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1、高中化学苏教版必修1第二章-从海水中获得的化学物质第二单元 钠、镁及其化合物教学目标知识技能：使学生充分认识以钠元素为核心的碱金属元素的性质及其递变规律，进一步加深对“结构决定性质的理解；掌握金属钠、镁及其重要化合物的性质及用途。能力培养：通过碱金属元素、镁及其重要化合物的转化关系的教学，培养学生的归纳能力；通过学生利用所学知识处理具体化学问题的教学，培养学生分析问题的能力和解决实际问题的综合能力。科学品质：通过学生讨论、归纳、设计实验、探究结论，激发学生的学习兴趣，培养学生的严谨、求实、团结、合作的精神。科学方法：培养学生研究事物和探究事物规律的科学方法。重点、难点金属钠、镁及其重要化合物的
2、性质和用途。利用所学知识解决实际问题过程中如何将理论与实践相结合。教学过程设计第一课时教师活动【引言】下面我们复习碱金属及其化合物。【板书】一、碱金属元素【过渡】碱金属是非常活泼的金属元素，具有相似性和递变性，这可从碱金属元素的原子结构方面给予解释。【提问】碱金属元素在原子结构和主要化学性质方面有怎样的变化规律【板书】1碱金属元素的原子结构与化学性质的关系学生活动学生活动倾听，领会复习思路：结构性质讨论、回忆所学知识，归纳完善知识结构。充分讨论归纳如下：【投影】【板书】碱金属单质有强的复原性，结构决定性质【引言】金属钠是碱金属族元素的代表，请回忆它的主要化学性质并书写相应的化学方程式。回忆、再
3、现金属钠的化学性质。【板书】2钠及其重要化合物之间的转化关系【板书】1金属钠的化学性质【投影】金属钠的主要性质【过渡】请将金属钠及其重要化合物之间的转化关系画成网络图的形式。【板书】2金属钠及重要化合物之间的转化关系书写相应的化学方程式：4Na+O2=2Na2O2Na+O2Na2O22Na+2H2O=2NaOH+H22Na+2H2O+CuSO4=CuOH2+Na2SO4+H22CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2回忆金属钠及其化合物之间的关系，构建网络化、系统化的知识结构。在教师的指导下最终建立如下关系。【投影】钠及其化合物之间的转化关系：要求学生完成相应的化学方程式。【过渡】根
4、据所学的碱金属元素的知识，下面我们解决几个具体的实际问题。【板书】3实际应用1碱金属单质的保存问题【提问】金属钠在空气中长期放置将转化为何物请给予合理的解释。结合所学知识讨论得出：金属钠在空气中长期放置将转化为Na2CO3。合理的解释是：【板书】【提问】在实验室中金属钠应如何保存【提问】金属锂的保存方法与钠一样吗为什么答复：保存在煤油中。答复：不一样。金属锂的密度比煤油还小，应保存在石蜡油中。【板书】金属锂保存在石蜡油中，金属钠、钾保存在煤油中。【板书】2Na2O和Na2O2混合物含量的测定【提问】Na2O和Na2O2是金属钠的氧化物，二者有哪些差异【投影】Na2O与Na2O2的比较：回忆二者
5、的色、态、电子式，二者与水、酸、酸性氧化物的反响的差异。并填写表格。【评价】教师评价学生填写的情况。【过渡】根据Na2O和Na2O2的以上差异，下面解决一个实际问题。【投影】现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，请设计一个最简单的实验装置测定Na2O2的纯度。结合Na2O和Na2O2的性质进行讨论。提出设计方案。【思考】根据怎样的反响原理测定：需测定的数据有哪些从操作的简便性上分析，是采用与水反响的方案简单，还是采用与CO2反响的方案简单设计反响装置图。答复：Na2O2与水或CO2反响可产生O2，使样品与足量的水或CO2反响，测定生成的O2的体积就可计算出Na2O2的质量，从而可计算出样
6、品中Na2O2的含量。样品的质量W与足量的水或CO2反响产生的O2的体积V。假设采用与CO2反响的方案，那么需有CO2气体的发生装置，且量气前需除去混在O2中的CO2。显然操作不如采用与水反响的方案简单。讨论设计反响装置图。【投影】Na2O和Na2O2混合物中成分含量的测定装置：【提问】Na2O2的含量的表达式Na2O2=_。计算得出：Na2O2=78V/112W100【板书】【板书】3Na2CO3粉末中含有NaHCO3的验证【过渡】请回忆Na2CO3和NaHCO3的性质，填写表。【投影】Na2CO3和NaHCO3的比较：回忆Na2CO3与NaHCO3的性质，填写表格，并领会比照法在学习中的应
7、用。指导学生填表，并要求学生重点探讨以下问题。【提问】为什么等物质的量浓度的Na2CO3水溶液的碱性强于NaHCO3Na2CO3与NaHCO3之间如何转化答复：等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液前者的水解程度大于后者。Na2CO3 NaHCO3【过渡】根据Na2CO3和NaHCO3的以上差异，下面解决一个实际问题。【投影】某Na2CO3粉末中含有NaHCO3，请用实验的方法证明。【思考】利用怎样的化学原理到达目的设计出实验装置图。讨论得出实验方案。答复：利用NaHCO3受热分解Na2CO3受热不分解产生CO2，而CO2可使澄清石灰水变浑的性质可验证Na2CO3中是否含NaHCO3。
8、装置图如下：用该装置能否测定样品中的NaHCO3的含量假设能，还需测定的数据是什么能。还需测定生成的CaCO3沉淀的质量。【板书】NaHCO3热分解法可测定Na2CO3粉末中的NaHCO3的含量。【板书】小结：领会比较学习法的应用。第二课时教师活动【引言】下面我们复习金属镁及其重要化合物的知识。【板书】二、镁及其重要化合物学生活动倾听，回忆镁及其重要化合物的有关知识。【板书】1镁的原子结构与性质的关系【提问】画出镁的原子结构示意图，推测单质镁应具有怎样的性质。写出镁的原子结构示意图：推测：单质镁有强复原性。【板书】单质镁有强复原性。【板书】2镁及其重要化合物之间的相互转化【提问】回忆所学知识，
9、按下表填写含镁元素的物质的化学式：回忆并填表：【提问】根据已有的元素化合物的知识，列出上表中各物质之间的关系。回忆镁及其重要化合物的性质，完成知识网络图如下：【投影】【要求】能够正确书写相关的化学方程式。【过渡】下面我们就利用上表的知识，结合其它元素化合物知识，探讨解决以下化学问题的方法与途径。倾听，做好知识和心理准备。【板书】3几个化学问题的探讨【投影】例1 MgCl26H2O晶体在空气中加热时，释放出局部结晶水，同时生成MgOHCl或MgO，在枯燥HCl气流中加热可得到无水MgCl2。请用MgCl26H2O制备无水MgCl2。加工信息并讨论。探索制备无水MgCl2的途径。【思考】直接加热M
10、gCl26H2O能否得到无水MgCl2为什么如何用MgCl26H2O制得到无水MgCl2说明这样做的化学原理。假设要完成该实验，所用装置图应包括几局部设计该实验的流程图。思考后答复：直接加热MgCl26H2O不能得到无水MgCl2，原因是加热释放的水可使MgCl2水解生成MgOHCl，最终得到的是MgO。将MgCl26H2O在枯燥的HCl气流中加热即可得到无水MgCl2。化学原理：MgCl2水解呈酸性，在HCl气流中加热，增大了H+浓度，可使其水解平衡向左移动。抑制MgCl2的水解。MgCl2+2H2O MgOH2+2HCl包括四局部：HCl气体发生装置、枯燥装置、MgCl26H2O晶体加热装
11、置、尾气吸收装置。流程图如下：【投影】加热MgCl26H2O制无水MgCl2的流程图：【提问】应选用何种枯燥剂枯燥HCl气体选择怎样的尾气吸收装置请设计出实验装置图。答复：用浓硫酸枯燥HCl气体。由于HCl气体极易溶于水，应选用下面的尾气吸收装置：设计出实验装置图如下：【投影】加热MgCl26H2O制无水MgCl2的装置图：【投影】例2 如何证明镁条在空气燃烧得到的粉末主要是MgO，而不是Mg3N2说明依据的化学原理，写出相应的化学方程式。【提问】空气中N2的含量远远大于O2，为什么Mg在空气中燃烧时，主要生成MgO思考与讨论，回忆MgO与Mg3N2的差异得出：取粉末加少量水，微热，用湿润的红
12、色石蕊试纸检验是否有NH3产生。依据的化学原理是：Mg3N2+6H2O=3MgOH2+2NH3MgO+H2O=MgOH2思考后答复：性质方面的原因是：O2的氧化性强于N2；结构方面的原因是：N2分子中N原子间具有叁键N=N，键能很大，使N2分子非常稳定。【板书】镁在空气中燃烧MgO主要+Mg3N2少量【投影】例3 某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+、Al3+离子，向其中参加过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再参加过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是_，写出有关反响的离子方程式。结合Fe2+、Al3+、NH4+离子的性质完成习题。答案：NH4+和Fe2+。溶液中参加过量的NaOH溶液时：NH4
13、+OH- NH3+H2OMg2+2OH-=MgOH2Fe2+2OH-=FeOH24FeOH2 +2H2O+O2=4FeOH3Al3+4OH-=AlO2-+2H2O再参加过量盐酸时：MgOH2+2H+=Mg2+2H2OFeOH3+3H+=Fe3+3H2OAlO2-+4H+=Al3+2H2O【投影】例4 将适量的镁粉与沙子混合，引燃得到一种灰色粉末。把该粉末投入水中，可听到有轻微的爆炸声，水中会产生白色沉淀。假设将此粉末投入浓盐酸中，爆炸声明显增大，且在水面上有火花闪烁。请用所学的知识解释以上现象。思考与讨论，在教师的引导下答复。镁粉与沙子发生反响：4Mg+SiO22MgO+Mg2Si灰色粉末是M
14、gO和Mg2Si的混合物。投入水中：Mg2Si+4H2O=SiH4+2MgOH2，产生白色沉淀物是MgOH2。SiH4在空气中自燃：SiH4+2O2=SiO2+2H2O，反响剧烈，发出轻微爆炸声。投入浓盐酸中：Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4。SiH4在空气中自燃：SiH4+2O2=SiO2+2H2O，由于H+增大，反响更剧烈，释放的能量更多，故水面有火花闪烁。【讲评】学习过程中要善于将所学知识进行扩充，能够透过反响的现象看到反响的本质。【板书】Mg Mg2+ MgOH2强复原性能水解溶于酸，不溶于碱精选题一、选择题1.46g金属钠在空气中充分燃烧得到淡黄色粉末，该粉末与足量的水反
15、响放出气体的体积是标准状况下A44.8L B11.2LC22.4L D5.6L2氢化钠NaH是一种白色的离子晶体，其中钠是+1价。NaH与水作用放出氢气，以下表达中正确的选项是ANaH在水中显酸性BNaH中氢离子的电子层排布与氦原子相同CNaH中氢离子半径比锂离子半径大DNaH中氢离子可被复原成氢气3以下物质的溶液既能与H+反响，又能与OH-反响的是AMgSO4 BNa2CO3CNaHCO3 DNH42SO44将一小块金属钾投入以下物质的溶液中，既能放出气体，又有沉淀析出的是AMgCl2 BBaCl2CCuCl2 DNaHCO35以下关于碱金属的表达中，正确的选项是A碱金属都可以保存在煤油中B
16、碱金属与水反响均漂浮在水面上C碱金属在空气中加热均可生成多种氧化物D碱金属的硬度小、密度小、熔点低6以下关于纯碱晶体Na2CO310H2O的表达中，错误的选项是A将晶体放置在空气中质量会减轻B加热晶体那么生成NaHCO3CNa2CO3可作为枯燥剂使用D晶体溶于水后呈碱性7相同质量的Na、Mg、Al分别与过量的盐酸反响，在相同条件下置换出H2的体积比是A366992 B23129C12：3 D912238有关镁的以下表达中错误的选项是A能与NH4Cl溶液作用放出氢气B与冷水剧烈反响，生成MgOH2沉淀并放出氢气C在CO2中能继续燃烧，所以金属镁着火，不能用CO2去灭火D在通常情况下其外表有一层致
17、密的氧化膜，所以抗腐蚀能力很强9有无色溶液，参加Na2O2时有无色无味气体放出，并有白色沉淀生成，参加Na2O2的量与生成白色沉淀的量如图3-18所示。该无色溶液中含有的物质是ACaCl2和MgCl2BAl2SO43CAl2SO43和MgSO4DNa2SO4和MgSO410相同质量的镁条分别在以下气体中充分燃烧，所得固体物质的质量最大的是AO2 BN2CCO2 D空气11足量的镁粉与一定量的盐酸反响，由于反响速度太快，为了减慢反响速度，但不影响产生氢气的总量，可以参加以下物质中的ACH3COONa BMgOCK2CO3 DNaOH12两种固体物质混合后加热分解，残留固体的质量是原混合物质量的一
18、半，这组混合物可能是以下的ANa2CO3和NaHCO3BMgCO3和MgOH2CFeOH3和CuOH2DCuNO32和CaCO313把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95mg溶于水后，与足量的硝酸银溶液反响，生成氯化银沉淀300mg，那么该氯化物中的杂质可能是A氯化钠 B氯化铝C氯化钾 D氯化钙14将4.34g Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反响，在标准状况下得到672mL混合气体。该混合气体通过电火花引燃，恰好完全反响，那么混合物中Na、Na2O和Na2O2的物质的量之比为A111 B112C122 D43215取镁铝合金粉末假设干，用足量的盐酸溶解后，再向溶液中参加过量的Na
19、OH溶液，将生成的沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到的白色粉末与原合金粉末质量相等，那么原合金中镁的质量分数是A30 B40C50 D60二、非选择题16现有X、Y、Z、W等4种钠的化合物，它们之间的相互关系如下：X W+CO2+H2O，Z+CO2W+O2，Z+H2OY+O2，W+CaOH2CaCO3+Y。那么X、Y、Z、W的化学式依次为_、_、_、_。17用金属钠制取Na2O通常采用下法：2NaNO2+6Na 4Na2O+N2。试说明为什不采用钠在氧气中燃烧而采用此法制取Na2O的原因_。18有一块合金中含有金、铁、铝、铜、镁，取其样品加过量稀硝酸，反响后溶液中存在的阳离子有_，在溶液中参加过量的N
20、aOH溶液，溶液中减少的离子有_，增多的离子有_。19有一硫化钠、亚硫酸钠和硫酸钠的混合物，经测定含硫25.6，那么混合物中含氧量为_。20A、B、C是三种溶于水的白色固体，它们的水溶液都呈碱性，焰色反响都显紫色透过蓝色的钻玻璃观察。A和B的水溶液反响时生成C。固态B受热时产物之一为D。C的水溶液和D反响生成B。A的水溶液和D反响时，如果条件不同，可分别生成B或C。由此可推断出A、B、C的化学式依次是A_、B_、C_。21把一定量的Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4混合物加到200mL 1.00mol/L的HCl中完全反响后生成2022mL枯燥的CO2标准状况，然后参加400mL 0.1
21、0 mol/L的BaOH2溶液，使SO42-完全沉淀，再加40 mL 1.00 mol/L的HCI恰好中和过量的碱。最后把沉淀别离出来，枯燥称量为1.48g，求混合物中各组分的质量分数。22将一定质量的镁铝合金投入100mL一定物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol/L的NaOH溶液到过量，生成沉淀的质量与参加的NaOH溶液的体积关系如图3-19所示。由图中数据计算1原合金中镁和铝的质量。2盐酸的物质的量浓度。答案一、选择题1B 2B、C 3C 4A、C5D 6B、C 7A 8B 9C10C 11A 12B、D13B 14D 15D二、非选择题16NaHCO3、NaOH、Na2O2、Na2CO3。17钠在氧气中燃烧得到的是Na2O2。用此法，Na在N2的环境中反响，可防止生成Na2O2。18H+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+H+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+OH-、AlO2-1937.620A：KOH B：KHCO3或KHSO3 C：K2CO3或K2SO321wNa2CO374.2 wNaHCO3=16.8wNa2SO4=9221合金中镁的质量是4.8g，铝的质量是2.7g2盐酸的物质的量浓度是8mol/L