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2019-2020年高中化學(xué) 2.2《鈉、鎂及其化合物》教案 蘇教版必修1 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．知道鈉的物理性質(zhì)和用途。 2．掌握鈉的化學(xué)性質(zhì)。 3．建立鈉原子結(jié)構(gòu)決定金屬鈉的性質(zhì)的思想。 4．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，體驗(yàn)化學(xué)的魅力和科學(xué)研究的方法。 二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn) 鈉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。 三、設(shè)計(jì)思路 整合由氯化鈉制取氯氣、溴和碘的制取線(xiàn)索，引出本節(jié)課的研究主題――鈉，學(xué)生通過(guò)“觀(guān)察與思考”中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，逐一分析并總結(jié)出有關(guān)鈉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，在介紹鈉的用途的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)單介紹鈉的氧化物的主要化學(xué)性質(zhì)。 四、教學(xué)過(guò)程 [情景導(dǎo)入]由溴、碘和氯氣的制取，推出它們和氯化鈉之間的關(guān)系，再由電解熔融氯化鈉引出本節(jié)課要探究的金屬鈉。(ppt 2) [板書(shū)] 2NaCl2Na＋Cl2↑ 鈉原子和鈉離子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。 [思考與討論]對(duì)比鈉原子和氯原子的結(jié)構(gòu)，推測(cè)金屬鈉可能的性質(zhì)。 [觀(guān)察與思考1]取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表層，觀(guān)察表面的顏色；將其放置放置在空氣中，觀(guān)察表面顏色的變化。 學(xué)生通過(guò)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因，歸納、總結(jié)金屬鈉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。 [板書(shū)] 一、鈉的物理性質(zhì)(ppt 3) 銀白色金屬，質(zhì)軟，密度比煤油大、0.97g/cm3。 二、鈉的化學(xué)性質(zhì) 1．可與氧氣發(fā)生反應(yīng) 4Na＋O2＝2Na2O 白色 [觀(guān)察與思考2] 將一小塊金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱，觀(guān)察現(xiàn)象。 [板書(shū)] 2Na＋O2 Na2O2 過(guò)氧化鈉，淡黃色 [敘述]同樣是鈉與氧氣反應(yīng)，但是反應(yīng)條件不同時(shí)，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物也不同，所以我們要具體問(wèn)題具體分析。 [觀(guān)察與思考3] 向一只盛有水的小燒杯中滴加幾滴酚酞，然后向其中投入一小塊（約綠豆粒般大?。┙饘兮c，用表面皿蓋在燒杯上，觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 [板書(shū)] 一、鈉的物理性質(zhì) 熔點(diǎn)低，97.8℃。 二、鈉的化學(xué)性質(zhì) 2．可與水發(fā)生反應(yīng) 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ [思考與討論]通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的討論，能解決下列問(wèn)題： 1． 金屬鈉為何保存在煤油中？ 2．為何有些保存在煤油中的鈉表面不是銀白色的？ 3．解釋產(chǎn)生鈉與水反應(yīng)時(shí)現(xiàn)象的具體原因。 4．鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物取決于什么？ 5．在所學(xué)知識(shí)中搜索有關(guān)反應(yīng)的例子，要求因?yàn)榉磻?yīng)條件不同而導(dǎo)致產(chǎn)物不同。（學(xué)生可能舉例炭和氧氣的反應(yīng)等） [過(guò)渡]鈉作為一種非常活潑的金屬，我們?cè)谏钪兄苯邮褂玫臋C(jī)會(huì)不大，那這種金屬有哪些用途呢？ [板書(shū)] 三、鈉的用途(ppt 4) 1．做還原劑：用以將鈦、鋯、鈮、鉭等在國(guó)防工業(yè)上有重要用途的金屬?gòu)钠淙廴诘柠u化物中還原出來(lái)。 TiCl4＋4NaTi＋4NaCl 四氯化鈦 鈦 2．做電光源：高壓鈉燈。 3．制造合金：鈉鉀合金用做核反應(yīng)堆的冷卻劑和熱交換劑。 4．做化工原料。 [過(guò)渡]接下來(lái)我們了解一下鈉的一種氧化物――氧化鈉的主要化學(xué)性質(zhì)。 [板書(shū)] 四、氧化鈉(ppt 5) 1．與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，因此氧化鈉是堿性氧化物 Na2O＋H2O＝2NaOH 2．與酸反應(yīng) Na2O＋2HCl＝2NaCl＋H2O [練習(xí)](ppt 6～9) 1.金屬鈉應(yīng)保存在（ ） A.空氣中 B.水中 C.煤油中 D.密閉容器中 答案：C。 2.鈉應(yīng)用于電光源是因?yàn)椋? ） A.鈉很軟 B.高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠(yuǎn)，透霧力強(qiáng) C.是一種強(qiáng)還原劑 D.那燃燒發(fā)出黃色火焰 答案：B。 3.鈉與水反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象是（ ） ①鈉浮在水面上； ②鈉沉在水底； ③鈉熔化成小球； ④鈉迅速游動(dòng)逐漸減小，最后消失； ⑤發(fā)出嘶嘶的聲音； ⑥滴入酚酞后溶液顯紅色。 A. ②③④⑤ B. ①②③④⑤⑥ C. ①③④⑤ D. ①③④⑤⑥ 答案：D。 4.將2.3g鈉放入100g水中，所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（不考慮水的揮發(fā)）（ ） A.等于2.3％ B.等于4％ C.大于2.3％ ，小于4％ D.不能確定 答案：B。 5.將1克的下列金屬，分別與足量的鹽酸反應(yīng)，放出氫氣最多的是（ ） A.鋅 B.鐵 C.鋁 D.鈉 答案：C。 6.關(guān)于Na原子和鈉離子的下列敘述不正確的是（ ） A.它們相差1個(gè)電子層 　　　　　 　B.它們的化學(xué)性質(zhì)相似 C.鈉原子的半徑比鈉離子大　　　 　D.它們核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)相同 答案：B。 7.一塊表面已被氧化的鈉，質(zhì)量為10.8g，將其放入100mL水中，可收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氣體，則鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為？ 答案：鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.6％。 第2單元 課時(shí)2 碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。 2．運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)方法比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。 3．了解碳酸鈉和碳酸氫鈉在生產(chǎn)、生活中用途。 二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn) 重點(diǎn)：碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)。 難點(diǎn)：碳酸鈉和碳酸氫鈉在化學(xué)性質(zhì)上的差異。 三、設(shè)計(jì)思路 由藥片溶于水產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象引入鈉的碳酸鹽，在比較了碳酸鈉與碳酸氫鈉物理性質(zhì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)類(lèi)比碳酸鈉與碳酸鈣的方法學(xué)習(xí)碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究碳酸鈉與碳酸氫鈉化學(xué)性質(zhì)的異同，利用兩者的性質(zhì)介紹其在生產(chǎn)、生活中的用途，并解釋藥片溶于水產(chǎn)生氣泡的原因。 四、教學(xué)過(guò)程 [情景導(dǎo)入]用維生素C泡騰片溶于水，藥片迅速溶解并產(chǎn)生大量氣泡的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引起學(xué)生探究碳酸氫鈉性質(zhì)的興趣。將主題引導(dǎo)到鈉的碳酸鹽性質(zhì)的研究。（注：維生素C泡騰片中含有碳酸氫鈉和酒石酸氫鉀。） [板書(shū)]Na2CO3，俗名：純堿。 NaHCO3，俗名：小蘇打。(ppt 2) [活動(dòng)與探究1]取適量的碳酸鈉和碳酸氫鈉的樣品于小燒杯中，進(jìn)行溶解性實(shí)驗(yàn)。 一、碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質(zhì) Na2CO3：白色固體，可溶于水。 NaHCO3：白色固體，可溶于水。(ppt 2) [過(guò)渡]碳酸鈉、碳酸氫鈉與碳酸鈣、碳酸氫鈣同為碳酸鹽，它們?cè)诨瘜W(xué)性質(zhì)上是否會(huì)有相似之處呢？現(xiàn)在以碳酸鈉為例，進(jìn)行研究。 [活動(dòng)與探究2] 在兩支試管中分別取2～3mL澄清的石灰水和氯化鈣溶液，再分別向上述兩支試管中滴加碳酸鈉溶液，振蕩，觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作、觀(guān)察和分析能力?？偨Y(jié)出碳酸鈉的主要化學(xué)性質(zhì)，并能歸納出碳酸鈉與碳酸鈣在性質(zhì)上的異同。 [板書(shū)]二、碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)(ppt 3) 1．能與某些堿反應(yīng) Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 2．能與某些鹽反應(yīng) Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl [活動(dòng)與探究3] 組裝如P51實(shí)驗(yàn)2的裝置，將滴管中的濃鹽酸加入瓶中，觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 [板書(shū)]3．能與某些酸反應(yīng) Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑ Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3 俗名：小蘇打 [活動(dòng)與探究4]用pH計(jì)或pH試紙測(cè)制得的碳酸鈉溶液的pH值。 [活動(dòng)與探究5] 在一只燒杯中加入50mL 前面配置好的碳酸鈉溶液，用酒精燈加熱至接近沸騰。將一小塊沾有油污（植物油或動(dòng)物脂肪）的銅片浸入碳酸鈉溶液中，靜置約2min。用鑷子將銅片從溶液中取出后，用水沖洗干凈。與另一塊沾有相同油污浸入清水的銅片作比較。 [板書(shū)]4．碳酸鈉溶液呈堿性。 熱的純堿溶液可以去除物品表面的油污。 [敘述]這是利用了油脂在堿性溶液中發(fā)生的水解反應(yīng)，雖然這個(gè)反應(yīng)很多人都不知道，但是這個(gè)反應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用卻十分廣泛。比如碳酸鈉可以用來(lái)制肥皂、洗滌劑等，就是利用了它的去污能力。 [設(shè)問(wèn)]碳酸鈣和碳酸氫鈣之間怎樣實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換呢？ [思考與討論]學(xué)生可能回答：碳酸鈣與二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸氫鈣，碳酸氫鈣受熱分解轉(zhuǎn)換成碳酸鈣。 [設(shè)問(wèn)]碳酸鈉和碳酸氫鈉之間怎樣實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換呢？ [思考與討論]學(xué)生可能回答：碳酸鈉與二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸氫鈉，但是碳酸氫鈉受熱分解的反應(yīng)還不知道。 [敘述]碳酸氫鈉與碳酸氫鈣的化學(xué)性質(zhì)相似，受熱時(shí)也會(huì)分解為正鹽、水和二氧化碳，請(qǐng)大家自行寫(xiě)出反應(yīng)方程式。 [板書(shū)] [活動(dòng)與探究]學(xué)生根據(jù)“活動(dòng)與探究”中給出的“碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較”表格中的信息，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案辨別未知的白色固體粉末是碳酸鈉還是碳酸氫鈉。(ppt 5) [過(guò)渡] 我們已經(jīng)知道了碳酸鈉和碳酸氫鈉的有關(guān)性質(zhì)，現(xiàn)在可以解決課前的那個(gè)小實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象了嗎？ [思考與討論]學(xué)生可能要求查看維C泡騰片的說(shuō)明書(shū)，在獲得有關(guān)成分信息后進(jìn)行判斷。還可能例舉出生活中其他的類(lèi)似現(xiàn)象，比如服用含有碳酸氫鈉的胃藥后會(huì)出現(xiàn)打嗝的現(xiàn)象等。 [過(guò)渡]碳酸鈉和碳酸氫鈉在生產(chǎn)、生活中還有其他用途嗎？ [敘述] 四、碳酸鈉的應(yīng)用(ppt 6) 重要的用途之一是制造玻璃。在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，用于生產(chǎn)玻璃的純堿量，約占純堿生產(chǎn)總量的40~50%。 在化學(xué)工業(yè)方面，純堿可以用作染料、有機(jī)合成的原料；在冶金工業(yè)方面，可以用于冶煉鋼鐵、鋁和其它有色金屬；在國(guó)防工業(yè)方面，可以用于生產(chǎn)TNT及60%的膠質(zhì)炸藥。 另外，在化肥、農(nóng)藥、造紙、印染、搪瓷、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)也必不可少，特別在生活中，是人們發(fā)面做饅頭的必需品。 [敘述] 五、碳酸氫鈉的用途(ppt 7) 利用碳酸氫鈉受熱分解的性質(zhì)，可以在制糕點(diǎn)的時(shí)候做發(fā)泡劑，也可利用能與酸反應(yīng)的性質(zhì)，用來(lái)治療胃酸過(guò)多。 [練習(xí)](ppt 9～11) 1.下列物質(zhì)露置在空氣中，不能吸收CO2的是（ ） A.Na2CO3 B.NaOH C.NaHCO3 D.Na2O 答案：C。 2.下列關(guān)于Na2CO3固體和NaHCO3固體性質(zhì)的有關(guān)敘述中正確的是( ) A.在水中溶解性：Na2CO3＞NaHCO3 B.熱穩(wěn)定性：Na2CO3＞NaHCO3 C.與相同濃度的鹽酸反應(yīng)的速度：Na2CO3＜NaHCO3 D.Na2CO3與NaHCO3相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)是可逆反應(yīng) 答案：BC。 3.相同物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與過(guò)量鹽酸反應(yīng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.碳酸鈉放出CO2多 B.碳酸氫鈉放出CO2多 C.碳酸鈉消耗鹽酸多 D.碳酸氫鈉消耗鹽酸多 答案：C。 4.將Na2CO3和NaHCO3的混合物加強(qiáng)熱，將生成的氣體通入足量的石灰水中，生成CaCO3 20.0g，將殘留物加足量鹽酸時(shí)，生成CO2氣體11.0g。試計(jì)算原混合物中含Na2CO3、NaHCO3的質(zhì)量各為多少克？ 答案：m(Na2CO3)=5.3g m(NaHCO3)=33.6g 第2單元 課時(shí)3 離子反應(yīng) 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．理解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。 2．學(xué)會(huì)書(shū)寫(xiě)常見(jiàn)強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的電離方程式。 3．理解離子反應(yīng)、離子方程式的意義，體會(huì)科學(xué)規(guī)律所具有的普遍性意義。 4．掌握離子方程式的書(shū)寫(xiě)。 二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn) 重點(diǎn)：1．強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)。 2．離子反應(yīng)、離子方程式的意義及離子方程式的書(shū)寫(xiě)。 難點(diǎn)：離子方程式的書(shū)寫(xiě)。 三、設(shè)計(jì)思路 由碳酸鈉溶液與氫氧化鈣溶液和氯化鈣溶液反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的相同現(xiàn)象引入對(duì)其反應(yīng)實(shí)質(zhì)的研究，在探究電解質(zhì)在溶液中的存在形式的基礎(chǔ)上，繼續(xù)研究強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的復(fù)分解反應(yīng)實(shí)質(zhì)，學(xué)習(xí)離子反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)方法。 四、教學(xué)過(guò)程 [情景導(dǎo)入]在上一節(jié)課我們學(xué)到碳酸鈉溶液分別與氫氧化鈣溶液和氯化鈣溶液反應(yīng)時(shí)，都會(huì)生成白色的碳酸鈣沉淀，而且都沒(méi)有其他的反應(yīng)現(xiàn)象，那么這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)在本質(zhì)上是不是一樣的呢？要解決這個(gè)問(wèn)題，我們先來(lái)看兩張圖片。(ppt 2) [活動(dòng)與探究]P53活動(dòng)與探究。通過(guò)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象感受強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的區(qū)別。探討燈泡明暗不同的原因。 [設(shè)問(wèn)]那大家有沒(méi)有想過(guò)為什么鹽酸是強(qiáng)酸，而醋酸是弱酸呢？為什么氫氧化鈉是強(qiáng)堿，而一水合氨是弱堿呢？ [敘述]因?yàn)槁然瘹湓谒型耆婋x成氫離子和氯離子，而醋酸只有少量的電離成氫離子和醋酸根離子，大部分仍以醋酸分子的形式存在；同樣的，氫氧化鈉在水中完全電離成鈉離子和氫氧根離子，而一水合氨只有少量電離成銨根離子和氫氧根離子，大部分仍以一水合氨分子的形式存在。 像氯化氫和氫氧化鈉這樣在水溶液中完全電離的電解質(zhì)叫做強(qiáng)電解質(zhì)，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)的鹽都屬于強(qiáng)電解質(zhì)。像醋酸和一水合氨這樣在水溶液中只有部分發(fā)生電離的電解質(zhì)叫做弱電解質(zhì)，弱酸和弱堿都是弱電解質(zhì)。水是一種極弱的電解質(zhì)。 [板書(shū)] 一、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)(ppt 3) 二、電離方程式(ppt 4) HCl＝H+＋Cl- NaOH＝Na+＋OH- HAcH+＋Ac- NH3H2ONH4+＋OH- H2O H+＋OH- [練習(xí)]書(shū)寫(xiě)氯化鈉、硝酸銀、碳酸鈉、氯化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣、硫酸在水中的電離方程式。 [總結(jié)] 電離與溶解的關(guān)系，強(qiáng)弱電解質(zhì)和物質(zhì)的溶解性沒(méi)有關(guān)系。 [思考與討論] 學(xué)生以氯化鈉溶液和硝酸銀溶液的反應(yīng)為例探討兩種強(qiáng)電解質(zhì)的溶液混合發(fā)生反應(yīng)時(shí)，到底發(fā)生了怎樣的變化呢？體驗(yàn)中掌握離子方程式的書(shū)寫(xiě)方法。(ppt 6) [學(xué)生活動(dòng)]NaCl＋AgNO3＝AgCl↓＋NaNO3 Na+＋Cl-＋Ag+＋NO3-＝AgCl↓＋Na+＋NO3- Cl-＋Ag+＝AgCl↓ [敘述]檢查一下這個(gè)式子，左右兩邊元素種類(lèi)是否守恒，原子個(gè)數(shù)是否守恒，離子所帶的電荷總數(shù)是否守恒。用這樣的式子表示的反應(yīng)叫做離子反應(yīng)，這種式子叫做離子方程式。 [思考與討論]我們知道，碳酸鈉與氫氧化鈣溶液反應(yīng)時(shí)生成碳酸鈣沉淀，現(xiàn)在我們來(lái)觀(guān)察一下方程式中的物質(zhì)，他們屬于哪一種電解質(zhì)，在水溶液中主要以何種形式存在。 [板書(shū)]CO＋Ca2+＝CaCO3↓ [練習(xí)]現(xiàn)在請(qǐng)大家模仿這個(gè)方法，寫(xiě)出碳酸鈉溶液與氯化鈣溶液的離子方程式。 [板書(shū)] Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl 2Na+＋CO＋Ca2+＋2Cl-＝CaCO3↓＋2Na+＋2Cl- CO＋Ca2+＝CaCO3↓ [敘述]從這兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式可以發(fā)現(xiàn)，碳酸鈉雖然與兩種不同的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但是在反應(yīng)中實(shí)際發(fā)生變化的微粒是相同的，所以我們可以用一個(gè)離子方程式表示同一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)樗鼈兊姆磻?yīng)實(shí)質(zhì)是相同的?，F(xiàn)在請(qǐng)大家再舉出一些符合CO＋Ca2+＝CaCO3↓的化學(xué)反應(yīng)。 [練習(xí)]請(qǐng)大家寫(xiě)出鹽酸與氫氧化鉀，稀硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式。 [敘述]從這兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式就可以發(fā)現(xiàn)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿生成可溶性的鹽和水的反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是H+＋OH-＝H2O。 [練習(xí)](ppt 7～9) 一、寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式： 1.醋酸與氫氧化鈉反應(yīng) 2.鹽酸與氨水反應(yīng) 3.碳酸鈣與鹽酸反應(yīng) 4.氯氣和氫氧化鈉反應(yīng) 二、已知四種物質(zhì)在水中、液氨中的溶解度（g溶質(zhì)/100g溶劑）如下表，這幾種化合物在兩溶劑中能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的方向分別是 　　和　　　 　。 溶劑　溶　質(zhì)　　　　　　　　　　 AgNO3 Ba(NO3)2 AgCl BaCl2 水 170 9.3 1.510-4 33.3 液氨 86 97.2 0.8 0 答案： (1)在水中，有復(fù)分反應(yīng)反應(yīng)：BaCl2＋2AgNO3═2AgCl↓＋Ba(NO3)2 (2) 在液氨中，有復(fù)分反應(yīng)反應(yīng)：Ba(NO3)2＋2AgCl═2AgNO3＋BaCl2↓ 第2單元 課時(shí)4鎂的提取與應(yīng)用 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．掌握鎂的化學(xué)性質(zhì)。 2．通過(guò)制取鎂的生產(chǎn)流程，進(jìn)一步學(xué)習(xí)從經(jīng)濟(jì)角度、綠色化學(xué)角度考慮問(wèn)題的方法； 3．通過(guò)海水中化學(xué)資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和鎂的用途介紹，將化學(xué)理論學(xué)習(xí)和工業(yè)生產(chǎn)、生活相結(jié)合，提高開(kāi)發(fā)海洋資源的興趣和探索精神，在進(jìn)一步感悟到人類(lèi)在享受大自然賦予的財(cái)富的同時(shí)，應(yīng)該樹(shù)立環(huán)保責(zé)任意識(shí)，感悟人與自然和諧相處的重要性。 二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn) 重點(diǎn)：鎂的化學(xué)性質(zhì)；從海水中提取鎂的步驟和原理。 難點(diǎn)：從海水中提取鎂的原理；鎂的化學(xué)性質(zhì)。 三、設(shè)計(jì)思路 通過(guò)復(fù)習(xí)海水中含有的主要鹽類(lèi)引出本節(jié)課要研究的主題：通過(guò)理論分析與資料閱讀解決怎樣從海水中提取氯化鎂和怎樣將氯化鎂轉(zhuǎn)換為金屬鎂兩個(gè)主要問(wèn)題，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)金屬鎂的性質(zhì)和用途。 四、教學(xué)過(guò)程 [情景導(dǎo)入]我們已經(jīng)知道如何從海水中提取氯、溴、碘的單質(zhì)，這些物質(zhì)的制備都依賴(lài)于從海水中提取的氯化鈉，我們來(lái)回顧一下海水中含有的主要四種鹽類(lèi)，濃度僅次于氯化鈉的是氯化鎂，從海水中提取氯化鈉后所得的母液中，氯化鎂的濃度較高，那我們?cè)鯓訉?chǔ)量巨大的氯化鎂從海水中提取出來(lái)呢？(ppt2～3) [思考與討論]氯化鎂可以用來(lái)制取生產(chǎn)、生活中需求量很大的金屬鎂，怎樣從海水中提取氯化鎂？怎樣將氯化鎂變成我們需要的金屬鎂？ [閱讀與討論]閱讀書(shū)本P55～56有關(guān)鎂的提取過(guò)程的原理和流程，解決諸如下列問(wèn)題： 1．工廠(chǎng)為何建在海邊？ 2．為何不用氫氧化鈉來(lái)沉淀鎂離子？ 3．“中和”操作中處理的是“過(guò)濾”后的濾液，還是沉淀？ [板書(shū)]一、鎂的提取原理(ppt4～6) CaCO3 CaO＋CO2↑ CaO＋H2O＝Ca(OH)2 MgCl2＋2Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2 Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O MgCl2Mg＋Cl2↑ [練習(xí)]寫(xiě)出前生成氫氧化鎂和氯化鎂兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式。 [過(guò)渡]煙火的圖片，制得的金屬鎂有哪些性質(zhì)，可以有哪些用途呢？(ppt7～8) [演示實(shí)驗(yàn)] 通過(guò)P56的“觀(guān)察與思考”中的實(shí)驗(yàn)，以及鎂帶在氮?dú)夂投趸細(xì)怏w中燃燒的反應(yīng)錄像，學(xué)生觀(guān)察反應(yīng)現(xiàn)象，歸納鎂的性質(zhì)。 [板書(shū)]二、鎂的性質(zhì)(ppt 9) 1．鎂的物理性質(zhì) 銀白色金屬，質(zhì)軟，密度小。 2．鎂的化學(xué)性質(zhì) Mg＋O22MgO，在點(diǎn)燃的時(shí)候劇烈燃燒。 2Mg＋CO22MgO＋C 3Mg＋N2Mg3N2 Mg＋H2SO4＝MgSO4+H2↑ [過(guò)渡]煙火鎂元素除了可以帶給我們耀眼的煙花外，還有什么用處呢？ [敘述]三、鎂的用途(ppt 10) 球型鎂粉：鎂粉是當(dāng)今世界高科技領(lǐng)域發(fā)展較快，用途較廣的有色材料，國(guó)內(nèi)外主要用于國(guó)防工業(yè)：如可做火箭頭，導(dǎo)彈點(diǎn)火頭，航天器元部件，及照明彈等；用于冶金工業(yè)的鑄造、鋼鐵脫硫；還可用于制造香精、單晶硅、制藥等其他工業(yè)，具有非常廣闊的前景。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，它在原材料領(lǐng)域顯示了越來(lái)越重要的地位。　 　 鋁鎂合金主要特點(diǎn)：用其壓鑄的零部件輕薄，具有表面光亮，質(zhì)量輕，強(qiáng)度重量比高，尺寸穩(wěn)定性，吸震性好，散熱快，抗靜電等特點(diǎn)。主要用途：廣泛應(yīng)用于高檔家用電器，如壁掛式電視機(jī)外殼、筆記本電腦外殼、通訊電子產(chǎn)品、汽車(chē)零、部件的制造。用此材料加工制造的產(chǎn)品可100%的回收再利用，符合環(huán)保概念?！　? 鎂合金主要用途：用于航空、航天、國(guó)防工業(yè)，汽車(chē)工業(yè)及制作各種鎂合金型材?！　? 鎂犧牲陽(yáng)極主要用途：主要應(yīng)用于城建中的供排水、煤氣、天然氣、供暖、熱電廠(chǎng)輸水、輸汽等各類(lèi)管道；從石油、天然氣等產(chǎn)地到煉油廠(chǎng)、各天然氣用戶(hù)等長(zhǎng)距離輸送管道；儲(chǔ)油、儲(chǔ)氣各種罐體；油、氣、水升壓泵站；建筑橋梁及其它與水、土壤接觸的鐵及各類(lèi)合金等制品。高效鎂犧牲陽(yáng)極是用低鐵高純鎂為基通過(guò)精煉、合金化、鑄造成形，熱處理等工藝制取的鎂基合金?！　? 鎂帶：用于貯藏和穿越管道的保護(hù)等?！　? 鎂棒：用于熱水器、鍋爐的防腐阻垢。　　 氧化鎂――熔點(diǎn)2800℃，由于熔點(diǎn)很高，常被用做耐高溫材料。 [練習(xí)](ppt 11～17) 1．下列有關(guān)鎂的敘述，不正確的是（ ） A．空氣中點(diǎn)燃鎂條，有耀眼白光，故用作照明彈材料 B．鎂條能在CO2中點(diǎn)燃 C．MgO雖然密度小，但熔點(diǎn)很高 D．純MgCl2不易吸水 答案：D。 2．鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在某冷卻劑中冷卻，下列可作為冷卻劑的是（ ） ①空氣 ②O2 ③Ar ④H2 ⑤N2 ⑥H2O A．①② B．③④ C．③⑥ D．③⑤ 答案：B。 3．工業(yè)上用制鹽剩下的苦鹵（主要成分是MgCl2）來(lái)制取硝酸鎂，下列方案中合理可行的是（ ） A．向苦鹵中加入AgNO3，濾出沉淀，將溶液蒸干 B．將苦鹵蒸發(fā)濃縮，再加入AgNO3，把得到的溶液蒸發(fā)結(jié)晶 C．給苦鹵中加入熟石灰，分離出沉淀，用稀硝酸將沉淀溶解，再將溶液濃縮結(jié)晶 D．將苦鹵濃縮結(jié)晶，再進(jìn)行電解，得到金屬鎂，用鎂和HNO3反應(yīng) 答案：C。 4．三份等物質(zhì)的量的金屬鎂分別在足量的①氧氣，②氮?dú)猓鄱趸贾谐浞秩紵?，反?yīng)后所得固體質(zhì)量由大到小的順序是（填序號(hào)） 。 答案： ③>①>②。 5．海水是取之不盡的化工原料資源，從海水中可提取各種化工原料。下圖是工業(yè)上對(duì)海水的幾項(xiàng)綜合利用的示意圖： 結(jié)晶 過(guò)濾 海水 粗鹽 濾液 Mg(OH)2 NaCl飽和溶液 燒堿和鹽酸 MgCl26H2O Mg Cl2 MgCl2 加鹽酸 濃縮結(jié)晶 石灰乳 脫水 電解 電解 精制 貝殼 CaO 煅燒 水 試回答下列問(wèn)題： （1）粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)，精制時(shí)所用試劑為：鹽酸、BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液，則粗鹽溶液中Ca2+、Mg2+、SO的沉淀形式分別是 。 （2）由海灘上的貝殼制成石灰乳過(guò)程中，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （3）寫(xiě)出電解飽和食鹽水的離子方程式 ，若要保證電解后的溶液有恢復(fù)為原來(lái)的飽和食鹽水，則可采取的方法是 。 （4）電解無(wú)水MgCl2所得的鎂蒸氣可以在下列 氣體中冷卻。 A．H2 B．N2 C．CO2 D．O2 （5）將電解無(wú)水MgCl2制得到的副產(chǎn)品Cl2通入石灰乳中可制得漂白粉，制取漂白粉的化學(xué)方程式為 。 答案： （1）CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4 （2）CaCO3CaO + CO2↑；CaO+H2O ==Ca(OH)2 （3）2Cl—+2H2O == Cl2↑+ H2↑+2OH—；措施是向電解液中通入一定量的HCl氣體。 （4）A （5）2Cl2 +2Ca(OH)2 ＝ CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O