《第3章 第2节 几种重要的金属化合物 第1课时.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第3章 第2节 几种重要的金属化合物 第1课时.doc（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1第二节第二节 几种重要的金属化合物几种重要的金属化合物 整体设计整体设计 从容说课从容说课元素有两种存在状态：化合态、游离态。第一节介绍的金属单质是元素存在的游离态，本节介绍的 金属化合物是元素的化合态。在自然界中金属元素基本上都以化合物的形式存在，因此，既要了解金属 单质的化学性质，又要学习它们的化合物的性质。本节按钠、铝、铁三种重要金属化合物性质的顺序编写。按这样的顺序编写，可以使钠、铝、铁化 合物的性质知识更加系统化，更有利于学生的掌握。根据课程标准的要求，对钠、铝、铁的化合物性质的介绍仍以化学性质为主，而对于它们的物理性 质则不作详细介绍。 本节内容在编排上有以下特点： 1.实验多，
2、有利于培养学生的感性认识。 2.图片较多，有利于激发学生的学习兴趣。 3.表格多，有利于培养学生的探究能力、自主学习能力。 新课标的精神在本节得到了充分的体现。 教学过程中要注重以下几个方面问题： 1.认真做好每一个实验，充分发挥实验的功能。本节有六个实验，两个科学探究，一个实践活动，是实验数量最多的一节。有条件的学校完全可以 把本节课放到实验室去上，在教师的指导下让学生自己动手完成实验。这样，不仅使学生有效地掌握知 识，同时也培养了学生的观察能力、动手能力，而且课堂气氛活跃，学生主动学习、快乐学习，体现了 人文关怀。例如，对 Fe(OH)2转变为 Fe(OH)3的实验，只有通过自己实验，才能
3、准确观察到由白色到灰绿 色到红褐色的转变，才能形成深刻的印象。又例如，Al2O3、Al(OH)3性质特殊且重要，是典型的两性氧 化物和两性氢氧化物，通过实验认真观察，并结合前面学习过的离子反应知识，写出离子反应方程式， 这样，既巩固了旧知识又学习了新知识，一举两得。本节的实验都比较安全，且简单容易做，让学生自 己动手做实验，由于容易成功，可以极大地增强学生的自信心，有利于学生以后进一步学习，认真做好 每一个实验，充分发挥实验的功能，让学生热爱实验，热爱化学这正是我们的最高追求。 2.运用比较的方法，全面理解各种金属的各类化合物的性质。新教材分别介绍钠、铝、铁的重要化合物，知识系统，规律性强，有
4、利于学生掌握。因此，要积极 引导学生采用不同的方法进行归纳、比较。例如，可以让学生仿照教材的列表法进行比较，也可以让学 生讨论，评选出最佳方案供大家参考，有助于体现学生的主体意识。 Na2CO3和 NaHCO3的比较，Fe3+和 Fe2+的比较，教材中已有表格。建议补充 Na2O 和 Na2O2的比较， Fe(OH)3和 Fe(OH)2的比较表格，使学生通过其性质的比较，分辨其异同，更好地掌握知识。 3.正确指导学生观察图画和阅读资料，充分发挥图画、资料的功能。本节有 12 幅图画用来配合和丰富教学内容，在这些图画中，有晶体的图片，有物质的制取和用途的 图片，有配合实验展示现象的图片。例如，N
5、a2CO3和 NaHCO3溶液的性质、氢氧化铁和氢氧化亚铁的生 成、焰色反应等。要引导学生仔细观察这些图画，找出图画中所包含的丰富的信息，加深学生对相关知 识的认识。 4.指导学生认真填好各个表格。本节表格比较多，为培养学生归纳能力、比较能力提供了基础。在教学时要认真引导学生，在独立 思考和认真观察实验的基础上完成每一个表格。同时，为了培养学生良好的发散思维习惯，可以组织学 生对每一份表格进行补充、完善，以培养学生的探究能力、自主学习的能力。同时亦可以使学生所学知2识系统化。 5.多采用讨论式教学法、问题式教学法。为了更好地调动学生的学习积极性和主动性，可以针对重点问题，教师给出提纲，让学生讨
6、论。 例如， （1）Al2O3、Al(OH)3为什么都具有两性？（2）Fe(OH)2向 Fe(OH)3的转化过程中，为什么会呈现出不同的颜色？ （3）哪些试剂可以实现下列转化？ 为了促进学生主动地学习，可以鼓励学生大胆地提出问题。在学生提出问题的过程中促进学生思考，促 进学生去自学、去搜集资料、去解决自己想要了解的问题。爱因斯坦曾经说过：“提出问题有时比解决问 题更重要。 ”如学了 Fe(OH)2、Fe(OH)3后知道铁元素有+2、+3 价，学生可能会问：铁的氢氧化物只有两种， 为什么铁的氧化物会有三种？在 Fe3O4中，难道铁元素还有第三种价态吗？Al2O3、Al(OH)3为什么都具有 两性
7、？等等。不论学生提出的问题有多少，质量有多高，我们都可以从学生的问题中了解学生的思想、 学生的认识水平，同时这些问题也可以提供大量的教学素材，有利于生动活泼的课堂教学模式的形成。 教学重点教学重点氧化铝、氢氧化铝、氢氧化铁的性质；Fe3+和 Fe2+的相互转化 教学难点教学难点两性氢氧化物概念的形成;Fe3+和 Fe2+的相互转化 课时安排课时安排3 课时 第第 1 课时课时 教学设计教学设计 三维目标三维目标 知识与技能 1.掌握 Na2O 和 Na2O2性质的异同。 2.掌握 Na2CO3和 NaHCO3性质的异同及二者之间的相互转化。 3.掌握焰色反应的实验操作方法及钠、钾的焰色。 过程
8、与方法 1.列表比较 Na2O 和 Na2O2的性质。 2.充分利用教材已有表格，使学生比较掌握 Na2CO3和 NaHCO3的性质。 3.通过实物展示、实验演示和学生实验相结合的方法，填充表格。并适时启发、诱导使学生加深认识，深 化理解达到巩固知识之目的。 4.通过对比分析、讨论归纳和实验探究，夯实知识基础，突破教学难点。 情感、态度与价值观 1.通过对钠的重要化合物性质的学习，激发学生学习化学的热情，树立为社会的发展、人类的进步而努力 学习的责任感。 2.通过 Na2O2和 Na2O、Na2CO3和 NaHCO3性质的学习，对学生进行辩证唯物主义教育。培养学生思维能 力和综合分析能力，培养
9、学生实验技能。 教学重点教学重点3Na2O2的性质，Na2CO3和 NaHCO3性质比较，焰色反应及实验操作。 教学难点教学难点Na2O2的化学性质，Na2CO3和 NaHCO3的相互转化。 教具准备教具准备投影仪、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、酚酞试液、蒸馏水、澄清石灰水、2 mol L-1盐酸、酒 精灯、铁架台（带铁夹） 、试管（带胶塞） 、玻璃导管、药匙、胶头滴管、铂丝（或无锈铁丝)、脱脂棉、 玻璃管、石棉网、三脚架 教学过程师：上一节课我们学习了钠、铝、铁的单质的性质，请大家回顾，钠、铝、铁都可以和哪些物质发 生化学反应。 学生活动： 1.钠、铝、铁和非金属单质的
10、反应（Cl2、O2等） 2.与水的反应 2Na+2H2O=2NaOH+H23Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H23.与酸的反应 Fe+2HCl=FeCl2+H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 4.Al 与碱的反应 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 过渡大家回答得很全面,多数金属单质都可以很容易转化为化合物,生成金属氧化物、氢氧化物及盐。本 节课我们就来学习几种重要的金属化合物。 板书第二节 几种重要的金属化合物 (一)钠的重要化合物师：自然界中有没有游离态的钠？为什么？同学们知道钠的哪些化合物？生：没有；因为钠的性质很活泼；钠的化合物有：NaOH、Na2CO3、
11、NaHCO3、Na2SO4、Na2O 等。师：钠元素以化合态存在于自然界。NaOH 是一种重要的碱，初中我们已学过它的性质及重要应用， 本课时我们主要来学习钠的氧化物及钠的几种重要的盐。 板书1.氧化钠和过氧化钠师：大家回忆一下上节课我们做过的实验，新切开的钠暴露在空气中发生哪些变化？生：新切开的钠呈银白色金属光泽，在空气中很快变暗，后来钠的断面逐渐变潮湿又逐渐出现白色 固体，最终会变成白色粉末。师：大家回答得很好，新切开的钠的断面很快变暗，是钠被空气中的氧气氧化为白色的氧化钠 （Na2O） ，氧化钠是一种碱性氧化物，它的化学性质有哪些呢？生：与水反应、与酸性氧化物反应、与酸反应。 投影表格，
12、指导学生边听讲边把相关的知识填充起来，亦可指名板演。物质 性质Na2ONa2O2颜色、状态与水反应与 CO2反应是否是碱性氧化物氧元素的化合价4师：今天我们再来认识一种新的钠的氧化物过氧化钠（Na2O2） 。 投影展示过氧化钠样品的颜色和状态，同时填充表格相关栏目。师：Na2O2的性质是否与 Na2O 一样呢，我们共同观察下面的演示实验。 实验 35：教师取少量 Na2O2装于试管，滴加蒸馏水，观察现象；用带火星的木条检验生成的气体； 让几个同学用手轻摸试管；向反应后的溶液中滴入酚酞，引导学生观察现象。师：过氧化钠与水反应都生成了什么物质？你是如何知道的？生：生成了 O2，因为带火星木条燃烧起
13、来；有 NaOH 生成，因为反应后的溶液使酚酞变红色。师：用手轻摸试管感觉到了什么？说明什么问题？生：试管烫手，说明反应放出了大量的热。师：你能完成该反应的化学方程式吗？生：各自写化学方程式于表格中相应位置（教师指名板演） 。师：我们再来观察下面的实验。 操作教师把石棉网置于三脚架上，并放一团脱脂棉，将半药匙过氧化钠放在脱脂棉上，并简单地包 一下，然后用胶头滴管滴加蒸馏水，脱脂棉剧烈燃烧起来。师：过氧化钠和 CO2的反应是怎样的呢？ 操作同上，用玻璃管向包住 Na2O2的脱脂棉上吹气，脱脂棉燃烧起来。师：过氧化钠和 CO2反应会生成什么物质？试写化学方程式（指名板演） 。生：有 O2生成，有
14、Na2CO3生成。师：Na2O2和 Na2O 的性质有何异同？Na2O2是否是碱性氧化物？Na2O2中的氧元素的化合价是多少？ 请大家讨论后回答。生：都能与水、与 CO2反应。Na2O2的反应中生成了 O2，Na2O 的反应中无 O2放出。Na2O2不是碱性 氧化物。Na2O2中的氧元素显-1 价。师：大家回答得很好。Na2O2不是碱性氧化物，属于过氧化物，因为它与水、酸性氧化物及酸反应有 O2生成；Na2O2中的氧元素显-1 价。 教师显示同学完成的表格投影，归纳讲评。师：根据 Na2O2的性质，能否说出 Na2O2的一项用途，大家讨论。生：过氧化钠可用于呼吸面具中或潜水艇中作为氧气的来源；
15、实验室可以用 Na2O2和水制取少量的 O2。 例题剖析例题.在 120 、1.01105 Pa 时，4.76 g 二氧化碳和水蒸气的混合气体，缓慢通入 37.16 g 足量过氧化 钠中，充分反应，固体物质的质量变为 40 g。 求： (1)混合气体中二氧化碳和水蒸气的物质的量。 (2)若将上述 4.76 g 混合气体通入 60 mL 2 mol L-1氢氧化钠溶液中，充分反应后，求生成物的物质 的量。 教师精讲：CO2与 Na2O2反应，以及 H2O 与 Na2O2反应均使固体物质质量增加，这与题给固体质量从 37.16 g 变为 40 g，增加 2.84 g 相关，可运用化学方程式通过“质
16、量差量法”列式计算出两种气体的物质的 量。 另外，4.76 g + 37.16 g - 40 g=1.92 g，1.92 g 即是生成的氧气的质量，同样可以计算出两种气体的物质的 量。 将 CO2、H2O 气体通入一定量的 NaOH 溶液中，可能发生的反应是：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O5NaOH+CO2=NaHCO3 若 NaOH 与 CO2物质的量比为 21 时，按式进行，生成物为 Na2CO3； 若 NaOH 与 CO2物质的量比为 11 时，按式进行，生成物为 NaHCO3； 若 NaOH 与 CO2物质的量比介于 21 和 11 之间，按式进行，生成物为 Na2CO3和
17、NaHCO3。 解析： (1)设混合气体中 CO2、H2O 的物质的量分别为 x、y。 2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3+O2 固体净增 2 mol 1 mol 56 g 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 固体净增 2 mol 1 mol 4 g 解得 x=0.1 mol y=0.02 mol (2)NaOH 和 CO2的反应为： 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O NaOH+CO2=NaHCO3 n(NaOH)=2 mol L-10.06 L=0.12 mol n(CO2)= 0.1 mol 两者之比介于 21 和 11 之间，故生成物为 Na2CO3和 NaHCO
18、3。 2NaOH + CO2= Na2CO3+H2O 2 mol 1 mol 1 mol 0.12 mol 0.06 mol 0.06 mol Na2CO3 + CO2 + H2O=2NaHCO3 1 mol 1 mol 2 mol 0.04 mol 0.04 mol 0. 08 mol 生成 Na2CO3的物质的量=0.06 mol -0.04 mol =0.02 mol ，NaHCO3为 0.08 mol。 答案：答案：(1)混合气体中含 CO2 0.1 mol ，水蒸气 0.02 mol。 (2)生成物中 Na2CO3 0. 02 mol，NaHCO3 0. 08 mol。 板书2.碳酸
19、钠和碳酸氢钠 科学探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。 投影学生实验并完成下列表格： Na2CO3和 NaHCO3在水中的溶解性：步骤1 g Na2CO31 g NaHCO3加 1 mL 水加 10 mL 水加 2 滴酚酞溶液初步结论演示实验Na2CO3和 NaHCO3的热稳定性实验，观察现象，并完成下列表格。现象发生反应的化学方程式结论Na2CO3NaHCO32NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2思考：Na2CO3和 NaHCO3还有没有其他的性质？请同学们讨论并进行总结。生：Na2CO3和 NaHCO3都可以与 Ca(OH)2反应，NaHCO3还可以与 NaOH 反应;Na2CO3和 NaHC
20、O36都可以与盐酸反应;Na2CO3可以与 CaCl2反应。师：同学们总结得很好。能否实现 Na2CO3和 NaHCO3的相互转化呢？请同学们思考。生：在 Na2CO3的溶液中通入过量的 CO2气体可以转化为 NaHCO3,在 NaHCO3的溶液中加入适量的 NaOH，可以转化为 Na2CO3;如果 NaHCO3呈固态可以通过加热使其转化为 Na2CO3。 设疑回答很全面，那么如何除去 Na2CO3中的 NaHCO3？又如何除去 NaHCO3中的 Na2CO3?请课后思考， 并完成有关反应的化学方程式。 设疑如何鉴别 Na2CO3和 NaHCO3两种物质？生：向两种溶液中分别加入 CaCl2溶
21、液，生成白色沉淀的是 Na2CO3;分别置于大试管中加热，有气体 生成，且气体能使澄清石灰水变浑浊的是 NaHCO3。 讲述：碳酸钠粉末遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体水合碳酸钠（Na2CO3xH2O）,碳酸钠晶体 在干燥的空气里容易逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末。碳酸钠和碳酸氢钠虽然都属于盐类，但它们的溶 液都显碱性，这就是它们被作为食用碱的原因。 过渡我们在观察钠燃烧时，发现火焰呈黄色，节日燃放的烟花五彩缤纷。这在化学上叫焰色反应。 板书3.焰色反应金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈特殊的颜色,在化学上叫做焰色反应。 实验 3-6演示碳酸钠溶液和碳酸钾溶液的焰色反应,观察现象。生：碳酸钠的火焰
22、呈黄色,透过蓝色钴玻璃观察碳酸钾火焰呈紫色。 设疑焰色反应应如何操作?有何用途?生：做焰色反应实验前，铂丝（或无锈铁丝）应灼烧到无色。也可先用盐酸清洗，再灼烧至无色。 焰色反应用于鉴别金属元素。 教师总结：焰色反应的操作步骤可概括为：洗、蘸、烧、看 实验改进 （1）用甲醇配制金属盐溶液，装入喷雾器向火焰处喷射，焰色明显。 （2）将粉笔先吸足酒精，再点燃，在火焰上进行焰色反应实验，现象很明显。 实验现象：焰色反应的颜色为：钠盐呈黄色、钾盐呈紫色、钙盐呈砖红色、锶盐呈洋红色、铜盐呈绿色。板书设计板书设计 第二节 几种重要的金属化合物 （一）钠的重要化合物 1.氧化钠和过氧化钠物质 性质Na2ONa
23、2O2颜色、状态白色粉末淡黄色粉末与水反应Na2O+2H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2与 CO2反应Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2是否碱性氧化物是不是氧元素化合价-2-12.碳酸钠和碳酸氢钠 （1）Na2CO3和 NaHCO3在水中的溶解性 （2）Na2CO3和 NaHCO3的热稳定性72NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O（3）Na2CO3和 NaHCO3的其他的性质 3.焰色反应 （1）铂丝（或无锈铁丝）： （2）操作：洗、蘸、烧、看 （3）注意事项：观察钾的焰色要透过蓝色钴玻璃片。 活动与探究活动与探究 1.小苏打
24、片是一种常见的治疗胃酸过多的药物，试设计实验证明小苏打片中含有 NaHCO3。实验目的验证小苏打片中含有 NaHCO3实验原理NaHCO3的化学性质及焰色反应仪器及药品研钵 药匙 小烧杯 玻璃棒 铁架台 铁夹 酒精灯 大试管 小试管 玻璃导管及胶塞 澄清石灰水 小苏打片 稀盐酸 铂丝 蒸馏水步骤 1取 35 片小苏打片研碎步骤 2装入大试管，固定在铁架台上，加热；将生成的气体通入澄清石灰水中步骤 3取 35 片小苏打片研碎，放入小烧杯加水溶解步骤 4用处理好的铂丝蘸取溶液在酒精灯上灼烧，观察焰色现象及结论随堂练习随堂练习 1.在一定温度下，向饱和的烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复
25、到原来温度，下列说法正 确的是( ) A.溶液中 Na+浓度增大，有 O2放出 B.溶液 pH 不变，有 H2放出 C.溶液中 Na+数目减少，有 O2放出 D.溶液 pH 增大，有 O2放出 答案答案:C 2.（2007 山东聊城期中，13）物质的量均为 1 mol 的下述物质，长期放置于空气中(最终物质不考虑潮解 情况)，最后质量增加的大小关系是( ) 氧化钠 过氧化钠 氢氧化钠 亚硫酸钠A.= B. C.= D. 答案答案:B 3.（2007 山东临沂一模，12）向 0.1 molL-1 NaOH 溶液中通入过量 CO2后，溶液中存在的主要离子是( )A.Na+、2 3CO B. 3HC
26、O、2 3COC.Na+、 3HCO D.Na+、OH-答案答案:C 4.可以用来断定碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠的实验方法是( ) A.加热时有无气体放出 B.滴加盐酸时有无气泡放出 C.溶于水后，滴加稀的氯化镁溶液看有无白色沉淀生成 D.溶于水后，滴加澄清石灰水，看有无白色沉淀生成8答案答案:C 5.呼吸面具中有 Na2O2，可吸收 CO2放出 O2，若用超氧化钾（KO2）代替 Na2O2也可起到同样的作用。 （1）写出 KO2与 CO2反应的化学方程式：_。 （2）1 kg Na2O2和 1 kg KO2分别和 CO2反应，生成的 O2的体积比（同温、同压下）为 _。 （3）等物质的量的
27、 CO2分别与足量的 Na2O2、KO2反应，生成的 O2的体积比（同温、同压下）为 _。 （4）你认为选用_作补氧剂更合适，理由是_。 答案答案:(1)4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2(2)0.61 (3)13 (4)KO2 因为 KO2释放出的氧气多 6.（1）NaHCO3溶液中混有 Na2CO3，为除去 Na2CO3，可以通入足量的_，化学方程式为 _。 （2）NaOH 溶液中混有 Na2CO3，可以加入适量的_，反应的离子方程式为 _。 答案答案:（1）CO2 CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3(2)Ca(OH)2 Ca2+2 3CO=CaCO37.把 A 克 NaHCO3固体加热分解一段时间后，固体质量变为 B 克，求： （1）生成 Na2CO3的质量。 （2）当 B 为_时，表示 NaHCO3完全分解。答案答案:（1）3153（A-B）g (2)B=53A/848.将 28.6 g 碳酸钠盐的结晶水合物(Na2CO3xH2O)加热至完全失去结晶水，得到无水化合物 10.6 g，试求 x 的值。 答案答案:x=10