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2019-2020年人教版化學(xué)必修1 第3章第2節(jié) 幾種重要的金屬化合物 教案 一、教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 1、讓學(xué)生掌握過氧化鈉的性質(zhì)及其用途。 2、讓學(xué)生初步掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)及其性質(zhì)差異，以及它們的用途。 過程與方法 1、通過指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生初步了解研究化學(xué)問題的方法。 2、利用對比的實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問題的能力，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。 3、通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)興趣。 情感態(tài)度與價值觀 1、在創(chuàng)設(shè)的真實(shí)教學(xué)情境中引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識與課堂以外的現(xiàn)實(shí)聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和探究欲。 2、通過探究活動，讓學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅，同時培養(yǎng)學(xué)生善于與他人合作的良好心理品質(zhì)。 3、提高學(xué)生將化學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐的意識，真正感悟到生命健康與化學(xué)的緊密聯(lián)系樹立服務(wù)社會的責(zé)任感和使命感。 二、教學(xué)重、難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 1、過氧化鈉的性質(zhì)，NaCO3和NaHCO3的性質(zhì)。 2、兩性氧化物、兩性氫氧化物的理解，Al(OH)3的制備，與Al(OH)3有關(guān)的計(jì)算。 3、鐵的氫氧化物的制備，鐵鹽的性質(zhì)、檢驗(yàn)及相互轉(zhuǎn)化。 教學(xué)難點(diǎn) 1、過氧化鈉的性質(zhì)，NaCO3和NaHCO3的性質(zhì)。 2、氫氧化鋁的性質(zhì)。 3、鐵的氫氧化物的制備，鐵鹽的性質(zhì)、檢驗(yàn)及相互轉(zhuǎn)化。 三、教學(xué)方法 引導(dǎo)、啟發(fā)、歸納法、分組討論法、實(shí)驗(yàn)探究法、多媒體課件教學(xué) 四、課時 3課時 5、 教學(xué)過程 第一課時 復(fù)習(xí)：金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)：與氧氣反應(yīng)、與水反應(yīng)、與堿反應(yīng)。 導(dǎo)入：氧化鋁、氫氧化鋁、鋁鹽都含鋁元素，但因組成不同而性質(zhì)不同；氧化鈉、氧化鋁、氧化銅、氧化鐵雖然都是氧化物，但由于所含的金屬元素不同，性質(zhì)不同。不同類型的金屬化合物性質(zhì)也不同。今節(jié)課我們研究幾種重要的金屬化合物。 思考交流：指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P55相關(guān)內(nèi)容，并思考課本里面提出的兩個問題。 歸納整理：1、氧化納是白色固體，而過氧化納是淡黃色固體。 2、Na2O+H2O=2NaOH。 實(shí)驗(yàn)探究：由學(xué)生演示課本P55實(shí)驗(yàn)3-5，指導(dǎo)學(xué)生觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 歸納整理：現(xiàn)象——滴入水后有大量氣泡產(chǎn)生；氣體使帶有火星的木條復(fù)燃；試管外壁發(fā)熱；向溶液滴入酚酞后，溶液顏色變紅。 化學(xué)方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 過氧化納的用途：常作強(qiáng)氧化劑，用于漂白織物、麥稈、羽毛。 推進(jìn)新課：過氧化鈉還能與二氧化碳反應(yīng)——2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2；所以常用作呼吸面具上和潛艇里的供氧劑。 練習(xí)：寫出過氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式——2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑ 問：過氧化鈉是堿性氧化物嗎？ 歸納：不是。因?yàn)檫^氧化鈉與酸反應(yīng)，除了生成鹽和水外，還生成氧氣。 投影：氧化鈉和過氧化鈉的比較（《學(xué)案與測評》新知梳理） 問：在面粉發(fā)酵或油條制作時常常用到純堿或小蘇打，你知道純堿、小蘇打的成分是什么嗎？ 它們的化學(xué)性質(zhì)有什么區(qū)別？ 實(shí)驗(yàn)探究：指導(dǎo)學(xué)生完成課本P56科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)：1、Na2CO3、NaHCO3在水中的溶解性實(shí)驗(yàn)；2、Na2CO3、Na2CO3的熱穩(wěn)定性；3、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)——Na2CO3、NaHCO3分別與稀鹽酸、石灰水、CaCl2的反應(yīng)。觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 歸納整理： 碳酸鈉 碳酸氫鈉 俗名 顏色狀態(tài) 溶解性 水溶液堿性強(qiáng)弱 和鹽酸的作用 和澄清石灰水的作用 和氯化鈣溶液的作用 熱穩(wěn)定性 相互轉(zhuǎn)化關(guān)系 應(yīng)用實(shí)踐：（1）如何鑒別Na2CO3、NaHCO3兩種固體？如果是溶液，又如何鑒別？ （2）在Na2CO3中混有NaHCO3，如何除去？在NaHCO3中混有Na2CO3又如何除去？ （3）用途：Na2CO3用于制玻璃、肥皂、造紙和紡織等；NaHCO3則用作發(fā)酵劑、滅火劑和制藥等。 問：大家知道節(jié)日燃放的五彩繽紛的煙花是怎么來的嗎？ 講述：很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。 播放視頻：[實(shí)驗(yàn)3—6] 小結(jié)：節(jié)日燃放的五彩繽紛的煙花，就是堿金屬，以及鍶、鋇等金屬化合物所呈現(xiàn)的各種艷麗的色彩。所以焰色反應(yīng)常用于鑒別物質(zhì)。 第二課時 引入新課：鋁能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，那么Al2O3能否也溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿呢？在醫(yī)療上有一種藥叫胃舒平，你知道它的作用嗎？你知道它的成分是什么？ 講述：1、氧化物Al2O3 （1）物理性質(zhì):白色固體，難溶于水，熔點(diǎn)高（為2050℃），難熔化。 （2）化學(xué)性質(zhì)： a、與酸反應(yīng)：（硫酸） Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O Al2O3+6H + =2Al3+ +3H2O b、與強(qiáng)堿反應(yīng)（NaOH）: Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH - =2AlO2 - +H2O 酸性氧化物： 與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物 堿性氧化物： 與酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物 兩性氧化物： 既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物 （3）用途：是冶煉金屬鋁的原料，也是良好的耐火材料。自然界中純凈的為無色晶體，俗稱剛玉，硬度僅次于金剛石。 實(shí)驗(yàn)探究：指導(dǎo)學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)3-7和實(shí)驗(yàn)3-8，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 歸納整理：2、氫氧化鋁Al(OH)3 （1）制備: 用氨水與可溶性的鋁鹽（如硫酸鋁）反應(yīng)制得 反應(yīng)：Al2(SO4)3+6NH3H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓ Al3++3NH3H2O=3NH4 + +Al(OH)3↓ 注意: Al(OH)3不溶于氨水. （2）化學(xué)性質(zhì)： a、與酸反應(yīng)：（鹽酸） Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H + =Al3+ +3H2O b、與強(qiáng)堿反應(yīng)（NaOH）: Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3+ OH - = AlO2 -+2H2O 兩性氫氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物 實(shí)驗(yàn): Al3+溶液中逐滴加入OH- 現(xiàn)象: 先生成白色沉淀，后白色沉淀溶解 反應(yīng)：Al3++3OH－ = Al(OH)3 ↓ Al(OH)3+ OH - = AlO2 -+2H2O C、不穩(wěn)定性（受熱分解）： 2Al(OH)3Al2O3+3H2O （3）用途：是醫(yī)用的胃酸中和劑的一種；能凝聚水中的懸浮物，并能吸附色素，用于凈化 學(xué)與問：為什么常用氨水與硫酸鋁溶液反應(yīng)制取氫氧化鋁，而不用氫氧化鈉溶液呢? 答：產(chǎn)物是氫氧化鋁，能溶于氫氧化鈉溶液；另外，使用氨水過量時對產(chǎn)物沒有影響。 指導(dǎo)閱讀：資料卡片——硫酸鋁鉀：明礬晶體[KAl(SO4)2?12H2O] 小結(jié)：有關(guān)鋁的化合物之間相互轉(zhuǎn)化 A12O3為兩性氧化物，Al（OH）3為兩性氫氧化物，都既可以與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水，也可以與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水。 第三課時 新課引入：鐵在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁。居于第四位，主要以正二價和正三價化合物形式存在，今天我們就來了解一下鐵的主要化合物。 投影：1、鐵的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 鐵元素的化合價 +2 +3 +2、+3 顏色、狀態(tài) 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體 俗名 鐵紅 磁性氧化鐵 水溶性 不溶于水 不溶于水 不溶于水 氧化物類別 堿性氧化物 堿性氧化物 特殊氧化物 與非氧化性酸反應(yīng) FeO+2H + =Fe2+ +H2O Fe2O3+6H + =2Fe3+ +3H2O Fe3O4+8H + =2Fe3+ + Fe2++4H2O 與還原劑反應(yīng) FeO+COFe+CO2 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3 用途 用作紅色油漆和涂料；赤鐵礦是煉鐵原料 注：3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 實(shí)驗(yàn)探究：指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)3-9，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 歸納整理：2、鐵的氫氧化物 （1）Fe(OH)2的制備 實(shí)驗(yàn):FeSO4溶液中加NaOH. ①現(xiàn)象： 生成白色沉淀，后又迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最后生成紅褐色 ②Fe2+容易被氧化,所以FeSO4溶液要新配制. ③為了防止滴加NaOH時帶入空氣,可將吸收NaOH的長滴管伸入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液. ④為了防止Fe2+被氧化,還可以向盛有FeSO4溶液的試管中加入少量煤油或其它密度比水大但不溶于水的有機(jī)物以隔絕空氣. 化學(xué)方程式： FeSO4+2NaOH= Fe(OH)2↓+Na2SO4 Fe2++ 2OH -= Fe(OH)2↓（白色） 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（紅褐色） （白色→灰綠色→紅褐色） （2）Fe(OH)3的制備 實(shí)驗(yàn):FeCl3溶液中加NaOH溶液. ①現(xiàn)象：生成紅褐色沉淀 ②化學(xué)方程式：FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaClFe 3++ 3OH -= Fe(OH)3↓（紅褐色） ③熱穩(wěn)性：Fe(OH)3對熱不穩(wěn)定,受熱能失去水生成紅棕色的Fe2O3粉末. 化學(xué)方程式： 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O 小結(jié)：難溶性或微溶性的堿受熱不穩(wěn)定，容易分解。生成相應(yīng)的氧化物和水 投影：鐵的兩種氫氧化物的比較 化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、態(tài) 白色固體 紅褐色固體 溶解性 難溶于水 難溶于水 物質(zhì)類別 二元弱堿 三元弱堿 與非氧化性酸的反應(yīng) Fe(OH)2+H3SO4=FeSO4+2H2O Fe(OH)2+2H + =Fe2+ +2H2O 2Fe(OH)3+3H3SO4=Fe2(SO4)3+6H2O Fe(OH)3+3H + =Fe3+ +3H2O 與氧化性酸的反應(yīng) 3Fe(OH)2+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O 3Fe(OH)2+10H + +NO3 -=3Fe 3+ +NO↑+8H2O Fe(OH)3+3HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 與還原性酸的反應(yīng) Fe(OH)2+2HI=FeI2+2H2O Fe(OH)2+2H+ =Fe2++2H2O 2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+6H2O+I2 2Fe(OH)3+6H + +2I-=2Fe2++6H2O+I2 熱穩(wěn)定性 分解產(chǎn)物復(fù)雜 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O 實(shí)驗(yàn)探究：指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)3-10和科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 歸納整理：3、鐵鹽和亞鐵鹽 （1）Fe3+ 、Fe2+的檢驗(yàn)： Fe3+的檢驗(yàn): ①向Fe3+鹽溶液中滴加KSCN溶液。 現(xiàn)象是溶液變紅色 ，反應(yīng)方程式：FeCl3+3KSCN= Fe(SCN)3+3KCl Fe 3++3SCN -= Fe(SCN)3（紅色） Fe2+的檢驗(yàn): ①向Fe2+鹽溶液中滴加KSCN溶液，再滴加氯水。 現(xiàn)象是先無現(xiàn)象，加氯水后溶液呈紅色 反應(yīng)方程式：2FeCl2+Cl2=2FeCl3 FeCl3+3KSCN= Fe(SCN)3+3KCl （2）Fe3+、 Fe2+的相互轉(zhuǎn)化： ①Fe3+的氧化性：向FeCl3溶液中加入鐵粉，現(xiàn)象是溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色 化學(xué)反程式：2FeCl3+Fe=2FeCl2 對應(yīng)離子方程式：2Fe3+（棕黃色）+Fe=3Fe2+（淺綠色） ②Fe2+的還原性：Fe2+在較強(qiáng)的氧化劑的作用下會被氧化為Fe3+ 向FeCl2溶液中通入氯氣，現(xiàn)象是溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色 化學(xué)反程式：2FeCl2+Cl2=2FeCl3 對應(yīng)離子方程式：2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl- （3）除雜: FeCl3(FeCl2) 滴加氯水 FeCl2 (FeCl3) 加入鐵粉 指導(dǎo)閱讀：資料卡片——銅屬于重金屬，銅鹽溶液都有毒，這主要是由于銅離子能與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)變性，蛋白質(zhì)變性后，失去了生理活性。 實(shí)踐活動： 鋁鹽 鐵鹽的凈水作用——向混有少量泥沙的混濁水中分別加入明礬、硫酸鐵溶液 不加試劑 加入明礬 加入Fe2(SO4)3 2min 無明顯變化 明顯沉降，半透明溶液 明顯沉降，半透明溶液 5min 混濁，部分泥沙沉降 沉淀在底部，溶液透明 沉淀在底部，溶液透明 （不如明礬效果好） 凈水原理:明礬、Fe2(SO4)3溶于水后,分別電離出Al3+ 、Fe3+,Al3+ 、Fe3+和水作用生成Al(OH)3 、Fe(OH)3膠狀物質(zhì),凝聚水中的懸浮物沉降,從而使水凈化。