高中化学 22《钠镁及其化合物》教学设计 苏教版必修1.docx

高中化学 22《钠镁及其化合物》教学设计 苏教版必修1.docx

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高中化学22《钠镁及其化合物》教学设计苏教版必修1

2019-2020年高中化学2.2《钠、镁及其化合物》教学设计苏教版必修1

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。

科学思想：

通过认识碱金属、镁的原子结构与其性质的关系，使学生感悟到事物的现象与本质的辩证关系；通过具体化学问题解决方案的设计，使学生体会到化学科学的重要，认识其与生产、生活的联系。

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】碱金属单质有强的还原性，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=2Na2O

2Na+O2

Na2O2

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

2Na+2H2O+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑

2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+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？

回答：

保存在煤油中。

回答：

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】

（2）Na2O和Na2O2混合物含量的测定

【提问】Na2O和Na2O2是金属钠的氧化物，二者有哪些差别？

【投影】Na2O与Na2O2的比较：

回忆二者的色、态、电子式，二者与水、酸、酸性氧化物的反应的差别。

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的以上差别，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】①根据怎样的反应原理测定：

②需测定的数据有哪些？

③从操作的简便性上分析，是采用与水反应的方案简单，还是采用与CO2反应的方案简单？

④设计反应装置图。

回答：

①Na2O2与水或CO2反应可产生O2，使样品与足量的水或CO2反应，测定生成的O2的体积就可计算出Na2O2的质量，从而可计算出样品中Na2O2的含量。

②样品的质量W与足量的水或CO2反应产生的O2的体积V。

③若采用与CO2反应的方案，则需有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应的方案简单。

④讨论设计反应装置图。

【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/112W×100％

【板书】

【板书】（3）Na2CO3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，并领会对比法在学习中的应用。

指导学生填表，并要求学生重点探讨下列问题。

【提问】①为什么等物质的量浓度的Na2CO3水溶液的碱性强于NaHCO3？

②Na2CO3与NaHCO3之间如何转化？

回答：

①等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液前者的水解程度大于后者。

②

Na2CO3

NaHCO3

【过渡】根据Na2CO3和NaHCO3的以上差别，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】①利用怎样的化学原理达到目的？

②设计出实验装置图。

讨论得出实验方案。

回答：

①利用NaHCO3受热分解（Na2CO3受热不分解）产生CO2，而C

O2可使澄清石灰水变浑的性质可验证Na2CO3中是否含NaHCO3。

②装置图如下：

③用该装置能否测定样品中的NaHCO3的含量？

若能，还需测定的数据是什么？

③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：

单质镁有强还原性。

【板书】

→单质镁有强还原性。

【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，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，探讨解决下列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已知MgCl2·6H2O晶体在空气中加热时，释放出部分结晶水，同时生成Mg（OH）Cl或MgO，在干燥HCl气流中加热可得到无水MgCl2。

请用MgCl2·6H2O制备无水MgCl2。

加工信息并讨论。

探索

制备无水MgCl2的途径。

①②③④

【思考】

①直接加热MgCl2·6H2O能否得到无水MgCl2？

为什么？

②如何用MgCl2·6H2O制得到无水MgCl2？

说明这样做的化学原理。

③若要完成该实验，所用装置图应包括几部分？

设计该实验的流程图。

思考后回答：

①直接加热MgCl2·6H2O不能得到无水MgCl2，原因是加热释放的水可使MgCl2水解生成Mg（OH）Cl，最终得到的是MgO。

②将MgCl2·6H2O在干燥的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

Mg（OH）2+2HCl

③包括四部分：

HCl气体发生装置、干燥装置、MgCl2·6H2O晶体加热装置、尾气吸收装置。

流程图如下：

【投影】加热MgCl2·6H2O制无水MgCl2的流程图：

【提问】应选用何种干燥剂干燥HCl气体？

选择怎样的尾气吸收装置？

请设计出实验装置图。

回答：

用浓硫酸干燥HCl气体。

由于HCl气体极易溶

于水，故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MgCl2·6H2O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的差别得出：

取粉末加少量水，微热，用湿润的红色石蕊试纸检验是否有NH3产生。

依据的化学原理是：

Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2↓+2NH3↑

MgO+H2O=Mg（OH）2↓

思考后回答：

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，向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是_______，写出有关反应的离子方程式。

结合Fe2+、Al3+、NH4+离子的性质完成习题。

答案：

NH4+和Fe2+。

溶液中加入过量的NaOH溶液时：

NH4++OH-

NH3↑+H2O

Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓

Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓

4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3↓

Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

再加入过量盐酸时：

Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O

Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O

AlO2-+4H+=Al3++2H2O

【讲评】解答类似习题时，需注意隐藏着的条件（空气中有大量O2，可氧化Fe（OH）2）。

考虑问题要理论联系实际。

【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。

①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。

②若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，在教师的引导下回答。

镁粉与沙子发生反应：

4Mg+SiO2

2MgO+Mg2Si

灰色粉末是MgO和Mg2Si的混合物。

①投入

水中：

Mg2Si+4H2O=SiH4↑+2Mg（OH）2↓，产生白色沉淀物是Mg（OH）2。

SiH4在空气中自燃：

SiH4+2O2=SiO2+2H2O，反应剧烈，发出轻微爆炸声。

②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，反应更剧烈，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，能够透过反应的现象看到反应的

本质。

【板书】Mg→　　　　　　　　Mg2+→　　　　　　Mg（OH）2

（强还原性）（能水解）（溶于酸，不溶于碱）