高中化学《钠镁及其化合物》教案12 苏教版必修1.docx
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高中化学《钠镁及其化合物》教案12苏教版必修1
2019-2020年高中化学《钠、镁及其化合物》教案12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+O2Na2O2
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
Na2CO3NaHCO3
【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CO2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+2H2OMg(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+SiO22MgO+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)
2019-2020年高中化学《钠、镁及其化合物》教案2苏教版必修1
一、学习目标
1.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
2.运用对比实验方法比较碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
3.了解碳酸钠和碳酸氢钠在生产、生活中用途。
二、教学重点及难点
重点:
碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。
难点:
碳酸钠和碳酸氢钠在化学性质上的差异。
三、设计思路
由药片溶于水产生气泡的现象引入钠的碳酸盐,在比较了碳酸钠与碳酸氢钠物理性质的基础上,通过类比碳酸钠与碳酸钙的方法学习碳酸钠的化学性质,进而通过对比实验探究碳酸钠与碳酸氢钠化学性质的异同,利用两者的性质介绍其在生产、生活中的用途,并解释药片溶于水产生气泡的原因。
四、教学过程
[情景导入]用维生素C泡腾片溶于水,药片迅速溶解并产生大量气泡的实验现象,引起学生探究碳酸氢钠性质的兴趣。
将主题引导到钠的碳酸盐性质的研究。
(注:
维生素C泡腾片中含有碳酸氢钠和酒石酸氢钾。
)
[板书]Na2CO3,俗名:
纯碱。
NaHCO3,俗名:
小苏打。
[活动与探究1]取适量的碳酸钠和碳酸氢钠的样品于小烧杯中,进行溶解性实验。
一、碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质
Na2CO3:
白色固体,可溶于水。
NaHCO3:
白色固体,可溶于水。
[过渡]碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙、碳酸氢钙同为碳酸盐,它们在化学性质上是否会有相似之处呢?
现在以碳酸钠为例,进行研究。
[活动与探究2]在两支试管中分别取2~3mL澄清的石灰水和氯化钙溶液,再分别向上述两支试管中滴加碳酸钠溶液,振荡,观察实验现象。
学生在实验中训练实验的设计、操作、观察和分析能力。
总结出碳酸钠的主要化学性质,并能归纳出碳酸钠与碳酸钙在性质上的异同。
[板书]二、碳酸钠的化学性质
1.能与某些碱反应
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
2.能与某些盐反应
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
[活动与探究3]组装如P51实验2的装置,将滴管中的浓盐酸加入瓶中,观察实验现象。
[板书]3.能与某些酸反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
俗名:
小苏打
[活动与探究4]用pH计或pH试纸测制得的碳酸钠溶液的pH值。
[活动与探究5]在一只烧杯中加入50mL前面配置好的碳酸钠溶液,用酒精灯加热至接近沸腾。
将一小块沾有油污(植物油或动物脂肪)的铜片浸入碳酸钠溶液中,静置约2min。
用镊子将铜片从溶液中取出后,用水冲洗干净。
与另一块沾有相同油污浸入清水的铜片作比较。
[板书]4.碳酸钠溶液呈碱性。
热的纯碱溶液可以去除物品表面的油污。
[叙述]这是利用了油脂在碱性溶液中发生的水解反应,虽然这个反应很多人都不知道,但是这个反应在生产生活中的应用却十分广泛。
比如碳酸钠可以用来制肥皂、洗涤剂等,就是利用了它的去污能力。
[设问]碳酸钙和碳酸氢钙之间怎样实现相互转换呢?
[思考与讨论]学生可能回答:
碳酸钙与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解转换成碳酸钙。
[设问]碳酸钠和碳酸氢钠之间怎样实现相互转换呢?
[思考与讨论]学生可能回答:
碳酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,但是碳酸氢钠受热分解的反应还不知道。
[叙述]碳酸氢钠与碳酸氢钙的化学性质相似,受热时也会分解为正盐、水和二氧化碳,请大家自行写出反应方程式。
[板书]
[活动与探究]学生根据“活动与探究”中给出的“碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较”表格中的信息,设计实验方案辨别未知的白色固体粉末是碳酸钠还是碳酸氢钠。
[过渡]我们已经知道了碳酸钠和碳酸氢钠的有关性质,现在可以解决课前的那个小实验的现象了吗?
[思考与讨论]学生可能要求查看维C泡腾片的说明书,在获得有关成分信息后进行判断。
还可能例举出生活中其他的类似现象,比如服用含有碳酸氢钠的胃药后会出现打嗝的现象等。
[过渡]碳酸钠和碳酸氢钠在生产、生活中还有其他用途吗?
[叙述]四、碳酸钠的应用
重要的用途之一是制造玻璃。
在工业发达的国家,用于生产玻璃的纯碱量,约占纯碱生产总量的40~50%。
在化学工业方面,纯碱可以用作染料、有机合成的原料;在冶金工业方面,可以用于冶炼钢铁、铝和其它有色金属;在国防工业方面,可以用于生产TNT及60%的胶质炸药。
另外,在化肥、农药、造纸、印染、搪瓷、医药等产业也必不可少,特别在生活中,是人们发面做馒头的必需品。
[叙述]五、碳酸氢钠的用途
利用碳酸氢钠受热分解的性质,可以在制糕点的时候做发泡剂,也可利用能与酸反应的性质,用来治疗胃酸过多。
[练习]
1.下列物质露置在空气中,不能吸收CO2的是( )
A.Na2CO3 B.NaOH C.NaHCO3 D.Na2O
答案:
C。
2.下列关于Na2CO3固体和NaHCO3固体性质的有关叙述中正确的是( )
A.在水中溶解性:
Na2CO3>NaHCO3B.热稳定性:
Na2CO3>NaHCO3
C.与相同浓度的盐酸反应的速度:
Na2CO3<NaHCO3
D.Na2CO3与NaHCO3相互转化的反应是可逆反应
答案:
BC。
3.相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与过量盐酸反应,下列说法中正确的是()
A.碳酸钠放出CO2多B.碳酸氢钠放出CO2多
C.碳酸钠消耗盐酸多D.碳酸氢钠消耗盐酸多
答案:
C。
4.将Na2CO3和NaHCO3的混合物加强热,将生成的气体通入足量的石灰水中,生成CaCO320.0g,将残留物加足量盐酸时,生成CO2气体11.0g。
试计算原混合物中含Na2CO3、NaHCO3的质量各为多少克?
答案:
m(Na2CO3)=5.3gm(NaHCO3)=33.6g