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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 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)生實驗，使學(xué)生初步了解研究化學(xué)問題的方法。 2、利用對比的實驗方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問題的能力，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。 3、通過實驗探究，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 教學(xué)重點 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)的計算。 3、鐵的氫氧化物的制備，鐵鹽的性質(zhì)、檢驗及相互轉(zhuǎn)化。 教學(xué)難點 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、實驗探究法、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。 實驗探究：由學(xué)生演示課本P55實驗3-5，指導(dǎo)學(xué)生觀察并記錄實驗現(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：常作強氧化劑，用于漂白織物、麥稈、羽毛。 推進新課：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。因為過氧化鈉與酸反應(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？ 實驗探究：指導(dǎo)學(xué)生完成課本P56科學(xué)探究實驗：1、Na2CO3、NaHCO3在水中的溶解性實驗；2、Na2CO3、Na2CO3的熱穩(wěn)定性；3、補充實驗——Na2CO3、NaHCO3分別與稀鹽酸、石灰水、CaCl2的反應(yīng)。觀察并記錄實驗現(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：[實驗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：鋁能與強酸、強堿反應(yīng)，那么Al2O3能否也溶于強酸和強堿呢？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。 實驗探究：指導(dǎo)學(xué)生演示實驗3-7和實驗3-8，觀察并記錄實驗現(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，又能與強堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物 實驗: 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，都既可以與強酸反應(yīng)生成鹽和水，也可以與強堿反應(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 實驗探究：指導(dǎo)學(xué)生完成實驗3-9，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。 歸納整理：2、鐵的氫氧化物 （1）Fe(OH)2的制備 實驗: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 實驗: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 實驗探究：指導(dǎo)學(xué)生完成實驗3-10和科學(xué)探究實驗，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。 歸納整理：3、鐵鹽和亞鐵鹽 （1）Fe3+ 、Fe2+的檢驗： Fe3+的檢驗: 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: 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。