:滴水生火:往包有少量Na2O2粉末的脫脂棉上,滴加幾滴水。觀察現(xiàn)象。
【實(shí)驗(yàn)2】吹氣生火:用細(xì)長(zhǎng)玻璃管向包有少量Na2O2粉末的脫脂棉緩緩吹氣。觀察現(xiàn)象。
【實(shí)驗(yàn)3】教材實(shí)驗(yàn)3—5.觀察現(xiàn)象。
根據(jù)以上三個(gè)實(shí)驗(yàn),完成下列表格:
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
解釋或反應(yīng)方程式
實(shí)驗(yàn)1:與H2O反應(yīng)
脫脂棉燃燒
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反應(yīng)放熱
實(shí)驗(yàn)2:與CO2反應(yīng)
脫脂棉燃燒
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反應(yīng)放熱
實(shí)驗(yàn)3:
試管口帶火星的木條復(fù)燃
產(chǎn)生的氣體是氧氣
【板書(shū)】2Na2O2+2CO2=2Na2
7、CO3+O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
【分析】在這兩個(gè)反應(yīng)中,Na2O2 中氧元素的化合價(jià)為-1價(jià),Na2O2 既是氧化劑又是還原劑,并且常溫下就能與水或二氧化碳反應(yīng)放出氧氣,因此過(guò)氧化鈉可用于呼吸面具或潛水艇中的供氧劑。
【提問(wèn)】過(guò)氧化鈉是堿性氧化物嗎?
【學(xué)生回答】
【教師點(diǎn)撥】不是,因?yàn)檫^(guò)氧化鈉與水反應(yīng)除了生成氫氧化鈉外,還有氧氣。
【追問(wèn)】過(guò)氧化鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)物又會(huì)是什么?請(qǐng)?jiān)囍鴮懗龇磻?yīng)的方程式。
【板書(shū)】Na2O2+2HCl=== 2NaCl+H2O+ O2↑
【小結(jié)】氧化鈉是堿性氧化物,過(guò)氧化鈉不是堿性氧化物。
【過(guò)渡】日常生活中在做面包、
8、饅頭時(shí),為了疏松可口,要加入哪些食品添加劑?
【生思考、回答】
【師追問(wèn)】發(fā)酵粉、食用堿的主要成分是什么?
【生思考、回答】
【師】這節(jié)課我們一起來(lái)共同探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。
【板書(shū)】2、碳酸鈉和碳酸氫鈉
【師展示樣品】
【教師講解】觀察一下,可以獲得哪些信息?強(qiáng)調(diào)注意二者之間在外觀上細(xì)小的差異。
【學(xué)生活動(dòng)】觀察、對(duì)比,完成下列表格。
物質(zhì)
碳酸鈉
碳酸氫鈉
俗名
純堿、蘇打
小蘇打
化學(xué)式
Na2CO3
NaHCO3
顏色、狀態(tài)
白色粉末
細(xì)小白色晶體
【教師活動(dòng)】引導(dǎo)學(xué)生猜想假設(shè):碳酸鈉和碳酸氫鈉可能具有哪些性質(zhì)?
9、【學(xué)生討論】猜想假設(shè),并將想法相互交流。
【教師總結(jié)】可溶于水、具有熱穩(wěn)定性、可與酸反應(yīng)、可與堿反應(yīng)、可與某些鹽溶液反應(yīng)等。
【過(guò)渡】根據(jù)剛才的猜想,我們一起來(lái)完成下列三個(gè)探究實(shí)驗(yàn):
【展示】實(shí)驗(yàn)探究1 碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解性
實(shí)驗(yàn)步驟為:⑴在2支試管里分別加入少量碳酸鈉和碳酸氫鈉(各約1克);⑵滴入1mL水,振蕩,用手摸試管底部,觀察現(xiàn)象。
⑶加入10mL水,用力振蕩,觀察現(xiàn)象;⑷向試管內(nèi)滴入1-2滴酚酞溶液,觀察現(xiàn)象。
【學(xué)生活動(dòng)】記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、思考、交流、討論、分析、得出結(jié)論?;卮瓞F(xiàn)象、筆記:
步驟
Na2CO3
NaHCO3
滴1mL水
加水結(jié)塊變成晶體放熱
10、
加水部分溶解,感受不到熱量變化
加10mL水
可溶解
部分溶解
滴1-2滴酚酞溶液
溶液變紅色(較深)
溶液變微紅色
結(jié)論
易溶于水,溶液呈堿性
易溶于水(比Na2CO3略小);溶液呈堿性(比Na2CO3弱)
【提問(wèn)】根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)愕玫绞裁唇Y(jié)論?
【學(xué)生思考總結(jié)】
【教師總結(jié)并板書(shū)】溶解性: Na2CO3 > NaHCO3
【展示】實(shí)驗(yàn)探究2:碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性
【學(xué)生閱讀】 圖3-13碳酸鈉和碳酸氫鈉固體受熱分解實(shí)驗(yàn)裝置圖。
【教師活動(dòng)】引導(dǎo):與實(shí)驗(yàn)室制備什么氣體的反應(yīng)裝置相同?實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意哪些問(wèn)題?
【學(xué)生活動(dòng)】觀看、分析、交流。與制備氧氣的
11、裝置相同。
【強(qiáng)調(diào)】實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意:1.試管口要略低于試管底;鐵夾要夾在試管的中上部。
2.固體藥品要平鋪試管底部,加熱時(shí)要先均勻受熱再集中加熱。 3.使用前要檢查裝置的氣密性。
【教師演示】碳酸鈉和碳酸氫鈉固體分別受熱分解實(shí)驗(yàn)
【學(xué)生活動(dòng)】觀察實(shí)驗(yàn)、對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)出碳酸氫鈉受熱方程式并得出碳酸鈉固體比碳酸氫鈉固體熱穩(wěn)定性強(qiáng)的結(jié)論記錄、領(lǐng)悟鑒別方法:
操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
加熱Na2CO3固體
澄清的石灰水不變渾濁
受熱不分解
加熱NaHCO3固體
試管內(nèi)壁有水珠生成;澄清的石灰水變渾濁
受熱易分解
2NaHCO
12、3==Na2CO3+H2O+CO2
小結(jié):熱穩(wěn)定性Na2CO3> NaHCO3
【板書(shū)】熱穩(wěn)定性:Na2CO3> NaHCO3 2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2
【提問(wèn)】固體碳酸鈉有碳酸氫鈉雜質(zhì)怎樣除去?
【學(xué)生回答】加熱的方法。
【展示】實(shí)驗(yàn)探究3:碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng) 氣球?qū)嶒?yàn):在兩支相同體積小試管中分別加入2ml等體積同濃度的稀鹽酸(鹽酸過(guò)量),將兩個(gè)各裝有等質(zhì)量(約0.2g)的Na2CO3和NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管口上,同時(shí)掀起氣球。
【師問(wèn)】同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象?哪種物質(zhì)反應(yīng)更劇烈?最后兩個(gè)氣球一樣大嗎?
13、【學(xué)生回答】反應(yīng)產(chǎn)生氣泡使小氣球膨脹起來(lái)。碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)更劇烈。盛碳酸氫鈉的試管上的氣球要大一些。
【板書(shū)】與HCl反應(yīng)的劇烈程度:Na2CO3
14、不同,物質(zhì)的量不同,由化學(xué)方程式可知,產(chǎn)生的二氧化碳的體積不同,碳酸氫鈉產(chǎn)生的氣體多故盛碳酸氫鈉的試管上的氣球要大一些。
【教師小結(jié)】等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量稀鹽酸反應(yīng),碳酸氫鈉產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w多。
【探討】引導(dǎo)探討:等物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的量關(guān)系;
產(chǎn)生等量的二氧化碳?xì)怏w各消耗稀鹽酸的量的關(guān)系。
【結(jié)論】等物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量稀鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的量相等。
等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量稀鹽酸反應(yīng),碳酸氫鈉產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w多。
產(chǎn)生等量的二氧化碳?xì)怏w消耗稀鹽酸的量,碳酸鈉是碳酸氫鈉的2倍。
【討論】為什么碳酸氫鈉與
15、鹽酸的反應(yīng)比碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)更劇烈?
【教師分析】碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)分兩步:CO32-+H+= HCO3- HCO3-+H+=H2O+CO2↑
碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)則一步:HCO3-+H+=H2O+CO2↑
【引導(dǎo)回憶】初三講溶洞里的鐘乳石形成原理。
【提問(wèn)】如果往飽和碳酸鈉溶液通入二氧化碳,是否會(huì)發(fā)生反應(yīng)?有何現(xiàn)象?
【學(xué)生討論】
【講解】如果往飽和碳酸鈉溶液通入二氧化碳,會(huì)發(fā)生反應(yīng),觀察到由晶體析出,反應(yīng)原理為:Na2CO3+H2O+ CO2=2NaHCO3
由此可見(jiàn)析出的晶體是碳酸氫鈉,碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉的溶解度小。
【提問(wèn)】 如果碳酸氫鈉溶液中
16、含有碳酸鈉該如何去除呢?
【學(xué)生回答】通入二氧化碳?xì)怏w。
【講解】 我們通過(guò)對(duì)碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)的探討,發(fā)現(xiàn)它們兩者間既有相同的地方又存在很大的差異。
【練習(xí)】碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)共性和差異性
碳酸鈉
碳酸氫鈉
化學(xué)式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
純堿或蘇打
小蘇打
顏色狀態(tài)
白色粉末
細(xì)小的白色晶體
溶解性
易溶于水(溶液呈堿性)
較易溶于水 (溶液呈堿性)
與酸反應(yīng)劇烈
程度
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 劇烈
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
更劇烈
熱穩(wěn)定性
穩(wěn)定,不分解
不穩(wěn)定,受熱易分解
2NaHCO3======Na2CO3+H2O+CO2↑
【提問(wèn)】 為什么它們會(huì)有共性和差異性?
【小結(jié)】結(jié)構(gòu)相似,必然性質(zhì)相似;結(jié)構(gòu)不同,性質(zhì)不同。
板書(shū)
設(shè)計(jì)
一、鈉的重要化合物
1.氧化鈉和過(guò)氧化鈉
Na2O2的性質(zhì)
①物理性質(zhì):
②化學(xué)性質(zhì):
2、碳酸鈉和碳酸氫鈉
(1)溶解性:
(2)熱穩(wěn)定性:
(3)與HCl反應(yīng)的劇烈程度:
教學(xué)
反思
在教學(xué)中遇到較大難題,學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材比較有限,學(xué)生無(wú)法通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)去理解與感悟。故教學(xué)中以講授為主,讓學(xué)通過(guò)練習(xí)來(lái)加強(qiáng)理解。