2019-2020年高中化學《幾種重要的金屬化合物》教案 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學《幾種重要的金屬化合物》教案 新人教版必修1 學習目標： 1、了解鈉的化合物的性質和重要用途。通過鈉的化合物有關知識的教學，學習體會元素化合物的學習的科學方法。 2、了解碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質和鑒別方法。通過碳酸氫鈉分解的實驗操作掌握有些固體的鑒別方法。 學習重點：Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaHCO3的化學性質 鈉的化合物種類繁多，但這四種物質是典型代表物質，而且這四種物質也是歷年考查堿金屬有關知識的考查點，因此應該全面、準確掌握它們的性質 學習難點：Na2O2的組成結構 【教學過程】 一、 鈉的重要化合物 1．Na2O和Na2O2 【思考交流】 1.回憶前面做過的實驗，描述氧化鈉和過氧化鈉的顏色 氧化鈉為白色固體，過氧化鈉為淡黃色固體 2.氧化鈉與過氧化鈉與水反應相似，請寫出氧化鈉與水反應的化學方程式 Na2O+H2O2NaOH 【實驗3-5】 實驗現(xiàn)象：有大量的氣泡產生，試管外壁燙手，產生的氣體可使帶火星的木條復燃，反應后的溶液滴入酚酞后，溶液變紅。 實驗結論：Na2O2與水反應產物除NaOH外還有氧氣，所以Na2O2不屬于堿性氧化物，它屬于過氧化物。 化學方程式為：2Na2O2+2H2O4NaOH+O2 過氧化鈉還可以與二氧化碳反應產生碳酸鈉和氧氣： 化學方程式為：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 所以，過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，白色細小晶體。二者均可溶于水是廚房必備的物質 【科學探究】 碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質 （1）溶解實驗 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)定性實驗 現(xiàn)象 發(fā)生反應的方程式 Na2CO3 無明顯現(xiàn)象 NaHCO3 導管口有氣泡產生，澄清石灰水變混濁 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ （3）其他性質 物質 碳酸鈉(Na2CO3) 碳酸氫鈉(NaHCO3) 性質 與強酸反應 CO32－+2H+CO2↑+H2O HCO3－+H+H2O+CO2↑ 相同條件下NaHCO3比Na2CO3反應放出氣體劇烈 與堿反應 與NaOH、KOH不反應 與NaOH反應生成正鹽 HCO3－+OH－CO32－+H2O 與石灰水反應 Ca2++CO32－CaCO3↓ 與石灰水反應、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 多種金屬及它們的化合物在燃燒時使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這在化學上叫焰色反應。 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：此變化沒有新物質生成，屬于物理變化。 2、實驗方法： ①用品：鉑絲(或鐵絲、鎳等)、酒精燈、火柴、藍色鈷玻璃、鹽酸、待檢物(溶液或固體) ②實驗步驟a點燃酒精燈；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。(若是檢驗鉀元素，應透過藍色鈷玻璃，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、說明：（1）若是檢驗鉀元素，應透過藍色鈷玻璃，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 學習目標： 1. 掌握氧化鋁性質、主要用途 2. 掌握氫氧化鋁的兩性、制備及用途 學習重點、難點：氧化鋁、氫氧化鋁的兩性 【知識精講】 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比較困難。鋁的氫氧化物和氧化物對人類的生產和生活具有重要的作用。 1．氧化物（Al2O3） （1）物理性質的主要用途 白色固體，難溶，難熔，是優(yōu)良耐火材料。天然產—Al2O3，俗稱剛玉，硬度相當高，僅次于金剛石，可用作鐘表軸承。另外可以作為冶鋁材料。 （2）化學性質： Al2O3是典性的兩性氧化物，既能與酸，又能與堿反應 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=AlO2-+H2O （3）Al2O3的制備 實驗室制法：2Al(OH)3Al2O3+3H2O 2．氫氧化鋁[Al(OH)3] （1）物理性質和用途 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）化學性質： 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，不用強堿和鋁鹽反應制備氫氧化鋁。 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電離強度相當微弱，只有加入強酸(或強堿)時，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，生成鋁鹽（或偏鋁酸鹽），所以Al(OH)3既具有堿性，又具有酸性，當加入弱酸或弱堿時，因H+或OH－濃度太小，不能使上述平衡移動，因此Al(OH)3只溶于強酸或強堿，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實驗室制法 【實驗3-7】 鋁鹽溶液與氨水的反應 Al3++3NH3H2O= Al(OH)3+3NH 一般不用鋁鹽溶液與強堿反應，因為強堿過量會使制得的Al(OH)3轉化為偏鋁酸鹽： 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。是含有結晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復鹽?；瘜W式KAl(SO4)212H2O，式量474.39，無色立方，單斜或六方晶體，有玻璃光澤，密度1.757g/cm3，熔點92.5℃。64.5℃時失去9個分子結晶水，200℃時失去12個分子結晶水，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。明礬凈水是過去民間經常采用的方法，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，可以吸附水里懸浮的雜質，并形成沉淀，使水澄清。所以，明礬是一種較好的凈水劑。 明礬可由明礬石經煅燒、萃取，結晶而制得。我國產地有安徽省廬江礬礦我國最大的明礬產地應該是浙江省蒼南縣礬山鎮(zhèn)礬礦（占世界總儲量的67%）。 第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物 第三課時 學習目標： 1、 掌握鐵氧化物和氫氧化物的一些重要化合物的性質。 2、學會檢驗Fe3+ 、Fe2+的方法； 3、知道Fe3+的氧化性 學習重點： 1、鐵氧化物和氫氧化物的化學性質； 2、 Fe3+的檢驗及其氧化性。 【知識精講】 三、鐵的化合物 鐵在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁，居第四位，鐵的價態(tài)主要為+2和+3價。 1．鐵的氧化物 氧化亞鐵(FeO) 氧化鐵(Fe2O3) 四氧化三鐵(Fe3O4) 鐵的價態(tài) +2價 +3價 +2，+3價 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 化學性質 與 酸 反 應 與非氧化性酸反應 FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O 與HNO3反應 +2 +3 FeOFe +3 Fe2O3Fe +3 Fe3O4Fe 生成反應 高溫 2Fe+O2====2FeO (煉鋼過程,Fe過量時) 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 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O (氧化性酸生成Fe3+) Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 轉化關系 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 說明： 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： ①配制FeSO4的蒸餾水經煮沸除去O2，配制時不能搖動容器，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鐵絲。 ②實驗用的NaOH溶液也應煮沸，以除去空氣。 ③實驗時，用長膠頭滴管吸取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）實驗現(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 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化 如：2 Fe2++Cl2＝2 Fe3+＋2Cl－