2019-2020年高中化學(xué) 《幾種重要的金屬化合物》教案3 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 《幾種重要的金屬化合物》教案3 新人教版必修1 課題:第三章 第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物(一) 授課班級 課 時(shí) 教 學(xué) 目 的 知識 與 技能 1、掌握Na2O2和Na2O、Na2CO3和NaHCO3的共性和差異性 2、掌握檢驗(yàn)金屬離子的實(shí)驗(yàn)方法------試劑法和焰色反應(yīng) 過程 與 方法 1、利用“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思維理念,采用對比的方法,學(xué)會(huì)從同類化合物找出性質(zhì)的差異性、相似性,形成規(guī)律性的知識的方法, 情感 態(tài)度 價(jià)值觀 1、幫助學(xué)生主動(dòng)構(gòu)成建自身發(fā)展所需的化學(xué)基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)技能 重 點(diǎn) Na2O2和Na2O、Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的差異性 難 點(diǎn) Na2CO3、NaHCO3溶液反應(yīng)現(xiàn)象的差異 知 識 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計(jì) 第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物 一、鈉的重要化合物 1、Na2O與Na2O2 (1) 與水反應(yīng): Na2O+H2O ==2NaOH 2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑ 失 2e- 得2e- 2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑ Na2O2 既是氧化劑又是還原劑 失 2e- (2) 與CO2 反應(yīng): 2 Na2O2+2CO2 ==2 Na2CO3 +O2 Na2O +CO2==Na2CO3 得2e- 2、Na2CO3與NaHCO3 [科學(xué)探究]碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì) (1)與鹽酸反應(yīng) Na2CO3+2HCl==2NaCl +H2O+CO2↑(慢) CO32― +2H+ ==H2O +CO2 ↑ NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2 ↑(快) HCO3―+H+==H2O+CO2 ↑ (2) 與BaCl2 溶液反應(yīng): Ba2+ +CO32―==BaCO3 ↓ [科學(xué)探究]Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性 (3) 熱穩(wěn)定性: Na2CO3 穩(wěn)定 NaHCO3受熱易分解 2NaHCO3 Na2CO3 +H2O +CO2 ↑ (4) 制取Na2CO3 的方法------侯氏制堿法 3、焰色反應(yīng) (1)定義:很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰發(fā)出特殊的顏色,在化學(xué)上稱為焰色反應(yīng)。 (2)操作:洗――燒――蘸――燒 鈉鹽:黃色 鉀鹽:透過藍(lán)色的鈷玻璃呈紫色。 (3)用途 離子檢驗(yàn) 焰色材料 教學(xué)過程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng) [回顧]1、初中時(shí)學(xué)過的NaOH 有哪些性質(zhì)? 2、Na 與H2O 反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原因? 3、請同學(xué)們回憶一下Na 在不同條件下與O2反應(yīng)的現(xiàn)象和產(chǎn)物差異。 [導(dǎo)入]Na2O與Na2O2 以及我們初中接觸過的NaOH、NaCl、Na2CO3、NaHCO3都是Na的重要化合物,今天我們就來系統(tǒng)地學(xué)習(xí)一下 [板書]第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物 一、鈉的重要化合物 1、Na2O與Na2O2 [講]Na2O與Na2O2 都是Na的氧化物,都只含有Na和O兩種元素,那么,它們的化學(xué)性質(zhì)是否相同?讓我們一起動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)來探究一下。 [演示實(shí)驗(yàn)3-5]Na2O2 與水反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)步驟:把水滴入盛有少量過氧化鈉固體的試管中,立即把帶火星的木條放在試管口,檢驗(yàn)生成的氣體。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:反應(yīng)生成的氣體能使木條復(fù)燃。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:Na2O2 與H2O反應(yīng)放熱,生成物助燃 [板書](1) 與水反應(yīng): Na2O+H2O ==2NaOH 2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑ [師]請同學(xué)們動(dòng)手寫方程式,并判斷是否屬于氧化還原反應(yīng),若是,請標(biāo)出電子得失,判斷氧化劑與還原劑 [板書] 失 2e- 2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑ 得2e- Na2O2 既是氧化劑又是還原劑 [講]堿性氧化物是與H2O 化合生成堿,由此可知,Na2O 是堿性氧化物,Na2O2 是過氧化物。 [演示實(shí)驗(yàn)]分別裝入Na2O和Na2O2 的試管中滴入適量的水,充分反應(yīng)后,滴入2 滴酚酞試劑。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:Na2O加入水無明顯現(xiàn)象,滴酚酞變紅 Na2O2 加入水,劇烈反應(yīng),有汽泡變出,溶液變紅后褪色 [講]由此可知,Na2O2是強(qiáng)氧化劑,有漂白性。 [過]我們剛做了與水的實(shí)驗(yàn),下面我們再來看一下與CO2 的反應(yīng)。 失 2e- [板書](2) 與CO2 反應(yīng): 2 Na2O2+2CO2 ==2 Na2CO3 +O2 得2e- Na2O +CO2==Na2CO3 [講]人進(jìn)行呼吸時(shí),需要呼出CO2 ,吸進(jìn)O2,而CO2 與Na2O2 正好可以反應(yīng)生成O2,以保證人體正常呼吸。Na2O2 可用做呼吸面具和潛水艇里的供氧劑。請大家根據(jù)Na2O和Na2O2 的性質(zhì)填寫表格 [投影總結(jié)]Na2O和Na2O2 的性質(zhì)比較 名稱 氧化鈉 過氧化鈉 化學(xué)式 Na2O Na2O2 色態(tài) 白色固體 淡黃色固體 與H2O反應(yīng) Na2O+H2O ==2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 與CO2 反應(yīng) Na2O+CO2 ==Na2CO3 2Na2O2 +2CO2 ==2Na2CO3+O2 類別 堿性氧化物 過氧化物 生成條件 Na在空氣中緩慢氧化 Na 在空氣中燃燒 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 2Na2O+O22Na2O2 相對穩(wěn)定 用途 供氧劑、強(qiáng)氧化劑、漂白劑 [討論]Na、Na2O、Na2O2 、NaOH 在空氣中放置一段就會(huì)變質(zhì),最后產(chǎn)物是什么? (Na2CO3 ) [講]Na2CO3 往往含有結(jié)晶水,就是我們?nèi)粘I钪谐S玫奶K打,它還有一個(gè)分子量比它小的弟弟------小蘇打,它們的性質(zhì)既相似又不同,下面我們就學(xué)習(xí)它們的性質(zhì) [板書]2、Na2CO3與NaHCO3 [問]Na2CO3 與Na2CO310H2O 是否為同一物質(zhì)? (不是) [科學(xué)探究]碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì) (1) 在2支試管里分別加入少量Na2CO3 和NaHCO3 (各約1克) 觀察二者外觀上的細(xì)小差別,分別滴入幾滴水,振蕩試管,觀察現(xiàn)象,用手摸一摸試管底部,有什么感覺? 繼續(xù)向試管內(nèi)加入10 mL水,用力振蕩,有什么現(xiàn)象? 向試管內(nèi)滴入1-2滴酚酞溶液,各有什么現(xiàn)象? 在下表中記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出初步結(jié)論 步驟 Na2CO3 NaHCO3 白色粉末,加H2O 結(jié)塊成晶體,放熱 細(xì)小白色粉末,加H2O,部分溶解,沒有明顯放熱感覺 振蕩長時(shí)間后可溶解 仍有固體殘余 溶液變紅 微紅 初步結(jié)論 加水變成含結(jié)晶水的晶體 部分溶解,堿性比Na2CO3弱 [講]Na2CO3與Na2CO310H2O 是兩種不同的純凈物,Na2CO310H2O在空氣中易被風(fēng)化而變成粉末 [問]根據(jù)初中所學(xué)的知識回答,檢驗(yàn)?zāi)骋晃镔|(zhì)是否含有碳酸根(CO32―),用什么方法? (加HCl,看是否有氣體生成,將生成氣體通入澄清石灰水,溶液變渾濁,有沉淀產(chǎn)生) [講]如此看來,在Na2CO3中滴加稀鹽酸,必定有氣體生成,那么在NaHCO3 中滴加稀鹽酸,現(xiàn)象又如何呢?是否和Na2CO3 與HCl的反應(yīng)一樣嗎?讓我們通過實(shí)驗(yàn)來得出結(jié)論。 [板書](1)與鹽酸反應(yīng) Na2CO3+2HCl==2NaCl +H2O+CO2↑(慢) CO32― +2H+ ==H2O +CO2 ↑ NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2 ↑(快) HCO3―+H+==H2O+CO2 ↑ [講]慢的原因是因?yàn)橄壬蒆CO3― ,再進(jìn)一步反應(yīng)生成H2O 和CO2 [問]那么,滴加HCl 產(chǎn)生無色無味氣體的物質(zhì)中是否一定有CO32― ? (不一定,還可能含有HCO3― ) [問]怎樣來區(qū)別Na2CO3 與NaHCO3呢?讓我們來做實(shí)驗(yàn)研究一下, [演示實(shí)驗(yàn)] 實(shí)驗(yàn)步驟:分別向裝有Na2CO3和NaHCO3的溶液中分別加入BaCl2 溶液 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:Na2CO3 有白色沉淀;NaHCO3 沒有現(xiàn)象 [板書](2) 與BaCl2 溶液反應(yīng): Ba2+ +CO32―==BaCO3 ↓ [講]碳酸鹽的正鹽除了K+、Na+、NH4+外都不溶于水,而酸式鹽卻都溶于水,因此,鑒別Na2CO3和NaHCO3 溶液,我們常用BaCl2或CaCl2做試劑來鑒別。 [過]Na2CO3 與NaHCO3 的另一個(gè)不同點(diǎn)是熱穩(wěn)定性不同。 [科學(xué)探究]Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性 現(xiàn)象 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 結(jié)論 Na2CO3 石灰水無變化 ----------- 受熱不分解 NaHCO3 石灰不變渾濁 2NaHCO3Na2CO3 +H2O+CO2 ↑ 易分解 [板書](3) 熱穩(wěn)定性: Na2CO3 穩(wěn)定,NaHCO3受熱易分解 2NaHCO3 Na2CO3 +H2O +CO2 ↑ [講]正鹽比酸式鹽穩(wěn)定。 [問]根據(jù)Na2CO3與NaHCO3 各自不同的性質(zhì),二者有什么用途? [投影總結(jié)]Na2CO3 和NaHCO3 性質(zhì)比較 物質(zhì) 碳酸鈉 碳酸氫鈉 化學(xué)式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 純堿、蘇打 小蘇打 色態(tài) 白色粉末(Na2CO310H2O為晶體) 白色晶體 溶解性 易溶于水 溶解度相對小 與H+ 反應(yīng) 慢,CO32― +2H+ ==H2O +CO2 ↑ 快,HCO3―+H+==H2O+CO2↑ 與可溶性鋇、鈣鹽 Ba2+ +CO32―==BaCO3 ↓Ca2++CO32―==CaCO3 ↓ 不反應(yīng) 熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定,受熱,難分解,Na2CO3 10H2O 易風(fēng)化 不穩(wěn)定,2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑ 用途 玻璃,制皂,造紙,紡織 發(fā)酵粉,制藥 [思考1]Na2CO3和NaHCO3混合時(shí)的提純方法? [投影總結(jié)] Na2CO3粉末中混有NaHCO3,用加熱法 2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑ Na2CO3溶液中混有NaHCO3,滴加適量NaOH NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O NaHCO3 溶液中混有Na2CO3 通入過量CO2 Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3 [思考2]Na2CO3 與HCl 反應(yīng)時(shí)加入的順序不同,現(xiàn)象如何? [投影總結(jié)] 在鹽酸中逐滴加入Na2CO3 溶液,立即產(chǎn)生氣泡 2H+ +CO32― ==H2O +CO2 ↑ 在Na2CO3 溶液中加入稀鹽酸時(shí),滴加一定量后才產(chǎn)生氣泡 CO32― +H+==HCO3― HCO3―+H+==H2O +CO2 ↑ [思考3]如何鑒別Na2CO3 與NaHCO3 [投影總結(jié)] 利用熱穩(wěn)定性不同 與酸反應(yīng)速率不同 陰離子不同,分別加CaCl2 和BaCl2 溶液 [講]Na2CO3用途非常廣泛,是工業(yè)生產(chǎn)的重要生產(chǎn)資料,之前一直被西方世界的“索爾維制堿法”壟斷。1926年,侯德榜針對氨堿法的不足,研究成功了聯(lián)合制堿法------侯氏制堿法 [板書](4) 制取Na2CO3 的方法------侯氏制堿法 [投影]侯氏制堿法的過程 向飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2 NH3 +H2O+CO2==NH4HCO3 依據(jù)NaHCO3 溶解度小,會(huì)從溶液中析出 NaCl+NH4HCO3==NaHCO3 ↓+NH4Cl ∴ NaCl+NH3+H2O+CO2==NaHCO3↓+NH4Cl 將NaHCO3 晶體濾出,NH4Cl可作氮肥 2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑ [過]根據(jù)之前的學(xué)習(xí)知道,K、Na的化學(xué)性質(zhì)非常相似,初中學(xué)習(xí)物質(zhì)的溶解性我們知道,Na+、K+鹽全溶,用離子反應(yīng)是不可能把Na+、K+鑒別出來,怎樣鑒別鈉鹽和鉀鹽呢? 同學(xué)們,有沒有注意到平時(shí)我們炒菜時(shí),如果不小心把湯灑在爐火上,火焰會(huì)變成黃色,酒精燃燒的火焰本身是淡藍(lán)色,使我們使用酒精燈時(shí)發(fā)現(xiàn)酒精燈的火焰實(shí)際上也是黃色的這是為什么? (可能存在一些物質(zhì)改變了火焰的顏色) [講]這種假設(shè)合不合理嗎?我們用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。同學(xué)們認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)時(shí),火焰顏色的變化。 [演示實(shí)驗(yàn)]NaCl、NaOH、Na2SO4 的焰色反應(yīng) (有鈉的化合物在灼燒時(shí)火焰都是黃色的) [演示實(shí)驗(yàn)]K2CO3、CuSO4、BaCl2、CaCl2的焰色反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:K2CO3-黃紫色 CuSO4-綠色 BaCl2-黃綠色 CaCl2-磚紅色 [講]很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)出的特殊的,這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。 [板書]3、焰色反應(yīng) (1)定義:很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰發(fā)出特殊的顏色,在化學(xué)上稱為焰色反應(yīng)。 [講]要注意的是,焰色反應(yīng)不是化學(xué)反應(yīng)是物理變化,檢驗(yàn)的是元素的性質(zhì),主要用來檢驗(yàn)金屬元素。 [問]那么,應(yīng)如何操作焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)兀? [板書](2)操作:洗――燒――蘸――燒 [投影總結(jié)] 洗---用稀鹽酸洗鉑絲。(用稀鹽酸將其表面的氧化物反應(yīng)掉,生成的氯化物灼燒時(shí)易汽化而揮發(fā),以除去干擾焰色反應(yīng)的雜質(zhì),不能用稀H2SO4 洗,因生成的硫酸鹽沸點(diǎn)高) 燒---用鹽酸洗滌過的鉑絲在火焰上燒到與原來顏色相同為止。(除去雜質(zhì)) 蘸---用灼燒合格的Pt 絲蘸取被灼燒的物質(zhì) 燒---將沾在鉑絲的物質(zhì)在火焰上灼燒,并觀察其現(xiàn)象。 [講]值得注意的是,選用火焰顏色較淺的煤氣燈和酒精燈;金屬絲本身在火焰上燃燒應(yīng)無顏色,同時(shí)熔點(diǎn)要高,不易被氧化,用Pt絲效果較好,也可用Fe、Ni、W來代替。 [師]下面,請兩們同學(xué)分別來做NaCl、KCl 的焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn),請同學(xué)們注意觀察他們的操作是否正確?注意觀察火焰顏色。 [師]現(xiàn)在,我再來做一次KCl的實(shí)驗(yàn),請一位同學(xué)透過藍(lán)色的鈷玻璃看顏色。 [板書]鈉鹽:黃色 鉀鹽:透過藍(lán)色的鈷玻璃呈紫色。 [講]焰色反應(yīng)很靈敏,微量的金屬都被檢驗(yàn)出來,一般的溶液中都有少量Na+,由于K+ 焰色反應(yīng)非常淺,容易被Na 干擾。 [板書](3)用途: 離子檢驗(yàn) 焰色材料 [知識拓展]――漫話焰火 “火樹銀花不夜天”的節(jié)日之夜,天空中五彩繽紛、瑰麗多姿的焰火,給節(jié)日增添了歡樂的氣氛,而這美麗的夜景的創(chuàng)造都?xì)w功于化學(xué)。 1、火焰是靠內(nèi)裝的火藥的引燃、發(fā)射的。 常用的黑火藥用KNO3、S、C按一定的比例混合成,主要反應(yīng)為 S+2KNO3+3C==K2S+3CO2↑+N2↑ 反應(yīng)中放出大量的熱,使生成的氣體在高溫下有限空間產(chǎn)生較強(qiáng)的壓力,將焰色射送出去。 2、五光十色的焰色――火焰發(fā)色劑 Sr(NO3)2――紅色 NaNO3――黃色 Ba(NO3)2 ――綠色 LiNO3――紫紅色 Mg、Al、Zn粉等在燒灼則產(chǎn)生耀眼的白光 火花――Al、Fe燃燒,爆炸時(shí)以散開的白色或黃色熔融粒子噴射而形成的。 濃煙――@及未反應(yīng)的木炭粉等形成的。 燃放焰火雖可以給人帶來歡樂,但引起的環(huán)境污染是相當(dāng)嚴(yán)重的。 [小結(jié)]以上我們學(xué)習(xí)鈉的化合物的知識以及一種科學(xué)檢驗(yàn)元素的方法――焰色反應(yīng)。 [自我評價(jià)] 1、關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的說法正確的是( ) A、它們的物質(zhì)的量相等時(shí),跟足量的鹽酸反應(yīng),在相同狀況時(shí)放出的CO2體積相同 B、它們的物質(zhì)的量相等時(shí),跟足量的鹽酸反應(yīng),所消耗鹽酸的物質(zhì)的量相同 C、它們的質(zhì)量相等時(shí),在水中電離出相同數(shù)目的Na+ D、它們的質(zhì)量相等時(shí),與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生物質(zhì)的量相等的CO2 2、某物質(zhì)灼燒時(shí),焰色反應(yīng)為黃色,下列判斷正確的是( ) A、該物質(zhì)一定是鈉的化合物 B、該物質(zhì)一定含鈉元素 C、該物質(zhì)一定是金屬鈉 D、不能確定該物質(zhì)中是否含有鉀元素 NaOH 俗稱是燒堿、火堿、苛性鈉、白色固體,有強(qiáng)吸水性,易潮解,可用做干燥劑。是強(qiáng)堿,具有堿的通性,密封保存,用橡皮塞,不用玻璃塞。 學(xué)生活動(dòng):觀察所展示的Na2CO3 和NaHCO3 的顏色、狀態(tài),并通過自學(xué)教材了解它的俗名,溶解性,物理性質(zhì)。 學(xué)生活動(dòng):自學(xué)教材相關(guān)內(nèi)容,并總結(jié)、歸納并整理表格。 由實(shí)際生活引發(fā)疑問 學(xué)生活動(dòng),自學(xué),分析,并總結(jié)焰色反應(yīng)的操作。 增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,加強(qiáng)課堂互動(dòng) 黃色 紫色 學(xué)生活動(dòng),總結(jié)歸納焰色反應(yīng)用途 A BD 教學(xué)回顧: 教 案 課題:第三章 第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物(二) 授課班級 課 時(shí) 教 學(xué) 目 的 知識 與 技能 1、以Al2O3 、Al(OH)3 為代表,了解兩性物質(zhì)的特點(diǎn)。以KAl(SO4)2 為代表,使學(xué)生掌握復(fù)鹽的組成特點(diǎn)。 過程 與 方法 1、通過列表比較,了解各類金屬化合物的性質(zhì),同時(shí)掌握學(xué)習(xí)元素化合物的方法------比較法。 2、通過對幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的探究,體會(huì)實(shí)驗(yàn)方法在化學(xué)研究中的作用,并認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)過程中控制實(shí)驗(yàn)條件的重要性。 情感 態(tài)度 價(jià)值觀 1、通過實(shí)驗(yàn)、圖表分析、聯(lián)系生活等多渠道的科學(xué)探究,發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,樂于探究物質(zhì)變化的奧秘 重 點(diǎn) 氫氧化鋁的性質(zhì) 難 點(diǎn) 兩性氫氧化物概念的形成。 知 識 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計(jì) 二、鋁的重要化合物 1、氧化鋁( aluninum oxide) Al2O3是典型的兩性氧化物(amphoteric oxide) Al2O3+6H+==2Al3++3H2O Al2O3+6OH―==2AlO2―+H2O 2、氫氧化鋁(aluninum hydroxide) Al(OH)3是典型的兩性氫氧化物(amphoteric hydroxide) (1)化學(xué)性質(zhì): Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O H++AlO2―+H2OAl(OH)3Al3++3OH― 酸式電離 堿式電離 (2)Al(OH)3 的制備 [投影實(shí)驗(yàn)3-7]Al(OH)3 的制備 Al3++3NH3 H2O == Al(OH)3 ↓+ 3NH4+ Al2(SO4)3+6NH3 H2O ==2Al(OH)3↓+3 (NH4)2SO4 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 3、硫酸鋁鉀 KAl(SO4)2 復(fù)鹽:KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42― Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 教學(xué)過程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng) [引入]19世紀(jì),法國王宮一次宴會(huì)上,法國皇帝拿破侖三世獨(dú)自用一種比金、銀輕得多的金屬制成的刀叉,而其他人都用黃金或白銀制的餐具,以體現(xiàn)其王者的風(fēng)范。大家猜猜看,拿破侖的刀叉是用什么金屬制成的? 這種金屬就是鋁,由于當(dāng)時(shí)冶煉鋁很難,鋁十分珍貴,據(jù)說泰國當(dāng)時(shí)的國王曾用過鋁制的表鏈;1855年巴黎萬國博覽會(huì)上,展出了一小塊鋁,標(biāo)簽上寫到:“來自黏土的白銀”,并將它放在最珍貴的珠寶旁邊;直到1889年,倫敦化學(xué)會(huì)還把鋁合金制的花瓶和杯子作為貴重的禮物送給門捷列夫。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鋁的冶煉變得很簡單,現(xiàn)在鋁和鋁制品在生活中,可以說無處不在。 [問]Al是較活潑的金屬,那么,它們都以何種形態(tài)存在自然界中? (在自然界中僅有化合態(tài)) [板書]二、鋁的重要化合物 [講]Al占地殼總質(zhì)量的7.7%,在所有元素中是第3位,在金屬中為第1位,主要存在的形式為:鋁土礦(Al2O3)、明礬石、長石、云母等。 [過]Al的最常見的重要化合物有Al2O3、Al(OH)3、KAl(SO4)2等,它們有哪些性質(zhì)呢?下面我們就來學(xué)習(xí)這幾種重要的Al的化合物的性質(zhì)。 [板書]1、氧化鋁( aluninum oxide) [講]Al2O3為白色粉末,不溶于,熔點(diǎn)2050℃,用作耐火材料,自然界中純凈的Al2O3為無色晶體,俗稱剛玉。硬度僅次于金剛石,通常所說的是紅藍(lán)寶石是混有少量不同氧化物雜質(zhì)的剛玉。我們曾介紹過Al2O3是典型的兩性氧化物。 [板書]Al2O3是典型的兩性氧化物(amphoteric oxide) Al2O3+6H+==2Al3++3H2O Al2O3+6OH―==2AlO2―+H2O [講]Al2O3呈兩性,那么它對應(yīng)的水化物――Al(OH)3的性質(zhì)又怎么樣呢? [板書]2、氫氧化鋁(aluninum hydroxide) [講]我們曾提到過Al(OH)3 是典型的兩性氫氧化物,既能跟酸起反應(yīng),又能跟堿起反應(yīng)。 [板書] Al(OH)3是典型的兩性氫氧化物(amphoteric hydroxide) [講]實(shí)驗(yàn)表明,Al(OH)3在HCl和NaOH溶液里都能溶解,這就說明它既能跟酸起反應(yīng),又能跟堿起反應(yīng)。 [板書](1)化學(xué)性質(zhì): Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O [思考]Al(OH)3能與所有堿液發(fā)生反應(yīng)呢? ?。ú荒?,只能強(qiáng)堿溶液起反應(yīng)) [問]為什么Al(OH)3具有兩性呢? (根據(jù)其性質(zhì)推測,Al(OH)3既可電離出H+,也可電離也OH―) [講]Al(OH)3 在水溶液中有兩種電離方式。 [板書]H++AlO2―+H2OAl(OH)3Al3++3OH― 酸式電離 堿式電離 [講]當(dāng)向Al(OH)3溶液中加酸時(shí),抑制酸式電離,促進(jìn)堿式電離,若加入足量的酸,則Al(OH)3將完全以堿的形式電離,即Al(OH)3溶于酸中,當(dāng)向Al(OH)3溶液加入堿時(shí),抑制堿式電離,促進(jìn)酸式電離,若加入足量的堿,則Al(OH)3完全以酸的形式電離,即Al(OH)3溶于堿中。 但是Al(OH)3不與弱酸反應(yīng),如向Al(OH)3濁液通入CO2不反應(yīng);也不與堿反應(yīng),如NH3H2O,故實(shí)驗(yàn)室用NH3H2O制備Al(OH)3 [板書](2)Al(OH)3 的制備 [投影實(shí)驗(yàn)3-7]Al(OH)3 的制備 實(shí)驗(yàn)步驟:在試管里另入10 mL 0.5 mol/L Al2(SO4)3 溶液,滴加氨水,生成白色膠狀物質(zhì),繼續(xù)滴加氨水,直到不再產(chǎn)生沉淀為止。當(dāng)氨水過量時(shí),沉淀不溶解,沉淀放在蒸發(fā)皿中加熱,生成白色粉末。 [板書] Al2(SO4)3+6NH3 H2O ==2Al(OH)3↓+3 (NH4)2SO4 2Al(OH)3Al2O3+3H2O [講]在實(shí)驗(yàn)室可以用鋁鹽溶液與NH3 H2O 反應(yīng)來制取Al(OH)3 [板書]Al3++3NH3 H2O == Al(OH)3 ↓+ 3NH4+ [投影總結(jié)]Mg(OH)2 、Al(OH)3 性質(zhì)比較 Mg(OH)2 Al(OH)3 物理性質(zhì) 白色粉末、難溶于H2O 白色膠狀物,難溶于水 化 學(xué) 性 質(zhì) 電離 中強(qiáng)堿, Mg(OH)2 == Mg2+ +2OH― 兩性氫氧化物,H++AlO2―+H2O Al(OH)3 Al3++3OH― 跟酸 Mg(OH)2 +2H+ == Mg2+ +2H2O Al(OH)3+3H+== Al3++3H2O 跟堿 不反應(yīng) Al(OH)3 +OH― == AlO2― +2H2O 分解 Mg(OH)2MgO+H2O 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O 實(shí)驗(yàn)室 制法 Mg2++2OH―=Mg(OH)2↓ Al3++3NH3 H2O == Al(OH)3 ↓+ 3NH4+ [過]下面我們再介紹一種常見的Al的化合物。 [板書]3、硫酸鋁鉀(KAl(SO4)2) [講]明礬就是帶12個(gè)結(jié)晶水的硫酸鋁鉀,即KAl(SO4)2 12H2O [講]KAl(SO4)2 是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的化合物,是一種復(fù)鹽。 [板書]復(fù)鹽:KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42― [講]明礬溶液中滴入石蕊試液,變紅,為什么? [板書]Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ [小結(jié)]明礬水解所產(chǎn)生的膠狀物Al(OH)3吸附能力強(qiáng),可以吸附水里的雜質(zhì),并形成沉淀使水澄清。所以,明礬常作凈水劑,但廣泛使用鋁鹽凈化水,可能導(dǎo)致腦損傷,造成嚴(yán)重的記憶力喪失,這是老年癡呆癥特有的癥狀。使用時(shí)要切實(shí)注意,盡量揚(yáng)長避短,才能使Al及其化合物對人類社會(huì)發(fā)展發(fā)揮出更為重要的作用。 展示樣品 展示明礬晶體 Al3+ 水解 教學(xué)回顧: 教 案 課題:第三章 第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物(三) 授課班級 課 時(shí) 教 學(xué) 目 的 知識 與 技能 1、掌握Fe3+ 的氧化性及檢驗(yàn)方法,F(xiàn)e3+ 與Fe2+的轉(zhuǎn)變, 2、掌握Fe(OH)2 氧化成Fe(OH)3的過程 過程 與 方法 1、教學(xué)中通過實(shí)驗(yàn)和探究,讓學(xué)生對探究的方法有一些了解,在實(shí)驗(yàn)和探究過程中,積累一些科學(xué)假設(shè)和對比實(shí)驗(yàn)方法。 情感 態(tài)度 價(jià)值觀 1、通過實(shí)驗(yàn)探究,讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)研究的樂趣,體驗(yàn)合作和動(dòng)手的整個(gè)過程的積極的情緒。 重 點(diǎn) Fe3+與Fe2+ 的之間轉(zhuǎn)變 難 點(diǎn) 運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的理論分析Fe3+ 與Fe2+ 的轉(zhuǎn)變并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。 知 識 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計(jì) 三、鐵的重要化合物 1、鐵的氧化物 2、鐵的氫氧化物 氫氧化鐵 ( iron(Ⅲ) hydroxide) 氫氧化亞鐵 ( iron(Ⅱ) hydroxide) 3、鐵鹽和亞鐵鹽 (1) 常見的亞鐵鹽(綠色): FeCl2 、FeSO4 具有強(qiáng)還原性,必須現(xiàn)制現(xiàn)用 保存方法:加入少量鐵粉 常見的鐵鹽(黃色): FeCl3、Fe2(SO4)3具有強(qiáng)氧化性 (2)Fe3+ 的檢驗(yàn) Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3 (血紅色) Fe2++2OH―==Fe(OH)2?。ò咨鯛畛恋恚? 4Fe(OH)2↓+O2+2H2O==4Fe(OH)3↓ 白色――灰綠色――紅褐色 Fe3++3OH― ==Fe(OH)3 ↓(紅褐色沉淀) (3) Fe3+的氧化性:亞鐵鹽和鐵鹽之間可以相互轉(zhuǎn)化 教學(xué)過程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng) [引入]人類早在6000年前就開始利用鐵,xx年前人類發(fā)明了從礦石里冶鐵的方法。我國在春秋時(shí)期就開始冶鐵、戰(zhàn)國時(shí)期就開始煉鋼。鋼鐵一直廣泛地應(yīng)用人類生活的方方面面。 新中國成立以前,我國的鋼鐵工業(yè)非常落后,生產(chǎn)的鋼鐵遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)和生活的需要,大量依靠進(jìn)口,所以當(dāng)時(shí)把鐵釘稱為“洋釘”,把鐵皮稱為“洋鐵皮”。新中國成立后,我國的鋼鐵工業(yè)得到突飛猛進(jìn)地發(fā)展,1996年我國的鋼產(chǎn)量突破一億噸。 [引]上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了鐵的化學(xué)性質(zhì)。我們知道,F(xiàn)e在O2中燃燒生成黑色的Fe3O4,除此之外,鐵的氧化物還有兩種------FeO、Fe2O3 這些鐵的氧化物。有什么樣的性質(zhì)呢? [板書]三、鐵的重要化合物 1、鐵的氧化物 [投影總結(jié)]鐵的氧化物的性質(zhì)比較。 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 鐵紅 磁性氧化鐵 色態(tài) 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體 價(jià)態(tài) +2價(jià) +3價(jià) +3,+2價(jià) 水溶性 不溶 不溶 不溶 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定,在空氣里加熱迅速被氧化 穩(wěn)定 穩(wěn)定 非氧化性反應(yīng) 堿性氧化物FeO+2H+==Fe2++H2O 堿性氧化物 Fe2O3 + 6H+ == 2Fe3+ + 3H2O 復(fù)雜氧化物,F(xiàn)e3O4 +8H+ == Fe2+ + 2Fe3+ +4H2O 與氧化性酸反應(yīng) 3FeO + 10HNO3 ==3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O Fe2O3 + 6H+ == 2Fe3+ + 3H2O 3 Fe3O4 + 28 HNO3 == 9Fe(NO3)3 +NO↑+14 H2O 共性 高溫時(shí),都能被C、CO、H2、Al等還原劑還原,還原過程中Fe的價(jià)態(tài)降低,最終生成Fe [板書]2、鐵的氫氧化物 氫氧化鐵( iron(Ⅲ) hydroxide) 氫氧化亞鐵( iron(Ⅱ) hydroxide) [實(shí)驗(yàn)3-9]Fe(OH)2和Fe(OH)3的制備 實(shí)驗(yàn)步驟:在2支試管晨分別加入少量FeCl3和FeSO4 溶液,然后滴入NaOH溶液,觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。 FeCl3 溶液 FeSO4 溶液 加 NaOH 溶液 立即產(chǎn)生紅褐色沉淀 開始時(shí)生成白色絮狀沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色 離子 方程式 Fe3++3OH―==Fe(OH)3↓ Fe2++2OH―==Fe(OH)2 ↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 [講]生成Fe(OH)2 時(shí),開始生成白色絮狀沉淀是Fe(OH)2,最后生成的紅褐色沉淀是Fe(OH)3,從Fe的化合價(jià)來看,F(xiàn)e(OH)2 被什么氧化了? (被空氣中O2氧化) [講]由此可知,F(xiàn)e(OH)2 極易被氧化,所以在配制反應(yīng)時(shí)要用沸水,盡量降低O2的溶解度。 [思考1]實(shí)驗(yàn)中為什么要用新制的Fe SO4 溶液? (Fe SO4 易被空氣中O2氧化) [思考2]怎樣才能使Fe2+ 溶液能能長時(shí)間保存呢? (在配制溶液時(shí),要加少量Fe 防止氧化,加少量酸抑制其水解) [思考3]實(shí)驗(yàn)中為什么要將滴管尖端插入試管底部,且慢慢擠出NaOH溶液? (Fe(OH)2 極易被氧化,預(yù)防帶入空氣) [講]Fe(OH)2、Fe(OH)3均為弱堿,具有堿的通性。 [投影]Fe(OH)2和Fe(OH)3的性質(zhì)比較 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 類別 二元弱堿 三元弱堿 與非氧化性酸 Fe(OH)2 +2H+ == Fe2++2H2O Fe(OH)3 +3H+ == Fe3++3H2O 與氧化性酸 3Fe(OH)2+10HNO3 == 3Fe(NO3)3 +NO↑+8H2O Fe(OH)3 +3H+ == Fe3++3H2O 穩(wěn)定性 分解產(chǎn)生很復(fù)雜 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 制法 Fe2++2OH―==Fe(OH)2 ↓ Fe3++3OH―==Fe(OH)3 ↓ 轉(zhuǎn)化關(guān)系 4Fe(OH)2+O2+2H2O== 4Fe(OH)3 [板書]3、鐵鹽和亞鐵鹽 (1) 常見的亞鐵鹽(綠色): FeCl2 、FeSO4 具有強(qiáng)還原性,必須現(xiàn)制現(xiàn)用 保存方法:加入少量鐵粉 常見的鐵鹽(黃色):FeCl3、Fe2(SO4)3 具有強(qiáng)氧化性 [實(shí)驗(yàn)3-10]Fe3+的檢驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)步驟:在2支試管里分別加入5 mL FeCl2 溶液和5 mL FeCl3溶液,各滴入幾滴KSCN溶液。觀察現(xiàn)象并記錄 滴入KSCN溶液 FeCl3溶液 呈血紅色 FeCl2溶液 無變化 [板書](2)Fe3+ 的檢驗(yàn) Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3 (血紅色) [講]我們利用這一特別現(xiàn)象來檢驗(yàn)Fe3+,險(xiǎn)些之外,還可用與NaOH溶液反應(yīng)。 [板書]Fe2++2OH―==Fe(OH)2?。ò咨鯛畛恋恚? 4Fe(OH)2↓+O2+2H2O==4Fe(OH)3↓ 白色――灰綠色――紅褐色 Fe3++3OH―?。剑紽e(OH)3 ↓(紅褐色沉淀) [科學(xué)探究]Fe3+ 的氧化性 實(shí)驗(yàn)步驟:在盛有2 mL FeCl3 溶液的試管中,加入少量鐵粉,振蕩試管,充分反應(yīng)后,滴入幾滴KSCN溶液,觀察并記錄現(xiàn)象。再加入幾滴氯水,又發(fā)生了什么變化? FeCl3溶液中加入 現(xiàn)象 反應(yīng)的離子方程式 鐵粉,KSCN溶液 不顯血紅色 2Fe3++Fe==3Fe2+ 氯水,振蕩 顯血紅色 2Fe2+ +Cl2==2Fe3++2Cl― [板書](3) Fe3+的氧化性 [講]Fe3+遇到較強(qiáng)的還原劑時(shí),會(huì)被還原成Fe2+ ;而Fe2+ 在較強(qiáng)的氧化劑的作用下會(huì)被氧化成Fe3+ [板書]亞鐵鹽和鐵鹽之間可以相互轉(zhuǎn)化 [小結(jié)]Fe3+和Fe2+結(jié)構(gòu)不同,所帶電荷不同,性質(zhì)差異就很大,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們應(yīng)該知道結(jié)構(gòu)相似,性質(zhì)必然相似;結(jié)構(gòu)不同,性質(zhì)必然不同。 [自我評價(jià)] 1、制印刷電路時(shí),常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”,發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3 +Cu == 2FeCl2 +CuCl2 ,向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是( ) A、燒杯中有銅無鐵 B、燒杯中有鐵無銅 C、燒杯中鐵銅都有 D、燒杯中鐵銅都無 2、方法一:用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。 (1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入_____________; (2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_________的方法; 圖1 實(shí)驗(yàn)裝置 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面以下,再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是__________________________。 方法二:在如圖1裝置中,用NaOH溶液、鐵屑、稀硫酸等試劑制備。 (1) 在試管I中加入的試劑是________________; (2)在試管Ⅱ里加入的試劑是_________________; (3)為了制得Fe(OH)2白色沉淀,在試管I和Ⅱ中加人試劑,打開止水夾,塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是______________; (4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時(shí)間保持白色,其理由是____________。 創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景 閱讀教材,填寫表格 總結(jié)歸納,填寫表格 B 方法一: (1)稀硫酸和鐵屑 (2) 加熱煮沸 (3) 避免生成的Fe(OH)2沉淀與空氣中的氧氣接觸而被氧化。方法二: (1)稀硫酸和鐵屑 (2) NaOH溶液 (3) 反應(yīng)一段時(shí)間后,關(guān)閉止水夾 (4) 由于反應(yīng)開始產(chǎn)生的氣體 教學(xué)回顧:- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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