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2019-2020年高中化學(xué) 專題3第一單元 從鋁土礦到鋁合金教案 蘇教版必修1 【教學(xué)目標】 知識與技能 1．了解鋁在地殼中金屬元素的含量； 2．了解鋁的存在、物理性質(zhì)和用途； 3．掌握鋁的冶煉方法。 過程與方法 1．通過思考與交流，實驗和觀察，科學(xué)探究、實踐活動等，初步學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，逐步培養(yǎng)敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和合作精神等； 2．通過實驗現(xiàn)象的推理分析，培養(yǎng)學(xué)生一切從實際出發(fā)，由表及里，以嚴密的邏輯推理得出結(jié)論的思維方法。 情感態(tài)度與價值觀 1．培養(yǎng)通過實驗來研究物質(zhì)及其變化的科學(xué)方法和嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度； 2．通過安排與他人合作完成布置的探究活動與任務(wù)，培養(yǎng)主動參與交流、團隊合作的精 【教學(xué)重難點】氧化鋁的兩性 【教學(xué)設(shè)計】 教師：故事導(dǎo)入（在19世紀中期，法蘭西第二共和國總統(tǒng)拿破侖三世，珍藏著一套鋁制的餐具，平時舍不得用，直到國宴時才拿出來炫耀一翻，而元素周期表的創(chuàng)始人門捷列夫在受到英國皇家學(xué)會的表彰時，得到的卻是一只鋁杯，為什么拿破侖沒有珍藏金制的餐具而門捷列夫沒有給獎勵一只金杯呢？其實在當(dāng)時鋁的冶煉相當(dāng)?shù)睦щy，從而導(dǎo)致了鋁的價格相當(dāng)?shù)陌嘿F，甚至都超過了黃金，直到1886年電解法制鋁工藝的發(fā)明，才使得鋁在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用得以迅速普及。今天我們就來學(xué)習(xí)怎樣從鋁土礦中提取鋁） 板書：從鋁土礦中提取鋁 教師：投影：地殼中元素含量分布圖 教師：引導(dǎo)學(xué)生觀察地殼中元素含量分布圖，找出地殼中含量最多的元素，然后找出次多的元素，然后找出地殼中金屬元素的含量排布。 學(xué)生：觀察圖表，回答出地殼中含量最多的和次多的元素，然后回答出了地殼中金屬元素的多少排布。 教師：投影：地殼中金屬元素的含量：Al>Fe>Ca>Na 教師：鋁在地殼中是最多的金屬元素，為什么可被人們所利用的鋁很少呢？ 學(xué)生：思考、討論。，得出結(jié)論：得出結(jié)論：鋁是比較活潑的金屬，在自然界中的鋁大多以化合態(tài)的形式存在。 教師：我們今天需要制得的鋁是單質(zhì)態(tài)的鋁，由于鋁土礦是地殼鋁元素的主要存在形式之一，因此我們采用鋁土礦作為提取鋁的原料。 教師：投影：鋁土礦的圖片 學(xué)生：觀察。 教師：我們來認識鋁土礦，鋁土礦主要成分為氧化鋁，還有少量的氧化鐵和二氧化硅等雜質(zhì)。 學(xué)生：觀察，傾聽。 教師：請同學(xué)們閱讀62頁，圖3-2 從鋁土礦制備鋁的工藝流程，思考該工藝分幾步進行，每一步的操作作用是什么？ 學(xué)生：閱讀，思考后討論 教師：板書從鋁土礦制備鋁的工藝流程 學(xué)生：閱讀，思考，討論得出該反應(yīng)分六步進行 教師：投影：①溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 教師：講解，我們這里溶解Al2O3用的是堿，生成了一種鈉鹽和水，我們把它叫做偏鋁酸鈉，Al2O3是堿性氧化物，我們在初中就學(xué)過，堿性氧化物可以和酸反應(yīng)生成鹽和水， Al2O3當(dāng)然也不例外，我們把這種既可以和酸反應(yīng)有可以和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物叫做兩性氧化物。 學(xué)生：傾聽 教師：板書 兩性氧化物 學(xué)生：記筆記 教師：投影：②過濾：除去雜質(zhì) ③酸化：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 ④過濾：保留氫氧化鋁 ⑤灼燒：2Al(OH)3 Al2O3+3H2O ⑥電解：2Al2O3 ＝4Al+3O2↑ 教師：講解，其實氧化鋁的熔點很高大約是兩千攝氏度，直到1886年霍爾在氧化鋁中加入了一種物質(zhì)，叫做冰晶石的物質(zhì)，才使得氧化鋁的熔融溫度大大的降低下來，使得電解法制鋁工藝能夠成功的得以實現(xiàn)。 學(xué)生：傾聽。 教師：回顧該工藝流程哪些反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化成離子反應(yīng)方程式？ 學(xué)生：回憶書寫離子反應(yīng)方程式的必要條件，得出在溶解和酸化兩步操作中涉及的反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化為離子反應(yīng)方程式 教師：上述反應(yīng)哪些是氧化還原反應(yīng) 學(xué)生：回憶，思考。得出電解這步反應(yīng)是氧化還原反應(yīng) 教師：在人們成功制得單質(zhì)態(tài)鋁以后，鋁和其他金屬或非金屬熔合成合金我們把它稱之為鋁合金。 教師：投影：鋁合金的特點 1、密度小 2、強度高 3、塑性好 4、制造工藝簡單 5、成本低 6、抗腐蝕力強 學(xué)生：觀看投影 教師：由于鋁合金有這么多特點，這就決定了它在我們生活、生產(chǎn)中具有重要的作用。 教師：投影：（炊具、飛機、神州六號等圖片）講解在生產(chǎn)生活中的作用 學(xué)生：觀看 作業(yè)：P67-68.1.8 教學(xué)反思： 第二課時 鋁的化學(xué)性質(zhì) 【教學(xué)目標】 知識與技能 1．通過觀察鋁片的外觀，知道鋁是一種在空氣中易被氧化的金屬 2．通過鋁在濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化，掌握鋁與濃酸的反應(yīng)規(guī)律 3．通過鋁與鹽酸和氫氧化鈉的反應(yīng)，掌握鋁與酸和堿的反應(yīng)規(guī)律 過程與方法 1．學(xué)習(xí)以實驗為基礎(chǔ)的實驗探究方法； 2．通過鋁與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)以及鋁與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象的探討，了解對比這一重要科學(xué)方法在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中的應(yīng)用 3．通過實驗現(xiàn)象的推理分析，培養(yǎng)學(xué)生一切從實際出發(fā)，由表及里，以嚴密的邏輯推理得出結(jié)論的思維方法 情感態(tài)度與價值觀 1．通過親自實驗或觀看演示實驗，進一步認識到“化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)”； 2．通過安排與他人合作完成布置的探究活動與任務(wù)，培養(yǎng)主動參與交流、團隊合作的精神； 3．通過實驗或觀察或找出金屬在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，增強學(xué)好化學(xué)、服務(wù)社會的責(zé)任感和使命感。 【教學(xué)重難點】 鋁的鈍化性質(zhì) 【教學(xué)設(shè)計】 教師：現(xiàn)在我們已經(jīng)成功得制得了單質(zhì)鋁，在金屬活動性順序表中鋁應(yīng)該比鐵活潑？為什么單質(zhì)鐵在空氣中會生銹，而鋁卻沒有生銹呢？帶著這個問題請大家先思考下這個問題 學(xué)生：傾聽，思考，交流 教師：投影，取一段鋁片，觀察其表面的顏色。將鋁片部分浸入4molL-1氫氧化鈉溶液中，靜置一段時間后取出，觀察顏色變化。上述實驗現(xiàn)象說明了什么問題？ 教師：引導(dǎo)，鋁暴露在空氣中，空氣中有氧氣，鋁和氧氣反應(yīng)，生成了一層氧化物保護膜，將鋁片浸入氫氧化鈉溶液中會怎樣啊？ 學(xué)生：鋁表面會變得光亮，氫氧化鈉溶液可以和氧化鋁反應(yīng)，除去鋁表面的氧化膜。 教師：現(xiàn)在我們就來探究鋁的性質(zhì)，進行第一組探究實驗，在實驗之前我們要把鋁片打磨下，主要是為了除去氧化膜。 教師：投影 將兩段用砂紙打磨過的鋁條分別放入兩支潔凈的試管中，再向試管中分別加入濃硝酸、濃硫酸各3mL，對比觀察實驗現(xiàn)象。 學(xué)生：觀察，思考 教師：你們看到了什么現(xiàn)象？ 學(xué)生：沒有現(xiàn)象 教師：由此你得出了什么結(jié)論？ 學(xué)生：鋁與濃硝酸、濃硫酸不反應(yīng) 教師：解釋，鋁與到濃酸，會在鋁的表面反應(yīng)生成一層氧化物保護膜，使得反應(yīng)不能夠再繼續(xù)進行下去，我們把這種現(xiàn)象稱之為鈍化。 學(xué)生：傾聽，思考，記錄。 教師：下面我們進行鋁的第二組性質(zhì)探究實驗 教師：投影 將兩段用砂紙打磨過的鋁條分別放入兩支潔凈的試管中，再向試管中分別加入6molL-1鹽酸、 6molL-1氫氧化鈉溶液各3mL，對比觀察實驗現(xiàn)象。 教師：下面這組實驗我請兩位同學(xué)上來做，其他同學(xué)注意觀察 學(xué)生：進行實驗（其他同學(xué)觀察） 教師：請你們看到現(xiàn)象時，注意觀察下對方試管內(nèi)的實驗現(xiàn)象，然后告訴大家 學(xué)生：鋁條溶解，產(chǎn)生氣泡 教師：你們能得出什么結(jié)論 學(xué)生：鋁和鹽酸及氫氧化鈉都反應(yīng) 教師：講解 2Al+6HCl= 2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 學(xué)生：傾聽 教師：結(jié)合上面的兩組實驗，請大家思考下面兩個具有挑戰(zhàn)的問題 教師：投影 1.和你所熟悉的其他金屬相比，鋁的性質(zhì)有何不同？ 學(xué)生：鋁能與堿溶液作用放出氫氣；鋁放入濃硫酸、濃硝酸中均未發(fā)生明顯變化。 教師：2.分析上述反應(yīng)中鋁化合價的變化，標明鋁得失電子的情況，說明氧化劑、還原劑。 學(xué)生：第一個反應(yīng)鋁的化合價升高，2molAl失去6mol電子，氧化劑是HCl還原劑是Al。 第二個反應(yīng)鋁的化合價升高，2molAl失去6mol電子，氧化劑是NaOH和H2O，還原劑是Al。 教師：講解 鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)實質(zhì)上是分兩步進行的 失 6e- 教師：投影 第一步：2Al + 6H2O= 2Al(OH)3+3H2↑ 第二步：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O ★ 總方程式： 2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+ 4H2O +3H2↑ 學(xué)生：觀看，記錄 教師：從反應(yīng)的實質(zhì)我們可知道，鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)中，氧化劑并非NaOH和H2O而是H2O。 學(xué)生：傾聽 教師：由于鋁具有強的還原性以及鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁時能放出大量的熱的性質(zhì)，這使得它在工業(yè)上具有重要的作用 學(xué)生：傾聽 教師：投影 工業(yè)上常用鋁粉來還原一些金屬氧化物 學(xué)生：觀看 教師：我們把這這類反應(yīng)叫做鋁熱反應(yīng)，工人師傅在焊接鐵軌時常將鋁粉和氧化鐵混合后點燃，由于反應(yīng)放出大量的熱，置換出來的鐵以熔融態(tài)形式流出。讓熔融的鐵流入鐵軌的縫隙，冷卻后就將鐵軌粘在一起了。 教師：投影 2Al+ Fe2O3 學(xué)生：觀看，記錄 教師：發(fā)生鋁熱反應(yīng)，常見的鋁熱劑還有很多 教師： 投影 鋁熱劑：鋁粉和某些金屬氧化物（Fe2O3、FeO、Fe3O4、V2O5、Cr2O3、MnO2）組成的混合物。 學(xué)生：觀看，記錄 習(xí)題練習(xí)：見投影 作業(yè)設(shè)計： 教學(xué)反思： 第三課時 制取氫氧化鋁的實驗探究 【教學(xué)目標】 知識與技能 1．知道氫氧化鋁的性質(zhì)，進一步認識化學(xué)與生產(chǎn)生活的關(guān)系。 2．知道氫氧化鋁是兩性氫氧化物。 3．掌握制取氫氧化鋁的方法。 過程與方法 1．學(xué)習(xí)以實驗為基礎(chǔ)的實驗探究方法； 2．通過相關(guān)探究活動進一步了解探究學(xué)習(xí)的一般過程和方法。 3．通過實驗現(xiàn)象的推理分析，培養(yǎng)學(xué)生一切從實際出發(fā)，由表及里，以嚴密的邏輯推理得出結(jié)論的思維方法 情感態(tài)度與價值觀 1．通過親自實驗，進一步認識到“化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)”； 2．通過安排與他人合作完成布置的探究活動與任務(wù)，培養(yǎng)主動參與交流、團隊合作的精神； 3．通過實驗，提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，增強學(xué)好化學(xué)、服務(wù)社會的責(zé)任感和使命感。 【教學(xué)設(shè)計】 教師：（創(chuàng)設(shè)情景）復(fù)分解反應(yīng)是物質(zhì)之間相互交換成分的一種化學(xué)反應(yīng)類型。 （提出問題）請同學(xué)們回憶一下復(fù)分解反應(yīng)條件是什么？ 學(xué)生：回憶并口頭回答復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件：生成沉淀、氣體、水或難電離物質(zhì)。 教師：（創(chuàng)設(shè)情景）現(xiàn)有2mol.L- 氯化鋁溶液、6mol.L-氨水、6mol.L-氫氧化鈉溶液，請制備少量氫氧化鋁。（提出問題）根椐復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，請你利用所給儀器和藥品設(shè)計制備氫氧化鋁的實驗方案，并進行實際操作，記錄實驗現(xiàn)象。 學(xué)生：（分組討論，設(shè)計制備方案，并按照各組的設(shè)計進行操作，記錄實驗過程中發(fā)生的現(xiàn)象。）設(shè)計方案、操作順序和實驗現(xiàn)象： （1） 向2mol.L-氯化鋁溶液中滴加6mol.L-氫氧化鈉溶液?，F(xiàn)象：出現(xiàn)白色絮狀沉淀，氫氧化鈉過量沉淀溶解。 （2） 操作過程與（1）相反，現(xiàn)象：開始沒有明顯現(xiàn)象，后來白色絮狀沉淀。 （3） 向2mol.L-氯化鋁溶液中滴加6mol.L-氨水?，F(xiàn)象：出現(xiàn)白色絮狀沉淀，氫氧化鈉過量沉淀溶解，氨水過量沉淀不溶解 （4） 操作過程與（3）相反?，F(xiàn)象與（3）一樣 教師：（提出問題）通過實驗，選擇制備氫氧化鋁的最佳方案。 學(xué)生：（各組交流實驗方案，選擇制備氫氧化鋁的最佳方案。）從容易控制反應(yīng)的角度，可選擇實驗（2）與（3）來制備氫氧化鋁 作業(yè)設(shè)計：課本P68.4.5.6 教學(xué)反思： 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第二單元 鐵、銅及其化合物的應(yīng)用 一、教學(xué)目標 知識與技能目標： 1. 了解鐵、銅的物理性質(zhì)及用途 2.掌握鐵、銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用 過程與方法目標、情感態(tài)度與價值觀目標： 1.通過鐵、銅制品及其資料的收集和課堂表述使學(xué)生初步學(xué)會運用歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工，并能準確表述有關(guān)信息，培養(yǎng)學(xué)生主動參與意識和總結(jié)歸納的能力； 2.在“實驗—反思—再實驗—再反思”的過程中體驗實驗探究的方法和技能。 3.通過問題討論的過程，使學(xué)生能主動與他人進行交流，清楚表達自己的觀點，培養(yǎng)學(xué)生善于合作的精神。 二、重點難點 重點：鐵、銅的化學(xué)性質(zhì)、Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化 難點：Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化 三、課前準備 教師準備： 1.準備實驗儀器、藥品及制作課件 2.了解學(xué)生已知的知識結(jié)構(gòu)，分析學(xué)生的認知能力 學(xué)生準備： 1.搜集與鐵、銅有關(guān)的物品或資料，了解它們的用途 2.回顧金屬的通性 四、課時安排（4課時） 五、教學(xué)過程 第１課時 一、 從自然界獲取鐵和銅 ［導(dǎo)入新課］日常生活中除鋁外應(yīng)用最廣泛的金屬是什么？ 1．鐵、銅的用途及物理性質(zhì) ［創(chuàng)設(shè)情景］ （1）教師引導(dǎo)：搜集身邊與鐵、銅有關(guān)的物品或資料，了解它們的用途。 （2）教師介紹自然界中鐵、銅的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的故事。 （3）教師展示：拋光鐵片、銅片、磁鐵及各種鐵、銅礦石。 ［提出問題］ 為什么地球上只存在少量單質(zhì)銅，而鐵的單質(zhì)只存在于隕石中？ ［學(xué)生活動］ （1）搜集物品或資料，積極思考做答。 （2）思考、討論故事中的有關(guān)問題。 （3）通過觀察說出鐵銅的物理性質(zhì)。 ［教師講解］ 鐵、銅在地球上主要已化合態(tài)的礦物形式存在，鐵比銅活潑。 2．鐵、銅的冶煉 ［創(chuàng)設(shè)情景］ （1）教師介紹我國濕法煉銅的古代化學(xué)史。 （2）提供學(xué)生藥品（鐵粉、氯化銅溶液），模擬濕法煉銅。 ［提出問題］ （1）你能從氧化還原反應(yīng)的角度理解古代濕法煉銅的原理嗎？ （2）你怎樣進行實驗，實驗現(xiàn)象如何？ （3）你能設(shè)計出從化合態(tài)鐵、銅轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的其它方法嗎？ ［學(xué)生活動］ （1）從氧化還原反應(yīng)的角度來解釋煉銅的原理。 （2）設(shè)計實驗，并進行實驗，觀察、記錄現(xiàn)象。 （3）小組討論其它煉銅、煉鐵的方法。 （4）通過教材了解更多煉銅、煉鐵的方法和工藝。 ［歸納總結(jié)］ （1）濕法煉銅的原理：Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu 從氧化還原反應(yīng)的角度來分析：鐵是還原劑，將銅置換出來。 （2）實驗現(xiàn)象：銀白色的鐵絲上附著了一層紅色的銅。 （3）從鐵、銅的化合物中提取鐵、銅的可能途徑： H2+ CuO= Cu+ H2O　　　　　 　CO+ CuO= Cu+ CO2 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe 第2課時 二、 鐵、銅及其化合物的應(yīng)用 1.鐵的化學(xué)性質(zhì) ［提出問題］ （1）質(zhì)疑：鐵的活潑性如何？用什么做判斷依據(jù)？ （2）舉出日常生活中能說明鐵是較活潑的金屬的例子。 （3）你曾經(jīng)還學(xué)過鐵的哪些化學(xué)性質(zhì)？ ［學(xué)生活動］ （1）分析得出：用金屬活動性順序進行判斷。與Na、Mg、Al、Cu比較得出結(jié)論。 （2）回憶并回答：與Cl2、O2、鹽酸（稀硫酸）、CuSO4溶液反應(yīng)。 ［教師講解］ 鐵的化學(xué)性質(zhì)：鐵是較活潑的金屬（或中等活潑金屬）表現(xiàn)為還原性。 △ （1）與非金屬反應(yīng) ①鐵生銹（鐵在潮濕空氣中被腐蝕生成Fe2O3） ②2Fe + 3Cl2 === 2FeCl3 點燃 Cl2足量：3Cl2 + 2FeBr2===2FeCl3 +2Br2 ③2Fe + 3Br2 === 2FeBr3 還原性：Fe2+>Br－ Cl2不足：3Cl2 + 6FeBr2===2FeCl3 + 4FeBr3 2 3 △ ④ 3Fe + 2O2 === Fe3O4(Fe(Ⅱ)占 Fe(Ⅲ)占 ) ⑤ Fe + S=== FeS 氧化性強弱關(guān)系：Cl2 >Br2> O2 >S （2）與酸反應(yīng)：①非強氧性的酸：Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑ ②強氧性的酸（濃H2SO4、HNO3）: a.常溫下鈍化(濃H2SO4、濃HNO3用鐵制容器盛裝) b.一定條件下反應(yīng)生成Fe（Ⅲ）（專題4會學(xué)） （3）與鹽溶液反應(yīng)：(1) Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu (2) Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+ 2.Fe2+與Fe3+的檢驗 ［創(chuàng)設(shè)情景］ 教師展示：新制FeCl2和FeCl3溶液，觀察溶液顏色。 ［提出問題］ （1）如何檢驗溶液中Fe3+的存在？ 演示實驗：實驗①：向盛有1mL0.1mol/LFeCl2溶液試管中加入3滴KSCN溶液；實驗②：向盛有1mL0.1mol/L FeCl3溶液的試管中加入3滴KSCN溶液，比較實驗現(xiàn)象。 （2）如何檢驗溶液中Fe2+的存在？ 指導(dǎo)實驗：實驗③：向?qū)嶒灑谠嚬苋芤褐?，滴加幾滴新制的氯水后，觀察溶液的顏色。引導(dǎo)學(xué)生思考：說明了什么？從氧化還原角度分析原因？ ［學(xué)生活動］ （1）學(xué)生通過觀察得出結(jié)論。 （2）觀看模擬動畫或演示實驗，說出實驗現(xiàn)象，通過交流討論發(fā)現(xiàn)Fe2+與KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，F(xiàn)e3+與KSCN溶液作用，溶液呈血紅色，在教師指導(dǎo)下寫出反應(yīng)方程式。 （3）學(xué)生積極思考得出結(jié)論：溶液變?yōu)檠t色，說明溶液中有Fe3+生成，F(xiàn)e2+與氯水反應(yīng)生成Fe3+，學(xué)生利用氧化還原反應(yīng)規(guī)律寫出方程式。 ［歸納總結(jié)］ （1）Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 （2）2Fe2++ Cl22Fe3++2Cl 3.銅的化學(xué)性質(zhì) ［創(chuàng)設(shè)情景］從金屬的通性入手分析銅可能具有的化學(xué)性質(zhì)有哪些？ ［提出問題］ （1）你曾經(jīng)還學(xué)過銅的哪些化學(xué)性質(zhì)？并寫出反應(yīng)的方程式。 （2）參照Fe與非金屬反應(yīng)試寫出Cu與非金屬（Cl2、S）反應(yīng)的方程式并標出產(chǎn)物中銅元素的化合價。強調(diào)：Cu與 S反應(yīng)生成Cu2S。 （3）銅能否和非強氧化性的酸（鹽酸、稀硫酸）反應(yīng)？原因？ 教師指出：銅在一定條件下能和強氧化性的酸（濃硫酸、硝酸）反應(yīng)生成Cu(Ⅱ)（專題4會學(xué)到）。 （4）指導(dǎo)實驗：將銅粉投入到FeCl3溶液，有什么現(xiàn)象？原因？教師引導(dǎo)學(xué)生寫出離子方程式（應(yīng)用： FeCl3 溶液與銅反應(yīng)制作印刷電路板）。 ［學(xué)生活動］ （1）回憶舊知識，積極回答問題，寫出反應(yīng)的方程式 （2）分組實驗：將銅粉投入到FeCl3溶液，觀察現(xiàn)象，分析原因，寫出離子方程式。 ［歸納總結(jié)］ （1）與非金屬反應(yīng)：Cu + Cl2=== CuCl2 Cu + S=== Cu2S （2）與強氧性的酸（濃H2SO4、HNO3）在一定條件下生成Cu(Ⅱ) （3）與FeCl3溶液反應(yīng):Cu + 2Fe3+=2Fe2+ + Cu2+（實驗現(xiàn)象：銅粉溶解，溶液顏色發(fā)生變化。） （4）銅在不同條件下生成Cu（I）和Cu（Ⅱ）的規(guī)律 弱氧化劑 Cu Cu（Ⅰ） 強氧化劑 Cu（Ⅱ） 4.銅的化合物 ［創(chuàng)設(shè)情景］ 教師展示：無水硫酸銅粉末和硫酸銅晶體，兩者如何轉(zhuǎn)化？這一性質(zhì)在化學(xué)實驗中的用途是什么？ ［提出問題］ （1）難溶性的堿和難溶性的碳酸鹽熱穩(wěn)定性如何？ （2）Cu2(OH)2CO3可以寫成Cu(OH)2CuCO3的形式，Cu2(OH)2CO3加熱分解的產(chǎn)物？寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ［學(xué)生活動］ （1）學(xué)生思考做答：受熱均易分解。 （2）寫出轉(zhuǎn)化方程式。 第3課時 三、 鐵、銅及其化合物的應(yīng)用（二） 1.Fe2+與Fe3+的性質(zhì) ［創(chuàng)設(shè)情景］ 教師引導(dǎo)：綜合分析鐵分別與鹽酸、氯氣等反應(yīng)的實驗現(xiàn)象和產(chǎn)物，有何發(fā)現(xiàn)？ ［提出問題］ （1）從氧化還原反應(yīng)的角度思考： ①反應(yīng)后的產(chǎn)物的價態(tài)與什么因素有關(guān)？ ②Fe2+與Fe3+的性質(zhì)有何不同？ ③不同價態(tài)的鐵元素之間是否可以相互轉(zhuǎn)化？ （2）你認為有哪些氧化劑可以將Fe2轉(zhuǎn)化成Fe3+？哪些還原劑可以將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+？引導(dǎo)學(xué)生提出設(shè)想、選擇實驗方案、進行實驗探究。（用氧化還原反應(yīng)原理引導(dǎo)） ［學(xué)生活動］ （1）學(xué)生討論并形成結(jié)論，提出加入強氧化劑，可以將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，加入還原劑可以將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的設(shè)想。 （2）學(xué)生分組討論并提出實驗方案： Fe2+ Fe3+ ①加入氯水 ②加過氧化鈉 ③通入氧氣（提示用雙氧水） ④酸性高錳酸鉀aq Fe3+ Fe2+ ①加入鐵粉 ②銅粉 ③通入H2S溶液 ［提出問題］ 我們提出這些方案是否可行？現(xiàn)在我們對提出的方案進行探究。指導(dǎo)學(xué)生實驗： ①取3ml FeCl2 溶液中加入幾滴氯水，滴加KSCN 溶液。 ②取3ml FeCl2 溶液中滴入KSCN 溶液，現(xiàn)象？再加入幾滴雙氧水，現(xiàn)象？ ③取3ml FeCl2溶液中滴入KSCN 溶液，現(xiàn)象？再加入幾滴酸性KMnO4，現(xiàn)象？ ④取3ml FeCl3 溶液加入一小藥匙鐵粉后，滴加幾滴KSCN溶液。 ⑤取3ml FeCl3 溶液加入一小藥匙銅粉。 ⑥向3ml FeCl3 溶液通入H2S氣體。 提問：這四支試管有什么現(xiàn)象產(chǎn)生？原因是什么？ 引導(dǎo)學(xué)生從氧化還原反應(yīng)角度分析并寫出①、④、⑤、⑥號試管反應(yīng)的方程式。 ［學(xué)生活動］ （1）學(xué)生親自動實驗并觀察現(xiàn)象。 （2）教師指導(dǎo)下寫出離子方程式。 ［歸納總結(jié)］ （1）反應(yīng)后的產(chǎn)物的價態(tài)與氧化劑的強弱有關(guān)。 （2）實驗現(xiàn)象： ①、②、③號試管的溶液都變成血紅色了；④號溶液鐵粉溶解，溶液顏色變淺；⑤號試管中銅粉溶解，溶液由淺綠色變藍；⑥號試管中溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，并伴有淡黃色沉淀生成。學(xué)生交流討論得出： ①、②、③號試管中Fe2+均被強氧化劑氧化成Fe3+；④、⑤、⑥號試管中Fe3+均被還原劑還原成Fe2+ （3）學(xué)生在教師指導(dǎo)下寫出離子方程式： ①號試管：2Fe2++ Cl22Fe3++2Cl ④號試管：Fe + 2Fe3+3 Fe2+ ⑤號試管：Cu + 2Fe3+=2Fe2+ + Cu2+ ⑥號試管：2Fe3＋（棕黃色）＋H2S2Fe2＋（淺綠色）＋S（淡黃色）↓＋2H＋ Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化： 1． Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用及Fe2+與Fe3+的其它檢驗方法 ［創(chuàng)設(shè)情景］ 鐵的不同價態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化，在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究有著廣泛的應(yīng)用。 （1）在配制Fe2+溶液時加入少量鐵粉； （2）FeCl3 溶液與銅反應(yīng)制作印刷電路板； （3）為除去廢水中Fe2+，常把廢水中Fe2+氧化為Fe3+，再調(diào)節(jié)溶液的PH使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀析出，教師引導(dǎo)學(xué)生討論原因是什么？ ［學(xué)生活動］ 學(xué)生交流討論得出： （1）Fe2+溶液不穩(wěn)定，易被空氣中氧氣氧化成Fe3+，加入少量鐵粉或一根鐵釘可以防止氧化而變質(zhì)。 （2）利用Cu 可以把Fe3+還原成Fe2+這一性質(zhì)即2Fe3+ + Cu==Cu2++2Fe2+。 （3）Fe3+在弱酸性條件下即可沉淀完全達到分離目的。 ［提出問題］回憶第2課時內(nèi)容： Fe3+、Fe2+的檢驗方法？ ［學(xué)生活動］ 學(xué)生思考積極回答： Fe3+的檢驗：實驗①：向盛有FeCl3溶液的試管中加入幾滴KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色，說明有Fe3+存在。 Fe2+的檢驗：實驗②：向盛有FeCl2溶液的試管中加入3滴KSCN溶液，溶液無明顯現(xiàn)象，再滴加幾滴新制的氯水后溶液變?yōu)檠t色，說明有Fe2+存在。 ［提出問題］ 根據(jù)以上所學(xué)知識思考：還可以采用哪些方法實現(xiàn)Fe3+、Fe2+的檢驗？試設(shè)計簡單可行的實驗方案。 指出：實驗①②③④⑤的可行性已得到驗證（實驗④在初中學(xué)過）。 指導(dǎo)學(xué)生探究實驗⑥可行性：向FeCl2溶液加入NaOH溶液，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象（溶液中生成白色絮狀沉淀，在空氣中顏色很快變?yōu)榛揖G色，最后成紅褐色），思考為什么會有這樣的現(xiàn)象并強調(diào)產(chǎn)生實此驗現(xiàn)象的原因？寫出方程式。 ［學(xué)生活動］ 學(xué)生分組討論并提出實驗方案： Fe3+的檢驗： 實驗③：向FeCl3 溶液中加入幾滴KSCN溶液，溶液顯血紅色，再向溶液加入過量鐵粉，顏色消失。 實驗④：向FeCl3溶液加入NaOH溶液，有紅褐色沉淀。 實驗⑤：向FeCl3溶液中通入H2S氣體，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，并伴有淡黃色沉淀生成。 Fe2+的檢驗： 實驗⑥：向FeCl2溶液加入NaOH溶液。 引導(dǎo)學(xué)生交流討論得出：Fe(OH)2不穩(wěn)定，易被氧化變質(zhì)。 Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2↓（白色）4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3↓（紅褐色） ［歸納總結(jié)］ Fe2+、Fe3+的檢驗方法 Fe3+的檢驗：實驗①③④⑤ Fe2+的檢驗：實驗②⑥ ［課后思考］既然Fe(OH)2不穩(wěn)定，極易被氧化變質(zhì)，那么如何制取純凈的Fe(OH)2，設(shè)計可行的實驗方案。 第4課時 三、鋼鐵的腐蝕 ［創(chuàng)設(shè)情景］錄像資料：鋼鐵腐蝕給人類的生產(chǎn)生活帶來的危害。 ［提出問題］ （1）你能從化學(xué)的角度解釋鋼鐵腐蝕的本質(zhì)嗎？ （2）你從生活中發(fā)現(xiàn)鋼鐵的腐蝕速率與哪些因素有關(guān)？ ［學(xué)生活動］學(xué)生交流討論后得到：空氣的濕度、環(huán)境的溫度等因素影響鋼鐵的腐蝕速率。 ［教師活動］進一步引導(dǎo)學(xué)生探究影響鋼鐵腐蝕速率的其它因素，并找出鋼鐵腐蝕速率的主要因素。 ［創(chuàng)設(shè)情景］演示教材“觀察與思考”中的實驗（由于實驗時間較長，所以可以將實驗安排在興趣活動時進行或播放演示實驗的錄象）。建議進行本書“實驗指導(dǎo)”中的對比實驗。 ［學(xué)生活動］學(xué)生交流總結(jié)實驗現(xiàn)象。 ［創(chuàng)設(shè)情景］ （1）推測試管內(nèi)液面上升的原因可能是什么。 （2）分析、歸納鋼鐵發(fā)生腐蝕的要素有哪些，推測在鋼鐵腐蝕過程中參加反應(yīng)的物質(zhì)是什么。 （3）得出你的實驗結(jié)論。 ［學(xué)生活動］學(xué)生思考鋼鐵腐蝕的原理，提出進一步需探究的問題。 ［創(chuàng)設(shè)情景］閱讀教材內(nèi)容，進一步了解鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理。關(guān)于學(xué)生提出的其它問題可以建議學(xué)生通過其它途徑自主解決。 本單元練習(xí) 課題：專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第二單元 鐵、銅及其化合物的應(yīng)用 一、選擇題： 1、將8.4 g鐵粉和3.2 g硫粉均勻混合密閉加熱至紅熱，冷卻后加入足量的鹽酸，在標準狀況下收集到的氣體體積是（ ） A．1.12 L B．2.24 L C．3.36 L D．4.48 L 2、人體血紅蛋白中含有Fe2+離子，如果誤食亞硝酸鹽，會使人中毒，因為亞硝酸鹽會使Fe2+離子轉(zhuǎn)變成Fe3+離子，生成高鐵血紅蛋白而喪失與O2結(jié)合的能力。服用維生素C可緩解亞硝酸鹽的中毒，這說明維生素C具有（ ） A、酸性 B、堿性 C、氧化性 D、還原性 3、能與Fe3＋反應(yīng)，且能證明Fe3＋具有氧化性的是①SCN－ ②Fe ③Fe2＋ ④Cu⑤H2S ⑥OH－ （ ） A．①②③ B．②④⑤ C．①③⑥ D．①②⑤ 4、將適量的鐵粉加入FeCl3溶液中，充分反應(yīng)后，溶液中的Fe3+和Fe2+濃度相等，則已反應(yīng)的的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比為（ ） A、2∶3 B、3∶2 C、1∶2 D、1∶1 5、在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入鐵粉，充分反應(yīng)后，固體殘渣用鹽酸處理有氣體放出，則與鐵粉反應(yīng)后的溶液中離子最多的是（ ） A、Fe3+ B、Fe2+ C、Cu2+ D、H+ 6、某鐵的氧化物，用7molL－l的鹽酸100mL在一定條件下恰好完全溶解，所得溶液再通入0.56L標準狀況下的氯氣時，剛好使溶液中Fe2＋完全轉(zhuǎn)化為Fe3＋。則該氧化物的化學(xué)式可表示為（ ） A．FeO B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7 7、在印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是（ ） A．燒杯中有銅無鐵 B．燒杯中有鐵無銅 C．燒杯中鐵銅都有 D．燒杯中鐵銅都無 8、下列離子方程式正確的是（ ） A．三氯化鐵溶液中加入鐵Fe3＋＋Fe2Fe2＋ B．氯化鎂溶液中加入硝酸銀溶液Ag＋＋Cl－AgCl↓ C．過量氯氣通入溴化亞鐵溶液中2Fe2＋＋2Br－＋2Cl22Fe3＋＋Br2＋4Cl－ D．氫氧化銅溶于稀硫酸中Cu（OH）2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O 9、將Cu片放入0.1mo1L－1FeCl3溶液中，反應(yīng)一段時間后取出Cu片，溶液中c（Fe3＋）∶c（Fe2＋）＝2∶3，則Cu2＋與Fe3＋的物質(zhì)的量之比為（ ） A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4 二、填空題 1、 在FeCl3稀溶液中滴加KSCN溶液后呈血紅色，反應(yīng)的離子方程式是___________。若先往FeCl3溶液中加入一些NaF溶液，再滴加KSCN溶液，則不呈血紅色；若再加入足夠量FeCl3溶液，則會呈現(xiàn)血紅色。對這一現(xiàn)象，有三種解釋：①F－離子能還原Fe3＋離子，使之轉(zhuǎn)化為Fe2＋離子；②F－離子能與Fe3＋離子結(jié)合成難電離的物質(zhì)；③F－離子能與SCN－離子反應(yīng)，消耗了加入溶液中的SCN－離子。對以上三種解釋，認為錯誤的是______，理由是____________。 2、如何除去雜質(zhì)，提純下列各物質(zhì) 混合物成分 提純所用試劑的化學(xué)式 離子方程式 （1）FeCl2中含少量FeCl3雜質(zhì) （2）FeCl3中含少量FeCl2雜質(zhì) （3）FeSO4中含少量CuSO4雜質(zhì) 3、將Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液，混合于某容器中充分反應(yīng)（假定容器不參與反應(yīng)），試判斷下列情況下溶液中存在的金屬離子和金屬單質(zhì)。 （1）若鐵粉有剩余，則容器中不可能有_________； （2）若氯化銅有剩余，則容器中還可能有_________； （3）若氯化鐵和氯化銅都有剩余，則容器中不可能有________，可能有________。 （4）若氯化鐵有剩余．則容器中不可能有_________。 （5）由以上反應(yīng)可知離子的氧化性強弱順序為 。 4、根據(jù)右圖實驗裝置和下述操作，回答下列有關(guān)問題： 按圖中所示裝置，用兩種不同操作分別進行實驗，觀察B管中現(xiàn)象。 操作1．先夾緊止水夾a，再使A管開始反應(yīng)。實驗中在B管中觀察到的現(xiàn)象是______________________，B管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________。 操作2．打開止水夾a，使A管反應(yīng)一段時間后再夾緊止水夾a，實驗中在B管觀察到的現(xiàn)象是_______________，B管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。 三、計算題 1、 在100mL的FeBr2溶液中，通入2.24L的標準狀況下的氯氣，充分反應(yīng)后，溶液中有的Br－被氧化成溴單質(zhì)。求原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度。 專題3從礦物質(zhì)到基礎(chǔ)材料 第三單元 含硅礦物與信息材料 【教學(xué)目標】 知識與技能目標 1．了解硅、二氧化硅、硅酸、硅酸鹽的存在與性質(zhì)，認識硅及其化合物在生活實際中的重要應(yīng)用。 2． 要求學(xué)生查閱資料，學(xué)會通過查閱資料來獲取知識的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)對新舊知識進行歸納比較的邏輯思維能力，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力?！? 過程與方法目標 1．通過對自然界中存在的含硅化合物的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解硅元素在自然界的存在形式及硅酸鹽的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。 2．通過探究性實驗掌握硅酸鈉的有關(guān)知識；學(xué)會將硅酸鹽的化學(xué)式書寫氧化物的形式的方法和技巧。 3．通過對硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品的了解，使學(xué)生了解到硅酸鹽礦物的應(yīng)用與人類文明的發(fā)展的密切關(guān)系。 4．利用圖片、模型、表格、視頻、實物、實驗及多媒體教學(xué)手段等，增強直觀性和形象性。 情感態(tài)度與價值觀目的 1． 從傳統(tǒng)材料到信息材料的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生研究、探索、發(fā)現(xiàn)新材料的意識；體會“化學(xué)――人類進步的關(guān)鍵”這句話的思想內(nèi)涵，增強學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 2．了解我國材料科學(xué)發(fā)展的成就、社會及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對新型材料的要求，激發(fā)學(xué)生愛國主義熱情，提高社會責(zé)任感。 【教學(xué)重點、難點】 重點：硅酸鈉(sodium silicate)、單質(zhì)硅(silicon)、二氧化硅(silica)的性質(zhì)；硅酸鹽(silicate)的氧化物形式的書寫。 難點：單質(zhì)硅（silicon）和二氧化硅(silica)的結(jié)構(gòu)。 【課時安排】兩課時 第一課時：硅酸鹽礦物、傳統(tǒng)材料與信息材料的介紹。 第二課時：單質(zhì)硅、二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及它們的用途。 【教法學(xué)法】 （教學(xué)方法）探究式教學(xué)，多媒體教學(xué)法。 （學(xué)習(xí)方法）自主探究學(xué)習(xí)法，合作學(xué)習(xí)法。 采用“閱讀理解→列表比較→分析討論、交流→歸納總結(jié)→拓展研究”模式。 【教學(xué)資源】　 課前準備 教師： 1．查閱整理：硅酸鹽礦物圖片、硅酸鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用及新發(fā)展、信息材料—光導(dǎo)纖維的有關(guān)知識、集成電路的有關(guān)知識、分子篩的知識等。硅酸鹽生產(chǎn)的錄像和光導(dǎo)纖維的錄像。 2．查閱整理：硅單質(zhì)的結(jié)構(gòu)和彩圖、水晶和石英的結(jié)構(gòu)和有關(guān)圖片等。 3．實物準備：不同標號的水泥袋、各種類型的玻璃、陶瓷、磚瓦、陶土、光導(dǎo)纖維、水晶和石英的制品等。 4．模型準備：單質(zhì)硅的結(jié)構(gòu)球棍模型和二氧化硅的球棍模型。 5．演示實驗準備：硅酸鈉試劑、水、玻璃管、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、燒杯、膠頭滴管、導(dǎo)管等。 學(xué)生： 1．查閱資料：硅元素在自然界的含量、自然界中存在的主要形式、硅酸鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用及新發(fā)展、信息材料――光導(dǎo)纖維的有關(guān)知識、集成電路的有關(guān)知識、硅單質(zhì)和二氧化硅的用途等。 2． 實物準備：玻璃、水泥、陶瓷、磚瓦、河沙等實物。 【教學(xué)過程】 第一課時　　硅酸鹽礦物、傳統(tǒng)材料與信息材料 學(xué)習(xí)課題 教師活動 學(xué)生活動 學(xué)習(xí)反饋 教學(xué)設(shè)想 1．課前查閱資料，提問引入新課 提問：（1）硅元素在地殼中的含量怎樣？ （2）硅元素在自然界主要有哪些存在形式？ 自學(xué)、歸納、交流、討論回答問題。 （1）地殼中硅元素的含量僅次于氧，約占總質(zhì)量的四分之一。 （2）硅元素在自然界中主要是以硅酸鹽和二氧化硅的形式存在。地殼質(zhì)量的92％是硅酸鹽和二氧化硅。 （1）培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力； （2）讓學(xué)生學(xué)會通過查閱資料來學(xué)習(xí)知識的學(xué)習(xí)方法。 過渡：硅元素在自然界中廣泛存在，主要是硅酸鹽和二氧化硅的形式，下面我們先來了解硅酸鹽的有關(guān)知識。 2．硅酸鹽(silicate)的結(jié)構(gòu) （1）多媒體展示：自然界中的一些硅酸鹽的圖片及其化學(xué)式； （2）舉例介紹如何將硅酸鹽化學(xué)式改寫成氧化物的形式；并要求學(xué)生練習(xí)后總結(jié)書寫規(guī)律。 （3）追問：硅酸鹽的結(jié)構(gòu)怎樣？為什么常改寫成氧化物的形式？ （1）觀察圖片和化學(xué)式，總結(jié)； （2）練習(xí)硅酸鹽化學(xué)式的改寫； （3）分析總結(jié)交流討論書寫規(guī)律； （1）硅酸鹽的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 （2）改寫的規(guī)律：①各元素寫成相應(yīng)的氧化物，元素的價態(tài)保持不變。②順序按先金屬后非金屬,金屬元素中按金屬活動順序表依次排列，中間用“?”間隔。③注意改寫后應(yīng)與原來化學(xué)式中的原子個數(shù)比不變。 （3）由于硅酸鹽的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了學(xué)習(xí)研究的方便，常改寫成氧化物的形式。 （1）創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣； （2）通過訓(xùn)練，鞏固知識，培養(yǎng)能力； （3）通過主動探索得出規(guī)律，將知識升華，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的主動性，增強探索意識。 過渡：在硅酸鹽中，硅酸鈉是極少數(shù)溶于水中的一種，用途廣泛，下面我們先來學(xué)習(xí)它的有關(guān)知識。 3．硅酸鈉(sodium silicate)的知識 （1）展示硅酸鈉試劑； （2）探究實驗：硅酸鈉的性質(zhì)①加水溶解；并檢驗其溶液酸堿性；②向溶液中通二氧化碳或滴加稀鹽酸；③再向②中滴加氫氧化鈉溶液。（師生共同完成實驗，部分實驗由學(xué)生來探究演示。） （3）說說硅酸鈉的用途。 （1）動手參與、探索實驗，觀察、分析、思考實驗現(xiàn)象，總結(jié)硅酸鈉的性質(zhì)； （2）書寫有關(guān)的化學(xué)、離子方程式； （3）從性質(zhì)思考用途。 （1）硅酸鈉能溶于水；水溶液稱水玻璃。水溶液呈堿性。 （2）向溶液通二氧化碳有白色沉淀生成，滴加稀鹽酸也有白色沉淀生成。 Na2SiO3 + 2H2O + CO2 == H4SiO4↓+Na2CO3 Na2SiO3 + 2HCl + H2O == H4SiO4↓+ 2NaCl 在沉淀中加入氫氧化鈉溶液，沉淀溶解：H4SiO4 + 2NaOH == Na2SiO3 + 3H2O (3)硅酸鈉能用于作黏合劑、防腐劑、防火作用等。 （1）通過實驗探索，培養(yǎng)科學(xué)探究能力； （2）讓學(xué)生學(xué)會掌握：實驗探索――分析總結(jié)――掌握知識的科學(xué)學(xué)習(xí)方法。 過渡：在豐富的硅酸鹽中，除硅酸鈉外，其它的在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用如何？下面我們來了解傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品的有關(guān)知識。 4．硅酸鹽產(chǎn)品（傳統(tǒng)材料） （1）請同學(xué)們展示收集的硅酸鹽產(chǎn)品； （2）請同學(xué)們簡單說說它們是如何生產(chǎn)的？有什么共同點？ （3）播放一段錄像（玻璃(glass)、水泥(cement)、陶瓷(china)的生產(chǎn)簡介）。展示一些硅酸鹽產(chǎn)品。 （4）要求學(xué)生總結(jié)傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品即傳統(tǒng)材料：玻璃、水泥、陶瓷的生產(chǎn)原料和產(chǎn)品的主要成分。 （5）提供傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品的應(yīng)用及新發(fā)展的有關(guān)資料和圖片。 （1）學(xué)生展示收集的硅酸鹽產(chǎn)品； （2）部分學(xué)生回答問題； （3）觀看錄像后討論總結(jié)回答問題； （4）討論、總結(jié)硅酸鹽產(chǎn)品的應(yīng)用與社會發(fā)展的關(guān)系。提出對產(chǎn)品應(yīng)用的新設(shè)想。 （1）玻璃、水泥、陶瓷生產(chǎn)的共同點是：都在高溫下，發(fā)生了復(fù)雜的物理和化學(xué)變化。原料都有含硅元素物質(zhì)，產(chǎn)品都含硅酸鹽，且都是混合物。 （2）玻璃生產(chǎn)的原料：石英、純堿、石灰石；產(chǎn)品主要成分：n(Na2SiO3)：n(CaSiO3)：n(SiO2)=1：1：4或n(Na2O):n(CaO):n(SiO2)=1:1:6。 兩個主要反應(yīng)：SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑. 水泥生產(chǎn)的原料：黏土、石灰石、少量的石膏；產(chǎn)品主要成分：2CaOSiO2、3CaOSiO2、3CaOAl2O3 （1）創(chuàng)設(shè)情景激活學(xué)生思維；主動參與體現(xiàn)學(xué)習(xí)主動性。 （2）了解產(chǎn)品的應(yīng)用和新發(fā)展激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情，增強探索意識，樹立遠大理想，增強努力學(xué)習(xí)的責(zé)任感和使命感。 過渡：通過剛才的介紹，我們已經(jīng)了解到硅酸鹽產(chǎn)品傳統(tǒng)材料在人類文明發(fā)展和社會進步的歷程中，起到了很大的推動作用；但是隨著科技的發(fā)展，這些傳統(tǒng)材料又有了新的用途，如玻璃“老爺爺”又煥發(fā)出了青春活力――光導(dǎo)纖維的應(yīng)用。下面我們一起來了解一下光導(dǎo)纖維的有關(guān)知識。 5．信息材料――光導(dǎo)纖維 （1）請同學(xué)們總結(jié)課前查閱的有關(guān)信息材料的資料，簡述光導(dǎo)纖維的主要成分和用途； （2）提供有關(guān)光導(dǎo)纖維的資料（簡介、制造和作用）；播放光導(dǎo)纖維的介紹錄像。 （3）展示實物：展示光導(dǎo)纖維并演示光在其中的傳播實驗。 （1）思維、總結(jié)、回答； （2）閱讀資料，交流、討論總結(jié)； （3）觀察實驗。 （4）談?wù)剬π畔⒉牧系膽?yīng)用的感想。 （1）光導(dǎo)纖維的主要成分是：石英玻璃；用途非常廣泛，如：信息傳遞（光纜）、光的傳遞、醫(yī)生的助手、國防方面、工業(yè)生產(chǎn)中等等。 （2）信息材料的使用，使社會的發(fā)展步伐大大加快，是社會進入信息時代的標志。 （1）創(chuàng)造變被動為主動的學(xué)習(xí)環(huán)境；實物觀察提高對知識的理性認識； （2）通過資料的閱讀，拓寬視野，激發(fā)研究、探索的意識。 過渡：硅酸鹽除了上面的一些作用外，它還可以用來篩分分子。 6．分子篩 (molecular sieve) （1）提供分子篩的有關(guān)資料和圖片； （2）從資料的介紹，要求學(xué)生發(fā)揮想象，推測它又哪些方面的用途。 （1）閱讀資料； （2）思維、想象、推測總結(jié)，回答。 分子篩可用于：分離、提純氣體或液體混合物；還可以作干燥劑、離子交換劑、催化劑、催化劑載體、凈化水、凈化空氣、防毒器械、食品保鮮、電子產(chǎn)品處理、石油化工等方面。 （1）創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生主動參與；發(fā)揮思維想象力。 （2）激發(fā)學(xué)生研究、探索意識。 本課總結(jié)：通過以上內(nèi)容的學(xué)習(xí)、了解、思維、探索，我們已經(jīng)認識到硅這古老而具有青春活力的元素，伴隨著人類歷史發(fā)展的腳步，從傳統(tǒng)材料到信息材料，為社會的發(fā)展創(chuàng)造了一個又一個的奇跡。同時我們也相信隨著科技的發(fā)展，它們會創(chuàng)造更多的奇跡。 有關(guān)硅單質(zhì)和二氧化硅的知識我們將在下節(jié)課一起討論學(xué)習(xí)。 【作業(yè)】p83.1.2.6 【板書設(shè)計】 一、硅酸鹽礦物、硅酸鹽產(chǎn)品（傳統(tǒng)材料）和信息材料的介紹 1．硅在自然界的存在：地殼中含量僅次于氧，居第二位。（約占地殼質(zhì)量的四分之一）；無游離態(tài)，化合態(tài)主要存在形式是硅酸鹽和二氧化硅，據(jù)資料地殼質(zhì)量的92％是硅酸鹽和二氧化硅。 2．硅酸鹽的結(jié)構(gòu)： （1）硅酸鹽的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用氧化物的形式表示比較方便。硅酸鹽結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在自然界中穩(wěn)定存在。 （2）氧化物形式書寫的規(guī)律： ①各元素寫成相應(yīng)的氧化物，元素的價態(tài)保持不變。 ②順序按先金屬后非金屬,金屬元素中按金屬活動順序表依次排列，中間用“?”間隔。 ③注意改寫后應(yīng)與原來化學(xué)式中的原子個數(shù)比不變。 3．Na2SiO3的性質(zhì)：Na2SiO3易溶于水，水溶液俗稱“水玻璃”， 是建筑行業(yè)的黏合劑，也用于木材的防腐和防火。 化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)如下： （1）水溶液呈堿性（用PH試紙測），通CO2有白色沉淀：Na2SiO3 + CO2 +2 H2O == Na2CO3 + H4SiO4↓（原硅酸，白色膠狀沉淀），離子方程式：SiO32－ ＋ CO2 +2 H2O ＝＝ CO32－ ＋ H4SiO4↓。 原硅酸不穩(wěn)定，易失水成硅酸：H4SiO4 == H2SiO3 + H2O（硅酸在方程式中可代替原硅酸書寫。） 硅酸受熱分解：H2SiO3 H2O + SiO2 ， 原硅酸和硅酸都是難溶于水的弱酸，酸性：H2CO3強于H4SiO4或H2SiO3。 (2)硅酸鈉溶液中滴加稀鹽酸有白色沉淀： Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓， 離子方程式：SiO32－ ＋ 2H+ == H2SiO3↓. (3)硅酸和氫氧化鈉反應(yīng)：H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O. 離子方程式：H2SiO3 ＋ 2OH－ ＝＝SiO32－ ＋2H2O 。 4．硅酸鹽產(chǎn)品（傳統(tǒng)材料） 主要原料 產(chǎn)品主要成分 普通玻璃 石英、純堿、石灰石 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(物質(zhì)的量比為1:1:4) 普通水泥 黏土、石灰石、少量石膏 2CaOSiO2、3CaOSiO2、3CaOAl2O3 陶瓷 黏土、石英沙 成分復(fù)雜主要是硅酸鹽 制玻璃的主要反應(yīng)：SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑. 5．信息材料――光導(dǎo)纖維：主要成分是石英玻璃。主要用于：信息傳遞（光纜）、光的傳遞、醫(yī)生的助手（窺探鏡）、國防方面、工業(yè)生產(chǎn)中等等。 6．分子篩：利用硅酸鹽內(nèi)部結(jié)構(gòu)的空隙，可用于分離、提純氣體或液體混合物；還可以作干燥劑、離子交換劑、催化劑、催化劑載體、凈化水、凈化空氣、防毒器械、食品保鮮、電子產(chǎn)品處理、石油化工等方面。 第二課時　　　單質(zhì)硅、二氧化硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途 學(xué)習(xí)課題 教師活動 學(xué)生活動 學(xué)習(xí)反饋 教學(xué)設(shè)想 1．引入新課 復(fù)習(xí)提問：（1）傳統(tǒng)材料硅酸鹽產(chǎn)品主要包括哪些？ （2）光導(dǎo)纖維的主要成分是什么？ （3）硅在自然界中無游離態(tài)，為什么？ 是不是單質(zhì)硅的性質(zhì)很活潑？ 思考、討論問題并回答。 （1）主要有玻璃、水泥和陶瓷等。 （2）光導(dǎo)纖維的主要成分是：二氧化硅。 （3）硅在自然界中無游離態(tài)，不是硅單質(zhì)性質(zhì)活潑。（硅元素的親氧性和地殼運動等因素） 溫故知新，引入學(xué)習(xí)情境；設(shè)疑激發(fā)學(xué)生的思維，讓學(xué)生帶著疑問學(xué)習(xí)新知識，提高學(xué)習(xí)效率。 過渡：下面我們就一起來討論學(xué)習(xí)硅單質(zhì)的性質(zhì)和用途。 2．課前查閱資料 （1）要求學(xué)生從查閱的資料和了解的知識總結(jié)硅單質(zhì)的用途。 （2）提供集成電路的有關(guān)資料。 （3）問：資料中的應(yīng)用體現(xiàn)了硅的哪些性質(zhì)？ 討論、交流、總結(jié)、回答。 （1）硅的主要用途：是良好的半導(dǎo)體材料，是集成電路板的主要成分；制太陽能等； （2）體現(xiàn)硅單質(zhì)的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。 從學(xué)生了解的知識入手，學(xué)習(xí)效果好；提供資料，讓學(xué)生自主歸納，主動參與，激發(fā)思維。 過渡：硅單質(zhì)還有那些性質(zhì)？ 3．硅(silicon)單質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) （1）提供硅單質(zhì)的彩圖。 （2）提供硅單質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖或結(jié)構(gòu)模型；要求學(xué)生分析與哪種已學(xué)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)相似？ （3）要求學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識類推硅單質(zhì)有哪些物理和化學(xué)性質(zhì)？ (4)整理硅的物理性質(zhì)； （5）介紹硅的主要化學(xué)性質(zhì)。 （1）觀察、討論交流、類推、總結(jié)硅的物理性質(zhì)。 （2）討論類推硅的化學(xué)性質(zhì)。 （3）學(xué)習(xí)硅的化學(xué)性質(zhì)，有關(guān)化學(xué)、離子方程式的書寫和氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移的練習(xí)。 （1）從彩圖得：硅是灰黑色有金屬光澤、硬而脆的固體。 （2）從結(jié)構(gòu)類推與金剛石的結(jié)構(gòu)相似，是正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，性質(zhì)也有相似之處。類推物理性質(zhì)：熔沸點高、硬度大，難溶于溶劑?；瘜W(xué)性質(zhì)通常是穩(wěn)定的。 （3）常溫下硅只和單質(zhì)氟、氫氟酸、強堿溶液反應(yīng)。高溫加熱時，硅可以和氧氣、氯氣、氫氣反應(yīng)。 （1）通過圖示來總結(jié)性質(zhì)，培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的觀察能力； （2）由結(jié)構(gòu)類推性質(zhì)，培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的分析推理能力，加深對物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的理解。 （3）介紹硅的化學(xué)性質(zhì)。 （4）讓學(xué)生學(xué)會運用類推、對比分析的學(xué)習(xí)方法。 （思考探索）硅的性質(zhì)通常時穩(wěn)定的，那么自然界中為什么無游離態(tài)？請同學(xué)們課后查閱有關(guān)資料分析、討論解決。 過渡：由于硅的性質(zhì)使硅的用途非常廣泛而且非常重要。 4．硅的用途 用多媒體展示一些用作原料制造的產(chǎn)品圖片。 觀察總結(jié)硅的用途。 主要用途： （1）用于制造硅芯片、集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件； （2）制造太陽能儀器裝置； （3）制造合金，如含硅4％（質(zhì)量分數(shù)）的鋼導(dǎo)磁性好制造變壓器的鐵芯；含硅15%(質(zhì)量分數(shù))的鋼有良好的耐酸性等等。 提供圖片，學(xué)習(xí)用途時能聯(lián)系實際，有利于記憶，學(xué)習(xí)效率高。同時學(xué)習(xí)過程生動有形。提高學(xué)習(xí)興趣。 過渡：硅的用途非廣泛，特別是信息時代更離不開硅，自然界無游離態(tài)的硅，那么工業(yè)生產(chǎn)中是怎樣生產(chǎn)硅的呢？ 5．硅的工業(yè)制法 從用途引入，介紹工業(yè)生產(chǎn)高純度硅的主要過程原理和主要化學(xué)方程式。 學(xué)習(xí)了解工業(yè)生產(chǎn)硅的過程及主要化學(xué)方程式。 制粗硅：SiO2 + 2C Si + 2CO 制純硅： Si + 2Cl2 SiCl4(液態(tài))，SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl。 理論聯(lián)系實際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和探索意識。