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2019-2020年高中化學(xué)《幾種重要的金屬化合物》教案 新人教版必修1 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、了解鈉的化合物的性質(zhì)和重要用途。通過(guò)鈉的化合物有關(guān)知識(shí)的教學(xué)，學(xué)習(xí)體會(huì)元素化合物的學(xué)習(xí)的科學(xué)方法。 2、了解碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)和鑒別方法。通過(guò)碳酸氫鈉分解的實(shí)驗(yàn)操作掌握有些固體的鑒別方法。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaHCO3的化學(xué)性質(zhì) 鈉的化合物種類繁多，但這四種物質(zhì)是典型代表物質(zhì)，而且這四種物質(zhì)也是歷年考查堿金屬有關(guān)知識(shí)的考查點(diǎn)，因此應(yīng)該全面、準(zhǔn)確掌握它們的性質(zhì) 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：Na2O2的組成結(jié)構(gòu) 【教學(xué)過(guò)程】 一、 鈉的重要化合物 1．Na2O和Na2O2 【思考交流】 1.回憶前面做過(guò)的實(shí)驗(yàn)，描述氧化鈉和過(guò)氧化鈉的顏色 氧化鈉為白色固體，過(guò)氧化鈉為淡黃色固體 2.氧化鈉與過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)相似，請(qǐng)寫出氧化鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式 Na2O+H2O2NaOH 【實(shí)驗(yàn)3-5】 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有大量的氣泡產(chǎn)生，試管外壁燙手，產(chǎn)生的氣體可使帶火星的木條復(fù)燃，反應(yīng)后的溶液滴入酚酞后，溶液變紅。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Na2O2與水反應(yīng)產(chǎn)物除NaOH外還有氧氣，所以Na2O2不屬于堿性氧化物，它屬于過(guò)氧化物。 化學(xué)方程式為：2Na2O2+2H2O4NaOH+O2 過(guò)氧化鈉還可以與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈉和氧氣： 化學(xué)方程式為：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 所以，過(guò)氧化鈉可用于呼吸面具或潛水艇中的供氧劑。 2．Na2CO3與NaHCO3 碳酸鈉俗名純堿、蘇打，白色粉末。碳酸氫鈉俗名小蘇打，白色細(xì)小晶體。二者均可溶于水是廚房必備的物質(zhì) 【科學(xué)探究】 碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì) （1）溶解實(shí)驗(yàn) 步驟 碳酸鈉(Na2CO3) 碳酸氫鈉(NaHCO3) ① Na2CO3部分溶解，并且放熱 NaHCO3部分溶解，并且放熱 ② 完全溶解 不完全溶解 ③ 溶液變紅 溶液變紅 初步結(jié)論 都易溶于水，但Na2CO3>NaHCO3的溶解性，其水溶液都呈堿性。 （2）穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 發(fā)生反應(yīng)的方程式 Na2CO3 無(wú)明顯現(xiàn)象 NaHCO3 導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，澄清石灰水變混濁 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ （3）其他性質(zhì) 物質(zhì) 碳酸鈉(Na2CO3) 碳酸氫鈉(NaHCO3) 性質(zhì) 與強(qiáng)酸反應(yīng) CO32－+2H+CO2↑+H2O HCO3－+H+H2O+CO2↑ 相同條件下NaHCO3比Na2CO3反應(yīng)放出氣體劇烈 與堿反應(yīng) 與NaOH、KOH不反應(yīng) 與NaOH反應(yīng)生成正鹽 HCO3－+OH－CO32－+H2O 與石灰水反應(yīng) Ca2++CO32－CaCO3↓ 與石灰水反應(yīng)、且量多少影響生成物種類2HCO3－+Ca2++2OH－CaCO3↓+CO32－+2H2O(NaHCO3足量) HCO3－+Ca2++OH－ CaCO3↓+H2O[Ca(OH)2足量] 3．焰色反應(yīng) 多種金屬及它們的化合物在燃燒時(shí)使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這在化學(xué)上叫焰色反應(yīng)。 1、原理（了解）：原子或離子的外層電子(e－)激發(fā)態(tài)電子(e－)基態(tài)電子(e－)+能量(光) 注意：此變化沒(méi)有新物質(zhì)生成，屬于物理變化。 2、實(shí)驗(yàn)方法： ①用品：鉑絲(或鐵絲、鎳等)、酒精燈、火柴、藍(lán)色鈷玻璃、鹽酸、待檢物(溶液或固體) ②實(shí)驗(yàn)步驟a點(diǎn)燃酒精燈；b鉑絲在酒精燈上灼燒至火焰呈原色，如有色可蘸鹽酸再燒，直至呈原色；c用鉑絲蘸取固體或溶液灼燒、觀察。(若是檢驗(yàn)鉀元素，應(yīng)透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，濾去遮蓋紫色的黃光)；4鉑絲用稀鹽酸洗凈，在火焰上灼燒至原色，放好。 3、說(shuō)明：（1）若是檢驗(yàn)鉀元素，應(yīng)透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，濾去遮蓋紫色的黃光； （2）用稀鹽酸洗，不能用其他酸洗的原因是氯化物容易汽化 4、應(yīng)用 ①鑒定Na、K等元素 ②節(jié)日燃放的五彩繽紛的焰火。 第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物 第二課時(shí) 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1. 掌握氧化鋁性質(zhì)、主要用途 2. 掌握氫氧化鋁的兩性、制備及用途 學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)：氧化鋁、氫氧化鋁的兩性 【知識(shí)精講】 二、鋁的重要化合物 鋁是地殼中含量最多的金屬元素，但是人民發(fā)現(xiàn)并制得單質(zhì)鋁卻比較晚，這是由于鋁很活潑，從鋁的化合物中提煉鋁單質(zhì)比較困難。鋁的氫氧化物和氧化物對(duì)人類的生產(chǎn)和生活具有重要的作用。 1．氧化物（Al2O3） （1）物理性質(zhì)的主要用途 白色固體，難溶，難熔，是優(yōu)良耐火材料。天然產(chǎn)—Al2O3，俗稱剛玉，硬度相當(dāng)高，僅次于金剛石，可用作鐘表軸承。另外可以作為冶鋁材料。 （2）化學(xué)性質(zhì)： Al2O3是典性的兩性氧化物，既能與酸，又能與堿反應(yīng) Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=AlO2-+H2O （3）Al2O3的制備 實(shí)驗(yàn)室制法：2Al(OH)3Al2O3+3H2O 2．氫氧化鋁[Al(OH)3] （1）物理性質(zhì)和用途 難溶于水的白色固體，在溶液中形成白色膠狀沉淀。Al(OH)3能凝聚水中懸浮物，又能吸附色素，可以用作凈水劑。 （2）化學(xué)性質(zhì)： ①兩性： Al(OH)3是典型的兩性氫氧化物 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O 所以，不用強(qiáng)堿和鋁鹽反應(yīng)制備氫氧化鋁。 原因（了解）：Al(OH)3存在下列電離方式： （酸式電離） （堿式電離） Al(OH)3電離強(qiáng)度相當(dāng)微弱，只有加入強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)時(shí)，大量H+（或OH－）才能破壞Al(OH)3的電離平衡，使平衡向右（或左）移動(dòng)，生成鋁鹽（或偏鋁酸鹽），所以Al(OH)3既具有堿性，又具有酸性，當(dāng)加入弱酸或弱堿時(shí)，因H+或OH－濃度太小，不能使上述平衡移動(dòng)，因此Al(OH)3只溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，而不溶于弱酸（CH3COOH、H2CO3等）、弱堿（NH3H2O等）。 ②不穩(wěn)定性：2 Al(OH)3Al2O3+3H2O ③實(shí)驗(yàn)室制法 【實(shí)驗(yàn)3-7】 鋁鹽溶液與氨水的反應(yīng) Al3++3NH3H2O= Al(OH)3+3NH 一般不用鋁鹽溶液與強(qiáng)堿反應(yīng)，因?yàn)閺?qiáng)堿過(guò)量會(huì)使制得的Al(OH)3轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鹽： Al(OH)3+OH－=AlO+2H2O 閱讀材料： 明 礬 明礬又稱白礬、鉀礬、鉀鋁礬、鉀明礬、十二水硫酸鋁鉀。是含有結(jié)晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復(fù)鹽?；瘜W(xué)式KAl(SO4)212H2O，式量474.39，無(wú)色立方，單斜或六方晶體，有玻璃光澤，密度1.757g/cm3，熔點(diǎn)92.5℃。64.5℃時(shí)失去9個(gè)分子結(jié)晶水，200℃時(shí)失去12個(gè)分子結(jié)晶水，溶于水，不溶于乙醇。明礬性味酸澀、寒，有毒。故有抗菌作用、收斂作用等，可用做中藥。明礬還可用于制備鋁鹽、發(fā)酵粉、油漆、鞣料、澄清劑、媒染劑、造紙、防水劑等。明礬凈水是過(guò)去民間經(jīng)常采用的方法，它的原理是明礬在水中可以電離出兩種金屬離子： KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42- 而Al3+很容易水解，生成膠狀的氫氧化鋁Al(OH)3： Al3+ + 3H2O = Al(OH)3（膠體）+ 3H+ 氫氧化鋁膠體的吸附能力很強(qiáng)，可以吸附水里懸浮的雜質(zhì)，并形成沉淀，使水澄清。所以，明礬是一種較好的凈水劑。 明礬可由明礬石經(jīng)煅燒、萃取，結(jié)晶而制得。我國(guó)產(chǎn)地有安徽省廬江礬礦我國(guó)最大的明礬產(chǎn)地應(yīng)該是浙江省蒼南縣礬山鎮(zhèn)礬礦（占世界總儲(chǔ)量的67%）。 第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物 第三課時(shí) 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、 掌握鐵氧化物和氫氧化物的一些重要化合物的性質(zhì)。 2、學(xué)會(huì)檢驗(yàn)Fe3+ 、Fe2+的方法； 3、知道Fe3+的氧化性 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 1、鐵氧化物和氫氧化物的化學(xué)性質(zhì)； 2、 Fe3+的檢驗(yàn)及其氧化性。 【知識(shí)精講】 三、鐵的化合物 鐵在地殼中的含量?jī)H次于氧、硅和鋁，居第四位，鐵的價(jià)態(tài)主要為+2和+3價(jià)。 1．鐵的氧化物 氧化亞鐵(FeO) 氧化鐵(Fe2O3) 四氧化三鐵(Fe3O4) 鐵的價(jià)態(tài) +2價(jià) +3價(jià) +2，+3價(jià) 俗名 —— 鐵紅 磁性氧化鐵 狀態(tài)、顏色 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體 溶解性 不溶于水 不溶于水 不溶于水 化學(xué)性質(zhì) 與 酸 反 應(yīng) 與非氧化性酸反應(yīng) FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O 與HNO3反應(yīng) +2 +3 FeOFe +3 Fe2O3Fe +3 Fe3O4Fe 生成反應(yīng) 高溫 2Fe+O2====2FeO (煉鋼過(guò)程,Fe過(guò)量時(shí)) 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 3Fe+2O2Fe3O4 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 其 它 在空氣中加熱 6FeO+O22Fe3O4 紅色顏料 有磁性 2．鐵的氫氧化物 化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 顏色狀態(tài) 白色固體 紅褐色固體 溶解性 不溶于水 不溶于水 穩(wěn)定性 易被氧化 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)3 △ Fe2O3+H2O 與H+反應(yīng) Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O (氧化性酸生成Fe3+) Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 轉(zhuǎn)化關(guān)系 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 說(shuō)明： Fe(OH)2的制備 （1）原理：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4 [Fe(OH)2極易被氧化] （2）注意事項(xiàng)： ①配制FeSO4的蒸餾水經(jīng)煮沸除去O2，配制時(shí)不能搖動(dòng)容器，以免混入空氣，為防止其中含有少量Fe3+，可在溶液中放入光亮的細(xì)鐵絲。 ②實(shí)驗(yàn)用的NaOH溶液也應(yīng)煮沸，以除去空氣。 ③實(shí)驗(yàn)時(shí)，用長(zhǎng)膠頭滴管吸取NaOH溶液后，把滴管插入硫酸亞鐵溶液的底部，再輕輕擠捏滴管的膠頭，逐滴加入NaOH。 （3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：白色絮狀沉淀——灰綠色沉淀——紅褐色沉淀 （4）原因： Fe(OH)2不穩(wěn)定可被空氣中的氧氣氧化成Fe(OH)3 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓ 3．鐵鹽和亞鐵鹽 （1）Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn) ①F e3+ ⑴滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液，溶液變紅色 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 ⑵加入NaOH溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀 Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ②Fe2+ ⑴滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水，溶液立即變紅色。 2Fe2++Cl2=Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3（血紅色） ⑵加入NaOH溶液，生成白色絮狀沉淀，該沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。 Fe2++2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 （2）Fe3+的氧化性 2FeCl3+Fe=3FeCl2 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 Fe2+ 和Fe3+在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 如：2 Fe2++Cl2＝2 Fe3+＋2Cl－